JP5340710B2 - 斜板式液圧回転機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン、ホイールローダ等の建設機械に設けられ、油圧ポンプまたは油圧モータとして好適に用いられる斜板式液圧回転機に関する。

一般に、可変容量型または固定容量型の斜板式液圧回転機は、例えば油圧ショベル等の建設機械において、その油圧源を構成する斜板式の油圧ポンプとして用いられる。また、油圧アクチュエータとして用いる場合には、例えば旋回用、走行用の油圧モータ等を構成するものである。

そして、この種の従来技術による斜板式液圧回転機は、筒状のケーシングと、該ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸と一体に回転するように前記ケーシング内に設けられ周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダを有したシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに往復動可能に挿嵌された複数のピストンと、該各ピストンに揺動可能に取付けられた複数のシューと、前記ケーシング内に設けられ表面側で該各シューを摺動可能に案内する斜板等とを備えている。

この場合、斜板の表面側には複数のシューが摺動する平滑な摺動面が設けられている。そして、シリンダブロックの回転に伴って複数のピストンと一緒に各シューが連れ回されるように斜板に対して相対回転するときには、該各シューが斜板の摺動面上で回転軸を中心としたリング状軌跡を描くように摺動変位するものである（例えば、特許文献１参照）。

また、斜板の摺動面には、硬質の樹脂材料からなる樹脂膜を付着させて設け、該樹脂膜の表面を平坦な滑面に形成することにより斜板に対するシューの摺動特性を高めるようにしたものがいくつか提案されている（例えば、特許文献２，３，４参照）。

特開平１１−５０９５０号（特許第3703610号）公報 特開２００４−３００９２６号公報 特開２００５−９８２９４号公報 特開２００５−３０５１３号公報

ところで、上述した従来技術では、斜板の表面に樹脂膜を形成して表面粗さを金属表面に比較して滑らかにすることにより、斜板に対するシューの摺動特性を高めるようにしている。しかし、この場合の摺動面は、例えば１０ＭＰａ（メガパスカル）以上となる高圧な圧力環境下では樹脂膜の摩耗、剥離が生じ易く、油圧ポンプ、油圧モータとしての使用に制約がある。

また、上記のように摺動面の表面粗さを滑らかに形成した場合には、表面の凹凸が小さくなって油液を保持する油溜まり効果が得られず、摩擦界面から油が排除される傾向がある。このため、斜板とシューとの摺動面では固体接触となり易く、この状態で両者の間に摩耗粉が侵入すると、例えば潤滑油のように摩耗粉を外部に流出させて除去する作用が得られず、斜板とシューとの摺動面では第３の物体として摩耗粉が介在した三元摩耗が発生する虞れがある。

一方、例えば斜板の摺動面を、その全領域にわたって微小な凹凸を有する凹凸面として形成した場合には、斜板とシューとの摺動面に凹凸により油液の一部を保持することができる。しかし、シリンダ内からシューと斜板との摺動面間にピストンの内孔（潤滑用油路）等を介して供給した大部分の油液は、斜板とシューとの摺動面間から前記凹凸を通じて外部に漏出し易くなり、両者の摺動面間でのシール効果が低下し、これによって、装置としての機械的な効率が低下するという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、斜板の摺動面に対し全域ではなく、予め決められた部分に凹凸面部を形成することにより、シューとの間に形成される油膜の保持性能を向上できると共に、油液の漏洩を小さく抑えて機械的な効率を確保することができ、焼き付き、摩耗等の発生を防止することができるようにした斜板式液圧回転機を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、筒状のケーシングと、該ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸と一体に回転するように前記ケーシング内に設けられ周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダを有したシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダ内にそれぞれ往復動可能に挿嵌された複数のピストンと、前記各シリンダから突出する該各ピストンの突出端側に揺動可能に取付けられた複数のシューと、該シューに対面して前記ケーシング内に設けられ前記回転軸を中心に該各シューが摺動する平滑な摺動面を有した斜板とを備えてなる斜板式液圧回転機に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記斜板には、金属材料からなる母材の表面に前記摺動面を形成し、かつ該摺動面のうち、前記ピストンの往復動時に前記シューとの間に形成される油膜の厚さが小となる部分に当該油膜に対し保油性を与える微細な凹凸面部を設け、該凹凸面部は前記回転軸を中心として前記斜板の周方向に円弧状に延びる構成とし、前記摺動面には、前記凹凸面部を形成した処理面とこれ以外の非処理面との境界で凹凸をなだらかに変化させるための遷移領域を設ける構成としたことにある。

また、請求項２の発明によると、前記凹凸面部は、前記摺動面のうち前記ピストンの上死点位置を基準として前記斜板の周方向一側と他側とに予め決められた角度範囲にわたって円弧状に延びる構成としている。

また、請求項３の発明によると、前記凹凸面部は、前記摺動面のうち前記ピストンの下死点位置を基準として前記斜板の周方向一側と他側とに予め決められた角度範囲にわたって円弧状に延びる構成としている。

また、請求項４の発明によると、前記凹凸面部は、前記摺動面のうち前記ピストンの上死点位置を起点として該起点位置から前記斜板の周方向一側へと約半周する範囲にわたって円弧状に延びる構成としている。

上述の如く、請求項１の発明によれば、金属材料からなる斜板の摺動面のうち、ピストンの往復動時にシューとの間に形成される油膜の厚さが小となる部分に当該油膜に対し保油性を与える微細な凹凸面部を設け、該凹凸面部は回転軸を中心として斜板の周方向に円弧状に延びる構成としているので、斜板の摺動面上を摺動する各シューと凹凸面部との間には、油膜を形成した状態で保油性を与えることができ、凹凸面部とシューとの摺動面が固体接触となるのを防ぐことができる。このため、両者の間に仮に摩耗粉が侵入しても、両者の間に確保した油膜の油液により摩耗粉を外部に流出させるように除去することができる。そして、シューと斜板との摺動面間で焼き付き、摩耗等が発生するのを防止することができる。

