JP2017101584A - Method for molding sliding surface of cylinder block and cylinder block - Google Patents

Method for molding sliding surface of cylinder block and cylinder block Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for molding a sliding surface of a cylinder block and a cylinder block capable of molding a sliding surface of a cylinder bore easily and in a less-expensive manner and further realizing a superior sliding performance.SOLUTION: This invention comprises a compressing and charging step for compressing powders 44 containing copper alloys 41 and high-sliding characteristic additive elements 42 in a cylinder bore 5 and forming the compressed powder molded body closely adhered to an inner cylindrical surface of the cylinder bore 5 and a sintering step for sintering the compressed powder molded body formed at the compression charging step. At the compression and charging step, the high-sliding characteristic additive elements 42 are dispersed at the compressed powder molded body in such a way that concentration of the high sliding characteristic additive elements 42 contained in the compressed powder molded body is made different in at least one of axial direction and around the axis of the cylinder bore 5.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、油圧ポンプや油圧モータ等の液圧回転機におけるシリンダブロックの摺動面を成形するシリンダブロックの摺動面成形方法、及びシリンダブロックに関する。   The present invention relates to a cylinder block sliding surface forming method and a cylinder block for forming a cylinder block sliding surface in a hydraulic rotary machine such as a hydraulic pump or a hydraulic motor.

一般的に、油圧ポンプや油圧モータに代表される液圧回転機等の油圧駆動機器は、多くの摺動部品から構成されており、その摺動面は高い摺動面圧による潤滑油膜切れ、及び制御油圧の変動による摺接状態の不安定化等の影響により、摺動面同士の焼付きや局部的な異常摩耗等の発生リスクを有していることから、これらの摺動部品の素材として主に鉄鋼材が使用されている。   In general, hydraulic drive devices such as hydraulic pumps and hydraulic motors typified by hydraulic pumps are composed of many sliding parts, and the sliding surface is broken by a lubricating oil film due to high sliding surface pressure. Since there is a risk of seizure of sliding surfaces and local abnormal wear due to the effect of instability of the sliding contact state due to fluctuations in control oil pressure, etc., the material of these sliding parts As steel materials are mainly used.

従って、液圧回転機等の油圧駆動機器の代表的な構成部品であるシリンダブロックのシリンダボアとピストンは鉄鋼材で形成されているが、特にシリンダボアは摺動相手であるピストンとの摺動によって摩耗や焼付き現象が発生し易いので、これらの摩耗や焼付き現象の発生を抑えるために、シリンダボアとピストンの摺動面には様々な表面改質や表面加工等の表面処理が行われている。   Therefore, the cylinder bore and piston of the cylinder block, which is a typical component of hydraulic drive equipment such as a hydraulic rotating machine, are formed of steel material. In particular, the cylinder bore is worn by sliding with the piston that is the sliding counterpart. In order to suppress the occurrence of these wear and seizure phenomena, various surface treatments such as surface modification and surface processing are performed on the sliding surfaces of the cylinder bore and the piston. .

このような表面処理の従来技術の1つとして、鉄系材料よりなるシリンダブロックのシリンダボア内側に、銅系材料の円筒成形体、すなわち、銅合金ライナーを焼結により接合させ、この接合後の密度を焼結前の円筒成形体よりも高密度化させた焼結接合シリンダブロックが従来技術の1つとして提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As one of the conventional techniques for such surface treatment, a cylindrical molded body of a copper-based material, that is, a copper alloy liner is bonded to the inside of a cylinder bore of a cylinder block made of an iron-based material by sintering, and the density after this bonding As a conventional technique, a sintered bonded cylinder block in which the density of the cylinder is made higher than that of the cylindrical molded body before sintering has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

この従来技術の焼結接合シリンダブロックは、シリンダボア内側に焼結された銅合金ライナーによってピストン及びシリンダボアの焼付きによる両摺動面の固着を回避しているが、この銅合金ライナーは鉛青銅によって形成されており、その鉛含有率は10%以上であるのが一般的であり、環境への影響等を考慮すると好ましくない。   This prior art sintered bonded cylinder block avoids sticking of both sliding surfaces due to seizure of the piston and cylinder bore by a copper alloy liner sintered inside the cylinder bore, but this copper alloy liner is made of lead bronze. In general, the lead content is 10% or more, which is not preferable in view of environmental influences.

特に現在では、電気電子製品に対するRoHS指令、及び廃棄自動車に対するELV指令等、世界的な環境負荷物質使用削減の動向から、鉛含有銅合金の低鉛化が進められており、銅合金の鉛含有率を4%以下まで削減した上で、従来技術と同等以上の摺動性能を発揮するシリンダブロックを開発する必要がある。   In particular, the trend of reducing the use of environmentally hazardous substances, such as the RoHS directive for electrical and electronic products and the ELV directive for discarded vehicles, is currently leading to a reduction in lead-containing copper alloys. It is necessary to develop a cylinder block that exhibits sliding performance equivalent to or higher than that of the prior art while reducing the rate to 4% or less.

ここで、銅合金の鉛含有量を抑えたシリンダブロックの開発に役立つ従来技術の1つとして、銅及びスズを主成分とする青銅合金中にビスマス、ニッケル、及び硫黄がそれぞれ所定の割合で含有するように、銅及びスズに、ビスマス、ニッケル、及び硫黄を添加することにより、α銅中に片状の銅スズ系金属間化合物が析出した微細積層構造を有すると共に、ビスマスを含む金属微粒子が分散析出した共析相を出現させる青銅合金の製造方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。   Here, as one of the prior arts useful for the development of a cylinder block with a reduced lead content of a copper alloy, bismuth, nickel, and sulfur are contained in a predetermined ratio in a bronze alloy mainly composed of copper and tin, respectively. As described above, by adding bismuth, nickel, and sulfur to copper and tin, the fine copper tin-based intermetallic compound is precipitated in α-copper, and the metal fine particles containing bismuth A method for producing a bronze alloy in which a co-deposited phase that has been dispersed and precipitated is known (see, for example, Patent Document 2).

この従来技術の青銅合金の製造方法によって製造された青銅合金は、銅スズ系金属間化合物の微細積層構造及びビスマス等の金属微粒子の共析相によって優れた摩耗摩擦特性や耐焼付性を有するものであり、摺動部材として用いることができる。従って、上述した従来技術の青銅合金の製造方法で製造された特殊な青銅合金を用いて銅合金ライナーを形成し、この銅合金ライナーをシリンダボアの摺動面に適用すれば、鉛含有量を抑えつつ、シリンダボアの摺動面における摩耗や焼付き現象の発生を抑制できるように思える。   The bronze alloy produced by this prior art bronze alloy production method has excellent wear-friction characteristics and seizure resistance due to the micro-laminated structure of copper-tin intermetallic compound and the eutectoid phase of metal fine particles such as bismuth. It can be used as a sliding member. Therefore, if a copper alloy liner is formed using a special bronze alloy manufactured by the above-described prior art bronze alloy manufacturing method and this copper alloy liner is applied to the sliding surface of the cylinder bore, the lead content can be suppressed. However, it seems that the occurrence of wear and seizure on the sliding surface of the cylinder bore can be suppressed.

特開平10−196552号公報JP-A-10-196552 特開2010−31347号公報JP 2010-31347 A

しかしながら、特許文献2に開示された従来技術の青銅合金の製造方法は、所定の温度範囲において2段階で進行する共析変態をビスマス、ニッケル、及び硫黄の添加元素で制御することにより、銅スズ系金属間化合物の微細積層構造及びビスマス等の金属微粒子の共析相を析出させるようにしているので、特殊な青銅合金を鋳造して製造する際にこれらの微細積層構造及び共析相を析出させる冷却温度条件が非常に厳密となり、製造上の管理が難しいことが問題になっている。従って、従来技術の青銅合金の製造方法で製造された青銅合金は、シリンダブロックのシリンダボアの摺動面に適用する摺動部材として適切ではない。   However, the conventional method for producing a bronze alloy disclosed in Patent Document 2 controls copper tin by controlling the eutectoid transformation that proceeds in two stages in a predetermined temperature range with additive elements of bismuth, nickel, and sulfur. It is designed to deposit a fine layered structure of intermetallic compounds and a eutectoid phase of fine metal particles such as bismuth, so when producing a special bronze alloy, these fine layered structure and eutectoid phase are deposited. The cooling temperature condition to be made becomes very strict, and it is a problem that manufacturing management is difficult. Therefore, the bronze alloy manufactured by the prior art bronze alloy manufacturing method is not suitable as a sliding member applied to the sliding surface of the cylinder bore of the cylinder block.

また、従来技術の青銅合金の製造方法は、上述したようにビスマス等の金属微粒子の共析相を分散析出させるためにビスマスを必須の添加元素としているが、このビスマスは希少金属であることから価格が高く、鉛の代替材として使用した場合には製造コストが大幅に増大することが懸念されている。そのため、このようにビスマスが使用される場合でも、ビスマスの添加量はできる限り少量であることが望ましいが、ビスマスは上述したように分散析出して共析変態温度を低下させるのに必要であるだけでなく、耐圧性を良くする元素であるので、ビスマスの添加量を減らすことで摺動部材における摩耗摩擦特性や耐焼付性等の摺動性能の低下を招く虞がある。   In addition, as described above, the conventional bronze alloy manufacturing method uses bismuth as an essential additive element to disperse and precipitate the eutectoid phase of metal fine particles such as bismuth, but this bismuth is a rare metal. When the price is high and it is used as a substitute for lead, there is a concern that the manufacturing cost will increase significantly. Therefore, even when bismuth is used in this way, it is desirable that the addition amount of bismuth be as small as possible, but bismuth is necessary to reduce the eutectoid transformation temperature by dispersion and precipitation as described above. In addition, since it is an element that improves pressure resistance, reducing the amount of bismuth added may reduce sliding performance such as wear friction characteristics and seizure resistance of the sliding member.