また、斜板の摺動面のうち凹凸面部を形成していない残余の部分（非処理面）では、摺動面の表面粗さは滑らかに形成された滑面となっている。このため、斜板の摺動面のうち前記凹凸面部側で仮に潤滑用の油液が漏洩したとしても、残余の滑面側では油液の漏洩をなくすことができるので、例えばシリンダ内からシューと斜板との摺動面間にピストンの内孔（潤滑用油路）を介して供給される油液が、斜板の摺動面側から外部に漏出するのを小さく抑えることができ、液圧回転機としての機械的な効率を良好に保つことができる。
しかも、斜板の摺動面には、前記凹凸面部を形成した処理面とこれ以外の非処理面との境界で凹凸をなだらかに変化させるための遷移領域を設けているので、前記処理面と非処理面との遷移領域（境界部位）で表面粗さを徐々に変化させ、表面粗さによる摩擦係数が急激に変わるのを防止できる。これにより、前記処理面と非処理面との遷移領域（境界部位）でシューと斜板との摺動面に焼き付き、かじり、摩耗等が発生するのを防止でき、その耐久性、寿命を向上することができる。

また、請求項２の発明によると、前記凹凸面部は斜板の摺動面のうちピストンの上死点位置を基準として、例えば±４５度の角度範囲にわたり円弧状に延びる構成としているので、前記ピストンの上死点位置を基準として斜板（回転軸）の周方向一側と他側とに約９０度の角度範囲で円弧状に延びる部分を凹凸面部として形成することができ、残余の約２７０度にわたる部分を表面粗さが滑らかな滑面として形成することができる。

一方、請求項３の発明によると、前記凹凸面部は斜板の摺動面のうちピストンの下死点位置を基準として、例えば±４５度の角度範囲にわたり円弧状に延びる構成としているので、前記ピストンの下死点位置を基準として斜板（回転軸）の周方向一側と他側とに約９０度の角度範囲で円弧状に延びる部分を凹凸面部として形成することができ、残余の約２７０度にわたる部分を表面粗さが滑らかな滑面として形成することができる。

また、請求項４の発明によると、前記凹凸面部は斜板の摺動面のうちピストンの上死点位置を起点として該起点位置から前記斜板の周方向一側へと約半周する範囲にわたって円弧状に延びる構成としているので、ピストンの上死点位置から下死点位置にわたる約半周の範囲（例えば、１８０度の角度範囲）を円弧状に延びる凹凸面部として形成することができ、残余の半周にわたる範囲の部分を表面粗さが滑らかな滑面として形成することができる。

以下、本発明の実施の形態による斜板式液圧回転機を、可変容量型の斜板式油圧ポンプに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は本実施の形態で採用した可変容量型の斜板式油圧ポンプ（以下、油圧ポンプ１という）、２は該油圧ポンプ１の外殻を構成するケーシングで、該ケーシング２は、一側がフロント底部３Ａとなった段付筒状のケーシング本体３と、該ケーシング本体３の他側を閉塞するようにケーシング本体３に固定して設けられたリヤケーシング４とにより構成されている。

そして、ケーシング２のケーシング本体３内には、フロント底部３Ａ側に後述の斜板１１を傾転可能に支持する斜板支持体１０等が設けられている。また、リヤケーシング４側には、後述の弁板１５、給排通路１６，１７等が設けられるものである。

５はケーシング２内に回転可能に設けられた回転軸を示し、該回転軸５は、軸方向の一側がケーシング本体３のフロント底部３Ａ内に軸受等を介して回転可能に取付けられ、他側はリヤケーシング４に軸受等を介して回転可能に取付けられている。そして、回転軸５の一側は、ケーシング本体３のフロント底部３Ａから外部に突出する突出端５Ａとなっている。

ここで、回転軸５の突出端５Ａ側には、例えば油圧ショベルの原動機となるエンジンが動力伝達機構（いずれも図示せず）等を介して連結される。そして、油圧ポンプ１は、前記エンジンで回転軸５を回転駆動することにより、後述の給排通路１６から高圧油（圧油）を吐出させる所謂ポンプ作用を行うものである。

６はケーシング２内に位置して回転軸５の外周側に設けられたシリンダブロックで、該シリンダブロック６には、図１に示す如く周方向に離間して軸方向に延びる複数（例えば、合計９個）のシリンダ７，７，…が穿設されている。また、シリンダブロック６の一側には、後述の斜板１１側に向けて軸方向に突出する筒状突部６Ａが一体形成されている。そして、該筒状突部６Ａの外周側には、後述の球状ガイド１３が軸方向に相対変位可能に挿嵌されている。

また、シリンダブロック６の内周側には、回転軸５の外周側にスプライン結合される段付きの軸穴６Ｂが形成され、この軸穴６Ｂは、筒状突部６Ａの内周側を軸方向に延びている。そして、シリンダブロック６は、軸穴６Ｂを介して回転軸５と一体に回転駆動され、このときに後述の球状ガイド１３も回転軸５と一体に回転されるものである。また、シリンダブロック６の他側は、後述の弁板１５に対して摺動可能に当接される凹湾曲状の摺動面６Ｃとなっている。