本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、シリンダボアの摺動面を容易かつ安価に成形することができ、優れた摺動性能を発揮させることができるシリンダブロックの摺動面成形方法、及びシリンダブロックを提供することにある。   The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art as described above, and its purpose is to provide a cylinder block capable of easily and inexpensively molding the sliding surface of the cylinder bore and exhibiting excellent sliding performance. And a cylinder block.

上記の目的を達成するために、本発明のシリンダブロックの摺動面成形方法は、回転軸と、この回転軸の回転に伴って中心軸の周りに回転するシリンダブロックと、このシリンダブロックのシリンダボアに収容されるピストンとを備えた液圧回転機の当該シリンダボア内側の円筒面に対して表面処理を行い、前記シリンダボアの摺動面を成形するシリンダブロックの摺動面成形方法であって、銅合金及び高摺動性の添加元素が含有された紛体を前記シリンダボア内に圧縮して充填し、前記シリンダボア内側の円筒面に密着した圧粉成形体を形成する圧縮充填工程と、前記圧縮充填工程で形成された前記圧粉成形体を焼結する焼結工程とを備え、前記圧縮充填工程は、前記圧粉成形体に含まれる前記高摺動性の添加元素の濃度が前記シリンダボアの軸方向及び軸周りの少なくとも一方で異なるように、前記圧粉成形体において前記高摺動性の添加元素を分散させたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, a method of forming a sliding surface of a cylinder block according to the present invention includes a rotating shaft, a cylinder block that rotates around a central axis as the rotating shaft rotates, and a cylinder bore of the cylinder block. A cylinder block sliding surface molding method for performing a surface treatment on a cylindrical surface inside a cylinder bore of a hydraulic rotating machine including a piston accommodated in a cylinder block, and forming a sliding surface of the cylinder bore, A compression filling step of compressing and filling a powder containing an alloy and an additive element having high slidability into the cylinder bore, and forming a compact formed in close contact with the cylindrical surface inside the cylinder bore; and the compression filling step A sintering step of sintering the green compact formed by the step of compressing and filling, wherein the concentration of the highly slidable additive element contained in the green compact is the cylinder Axial and differently at least one direction around the axis of the is characterized by having dispersed therein the additional element of the high slidability in the green compact.

また、本発明のシリンダブロックは、回転軸と、この回転軸の軸周りに配置されたシリンダボアと、このシリンダボアに収容されるピストンとを備えた液圧回転機に設けられ、前記シリンダボア内側の円筒面に成形された前記ピストンに対する摺動面を含むシリンダブロックであって、前記摺動面は、銅合金及び高摺動性の添加元素を含有して構成され、前記シリンダボアの軸方向及び軸周りの少なくとも一方において前記高摺動性の添加元素の濃度が異なる被覆層から成ることを特徴としている。   Further, the cylinder block of the present invention is provided in a hydraulic rotating machine including a rotating shaft, a cylinder bore arranged around the rotating shaft, and a piston accommodated in the cylinder bore, and a cylinder inside the cylinder bore is provided. A cylinder block including a sliding surface with respect to the piston formed on a surface, the sliding surface including a copper alloy and an additive element having high slidability, the axial direction of the cylinder bore and around the axis At least one of the above is characterized by comprising coating layers having different concentrations of the highly slidable additive element.

本発明のシリンダブロックの摺動面成形方法、及びシリンダブロックによれば、シリンダの摺動面を容易かつ安価に成形することができ、優れた摺動性能を発揮させることができる。前述した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   According to the cylinder block sliding surface molding method and the cylinder block of the present invention, the cylinder sliding surface can be molded easily and inexpensively, and excellent sliding performance can be exhibited. Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.

本発明の第1実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法が適用される可変容量型斜板式アキシャルピストンポンプの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a variable displacement swash plate type axial piston pump to which a cylinder block sliding surface molding method according to a first embodiment of the present invention is applied. 図1に示すシリンダブロック、ピストン、及び弁板の作用関係を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement relationship of the cylinder block shown in FIG. 1, a piston, and a valve plate. 図1に示すシリンダボアとピストンの摺動状態を説明する図である。It is a figure explaining the sliding state of the cylinder bore and piston shown in FIG. 本発明の第1実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法の圧縮充填工程を説明する図であり、シリンダブロックの構成を示す断面図、及びシリンダボアの底部側に形成された圧粉成形体の構成を拡大して示す図である。It is a figure explaining the compression filling process of the sliding surface shaping | molding method of the cylinder block which concerns on 1st Embodiment of this invention, sectional drawing which shows the structure of a cylinder block, and the compacting body formed in the bottom part side of a cylinder bore FIG. 本発明の第1実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法の圧縮充填工程を説明する図であり、シリンダブロックの構成を示す断面図、及びシリンダボアのピストンの出入口側に形成された圧粉成形体の構成を拡大して示す図である。It is a figure explaining the compression filling process of the sliding surface shaping | molding method of the cylinder block which concerns on 1st Embodiment of this invention, sectional drawing which shows the structure of a cylinder block, and the compact formed on the entrance / exit side of the piston of a cylinder bore It is a figure which expands and shows the structure of a molded object. 本発明の第1実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法が適用されたシリンダブロックにおけるシリンダボアの摺動面の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the sliding surface of the cylinder bore in the cylinder block to which the sliding surface shaping | molding method of the cylinder block which concerns on 1st Embodiment of this invention was applied. 本発明の第2実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法の圧縮充填工程を説明する図であり、シリンダブロックの構成を示す断面図、及びシリンダボアの底部側に形成された圧粉成形体の構成を拡大して示す図である。It is a figure explaining the compression filling process of the sliding face molding method of the cylinder block which concerns on 2nd Embodiment of this invention, sectional drawing which shows the structure of a cylinder block, and the compacting body formed in the bottom part side of a cylinder bore FIG. 本発明の第2実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法の圧縮充填工程を説明する図であり、シリンダブロックの構成を示す断面図、及びシリンダボアのピストンの出入口側に形成された圧粉成形体の構成を拡大して示す図である。It is a figure explaining the compression filling process of the sliding face shaping | molding method of the cylinder block which concerns on 2nd Embodiment of this invention, sectional drawing which shows the structure of a cylinder block, and the compact formed on the entrance / exit side of the piston of a cylinder bore It is a figure which expands and shows the structure of a molded object. 本発明の第3実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法の圧縮充填工程を説明する図であり、シリンダブロックの構成を示す断面図、及びシリンダボアのうちシリンダブロックの中心軸に対して向心方向側の領域に形成された圧粉成形体の構成を拡大して示す図である。It is a figure explaining the compression filling process of the sliding surface shaping | molding method of the cylinder block which concerns on 3rd Embodiment of this invention, sectional drawing which shows the structure of a cylinder block, and direction with respect to the central axis of a cylinder block among cylinder bores. It is a figure which expands and shows the structure of the compacting body formed in the area | region of the center direction side. 本発明の第3実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法の圧縮充填工程を説明する図であり、シリンダブロックの断面図、及びシリンダボアのうちシリンダブロックの中心軸に対して遠心方向側の領域に形成された圧粉成形体の構成を拡大して示す図である。It is a figure explaining the compression filling process of the sliding surface shaping | molding method of the cylinder block which concerns on 3rd Embodiment of this invention, and is a sectional view of a cylinder block, and a centrifugal direction side is provided with respect to the central axis of a cylinder block among cylinder bores. It is a figure which expands and shows the structure of the compacting body formed in the area | region. 本発明の第3実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法が適用されたシリンダブロックにおけるシリンダボアの摺動面の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the sliding surface of the cylinder bore in the cylinder block to which the sliding surface shaping | molding method of the cylinder block which concerns on 3rd Embodiment of this invention was applied. 本発明の第3実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法が適用されたシリンダブロックにおけるシリンダボアの摺動面の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the sliding surface of the cylinder bore in the cylinder block to which the sliding surface shaping | molding method of the cylinder block which concerns on 3rd Embodiment of this invention was applied. 本発明の第3実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法が適用されたシリンダブロックにおけるシリンダボアの摺動面の他の例として、高摺動性の添加元素の濃度が高い領域を拡大して形成した構成を示す平面図である。As another example of the sliding surface of the cylinder bore in the cylinder block to which the method for forming the sliding surface of the cylinder block according to the third embodiment of the present invention is applied, an area where the concentration of the highly slidable additive element is high is enlarged. It is a top view which shows the structure formed in this way. 本発明の第3実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法が適用されたシリンダブロックにおけるシリンダボアの摺動面の他の例として、高摺動性の添加元素の濃度が高い領域を縮小して形成した構成を示す平面図である。As another example of the sliding surface of the cylinder bore in the cylinder block to which the method for forming a sliding surface of the cylinder block according to the third embodiment of the present invention is applied, a region where the concentration of the highly slidable additive element is high is reduced. It is a top view which shows the structure formed in this way. 本発明の第3実施形態に係るシリンダブロックの摺動面成形方法が適用されたシリンダブロックにおけるシリンダボアの摺動面の他の例として、高摺動性の添加元素の濃度が高い領域を縮小してシリンダボアの軸周りの任意の位置に形成した構成を示す平面図である。As another example of the sliding surface of the cylinder bore in the cylinder block to which the method for forming a sliding surface of the cylinder block according to the third embodiment of the present invention is applied, a region where the concentration of the highly slidable additive element is high is reduced. It is a top view which shows the structure formed in the arbitrary positions around the axis | shaft of a cylinder bore.