８，８，…はシリンダブロック６の各シリンダ７内に往復動可能に挿嵌されたピストンで、該各ピストン８は、図１、図２に示す如く円柱状のロッドとして形成され、各シリンダ７内に摺動可能に挿入されている。そして、ピストン８は、シリンダブロック６の回転に伴って夫々のシリンダ７内を往復動し、後述の弁板１５側から各シリンダ７内に作動油を吸込みつつ、これを高圧の圧油として吐出させるものである。

即ち、これらのピストン８は、図１に例示するように回転軸５の上側となる位置でシリンダ７内へと縮小した上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）となり、回転軸５の下側となる位置ではシリンダ７から大きく突出（伸長）した下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）となる。そして、シリンダブロック６が１回転する間に、各ピストン８はシリンダ７内を上死点から下死点に向けて摺動変位する吸入行程と、下死点から上死点に向けて摺動変位する吐出行程とを繰返すことになる。

そして、シリンダブロック６の半回転分に相当するピストン８の吸入行程においては、後述の給排通路１７側からシリンダ７内に作動油を吸込み、シリンダブロック６の残りの半回転分に相当するピストン８の吐出行程では、ピストン８が各シリンダ７内の油液を高圧の圧油として後述の給排通路１６側から吐出配管（図示せず）に吐出させるものである。

また、ピストン８には、図２に示すように軸方向の一側（突出端側）に位置する球形凹部８Ａと、当該ピストン８の軸方向他側から一側の球形凹部８Ａ内に向けて軸方向に延びる内孔としての潤滑用油路８Ｂとが設けられている。そして、ピストン８の球形凹部８Ａには、後述のシュー９が揺動可能に取付けられている。また、潤滑用油路８Ｂは、シリンダ７内に流入した油液の一部をシュー９側に向けて潤滑油として供給するものである。

９，９，…は各ピストン８の軸方向一側（突出端側）に揺動可能に設けられたシューで、該各シュー９は、図２に示すように後述するリテーナ１２の挿通穴１２Ｂよりも大径な円板状に形成され、斜板１１の摺動面１１Ａ上を摺接する摺接部として円板状の台座部９Ａと、該台座部９Ａよりも小径となって該台座部９Ａに一体形成され、リテーナ１２の挿通穴１２Ｂ内に挿入される円形の段差部９Ｂと、該段差部９Ｂと共に挿通穴１２Ｂ内に挿通され、ピストン８の突出端側に揺動可能に取付けられる継手部としての球形部９Ｃとにより構成されている。

そして、シュー９の段差部９Ｂは、球形部９Ｃを台座部９Ａに一体化するための取付座を構成するものである。また、シュー９内には、球形部９Ｃ側から台座部９Ａに向けて略直線状に延びる油孔９Ｄが穿設され、この油孔９Ｄは、シリンダ７内に流入した油液の一部がピストン８の潤滑用油路８Ｂを介して導かれることにより、これを潤滑油としてシュー９の台座部９Ａと斜板１１の摺動面１１Ａとの間に供給するものである。

ここで、シュー９の台座部９Ａは、ピストン８からの押付力（油圧力）で後述のリテーナ１２等を介して斜板１１の摺動面１１Ａに押付けられた状態に保持される。そして、各シュー９は、この状態で回転軸５、シリンダブロック６およびピストン８と一緒に回転することにより、回転軸５を中心としたリング状軌跡を描くように後述の摺動面１１Ａ上を摺動するものである。

１０はケーシング本体３のフロント底部３Ａに設けられた斜板支持体で、該斜板支持体１０は、図１に示す如く回転軸５の周囲に位置して斜板１１の裏面側に配置され、ケーシング本体３のフロント底部３Ａに固定されている。そして、斜板支持体１０には、斜板１１を傾転可能に支持する一対の傾転案内面１０Ａ（一方のみ図示）が凹湾曲面として形成され、該各傾転案内面１０Ａは回転軸５を挟んで左，右（または、上，下）に離間している。

１１は各シュー９と対面してケーシング２内に傾転可能に設けられた斜板で、該斜板１１は、図１、図２に示すように各シュー９を摺動可能に案内する摺動面１１Ａが表面側に形成されている。また、斜板１１の中央部には、回転軸５が隙間をもって挿通される軸挿通穴１１Ｂが穿設されている。そして、斜板１１は、その裏面（背面）側がケーシング本体３のフロント底部３Ａ側に斜板支持体１０を介して傾転可能に取付けられている。

ここで、斜板１１は、例えば球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ材）等の鉄系金属材料からなる母材を用いて形成され、その摺動面１１Ａは、後述の平滑面２０と凹凸面部２１，２２とを含んで構成されている。また、斜板１１は当該油圧ポンプ１の容量可変部を構成し、斜板１１の裏面側は、斜板支持体１０の各傾転案内面１０Ａに対して傾転可能に当接した状態に保持されるものである。そして、斜板１１は、ケーシング２に設けられた傾転アクチュエータ(図示せず)によって、摺動面１１Ａと一緒に図１中の矢示Ａ，Ｂ方向に傾転駆動されるものである。

１２は各シュー９を斜板１１の摺動面１１Ａ上で摺動可能に保持するリテーナで、該リテーナ１２は、図１に示す如く環状板として形成され、その内周側は、後述の球状ガイド１３（図１参照）が摺動可能に嵌合される断面円弧状の嵌合穴１２Ａとなっている。また、リテーナ１２には、その周方向に間隔をもって例えば９個の挿通穴１２Ｂが形成され、これらの挿通穴１２Ｂには、それぞれシュー９の段差部９Ｂが挿通されるものである。

ここで、リテーナ１２は、後述のスプリング１４により球状ガイド１３を介して斜板１１（摺動面１１Ａ）に向けて付勢される。そして、リテーナ１２は、挿通穴１２Ｂ内に挿通された夫々のシュー９を摺動面１１Ａの表面に押付けた状態に保持し、これによって、各シュー９が斜板１１の摺動面１１Ａ上で回転軸５を中心としたリング状軌跡を描くように摺動変位するのを補償するものである。