以下、本発明に係るシリンダブロックの摺動面成形方法、及びシリンダブロックを実施するための形態を図に基づいて説明する。   Hereinafter, a method for forming a sliding surface of a cylinder block according to the present invention and a form for carrying out the cylinder block will be described with reference to the drawings.

[シリンダブロックの摺動面成形方法の第1実施形態]
本発明に係るシリンダブロックの摺動面成形方法の第1実施形態は、例えば、図1に示す液圧回転機としての可変容量型斜板式アキシャルピストンポンプ(以下、便宜的に油圧ポンプと称する)1に適用される。
[First Embodiment of Cylinder Block Sliding Surface Forming Method]
A cylinder block sliding surface molding method according to a first embodiment of the present invention includes, for example, a variable displacement swash plate type axial piston pump (hereinafter referred to as a hydraulic pump for convenience) as the hydraulic rotating machine shown in FIG. 1 applies.

図1に示すように、油圧ポンプ1は、外殻を形成するケーシング2と、このケーシング2の中央部において軸周りに回転可能に設けられた回転軸3と、この回転軸3の回転に伴って中心軸A(図2参照)の軸周りに回転するシリンダブロック4と、このシリンダブロック4の各シリンダボア5にそれぞれ収容される複数のピストン6とを備えている。   As shown in FIG. 1, the hydraulic pump 1 includes a casing 2 that forms an outer shell, a rotating shaft 3 that is provided around the center of the casing 2 so as to be rotatable around the shaft, and the rotation of the rotating shaft 3. And a plurality of pistons 6 respectively accommodated in the cylinder bores 5 of the cylinder block 4. The cylinder block 4 rotates around the central axis A (see FIG. 2).

ケーシング2は、回転軸3及びシリンダブロック4等の各部材を覆う筒状のケーシング本体11と、このケーシング本体11の両端側を閉塞するフロントケーシング12及びリヤケーシング13とから成っている。そして、リヤケーシング13は、シリンダブロック4内に作動油を供給あるいは排出する一対の給排通路14A,14Bを有している。これらの給排通路14A,14Bは、作動油の吸込側及び吐出側に設けられた図示しない配管等に接続されている。   The casing 2 includes a cylindrical casing body 11 that covers each member such as the rotating shaft 3 and the cylinder block 4, and a front casing 12 and a rear casing 13 that close both ends of the casing body 11. The rear casing 13 has a pair of supply / discharge passages 14 </ b> A and 14 </ b> B through which hydraulic oil is supplied to or discharged from the cylinder block 4. These supply / discharge passages 14A and 14B are connected to piping and the like (not shown) provided on the suction side and discharge side of the hydraulic oil.

回転軸3は、フロントケーシング12とリヤケーシング13との間に軸受15,16等を介して回転可能に支持されている。また、回転軸3は、フロントケーシング12から軸方向に突出する突出端3Aが形成されており、この突出端3A側が、例えば、ディーゼルエンジン等の図示しない原動機によって回転駆動される。シリンダブロック4は、回転軸3の外周側にスプライン結合され、回転軸3と共に一体となって回転するようになっている。そして、シリンダブロック4は、両端面のうちフロントケーシング12側の一端が後述の斜板22に対向して配置され、両端面のうちリヤケーシング13側の他端は後述の弁板25に摺接するようになっている。   The rotary shaft 3 is rotatably supported between the front casing 12 and the rear casing 13 via bearings 15 and 16. Further, the rotating shaft 3 is formed with a protruding end 3A protruding in the axial direction from the front casing 12, and the protruding end 3A side is rotationally driven by a motor (not shown) such as a diesel engine. The cylinder block 4 is splined to the outer peripheral side of the rotary shaft 3 and rotates together with the rotary shaft 3. The cylinder block 4 is arranged such that one end on the front casing 12 side of both end surfaces faces a swash plate 22 described later, and the other end on the rear casing 13 side of both end surfaces slides on a valve plate 25 described later. It is like that.

シリンダブロック4は、内部に各ピストン6を包含する上述の複数のシリンダボア5を有しており、これらの各シリンダボア5は、回転軸3を中心としてシリンダブロック4の中心軸Aの周りに一定の間隔をおいて離間され、シリンダブロック4の中心軸Aの軸方向、すなわち回転軸3の軸方向に対して平行に配置されている。そして、各シリンダボア5の一端には、後述の弁板25を介してリヤケーシング13の給排通路14A,14Bに対して間欠的に連通又は遮断されるシリンダポート5Aが形成されている。   The cylinder block 4 has the above-described plurality of cylinder bores 5 including the pistons 6 therein. These cylinder bores 5 are fixed around the central axis A of the cylinder block 4 around the rotation shaft 3. The cylinder block 4 is spaced apart and arranged in parallel to the axial direction of the central axis A of the cylinder block 4, that is, the axial direction of the rotary shaft 3. A cylinder port 5A is formed at one end of each cylinder bore 5 so as to intermittently communicate with or shut off the supply / discharge passages 14A and 14B of the rear casing 13 via a valve plate 25 described later.

また、油圧ポンプ1は、各ピストン6の端部に揺動可能にそれぞれ保持され、シリンダブロック4と共に回転する複数のシュー21と、ケーシング2のうちフロントケーシング12側に傾転可能に設けられ、各シュー21が摺接する斜板22と、各シュー21を各ピストン6の押付力によって斜板22側にそれぞれ押付ける複数のシュー押え23と、フロントケーシング12に設けられ、斜板22を揺動可能に支持するクレイドル24と、ケーシング2のうちリヤケーシング13側に配置され、リヤケーシング13とシリンダブロック4との間に設けられた弁板25と、斜板22を傾転駆動する傾転アクチュエータ26,27とを備えている。   The hydraulic pump 1 is swingably held at the end of each piston 6 and provided with a plurality of shoes 21 rotating together with the cylinder block 4 and the front casing 12 of the casing 2 so as to be tiltable. A swash plate 22 slidably contacting each shoe 21, a plurality of shoe pressers 23 that respectively press each shoe 21 against the swash plate 22 side by the pressing force of each piston 6, and the front casing 12 are provided to swing the swash plate 22. A tilting actuator that tilts and drives a cradle 24 that is supported, a valve plate 25 that is disposed on the rear casing 13 side of the casing 2 and is provided between the rear casing 13 and the cylinder block 4. 26, 27.

斜板22は、クレイドル24によって傾転可能に支持される斜板本体31と、この斜板本体31の表面側に固定して設けられ、シュー21が摺動する平滑板32と、回転軸3を挿通する軸挿通穴31Aとから成っている。なお、この軸挿通穴31Aの大きさは、回転軸3を挿通した状態において回転軸3が斜板22の傾転動作の妨げとならないように設定されている。また、平滑板32は、軸挿通穴31Aと同様に中央部がくり抜かれ、回転軸3を挿通させる軸挿通穴32Aを有しており、ドーナツ型の円盤状に形成されている。   The swash plate 22 is provided so as to be tiltably supported by the cradle 24, and is provided by being fixed to the surface side of the swash plate main body 31, the smooth plate 32 on which the shoe 21 slides, and the rotating shaft 3. It consists of a shaft insertion hole 31A through which is inserted. The size of the shaft insertion hole 31 </ b> A is set so that the rotation shaft 3 does not hinder the tilting operation of the swash plate 22 when the rotation shaft 3 is inserted. The smooth plate 32 has a shaft insertion hole 32A through which the central portion is cut out and the rotation shaft 3 is inserted, like the shaft insertion hole 31A, and is formed in a donut-shaped disk shape.

クレイドル24は、斜板22の裏面側に配置され、ケーシング2のフロントケーシング12に固定されている。また、クレイドル24には、回転軸3を挟んで左右あるいは上下に離間した一対の傾転摺動面24Aが設けられており、この傾転摺動面24Aは、斜板22を傾転可能に支持するように凹湾曲状の円弧面に形成されている。そして、斜板本体31がフロントケーシング12側にクレイドル24の傾転摺動面24Aを介して傾転可能に取付けられている。また、傾転アクチュエータ26,27は、外部から傾転制御圧が給排されて加えられる傾転制御圧に応じて斜板22の傾転角を可変に制御している。   The cradle 24 is disposed on the back side of the swash plate 22 and is fixed to the front casing 12 of the casing 2. In addition, the cradle 24 is provided with a pair of tilting sliding surfaces 24A that are separated from each other on the left and right or up and down with the rotating shaft 3 interposed therebetween. The tilting sliding surfaces 24A can tilt the swash plate 22. It is formed in the concave curved circular arc surface so that it may support. The swash plate main body 31 is attached to the front casing 12 side so as to be tiltable via a tilting sliding surface 24A of the cradle 24. Further, the tilt actuators 26 and 27 variably control the tilt angle of the swash plate 22 in accordance with the tilt control pressure applied by supplying and discharging the tilt control pressure from the outside.

各シュー21は、各ピストン6からの押付力でシュー押え23等を介して斜板22の平滑板32の表面32Bにそれぞれ押付けられた状態で保持されている。弁板25は、シリンダブロック4の両端面のうちリヤケーシング13側の端面に摺接し、シリンダブロック4を回転軸3と共に回転可能に支持している。また、弁板25には、眉形状を有する一対の給排ポート25Aが形成されており、これらの給排ポート25Aは、リヤケーシング13の給排通路14A,14Bに連通され、シリンダブロック4が回転軸3の軸周りに回転したときに各シリンダボア5のシリンダポート5Aに間欠的に連通するようになっている。   Each shoe 21 is held in a state of being pressed against the surface 32B of the smooth plate 32 of the swash plate 22 via the shoe presser 23 and the like by the pressing force from each piston 6. The valve plate 25 is in sliding contact with the end face on the rear casing 13 side of both end faces of the cylinder block 4, and supports the cylinder block 4 so as to be rotatable together with the rotary shaft 3. The valve plate 25 is formed with a pair of supply / discharge ports 25A having an eyebrow shape. These supply / discharge ports 25A communicate with the supply / discharge passages 14A, 14B of the rear casing 13, and the cylinder block 4 When rotating around the axis of the rotary shaft 3, it communicates intermittently with the cylinder port 5 </ b> A of each cylinder bore 5.

ここで、エンジン等の原動機によって回転軸3を回転駆動させると、シリンダブロック4が回転軸3の周りに回転軸3と一体となって回転する。このとき、斜板22は回転軸3に対して傾いているので、図2に示すように、ピストン6は、シリンダボア5内を上死点から下死点へ向けて摺動する吸入工程と、シリンダボア5内を下死点から上死点へ向けて摺動する吐出工程とを繰り返す。   Here, when the rotary shaft 3 is driven to rotate by a prime mover such as an engine, the cylinder block 4 rotates integrally with the rotary shaft 3 around the rotary shaft 3. At this time, since the swash plate 22 is inclined with respect to the rotating shaft 3, as shown in FIG. 2, the piston 6 slides in the cylinder bore 5 from the top dead center to the bottom dead center, The discharge process of sliding in the cylinder bore 5 from the bottom dead center to the top dead center is repeated.

従って、ピストン6の吸入工程では、例えば給排通路14Bからシリンダボア5内に作動油が吸込まれ、ピストン6の吐出工程では、シリンダボア5内から給排通路14Aへ作動油が高圧の圧油として吐出される。その際、シリンダボア5内には、ピストン6が上死点から下死点までストロークして作動油の吸入を行うことによる負圧、及び下死点から上死点までストロークして作動油を押し退けることによる正圧が繰返し作用する。なお、回転軸3に対する斜板22の傾きによってピストン6のストローク長が増減されるので、傾転アクチュエータ26,27が斜板22の傾転角を制御することにより、シリンダボア5内における作動油の吸入量及び吐出量が調整される。   Accordingly, in the piston 6 intake process, for example, hydraulic oil is drawn into the cylinder bore 5 from the supply / discharge passage 14B, and in the piston 6 discharge process, the hydraulic oil is discharged from the cylinder bore 5 to the supply / discharge passage 14A as high-pressure pressure oil. Is done. At that time, in the cylinder bore 5, the piston 6 strokes from the top dead center to the bottom dead center and sucks the hydraulic oil, and the stroke from the bottom dead center to the top dead center is pushed away. The positive pressure due to this acts repeatedly. Since the stroke length of the piston 6 is increased or decreased by the inclination of the swash plate 22 with respect to the rotation shaft 3, the tilt actuators 26 and 27 control the tilt angle of the swash plate 22, so that the hydraulic oil in the cylinder bore 5 is controlled. The suction amount and the discharge amount are adjusted.

また、シリンダブロック4が回転すると、ピストン6がシリンダブロック4の中心軸Aの周りに回転するので、ピストン6がシリンダボア5内で往復移動する間、ピストン6には回転軸3から遠心方向側(半径方向側)に向かう遠心力が作用する。これにより、図3に示すように、ピストン6はシリンダボア5内で偏荷重を受けてシリンダブロック1の中心軸Aに対して傾くので、ピストン6がシリンダボア5内側の円筒面に片当りしながら摺動する。そのため、この接触部位において非常に高い摺動面圧が作用することになるので、シリンダボア5の摺動面は摩耗や焼付き現象が発生し易くなっている。   Further, when the cylinder block 4 rotates, the piston 6 rotates around the central axis A of the cylinder block 4, so that while the piston 6 reciprocates in the cylinder bore 5, the piston 6 moves from the rotating shaft 3 to the centrifugal direction side ( A centrifugal force toward the radial direction) acts. As a result, as shown in FIG. 3, the piston 6 receives an eccentric load in the cylinder bore 5 and tilts with respect to the central axis A of the cylinder block 1. Move. For this reason, a very high sliding surface pressure acts on the contact portion, and therefore, the sliding surface of the cylinder bore 5 is likely to be worn or seized.

そこで、本発明の第1実施形態は、シリンダブロック4のシリンダボア5内側の円筒面に対して表面処理を行い、シリンダボア5内側の円筒面に被覆層46A,46B(図6参照)を形成してシリンダボア5の摺動面を成形することにより、ピストン6との摺動に伴う摩耗や焼付きからシリンダボア5を保護するようにしている。   Therefore, in the first embodiment of the present invention, surface treatment is performed on the cylindrical surface inside the cylinder bore 5 of the cylinder block 4, and coating layers 46A and 46B (see FIG. 6) are formed on the cylindrical surface inside the cylinder bore 5. By molding the sliding surface of the cylinder bore 5, the cylinder bore 5 is protected from wear and seizure accompanying sliding with the piston 6.

以下、本発明の第1実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法及びその方法が適用されたシリンダブロック4を図4〜図6に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the sliding surface molding method of the cylinder block 4 according to the first embodiment of the present invention and the cylinder block 4 to which the method is applied will be described in detail with reference to FIGS.

本発明の第1実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法は、図4〜図6に示すように、銅合金41及び高摺動性の添加元素42が含有された紛体44をシリンダブロック4のシリンダボア5内に圧縮して充填し、シリンダボア5内側の円筒面に密着した圧粉成形体を形成する圧縮充填工程と、この圧縮充填工程で形成された圧粉成形体を焼結する焼結工程と、この焼結工程の後にシリンダボア5の摺動面を最終的に使用される形状に仕上げる仕上げ工程とを備えている。   As shown in FIG. 4 to FIG. 6, the method for forming a sliding surface of the cylinder block 4 according to the first embodiment of the present invention uses a powder 44 containing a copper alloy 41 and a highly slidable additive element 42 as a cylinder. A compression filling step for compressing and filling the cylinder bore 5 of the block 4 to form a compacting body in close contact with the cylindrical surface inside the cylinder bore 5, and a compacting body formed by the compression filling step are sintered. A sintering process and a finishing process for finishing the sliding surface of the cylinder bore 5 to a shape finally used are provided after the sintering process.

そして、本発明の第1実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法では、上述の圧縮充填工程は、圧粉成形体に含まれる高摺動性の添加元素42の濃度がシリンダボア5の軸方向で異なるように、圧粉成形体において高摺動性の添加元素42を分散させるようにしている。   And in the sliding face shaping | molding method of the cylinder block 4 which concerns on 1st Embodiment of this invention, the density | concentration of the highly slidable additive element 42 contained in a compacting body is the cylinder bore 5 in the above-mentioned compression filling process. The high-sliding additive element 42 is dispersed in the green compact so as to be different in the axial direction.

具体的には、図4に示すように、最初にシリンダブロック4の素材である鉄鋼材に対して切削加工を施すことにより、シリンダブロック4の外形を作製する。次に、圧縮充填工程において、銅合金41の素地となる成分から構成され、高摺動性の添加元素42を内部に含む銅合金粒子43の集合体から成る紛体44を用意した後、銅合金粒子43中の銅合金41と高摺動性の添加元素42との重量比率を途中で変化させながらシリンダボア5への紛体44の充填を2回に渡って行う。   Specifically, as shown in FIG. 4, the outer shape of the cylinder block 4 is manufactured by first cutting a steel material that is a material of the cylinder block 4. Next, in the compression filling process, after preparing a powder 44 composed of an assembly of copper alloy particles 43 which is composed of a component that is a base of the copper alloy 41 and contains the additive element 42 having high slidability therein, the copper alloy is prepared. Filling the cylinder bore 5 with the powder 44 is performed twice while changing the weight ratio of the copper alloy 41 and the highly slidable additive element 42 in the particles 43.

本発明の第1実施形態では、銅合金粒子43中の銅合金41と高摺動性の添加元素42との重量比率を1回目と2回目の充填において変化させるために、まず、高摺動性の添加元素42をBwt%の割合で内部に含む銅合金粒子43Aの集合体から成る紛体44Aをシリンダボア5内に充填し、この紛体44Aを圧縮して固化させることにより、圧粉成形体として圧縮固化層45Aを形成する。   In the first embodiment of the present invention, in order to change the weight ratio of the copper alloy 41 and the highly slidable additive element 42 in the copper alloy particles 43 in the first filling and the second filling, first, the high sliding The powder 44A made of an aggregate of copper alloy particles 43A containing the additive additive element 42 at a ratio of Bwt% inside is filled in the cylinder bore 5, and the powder 44A is compressed and solidified to form a compacted body. A compression-solidified layer 45A is formed.

その後、図5に示すように、高摺動性の添加元素42をCwt%の割合で内部に含む銅合金粒子43Bの集合体から成る紛体44Bをシリンダボア5のうち圧縮固化層45Aの上に充填し、この紛体44Bを圧縮して固化させることにより、圧粉成形体として圧縮固化層45Bを形成する。   After that, as shown in FIG. 5, powder 44 </ b> B composed of an aggregate of copper alloy particles 43 </ b> B containing high-sliding additive element 42 at a ratio of Cwt% is filled on compression-solidified layer 45 </ b> A of cylinder bore 5. Then, by compressing and solidifying the powder 44B, a compression-solidified layer 45B is formed as a powder compact.