１３はシリンダブロック６の筒状突部６Ａとリテーナ１２の嵌合穴１２Ａとの間に設けられた球状ガイドで、該球状ガイド１３は、図１に示すように内周側が筒状突部６Ａの外周側に摺動可能に挿嵌され、その外周面（球形面）側にはリテーナ１２の嵌合穴１２Ａが揺動（摺動）可能に嵌合されている。また、球状ガイド１３は、内周側が回転軸５にスプライン結合され、回転軸５と一体に回転するものである。

１４はシリンダブロック６の筒状突部６Ａと球状ガイド１３との間に配設されたスプリングで、該スプリング１４は、例えば複数枚の皿ばねを重合わせることにより構成され、回転軸５の外周側でシリンダブロック６と球状ガイド１３とを互いに逆向きに付勢している。そして、スプリング１４は、シリンダブロック６の摺動面６Ｃを後述の弁板１５に押圧すると共に、球状ガイド１３によりリテーナ１２を介して各シュー９を斜板１１の摺動面１１Ａに押圧するものである。

１５はリヤケーシング４に固定して設けられた弁板を示し、該弁板１５は、シリンダブロック６の端面に摺接する切換弁板を構成している。ここで、弁板１５には、回転軸５の周囲を眉形状をなして延びる一対の給排ポート１５Ａ，１５Ｂが形成されている。そして、これらの給排ポート１５Ａ，１５Ｂのうち、例えば給排ポート１５Ａは高圧側の吐出ポートとなり、給排ポート１５Ｂは低圧側の吸込ポートを構成するものである。

１６，１７はリヤケーシング４に形成された一対の給排通路で、該給排通路１６，１７のうち高圧側の給排通路１６は、例えば高圧の吐出配管等に接続され、低圧側の給排通路１７は、作動油タンク(図示せず)側に接続されるものである。また、高圧側の給排通路１６は、弁板１５の給排ポート１５Ａに連通し、低圧側の給排通路１７は給排ポート１５Ｂに連通している。

そして、ケーシング２内で回転軸５を回転駆動すると、シリンダブロック６の回転に伴って各シリンダ７内をピストン８が往復動する。これにより、これらのピストン８は、給排通路１７側から弁板１５の給排ポート１５Ａを介してシリンダ７内に作動油を吸込みつつ、弁板１５の給排ポート１５Ｂを介して給排通路１６側に圧油を吐出するものである。

次に、２０は斜板１１の摺動面１１Ａを構成する平滑面（図３参照）で、この平滑面２０は、例えば球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ材）等の鉄系金属材料からなる斜板１１の母材表面側に、硬化処理を含めた仕上げ加工を施すことにより形成され、その平均表面粗さＲａは、例えば０．１〜０．４の範囲に設定されている。そして、平滑面２０は、後述の凹凸面部２１を形成する前に、斜板１１の摺動面１１Ａ全体（全域）にわたって前記仕上げ加工を施すことによって形成されるものである。なお、図５中では、Ｒa1（以下、Ｒa1＝０．１〜０．４）として平滑面２０の平均表面粗さを示している。

２１は斜板１１の摺動面１１Ａを平滑面２０と共に構成する微細な凹凸面部を示し、該凹凸面部２１は、斜板１１の表面側（摺動面１１Ａ）に形成された平滑面２０に対して、例えばショットピーニング等の微細加工処理を施すことにより形成され、その平均表面粗さＲａは、例えば０．５〜５．０の範囲内に設定されている（以下、Ｒai＝０．５〜５．０）。これにより、凹凸面部２１は、平滑面２０を非処理面とした場合に、前記微細加工処理が施された微細な凹凸面からなる処理面として構成され、斜板１１の摺動面１１Ａとシュー９との間に形成される油膜に対し保油性（油膜保持性）を与えるものである。

ここで、斜板１１の摺動面１１Ａは、図３に示すように半径Ｒの円形状に形成され、回転軸５の中心となる点Ｏを通った基準線Ｌは、ピストン８（図１参照）の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）と下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）とを結ぶ直線として設定されている。そして、この場合の凹凸面部２１は、図３中の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を基準として斜板１１（回転軸５）の周方向一側と他側とに予め決められた角度範囲にわたって円弧状に延びる構成としている。

即ち、凹凸面部２１は、斜板１１の摺動面１１Ａのうちで図３中の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を基準として、例えば±４５度の角度範囲となる点Ｃ、点Ｏ、点Ｄで囲まれた部分（図３中に斜線で示す部分）に形成されている。そして、点Ｏと点Ｃを結ぶ直線Ｏ−Ｃは、上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）に対して−４５度の角度となる位置に配置され、点Ｏと点Ｄを結ぶ直線Ｏ−Ｄは、上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）に対して＋４５度の角度となる位置に配置されている。

２２は斜板１１の摺動面１１Ａを平滑面２０、凹凸面部２１と共に構成する微細な他の凹凸面部で、該他の凹凸面部２２も、前述した凹凸面部２１と同様に平滑面２０に対してショットピーニング等の微細加工処理を施すことにより形成され、その平均表面粗さＲａは、例えば０．５〜５．０の範囲内に設定されている（以下、Ｒai＝０．５〜５．０）。そして、凹凸面部２２も、斜板１１の摺動面１１Ａとシュー９との間に形成される油膜に対し保油性を与えるものである。

しかし、この場合の凹凸面部２２は、図３中の下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）を基準として斜板１１（回転軸５）の周方向一側と他側とに予め決められた角度範囲にわたって円弧状に延びている。即ち、凹凸面部２２は、斜板１１の摺動面１１Ａのうちで図３中の下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）を基準として、例えば±４５度の角度範囲となる点Ｅ、点Ｏ、点Ｆで囲まれた部分（図３中に斜線で示す部分）に形成されている。そして、点Ｏと点Ｅを結ぶ直線Ｏ−Ｅは、下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）に対して−４５度の角度となる位置に配置され、点Ｏと点Ｆを結ぶ直線Ｏ−Ｆは、下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）に対して＋４５度の角度となる位置に配置されている。

２３，２４は斜板１１の摺動面１１Ａのうち凹凸面部２１の両側に設けられた遷移領域で、この遷移領域２３，２４は、前記微細加工を施した処理面としての凹凸面部２１と、これ以外の非処理面である平滑面２０との境界部位で凹凸をなだらかに変化させるための領域である。そして、これらの遷移領域２３，２４は、斜板１１（摺動面１１Ａ）の半径Ｒに対して予め決められた割合（例えば、４割）の寸法Ｗ（Ｗ＝０．４×Ｒ）をもった領域幅で形成されている。

ここで、遷移領域２４は、図３中に示すように３等分された区分ａ，ｂ，ｃからなり、平均表面粗さがＲai（Ｒai＝０．５〜５．０）である凹凸面部２１と平均表面粗さＲa1（Ｒa1＝０．１〜０．４）である平滑面２０との間（境界部位）で、その平均表面粗さＲａを３段階で徐々に変化させ、摺動面１１Ａの表面粗さによる摩擦係数が急激に変わるのを防ぐものである。

即ち、遷移領域２４のうち区分ａの平均表面粗さＲａは、図５中に示す特性線２５の如く処理面である凹凸面部２１の平均表面粗さＲaiよりも滑らかになるように小さく設定され、区分ｂの平均表面粗さＲａは、区分ａの平均表面粗さＲａよりも滑らかになるように小さく設定されている。さらに、区分ｃの平均表面粗さＲａは、区分ｂの平均表面粗さＲａよりも滑らかになるように小さく設定され、非処理面である平滑面２０の平均表面粗さＲa1よりも僅かに大きく設定されている。

この場合、図４は、処理面である凹凸面部２１と遷移領域２４との違いを模式的に示した摺動面１１Ａの断面図である。そして、凹凸面部２１は、例えばショットピーニング処理を行うことにより凹凸の分布が密に形成され、これに比較して遷移領域２４では、凹凸の分布が漸次に疎となるように形成され、これにより表面粗さを徐々になだらかに変化させるものである。

また、遷移領域２３についても、図３中に示すように３等分された区分ａ，ｂ，ｃからなり、平滑面２０と凹凸面部２１との間（境界部位）で、その平均表面粗さＲａを３段階で徐々に変化させる。これにより、遷移領域２３も表面粗さをなだらかに変化させ、摺動面１１Ａの表面粗さによる摩擦係数が急激に変わるのを防ぐものである。

２６，２７は斜板１１の摺動面１１Ａのうち凹凸面部２２の両側に設けられた他の遷移領域で、該他の遷移領域２６，２７も、前述した処理面としての凹凸面部２２と非処理面である平滑面２０との境界部位で凹凸をなだらかに変化させるように構成されている。そして、遷移領域２６，２７も、前記遷移領域２３，２４と同様に斜板１１（摺動面１１Ａ）の半径Ｒに対して予め決められた割合の寸法Ｗ（例えば、Ｗ＝０．４×Ｒ）をもった領域幅で形成され、３等分された区分ａ，ｂ，ｃを有している。

本実施の形態による可変容量型斜板式の油圧ポンプ１は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。

まず、エンジン等の原動機によって回転軸５を回転駆動すると、ケーシング２内でシリンダブロック６が回転軸５と一体に回転される。これにより、斜板１１の表面（摺動面１１Ａ）に沿って複数のシュー９が回転軸５を中心としたリング状軌跡を描くように摺動変位し、これに伴って夫々のピストン８がシリンダブロック６の各シリンダ７内で往復動を繰返すようになる。

このため、シリンダブロック６が１回転する間に、各ピストン８はシリンダ７内を上死点から下死点に向けて摺動変位する吸入行程と、下死点から上死点に向けて摺動変位する吐出行程とを繰返す。そして、ピストン８の吸入行程では、例えば給排通路１７側からシリンダ７内に作動油を吸込み、ピストン８の吐出行程では、ピストン８が各シリンダ７内の油液を高圧の圧油として給排通路１６側から吐出させる。

この場合、リテーナ１２は、スプリング１４により球状ガイド１３を介して斜板１１（摺動面１１Ａ）に向けて付勢され、挿通穴１２Ｂ内に挿通された夫々のシュー９を摺動面１１Ａの表面に押付けた状態に保持すると共に、回転軸５の周囲でシュー９に追従して連れ回わされるように回転する。これによりリテーナ１２は、各シュー９が斜板１１の摺動面１１Ａ上で回転軸５を中心としたリング状軌跡を描くように円滑に摺動変位するのを補償するものである。

また、シリンダブロック６の各シリンダ７内を往復動する各ピストン８には、軸方向他側から一側の球形凹部８Ａ内に向けて軸方向に延びる潤滑用油路８Ｂが設けられ、シュー９内には球形部９Ｃ側から台座部９Ａに向けて略直線状に延びる油孔９Ｄが穿設されている。そして、この油孔９Ｄは、シリンダ７内に流入した油液の一部をピストン８の潤滑用油路８Ｂを介して流通させることにより、この油液をシュー９の台座部９Ａと斜板１１の摺動面１１Ａとの間に潤滑油として供給することができる。