このとき、圧縮固化層45A,45Bのうち、ピストン6の出入口側に形成される圧縮固化層45Bの高摺動性の添加元素42の濃度は、シリンダボア5の底部側に形成される圧縮固化層45Aの高摺動性の添加元素42の濃度よりも高く設定される。すなわち、銅合金粒子43B中の高摺動性の添加元素42は、銅合金粒子43A中の高摺動性の添加元素42よりも多く含まれている(Bwt%<Cwt%)。なお、各銅合金粒子43A,43B中の高摺動性の添加元素42は、銅の比重よりも大きい鉛及びビスマスの少なくとも一方、例えば、鉛及びビスマスの双方から成り、このうち鉛の添加量は所定の規制値以下に設定される。   At this time, of the compression-solidified layers 45A and 45B, the concentration of the highly slidable additive element 42 in the compression-solidified layer 45B formed on the inlet / outlet side of the piston 6 is the compression-solidified layer formed on the bottom side of the cylinder bore 5. The concentration is set higher than the concentration of the additive element 42 having a high slidability of 45A. That is, the high slidability additive element 42 in the copper alloy particles 43B is contained more than the high slidability additive element 42 in the copper alloy particles 43A (Bwt% <Cwt%). The highly slidable additive element 42 in each of the copper alloy particles 43A and 43B is composed of at least one of lead and bismuth, for example, both lead and bismuth, which is larger than the specific gravity of copper. Is set below a predetermined regulation value.

このように、シリンダボア5内へ上記紛体44A,44Bを充填する順序に応じて、銅合金粒子43の内部に高摺動性の添加元素42を予め設定された割合で含ませておくことにより、各圧縮固化層45A,45B全体に高摺動性の添加元素42を均一に分散させることができる。また、シリンダボア5における各圧縮固化層45A,45Bの高さを調整することにより、シリンダボア5内側の円筒面のうち摺動面圧が高くなる部分に対して、高摺動性の添加元素42を高密度かつ選択的に配置することができる。これにより、シリンダボア5の摺動面の成形の自由度を高めることが可能となる。   In this manner, by adding the high slidable additive element 42 in the copper alloy particles 43 in a predetermined ratio according to the order of filling the powder 44A, 44B into the cylinder bore 5, The highly slidable additive element 42 can be uniformly dispersed throughout each of the compression-solidified layers 45A and 45B. Further, by adjusting the height of each compression-solidified layer 45A, 45B in the cylinder bore 5, the high slidability additive element 42 is added to the portion of the cylindrical surface inside the cylinder bore 5 where the sliding surface pressure is increased. High density and selective placement. As a result, the degree of freedom in forming the sliding surface of the cylinder bore 5 can be increased.

焼結工程では、圧縮充填工程で形成された各圧縮固化層45A,45Bを予め定められた条件で焼結することにより、図6に示すように、シリンダボア5の軸方向で高摺動性の添加元素42の濃度が異なる銅合金41の被覆層46A,46Bを形成してシリンダボア5内側の円筒面に接合する。そして、仕上げ工程では、各被覆層46A,46Bの中央部分及びシリンダブロック4の底部を切削又は研削して加工除去し、各被覆層46A,46Bを所定の寸法及び表面粗さに仕上げると共に、シリンダポート5Aを形成する。これにより、シリンダボア5内側の円筒面に所望の摺動面が成形されたシリンダブロック4を得ることができる。   In the sintering process, each of the compression-solidified layers 45A and 45B formed in the compression-filling process is sintered under a predetermined condition, so that high slidability is achieved in the axial direction of the cylinder bore 5, as shown in FIG. The coating layers 46A and 46B of the copper alloy 41 having different concentrations of the additive element 42 are formed and joined to the cylindrical surface inside the cylinder bore 5. In the finishing step, the central portions of the coating layers 46A and 46B and the bottom of the cylinder block 4 are cut or ground to remove the coating layers 46A and 46B, and finish the coating layers 46A and 46B to a predetermined size and surface roughness. Port 5A is formed. Thereby, the cylinder block 4 by which the desired sliding surface was shape | molded by the cylindrical surface inside the cylinder bore 5 can be obtained.

すなわち、シリンダボア5の摺動面は、銅合金41及び高摺動性の添加元素42を含有して構成され、シリンダボア5の軸方向において高摺動性の添加元素42の濃度が異なる被覆層46A,46Bから成り、これらの被覆層46A,46Bのうち被覆層46Bは、ピストン6の出入口側における高摺動性の添加元素42の濃度が、シリンダボア5の底部側における高摺動性の添加元素42の濃度よりも高い高濃度部として機能する。   That is, the sliding surface of the cylinder bore 5 is configured to contain the copper alloy 41 and the highly slidable additive element 42, and the concentration of the highly slidable additive element 42 in the axial direction of the cylinder bore 5 is different. 46B, of these coating layers 46A and 46B, the coating layer 46B has a high slidability additive element 42 on the bottom side of the cylinder bore 5 such that the concentration of the high slidability additive element 42 on the inlet / outlet side of the piston 6 It functions as a high density part higher than the density of 42.

このように構成した本発明の第1実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法によれば、シリンダボア5内において、高摺動性の添加元素42の濃度が異なる圧縮固化層45A,45Bをシリンダボア5の軸方向に沿って積層し、これらの各圧縮固化層45A,45B全体に高摺動性の添加元素42を分散させた状態で圧縮固化層45A,45Bを焼結することにより、ピストン6がシリンダボア5内側の円筒面に方当りしながら摺動することで摺動面圧が高くなる領域に銅よりも高い摺動性能を示す鉛及びビスマスを集中して分布させることができる。そのため、鉛及びビスマスをシリンダボア5内側の円筒面全体に満遍無く行き渡らせなくても、シリンダボア5における摩耗や焼付き現象を十分に抑えることができる。これにより、鉛及びビスマスの使用量が少なくて済むので、製造コストを削減することができる。   According to the sliding surface molding method of the cylinder block 4 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the compression solidified layers 45A and 45B having different concentrations of the highly slidable additive element 42 in the cylinder bore 5 are different. Is laminated along the axial direction of the cylinder bore 5, and the compression-solidified layers 45A and 45B are sintered in a state where the high-sliding additive element 42 is dispersed throughout the compression-solidified layers 45A and 45B. Lead and bismuth exhibiting a sliding performance higher than that of copper can be concentrated and distributed in a region where the sliding surface pressure is increased by sliding while the piston 6 contacts the cylindrical surface inside the cylinder bore 5. Therefore, even if lead and bismuth are not spread evenly over the entire cylindrical surface inside the cylinder bore 5, the wear and seizure phenomenon in the cylinder bore 5 can be sufficiently suppressed. Thereby, since the usage-amount of lead and bismuth may be small, manufacturing cost can be reduced.

さらに、本発明の第1実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法は、シリンダボア5の表面処理の1つとして、シリンダボア5内に形成された各圧縮固化層45A,45Bに対する焼結を利用しているので、各工程において厳密な冷却温度条件を管理しなくても、ピストン6の方当りを伴う摺動からシリンダボア5を保護する被覆層46A,46Bを得ることができる。このように、シリンダボア5の摺動面を容易かつ安価に成形することができ、優れた摺動性能を発揮させることができる。   Furthermore, in the method for forming the sliding surface of the cylinder block 4 according to the first embodiment of the present invention, as one of the surface treatments of the cylinder bore 5, the compression solidified layers 45A and 45B formed in the cylinder bore 5 are sintered. Since it is used, it is possible to obtain the coating layers 46A and 46B that protect the cylinder bore 5 from sliding accompanied by the contact of the piston 6 without managing strict cooling temperature conditions in each step. In this manner, the sliding surface of the cylinder bore 5 can be easily and inexpensively molded, and excellent sliding performance can be exhibited.

また、本発明の第1実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法では、シリンダボア5内の上段の圧縮固化層45Bにおける高摺動性の添加元素42の濃度は、下段の圧縮固化層45Aにおける高摺動性の添加元素42の濃度よりも高いので、図3に示すように、シリンダボア5内側の円筒面のうち、ピストン6が方当りしながら摺動することで摺動面圧が高くなる部分Dに高摺動性の添加元素42の鉛及びビスマスを密集させることができる。従って、ピストン6が鉛及びビスマスを多く含む被覆層46Bに当たってシリンダボア5が保護されるので、シリンダボア5における摩耗や焼付き現象等の発生確率を減少させることができ、シリンダブロック4の高寿命化を図ることができる。   In the method for forming the sliding surface of the cylinder block 4 according to the first embodiment of the present invention, the concentration of the highly slidable additive element 42 in the upper compression-solidified layer 45B in the cylinder bore 5 is the same as that of the lower compression-solidified layer. Since it is higher than the concentration of the highly slidable additive element 42 in 45A, as shown in FIG. 3, the sliding surface pressure is increased by sliding the piston 6 while coming into contact with the cylindrical surface inside the cylinder bore 5. Lead and bismuth of the additive element 42 having high slidability can be concentrated in the portion D that becomes higher. Therefore, since the piston 6 hits the coating layer 46B containing a large amount of lead and bismuth to protect the cylinder bore 5, the probability of occurrence of wear and seizure in the cylinder bore 5 can be reduced, and the life of the cylinder block 4 can be increased. Can be planned.

また、本発明の第1実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法では、圧縮充填工程において、シリンダボア5内に充填される粉体44A,44Bを、高摺動性の添加元素42を内部に含む銅合金粒子43A,43Bの集合体でそれぞれ構成することにより、高摺動性の添加元素42が圧縮固化層45A,45Bの一部に偏ることなく全体に分散するので、良好な品質が確保されたシリンダボア5の摺動面を得ることができる。   In the sliding surface molding method for the cylinder block 4 according to the first embodiment of the present invention, the powders 44A and 44B filled in the cylinder bore 5 are replaced with the highly slidable additive element 42 in the compression filling step. By comprising each of the aggregates of the copper alloy particles 43A and 43B contained therein, the highly slidable additive element 42 is dispersed throughout without being biased to a part of the compression-solidified layers 45A and 45B. It is possible to obtain a sliding surface of the cylinder bore 5 in which is secured.

特に、各銅合金粒子43A,43Bの集合体は、高摺動性の添加元素42が銅合金41の素地となる成分のいずれかと結合し、銅合金41の素地に析出する構造となっているため、焼結工程における圧縮固化層45A,45Bの焼結によって銅合金粒子43A,43B同士が結合し易く、圧縮固化層45A,45Bが被覆材46A,46Bとして形成された際の機械強度を十分に維持することができる。   In particular, the aggregate of the copper alloy particles 43 </ b> A and 43 </ b> B has a structure in which the highly slidable additive element 42 is bonded to any of the components that form the base of the copper alloy 41 and is deposited on the base of the copper alloy 41. Therefore, the copper alloy particles 43A and 43B are easily bonded to each other by sintering the compression-solidified layers 45A and 45B in the sintering process, and the mechanical strength when the compression-solidified layers 45A and 45B are formed as the covering materials 46A and 46B is sufficient. Can be maintained.

また、本発明の第1実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法では、圧縮固化層45A,45Bの成分となる高摺動性の添加元素42として、安価な鉛を所定の規定量以下の量に限って使用し、さらにビスマスを併用することにより、鉛が与える環境への影響とビスマスの使用によって増加する製造コストの両面のバランスを上手くとりながら、各圧縮固化層45A,45Bに含まれる高摺動性の添加元素の全体量を十分に確保することができる。これにより、シリンダボア5の摺動面においてより高い摺動性能を発揮するシリンダブロック4を製造することができる。   Further, in the method for forming the sliding surface of the cylinder block 4 according to the first embodiment of the present invention, inexpensive lead is used as a predetermined specified amount as the highly slidable additive element 42 which is a component of the compression-solidified layers 45A and 45B. Using only the following amounts, and using bismuth together, each compression-solidified layer 45A, 45B is well balanced with a good balance between the environmental impact of lead and the increased manufacturing cost due to the use of bismuth. The total amount of the high slidability additive element contained can be sufficiently secured. Thereby, the cylinder block 4 which exhibits higher sliding performance on the sliding surface of the cylinder bore 5 can be manufactured.

[シリンダブロックの摺動面成形方法の第2実施形態]
本発明の第2実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、図4、図5に示すように、第1実施形態に係る圧縮充填工程では、シリンダボア5内に充填される粉体44が、高摺動性の添加元素42を内部に含む銅合金粒子43の集合体から成るのに対して、図7、図8に示すように、第2実施形態に係る圧縮充填工程では、シリンダボア5内に充填される粉体47が、高摺動性の添加元素42を内部に含まない複数の銅合金粒子43Cと、高摺動性の添加元素42のみから構成された複数の高摺動性粒子48とを混合した混合紛体から成ることである。なお、本発明の第2実施形態の構成のうち、第1実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付している。
[Second Embodiment of Cylinder Block Sliding Surface Forming Method]
The second embodiment of the present invention differs from the first embodiment described above in that, as shown in FIGS. 4 and 5, in the compression filling process according to the first embodiment, the powder 44 filled in the cylinder bore 5 is used. However, in the compression filling process according to the second embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the cylinder bore is made of an aggregate of copper alloy particles 43 containing the highly slidable additive element 42 therein. 5 is a plurality of high-sliding elements composed of only a plurality of copper alloy particles 43C that do not contain the high-sliding additive element 42 and the high-sliding additive element 42. It consists of a mixed powder in which the active particles 48 are mixed. In the configuration of the second embodiment of the present invention, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

本発明の第2実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法では、シリンダブロック4の外形が作製された後、圧縮充填工程において、混合粉体47中の銅合金粒子43Cと高摺動性粒子48との混合比率を途中で変化させながらシリンダボア5への混合紛体47の充填を2回に渡って行う。   In the method for forming a sliding surface of the cylinder block 4 according to the second embodiment of the present invention, after the outer shape of the cylinder block 4 is produced, the copper alloy particles 43C in the mixed powder 47 and the high-sliding are compressed in the compression filling process. The mixed powder 47 is filled into the cylinder bore 5 twice while changing the mixing ratio with the conductive particles 48 in the middle.

具体的には、本発明の第2実施形態では、混合粉体47中の銅合金粒子43Cと高摺動性粒子48との混合比率を1回目と2回目の充填において変化させるために、まず図7に示すように、高摺動性粒子48の重量比率がBwt%になるように分配した銅合金粒子43Cと高摺動性粒子48とを混合した後、この混合紛体47Aをシリンダボア5内に充填し、混合紛体47Aを圧縮して固化させることにより、圧粉成形体として圧縮固化層45Cを形成する。   Specifically, in the second embodiment of the present invention, in order to change the mixing ratio of the copper alloy particles 43C and the highly slidable particles 48 in the mixed powder 47 in the first filling and the second filling, As shown in FIG. 7, after mixing the copper alloy particles 43C and the highly slidable particles 48 distributed so that the weight ratio of the highly slidable particles 48 becomes Bwt%, this mixed powder 47A is placed in the cylinder bore 5. And the mixed powder body 47A is compressed and solidified to form a compression-solidified layer 45C as a compacted body.

その後、図8に示すように、高摺動性粒子48の重量比率がCwt%になるように分配した銅合金粒子43Cと高摺動性粒子48とを混合した後、この混合粉体47Bをシリンダボア5のうち圧縮固化層45Cの上に充填し、混合紛体47Bを圧縮して固化させることにより、圧粉成形体として圧縮固化層45Dを形成する。その他の第2実施形態の構成は、第1実施形態の構成と同じであるため、重複する説明を省略する。   Thereafter, as shown in FIG. 8, after the copper alloy particles 43C distributed so that the weight ratio of the highly slidable particles 48 is Cwt% and the highly slidable particles 48 are mixed, this mixed powder 47B is mixed. The cylinder bore 5 is filled on the compression-solidified layer 45C, and the mixed powder body 47B is compressed and solidified to form a compression-solidified layer 45D as a compacted body. The other configurations of the second embodiment are the same as the configurations of the first embodiment, and thus redundant description is omitted.

このように構成した本発明の第2実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法によれば、上述した第1実施形態と同様の作用効果が得られる他、高摺動性の添加元素42を銅合金粒子43Cに予め含ませなくても、圧縮充填工程において形成される圧縮固化層45C,45D中の高摺動性の添加元素42の濃度を意図した通りに調整できるので、シリンダボア5の摺動面を効率良く成形することができる。これにより、シリンダブロック4の製造上の生産性を高めることができる。   According to the sliding surface molding method of the cylinder block 4 according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the same effect as the first embodiment described above can be obtained, and a highly slidable additive element can be obtained. Even if 42 is not included in the copper alloy particles 43C in advance, the concentration of the highly slidable additive element 42 in the compression solidified layers 45C and 45D formed in the compression filling process can be adjusted as intended. The sliding surface can be efficiently formed. Thereby, productivity in manufacture of the cylinder block 4 can be increased.

[シリンダブロックの摺動面成形方法の第3実施形態]
本発明の第3実施形態が前述した第2実施形態と異なるのは、図7、図8に示すように、第2実施形態に係る圧縮充填工程では、圧縮固化層45C,45D、すなわち、圧粉成形体に含まれる高摺動性の添加元素42の濃度がシリンダボア5の軸方向で異なるように、圧粉成形体において高摺動性の添加元素42を分散させたのに対して、図9、図10に示すように、第3実施形態に係る圧縮充填工程では、圧粉成形体に含まれる高摺動性の添加元素42の濃度がシリンダボア5の軸周りで異なるように、圧粉成形体において高摺動性の添加元素42を分散させたことである。なお、本発明の第3実施形態の構成のうち、第2実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付している。
[Third Embodiment of Cylinder Block Sliding Surface Forming Method]
The third embodiment of the present invention differs from the second embodiment described above in that, as shown in FIGS. 7 and 8, in the compression filling process according to the second embodiment, the compression-solidified layers 45C and 45D, that is, the pressure The high slidability additive element 42 is dispersed in the green compact so that the concentration of the high slidability additive element 42 contained in the powder compact is different in the axial direction of the cylinder bore 5. 9, in the compression filling process according to the third embodiment, as shown in FIG. 10, the concentration of the highly slidable additive element 42 contained in the green compact is different so that the concentration around the axis of the cylinder bore 5 is different. This is because the additive element 42 having high slidability is dispersed in the molded body. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same as that of 2nd Embodiment among the structure of 3rd Embodiment of this invention, or respond | corresponds.

本発明の第3実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法では、上述した第2実施形態と同様に、シリンダブロック4の外形が作製された後、圧縮充填工程において、混合粉体47中の銅合金粒子43Cと高摺動性粒子48との混合比率を途中で変化させながらシリンダボア5への混合紛体47の充填を2回に渡って行う。   In the method for forming a sliding surface of the cylinder block 4 according to the third embodiment of the present invention, the mixed powder 47 is formed in the compression filling process after the outer shape of the cylinder block 4 is produced, as in the second embodiment described above. The mixed powder 47 is filled into the cylinder bore 5 twice while changing the mixing ratio of the copper alloy particles 43C and the highly slidable particles 48 in the middle.

具体的には、本発明の第3実施形態では、混合粉体47中の銅合金粒子43Cと高摺動性粒子48との混合比率を1回目と2回目の充填において変化させるために、まず図9に示すように、シリンダボア5の内部が、シリンダブロック4の中心軸Aに対して向心方向側(半径方向内側)の領域と遠心方向側(半径方向外側)の領域とに分割されるように、シリンダボア5を半分に区画する仕切り板51を挿入する。   Specifically, in the third embodiment of the present invention, in order to change the mixing ratio of the copper alloy particles 43C and the highly slidable particles 48 in the mixed powder 47 in the first filling and the second filling, As shown in FIG. 9, the interior of the cylinder bore 5 is divided into a region on the centripetal side (radially inner side) and a region on the centrifugal direction side (radially outer side) with respect to the central axis A of the cylinder block 4. Thus, the partition plate 51 that divides the cylinder bore 5 in half is inserted.