ところで、シリンダブロック６の各シリンダ７内を往復動するピストン８は、その上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）と下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）とで運動方向が逆向きに変わるので、その瞬間ではピストン８の潤滑用油路８Ｂ（シュー９の油孔Ｄ）内の圧力が零（０ＭＰａ）に近い圧力まで低下することがある。このため、シュー９の台座部９Ａと斜板１１の摺動面１１Ａとの間には、瞬間的に潤滑油が供給されない状態が発生し、これによって両者の摺動面間には一時的に油膜が消失される可能性がある。

そこで、本実施の形態では、斜板１１の摺動面１１Ａをその全体（全域）にわたって予め仕上げ加工を施すことにより、その平均表面粗さがＲa1（例えば、Ｒa1＝０．１〜０．４）となる平滑面２０を形成し、この摺動面１１Ａ（平滑面２０）のうちピストン８の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を基準として回転軸５の周方向一側と他側とに予め決められた角度範囲には、例えばショットピーニング等の微細加工処理を施すことにより平均表面粗さＲai（Ｒai＝０．５〜５．０）の微細な凹凸面部２１を形成する構成としている。また、下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）を基準として周方向の一側と他側とで予め決められた角度範囲には、同じく平均表面粗さＲaiの微細な凹凸面部２２を形成する構成としている。

即ち、凹凸面部２１は、斜板１１の摺動面１１Ａのうちで図３中の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を基準として、例えば±４５度の角度範囲となる図３中の点Ｃ、点Ｏ、点Ｄで囲まれた斜線で示す部分にわたり円弧状に延びる構成としている。また、他の凹凸面部２２は、斜板１１の摺動面１１Ａのうちで図３中の下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）を基準として、例えば±４５度の角度範囲となる点Ｅ、点Ｏ、点Ｆで囲まれた斜線で示す部分にわたり円弧状に延びる構成としている。

これにより、斜板１１の摺動面１１Ａには、ピストン８の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を基準として回転軸５の周方向一側と他側とに約９０度の角度範囲で円弧状に延びる部分を凹凸面部２１として形成することができる。また、ピストン８の下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）を基準として回転軸５の周方向一側と他側とに約９０度の角度範囲で円弧状に延びる部分は他の凹凸面部２２として形成することができる。そして、これらの凹凸面部２１，２２間に挟まれた残余の部分を表面粗さが滑らかな平滑面２０として形成することができる。

この結果、斜板１１の摺動面１１Ａ上を摺動する各シュー９と凹凸面部２１，２２との間には、油膜を形成した状態で保油性を与えることができ、凹凸面部２１，２２とシュー９との摺動面が固体接触となるのを防ぐことができる。これにより、両者の間に仮に摩耗粉が侵入しても、両者の間に確保した油膜の油液により摩耗粉を外部に流出させるように除去することができる。そして、シュー９と斜板１１の摺動面１１Ａとの間で焼き付き、摩耗等が発生するのを防止することができる。

また、斜板１１の摺動面１１Ａのうち凹凸面部２１，２２を形成していない残余の部分では、摺動面１１Ａの表面粗さは滑らかに形成された平滑面２０となっているので、斜板１１の摺動面１１Ａのうち凹凸面部２１，２２側で仮に潤滑用の油液が外部に漏洩したとしても、残余の平滑面２０側では油液の漏洩をなくすことができる。このため、シリンダ７内からシュー９と斜板１１との摺動面間にピストン８の潤滑用油路８Ｂ等を介して供給される油液が、斜板１１の摺動面１１Ａ側から外部に漏出するのを小さく抑えることができ、油圧ポンプ１（液圧回転機）としての機械的な効率を良好に保つことができる。

また、斜板１１の摺動面１１Ａには、凹凸面部２１，２２を形成した処理面とこれ以外の非処理面（平滑面２０）との境界部位に、その表面粗さ（凹凸）をなだらかに変化させるための遷移領域２３，２４と他の遷移領域２６，２７とを設ける構成としている。

このため、平滑面２０と凹凸面部２１，２２との境界部位では、遷移領域２３，２４と他の遷移領域２６，２７とにより、その表面粗さを凹凸がなだらかになるように徐々に変化させることができ、両者の境界部位で表面粗さによる摩擦係数が急激に変わるのを防止できる。これにより、平滑面２０と凹凸面部２１，２２との境界部位でシュー９と斜板１１との摺動面に焼き付き、かじり、摩耗等が発生するのを防止でき、その耐久性、寿命を向上することができる。

ここで、本発明者等は、公知の油膜試験機〔日本機械学会論文集（Ｃ編）７３巻７２８号（２００７−４）、２８０−２８８：「斜板式ピストンポンプ・モータにおけるスリッパ軸受の運動特性」等を参照〕を用いて、シュー９と斜板１１の摺動面１１Ａとの間の油膜厚さをミリメートル（ｍｍ）の単位で計測し、図６に示すような試験結果を得ることができた。

即ち、図６中に実線で示す特性線２８は、第１の実施の形態による斜板１１の摺動面１１Ａとシュー９との間に形成される油膜厚さの特性データを示している。そして、第１の実施の形態による斜板１１の摺動面１１Ａには、図３に示すように平滑面２０と凹凸面部２１，２２とが形成され、両者の境界部位には遷移領域２３，２４と他の遷移領域２６，２７とが形成されている。

これに対し、点線で示す特性線２９は比較例による特性データを示している。そして、この比較例の場合には、斜板１１の摺動面１１Ａを全域にわたって平滑な面（例えば、平滑面２０と同様な滑面）により形成しているだけで、凹凸面部２１，２２、遷移領域２３，２４，２６，２７等は形成していないものである。

そして、図６中の横軸は、シュー９が斜板１１の摺動面１１Ａ上でリング状軌跡を描くように摺動変位するときの位相を角度として示し、図３中に二点鎖線で示す回転軸５が矢示Ｇ方向に回転する場合に、例えば０度から１８０度の範囲でピストン８は吸入行程となり、１８０度から３６０度の範囲でピストン８は吐出行程となる場合を表している。

しかし、比較例の場合（特性線２９）は、凹凸面部２１，２２、遷移領域２３，２４，２６，２７等が形成されていないため、横軸の位相が０度から４５度の範囲で油膜厚さが、例えば０．０２ｍｍから０．００１ｍｍ以下まで急激に小さくなるように変化し、例えば９０度から１３５度の範囲で油膜厚さが、例えば０．００１ｍｍよりも小さい値となっている。

また、１８０度から２２５度の範囲では、油膜厚さが０．０２ｍｍを越える膜厚まで急激に大きくなるように変化している。なお、これはピストン８が吐出行程に入って、シリンダ７内の圧力が上昇するためと考えられる。一方、回転位相が０度から１８０度の範囲ではピストン８が吸入行程に入り、シリンダ７内の圧力が低下するためと考えられる。

一方、第１の実施の形態では、斜板１１の摺動面１１Ａのうちピストン８の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を基準として、その前，後で約９０度の角度範囲にわたり円弧状に延びる部分に微細な凹凸面部２１を形成し、ピストン８の下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）を基準として前，後の約９０度の角度範囲にわたり円弧状に延びる部分には、微細な他の凹凸面部２２を形成する構成としている。

このため、図６中に実線で示す特性線２８のように、例えば横軸の位相が０度から９０度の範囲で油膜厚さを、例えば０．０１〜０．０２ｍｍ程度まで厚くすることができ、膜厚が最小となる１３５度から１８０度の範囲でも油膜厚さを、例えば０．００４ｍｍ程度まで厚くすることができる。

これにより、第１の実施の形態では、斜板１１の摺動面１１Ａ全体にわたってシュー９との間に、例えば０．００４ｍｍ以上となる膜厚の油膜を確保することができ、シュー９と斜板１１の摺動面１１Ａとの間で焼き付き、摩耗等が発生するのを長期にわたって防止することができる。

しかも、斜板１１の摺動面１１Ａには、図３に示すように平滑面２０が凹凸面部２１，２２の間に存在しているため、シュー９と斜板１１の摺動面１１Ａとの間の油膜厚さが余分に厚くなるのを抑えることができる。これにより、シリンダ７内から両者の摺動面間に供給される油液が外部に漏出するのを抑えることができ、油圧ポンプ１（液圧回転機）としての機械的な効率を良好に保つことができる。

また、前述した油圧ポンプ１に替えて、例えば斜板式の油圧モータに第１の実施の形態による構成を適用した場合には、例えば車両の前進、後進に伴い回転軸５が正方向（図３中の矢示Ｇ方向）と逆方向（図３中の矢示Ｈ方向）とに回転駆動される。しかし、この場合でも、斜板１１の摺動面１１Ａには上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を基準として、±４５度の角度範囲にわたり円弧状に延びる凹凸面部２１を形成しているので、回転軸５が正方向と逆方向との両方向に回転するときにも、前述の如き油膜厚さを確保して潤滑性能を向上できると共に、油液の漏洩を小さく抑えて機械的な効率を確保することができる。

また、斜板１１の摺動面１１Ａには下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）を基準として、±４５度の角度範囲にわたり円弧状に延びる凹凸面部２２を形成しているので、例えば斜板式の油圧モータとして用いることにより、回転軸５を正方向と逆方向との両方向（図３中の矢示Ｇ方向と矢示Ｈ方向）に回転させるときにも、シュー９と斜板１１の摺動面１１Ａとの間の潤滑性能を向上できると共に、油液の漏洩を小さく抑えて機械的な効率を確保することができ、焼き付き、摩耗等の発生を防止することができる。

次に、図７は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、回転軸の中心に対して同心円状をなす２つの輪郭線の範囲内に凹凸面部を形成する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、３１は第２の実施の形態で採用した凹凸面部で、該凹凸面部３１は、第１の実施の形態で述べた凹凸面部２１と同様に構成され、斜板１１の摺動面１１Ａのうちピストン８の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を基準にして、±４５度の角度範囲となる点Ｃ、点Ｏ、点Ｄで囲まれた部分（図７中に斜線で示す部分）に形成されている。しかし、この場合の凹凸面部３１は、後述する２つの輪郭線３３，３４の範囲内に形成されている点で、第１の実施の形態とは異なるものである。

３２は第２の実施の形態で採用した他の凹凸面部で、該凹凸面部３２は、第１の実施の形態で述べた凹凸面部２２と同様に構成され、斜板１１の摺動面１１Ａのうちピストン８の下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）を基準にして、±４５度の角度範囲となる点Ｅ、点Ｏ、点Ｆで囲まれた部分（図７中に斜線で示す部分）に形成されている。しかし、この場合の凹凸面部３２も、後述する２つの輪郭線３３，３４の範囲内に形成されている点で、第１の実施の形態とは異なるものである。

３３は凹凸面部３１，３２の外径側を規定する外側の輪郭線で、該輪郭線３３は、図７中に二点鎖線で示すように斜板１１の外径よりも予め決められた寸法分だけ小さい仮想円として設定され、回転軸５の中心（点Ｏ）に対し同心円をなしているものである。そして、輪郭線３３は、図１に例示した各シュー９が斜板１１の摺動面１１Ａ上で摺動変位するときのリング状軌跡に対し、この軌跡よりも大なる輪郭線として設定されている。