次に、高摺動性粒子48の重量比率がBwt%になるように分配した銅合金粒子43Cと高摺動性粒子48とを混合した後、この混合紛体47Aをシリンダボア5のうち上記向心方向側の領域に充填し、混合紛体47Aを圧縮して固化させることにより、圧粉成形体として圧縮固化層45Eを形成する。   Next, after mixing the copper alloy particles 43C distributed so that the weight ratio of the highly slidable particles 48 becomes Bwt% and the highly slidable particles 48, the mixed powder 47A is placed in the cylinder bore 5 with the above centroid. By filling the region on the direction side and compressing and solidifying the mixed powder 47A, the compression-solidified layer 45E is formed as a compacted body.

その後、図10に示すように、シリンダボア5から仕切り板51を取り外し、高摺動性粒子48の重量比率がCwt%になるように分配した銅合金粒子43Cと高摺動性粒子48とを混合した後、この混合粉体47Bをシリンダボア5のうち上記遠心方向側の領域に充填し、混合紛体47Bを圧縮して固化させることにより、圧粉成形体として圧縮固化層45Fを形成する。その他の第3実施形態の構成は、第2実施形態の構成と同じであるため、重複する説明を省略する。   Thereafter, as shown in FIG. 10, the partition plate 51 is removed from the cylinder bore 5, and the copper alloy particles 43C and the highly slidable particles 48 distributed so that the weight ratio of the highly slidable particles 48 is Cwt% are mixed. After that, the mixed powder 47B is filled in the region on the centrifugal direction side of the cylinder bore 5, and the mixed powder body 47B is compressed and solidified, thereby forming a compression-solidified layer 45F as a compacted body. Since the configuration of the other third embodiment is the same as the configuration of the second embodiment, a duplicate description is omitted.

このように構成した本発明の第3実施形態に係るシリンダブロック4の摺動面成形方法によれば、上述した第2実施形態と同様の作用効果が得られる他、図11、図12に示すように、シリンダボア5内側の円筒面のうち、シリンダブロック4の中心軸Aに対して向心方向側の部分と遠心方向側の部分に高摺動性の添加元素42の濃度が異なる被覆層46C,46Dを得ることができる。   According to the sliding surface molding method of the cylinder block 4 according to the third embodiment of the present invention configured as described above, the same function and effect as those of the second embodiment described above can be obtained, as shown in FIGS. As described above, in the cylindrical surface inside the cylinder bore 5, the coating layer 46C in which the concentration of the highly slidable additive element 42 is different between the portion on the centripetal side and the portion on the centrifugal direction side with respect to the central axis A of the cylinder block 4. , 46D can be obtained.

すなわち、シリンダボア5の摺動面は、シリンダボア5の軸周りにおいて高摺動性の添加元素42の濃度が異なる被覆層46C,46Dから成り、これらの被覆層46C,46Dのうち被覆層46Dは、シリンダブロック4の中心軸Aに対して遠心方向側における高摺動性の添加元素42の濃度が、シリンダブロック4の中心軸Aに対して向心方向側における高摺動性の添加元素42の濃度よりも高い高濃度部として機能する。   That is, the sliding surface of the cylinder bore 5 is composed of coating layers 46C and 46D in which the concentration of the highly slidable additive element 42 is different around the axis of the cylinder bore 5, and of these coating layers 46C and 46D, The concentration of the highly slidable additive element 42 on the centrifugal direction side with respect to the central axis A of the cylinder block 4 is such that the concentration of the highly slidable additive element 42 on the centripetal side with respect to the central axis A of the cylinder block 4 is high. It functions as a high density part higher than the density.

そのため、シリンダブロック4が回転した際にピストン6に作用する遠心力に伴って、シリンダボア5内側の円筒面のうち、摺動面圧が高くなり易い遠心方向側の部分全体を、高摺動性の添加元素42が高密度である被覆層46Dによって的確に保護することができる。これにより、シリンダブロック4の耐久性を向上させることができる。   Therefore, with the centrifugal force acting on the piston 6 when the cylinder block 4 is rotated, the entire portion on the centrifugal direction side where the sliding surface pressure tends to be high among the cylindrical surfaces inside the cylinder bore 5 is highly slidable. The coating layer 46D having a high density of the additional element 42 can be accurately protected. Thereby, durability of the cylinder block 4 can be improved.

なお、上述した本発明の各実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。   The above-described embodiments of the present invention have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment.

つまり、本発明の各実施形態に係る圧縮充填工程は、圧粉成形体に含まれる高摺動性の添加元素42の濃度がシリンダボア5の軸方向及び軸周りのいずれか一方で異なるように、圧粉成形体において高摺動性の添加元素42を分散させた場合について説明したが、圧粉成形体に含まれる高摺動性の添加元素42の濃度がシリンダボア5の軸方向及び軸周りの双方で異なるように、圧粉成形体において高摺動性の添加元素42を分散させることも可能である。   That is, in the compression filling step according to each embodiment of the present invention, the concentration of the highly slidable additive element 42 included in the green compact is different in either the axial direction of the cylinder bore 5 or around the axis. The case where the highly slidable additive element 42 is dispersed in the green compact has been described. However, the concentration of the high slidable additive element 42 contained in the green compact is such that the concentration of the high slidable additive 42 in the axial direction of the cylinder bore 5 and around the axis. It is also possible to disperse the highly slidable additive element 42 in the green compact so that the two are different.

また、本発明の各実施形態は、圧縮充填工程において、銅合金粒子43中の銅合金41と高摺動性の添加元素42との重量比率を途中で変化させながらシリンダボア5への紛体44の充填を2回に渡って行った場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、銅合金粒子43中の銅合金41と高摺動性の添加元素42との重量比率を途中で変化させながらシリンダボア5への紛体44の充填を3回以上に渡って行ってもよい。   Moreover, each embodiment of this invention is a compression filling process. WHEREIN: While changing the weight ratio of the copper alloy 41 in the copper alloy particle 43 and the high slidability additive element 42 on the way, the powder 44 to the cylinder bore 5 is provided. Although the case where the filling is performed twice has been described, the present invention is not limited to this case, and the weight ratio of the copper alloy 41 in the copper alloy particles 43 to the additive element 42 having high slidability is described. It is also possible to fill the cylinder bore 5 with the powder 44 three times or more while changing the value in the middle.

さらに、本発明の各実施形態は、高摺動性の添加元素42として鉛及びビスマスの双方を使用した場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、鉛及びビスマスのいずれか一方を使用してもよいし、高い摺動性能を示す元素であればその他の元素を使用してもよい。特に、本発明の第2実施形態は、銅合金粒子43Cに含有し難い、すなわち、銅合金41の素地となる成分と結合し難い元素であっても、高摺動性の添加元素42として使用できるので、高摺動性の添加元素42の選択の自由度を高めることができる。   Furthermore, although each embodiment of this invention demonstrated the case where both lead and bismuth were used as the highly slidable additive element 42, this invention is not limited to this case, Lead and bismuth of Either one may be used, and other elements may be used as long as they exhibit high sliding performance. In particular, the second embodiment of the present invention is used as the highly slidable additive element 42 even if it is an element that is difficult to contain in the copper alloy particles 43C, that is, an element that is difficult to combine with the component that forms the base of the copper alloy 41. Therefore, the degree of freedom in selecting the highly slidable additive element 42 can be increased.

また、本発明の第1実施形態は、圧縮充填工程においてシリンダボア5の内部に圧縮固化層45A,45Bを積層した後、焼結工程において圧縮固化層45A,45Bを焼結して被覆層46A,46Bを形成し、仕上げ工程において被覆層46A,46Bの中央部分を切削又は研削して加工除去した場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、圧縮充填工程において被覆層46A,46Bの型を形成するための中子等(図示せず)を用いてもよい。   In the first embodiment of the present invention, after the compression-solidified layers 45A and 45B are laminated inside the cylinder bore 5 in the compression filling process, the compression-solidified layers 45A and 45B are sintered in the sintering process to cover the coating layers 46A, The case where 46B is formed and the central portions of the coating layers 46A and 46B are cut or ground in the finishing process has been described. However, the present invention is not limited to this case, and the coating layer is formed in the compression filling process. A core or the like (not shown) for forming the molds 46A and 46B may be used.

この中子は、例えば、シリンダボア5に勘挿されるピストン6よりも大きさが小さく設定された円筒体から成り、シリンダボア5内側の円筒面と離間した状態でシリンダボア5に挿入されるようになっている。この場合、仕上げ工程において、シリンダボア5から中子を除去するだけで被覆層46A,46Bを加工除去する量が大幅に減少するので、仕上げ作業を迅速に進めることができる。   The core is formed of, for example, a cylindrical body whose size is set smaller than the piston 6 inserted into the cylinder bore 5, and is inserted into the cylinder bore 5 in a state of being separated from the cylindrical surface inside the cylinder bore 5. Yes. In this case, in the finishing process, the amount by which the coating layers 46A and 46B are processed and removed simply by removing the core from the cylinder bore 5 is greatly reduced, so that the finishing operation can be rapidly advanced.

また、本発明の第2実施形態は、圧縮充填工程において、高摺動性の添加元素42を内部に含まない複数の銅合金粒子43Cと、高摺動性の添加元素42のみから構成された複数の高摺動性粒子48とを混合した混合紛体47をシリンダボア5内に充填した場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば、高摺動性の添加元素42を内部に含まない複数の銅合金粒子43Cと、高摺動性の添加元素42を内部に含む複数の合金とを混合した混合粉体をシリンダボア5内に充填してもよい。   Further, the second embodiment of the present invention is composed of only a plurality of copper alloy particles 43C that do not contain the highly slidable additive element 42 and the highly slidable additive element 42 in the compression filling step. Although the case where the mixed powder 47 mixed with a plurality of highly slidable particles 48 is filled in the cylinder bore 5 has been described, the present invention is not limited to this case. The cylinder bore 5 may be filled with a mixed powder obtained by mixing a plurality of copper alloy particles 43C that do not contain 42 and a plurality of alloys that contain the highly slidable additive element 42 therein.

さらに、本発明の第3実施形態は、図12に示すように、シリンダボア5内側の円筒面に対して、高摺動性の添加元素42の濃度が低い被覆層46Cと、高摺動性の添加元素42の濃度が高い被覆層46Dとを同じ体積の割合で形成した場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではない。   Furthermore, as shown in FIG. 12, the third embodiment of the present invention has a coating layer 46C having a low concentration of the highly slidable additive element 42 on the cylindrical surface inside the cylinder bore 5, and a highly slidable layer. Although the case where the coating layer 46D having a high concentration of the additive element 42 is formed at the same volume ratio has been described, the present invention is not limited to this case.

具体例として、図13に示すように、高摺動性の添加元素42の濃度が高い被覆層46Dの体積の割合を大きく設定することにより、シリンダボア5の摺動面のうち高摺動性の添加元素42の濃度が高い領域を拡大して形成してもよいし、あるいは図14に示すように、高摺動性の添加元素42の濃度が低い被覆層46Cの体積の割合を大きく設定することにより、シリンダボア5の摺動面のうち高摺動性の添加元素42の濃度が高い領域を縮小して形成してもよい。その他、図15に示すように、シリンダボア5の摺動面のうち高摺動性の添加元素42の濃度が高い領域を縮小してシリンダボア5の軸周りの任意の位置に形成してもよい。   As a specific example, as shown in FIG. 13, by setting the volume ratio of the coating layer 46D in which the concentration of the high slidability additive element 42 is high, a high slidability of the sliding surface of the cylinder bore 5 is set. The region where the concentration of the additive element 42 is high may be enlarged, or the volume ratio of the coating layer 46C where the concentration of the highly slidable additive element 42 is low is set large as shown in FIG. Accordingly, a region where the concentration of the highly slidable additive element 42 is high in the sliding surface of the cylinder bore 5 may be reduced. In addition, as shown in FIG. 15, the region where the concentration of the highly slidable additive element 42 is high in the sliding surface of the cylinder bore 5 may be reduced and formed at any position around the axis of the cylinder bore 5.

1…油圧ポンプ(液圧回転機)、3…回転軸、4…シリンダブロック、5…シリンダボア、5A…シリンダポート、6…ピストン、22…斜板、25…弁板
41…銅合金、42…高摺動性の添加元素、43,43A,43B,43C…銅合金粒子、44,44A,44B…紛体、45A,45B,45C,45D,45E,45F…圧縮固化層(圧粉成形体)、46A,46C…被覆層、46B,46D…被覆層(高濃度部)、47,47A,47B…混合紛体、48…高摺動性粒子、51…仕切り板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydraulic pump (hydraulic rotary machine), 3 ... Rotating shaft, 4 ... Cylinder block, 5 ... Cylinder bore, 5A ... Cylinder port, 6 ... Piston, 22 ... Swash plate, 25 ... Valve plate 41 ... Copper alloy, 42 ... Additive elements with high slidability, 43, 43A, 43B, 43C ... copper alloy particles, 44, 44A, 44B ... powder, 45A, 45B, 45C, 45D, 45E, 45F ... compression solidified layer (compacted compact), 46A, 46C ... coating layer, 46B, 46D ... coating layer (high concentration part), 47, 47A, 47B ... mixed powder, 48 ... highly slidable particles, 51 ... partition plate

Claims (6)

回転軸と、この回転軸の回転に伴って中心軸の周りに回転するシリンダブロックと、このシリンダブロックのシリンダボアに収容されるピストンとを備えた液圧回転機の当該シリンダボア内側の円筒面に対して表面処理を行い、前記シリンダボアの摺動面を成形するシリンダブロックの摺動面成形方法であって、
銅合金及び高摺動性の添加元素が含有された紛体を前記シリンダボア内に圧縮して充填し、前記シリンダボア内側の円筒面に密着した圧粉成形体を形成する圧縮充填工程と、
前記圧縮充填工程で形成された前記圧粉成形体を焼結する焼結工程とを備え、
前記圧縮充填工程は、前記圧粉成形体に含まれる前記高摺動性の添加元素の濃度が前記シリンダボアの軸方向及び軸周りの少なくとも一方で異なるように、前記圧粉成形体において前記高摺動性の添加元素を分散させたことを特徴とするシリンダブロックの摺動面成形方法。
With respect to the cylindrical surface inside the cylinder bore of the hydraulic rotary machine, which includes a rotary shaft, a cylinder block that rotates around the central axis as the rotary shaft rotates, and a piston that is accommodated in the cylinder bore of the cylinder block. The cylinder block sliding surface molding method for performing surface treatment and molding the sliding surface of the cylinder bore,
A compression filling step of compressing and filling a powder containing a copper alloy and an additive element having high slidability into the cylinder bore, and forming a compact formed in close contact with the cylindrical surface inside the cylinder bore;
A sintering step of sintering the green compact formed in the compression filling step,
In the compression filling step, the high-sliding shape in the green compact is such that the concentration of the highly slidable additive element contained in the green compact is different from at least one of the axial direction and the axis of the cylinder bore. A method for forming a sliding surface of a cylinder block, wherein a dynamic additive element is dispersed.
請求項1に記載のシリンダブロックの摺動面成形方法において、
前記紛体は、前記銅合金の素地となる成分から構成され、前記高摺動性の添加元素を内部に含む銅合金粒子の集合体から成り、
前記圧縮充填工程における前記シリンダボアへの前記紛体の充填は、前記銅合金粒子中の前記銅合金と前記高摺動性の添加元素との重量比率を途中で変化させながら行われることを特徴とするシリンダブロックの摺動面成形方法。
In the sliding method of the cylinder block according to claim 1,
The powder is composed of a component that becomes a base of the copper alloy, and is composed of an aggregate of copper alloy particles containing the highly slidable additive element therein,
The filling of the powder into the cylinder bore in the compression filling step is performed while changing the weight ratio of the copper alloy and the highly slidable additive element in the copper alloy particles. Cylinder block sliding surface molding method.
請求項1に記載のシリンダブロックの摺動面成形方法において、
前記紛体は、前記銅合金の素地となる成分から構成され、前記高摺動性の添加元素を内部に含まない複数の銅合金粒子と、前記高摺動性の添加元素のみから構成された複数の高摺動性粒子とを混合した混合紛体から成り、
前記圧縮充填工程における前記シリンダボアへの前記紛体の充填は、前記混合紛体中の前記銅合金粒子と前記高摺動性粒子との混合比率を途中で変化させながら行われることを特徴とするシリンダブロックの摺動面成形方法。
In the sliding method of the cylinder block according to claim 1,
The powder is composed of a component serving as a base of the copper alloy, and a plurality of copper alloy particles not containing the highly slidable additive element therein, and a plurality of composed only of the highly slidable additive element. Consisting of a mixed powder mixed with highly slidable particles of
The cylinder block is characterized in that the filling of the powder into the cylinder bore in the compression filling step is performed while changing the mixing ratio of the copper alloy particles and the highly slidable particles in the mixed powder. Sliding surface forming method.
回転軸と、この回転軸の軸周りに配置されたシリンダボアと、このシリンダボアに収容されるピストンとを備えた液圧回転機に設けられ、前記シリンダボア内側の円筒面に成形された前記ピストンに対する摺動面を含むシリンダブロックであって、
前記摺動面は、銅合金及び高摺動性の添加元素を含有して構成され、前記シリンダボアの軸方向及び軸周りの少なくとも一方において前記高摺動性の添加元素の濃度が異なる被覆層から成ることを特徴とするシリンダブロック。
Provided in a hydraulic rotating machine having a rotation shaft, a cylinder bore arranged around the rotation shaft, and a piston accommodated in the cylinder bore, and slides on the piston formed on a cylindrical surface inside the cylinder bore. A cylinder block including a moving surface,
The sliding surface is configured to contain a copper alloy and a highly slidable additive element, and the coating layer has a different concentration of the highly slidable additive element in at least one of the axial direction and around the axis of the cylinder bore. Cylinder block characterized by comprising.
請求項4に記載のシリンダブロックにおいて、
前記被覆層は、前記ピストンの出入口側における前記高摺動性の添加元素の濃度が、前記シリンダボアの底部側における前記高摺動性の添加元素の濃度よりも高い高濃度部を有することを特徴とするシリンダブロック。
In the cylinder block according to claim 4,
The coating layer has a high concentration portion in which the concentration of the highly slidable additive element on the inlet / outlet side of the piston is higher than the concentration of the highly slidable additive element on the bottom side of the cylinder bore. Cylinder block.
請求項4に記載のシリンダブロックにおいて、
前記被覆層は、前記回転軸に対して遠心方向側における前記高摺動性の添加元素の濃度が、前記回転軸に対して向心方向側における前記高摺動性の添加元素の濃度よりも高い高濃度部を有することを特徴とするシリンダブロック。
In the cylinder block according to claim 4,
In the coating layer, the concentration of the highly slidable additive element on the centrifugal direction side with respect to the rotation axis is higher than the concentration of the highly slidable additive element on the centripetal side with respect to the rotation axis. A cylinder block having a high concentration portion.
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