３４は凹凸面部３１，３２の内径側を規定する内側の輪郭線で、該輪郭線３４は、図７中に二点鎖線で示すように斜板１１の軸挿通穴１１Ｂよりも予め決められた寸法分だけ大きい仮想円として設定され、回転軸５の中心（点Ｏ）に対し同心円をなしているものである。そして、輪郭線３４は、前記各シュー９が斜板１１の摺動面１１Ａ上で摺動変位するときのリング状軌跡に対し、この軌跡よりも小さい輪郭線として設定されている。

即ち、斜板１１の摺動面１１Ａに対してショットピーニング等の微細加工を施して前述の如き凹凸面部３１，３２を形成する場合には、輪郭線３３，３４に沿ったマスキングを斜板１１の摺動面１１Ａ上で行う。そして、この状態で斜板１１の摺動面１１Ａに対してショットピーニング加工を施すことにより、凹凸面部３１，３２を図７に示す如く円弧状をなして形成することができる。これにより斜板１１の摺動面１１Ａは、輪郭線３３の径方向外側に位置する部位と、輪郭線３４の径方向内側に位置する部位とが非処理面としての平滑面２０として形成される。

３５，３６は斜板１１の摺動面１１Ａのうち凹凸面部３１の両側に設けられた遷移領域で、この遷移領域３５，３６は、第１の実施の形態で述べた遷移領域２３，２４と同様に構成され、図７中に示すように３等分された区分ａ，ｂ，ｃを有している。しかし、この場合の遷移領域３５，３６は、斜板１１の摺動面１１Ａ上に輪郭線３３，３４に沿った前記マスキングを行うことにより、輪郭線３３，３４間の内側部位にのみ形成されるものである。

３７，３８は斜板１１の摺動面１１Ａのうち凹凸面部３２の両側に設けられた他の遷移領域で、該他の遷移領域３７，３８も、第１の実施の形態で述べた遷移領域２６，２７と同様に構成され、図７中に示すように３等分された区分ａ，ｂ，ｃを有している。しかし、この場合の遷移領域３７，３８は、前述した輪郭線３３，３４間の内側部位に形成されている点で、第１の実施の形態とは異なるものである。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、各シュー９が斜板１１の摺動面１１Ａ上で摺動変位するときのリング状軌跡に沿って凹凸面部３１,３２等を形成することにより、例えばショットピーニング等の微細加工を施す範囲を、必要最小限の範囲に設定することができる。

また、凹凸面部３１,３２の内周側と外周側とに、それぞれ表面が滑らかな平滑面２０を取囲むように配置することにより、凹凸面部３１,３２に保持した油液が外側に漏出するように流れ出すのを周囲の平滑面２０で抑えることができ、凹凸面部３１,３２における油膜の保持効果を高めることができる。

次に、図８および図９は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ピストンの上死点位置を起点として約半周する範囲にわたって微細な凹凸面部を形成する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、４１は第３の実施の形態で採用した微細な凹凸面部で、該凹凸面部４１は、第１の実施の形態で述べた凹凸面部２１と同様に、斜板１１の表面側（摺動面１１Ａ）に形成された平滑面２０に対して、例えばショットピーニング等の微細加工処理を施すことにより形成され、その平均表面粗さＲａは、例えば０．５〜５．０の範囲内に設定されている（以下、Ｒai＝０．５〜５．０）。

これにより、凹凸面部４１は、平滑面２０を非処理面とした場合に、前記微細加工処理が施された微細な凹凸面からなる処理面として構成され、斜板１１の摺動面１１Ａとシュー９との間に形成される油膜に対し保油性（油膜の保持性能）を与えるものである。

しかし、この場合の凹凸面部４１は、図８中の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を起点として該起点位置から回転軸５の周方向一側へと約半周する範囲にわたって円弧状に延びるように形成されている点で、第１の実施の形態とは異なるものである。即ち、凹凸面部４１は、斜板１１の摺動面１１Ａのうち上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を起点として、下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）に達する位置まで、例えば１８０度の角度範囲となる部分（図８中に斜線で示す部分）に形成されている。

換言すると、凹凸面部４１は、斜板１１の摺動面１１Ａのうちで基準線Ｌ（即ち、回転軸５の中心の点Ｏを通って上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）と下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）とを結ぶ直線からなる基準線Ｌ）よりも、図８中の右側に位置する斜線部分に略半円形状をなして配置されている。

４２，４３は斜板１１の摺動面１１Ａのうち凹凸面部４１に隣接した位置に設けられた遷移領域で、この遷移領域４２，４３は、第１の実施の形態で述べた遷移領域２３，２４と同様に構成され、図８中に示すように３等分された区分ａ，ｂ，ｃを有している。しかし、この場合の遷移領域４２，４３は、斜板１１の摺動面１１Ａ上で基準線Ｌに沿って平行となるように区分ａ，ｂ，ｃを配置している点で、第１の実施の形態とは異なるものである。

そして、遷移領域４２，４３の区分ａ，ｂ，ｃは、摺動面１１Ａの表面粗さによる摩擦係数が、平滑面２０と凹凸面部４１との間で急激に変わるのを防ぐため、図５中に例示した特性線２５のように、その平均表面粗さＲａを３段階で徐々に変化させるものである。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、斜板１１の摺動面１１Ａ上に平滑面２０と凹凸面部４１とを形成することにより、シュー９と斜板１１の摺動面１１Ａとの間の潤滑性能を向上できると共に、油液の漏洩を小さく抑えて機械的な効率を確保することができ、第１の実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

特に、第３の実施の形態では、斜板１１の摺動面１１Ａのうちで図８中の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を起点として、例えば１８０度の角度範囲となる部分（図８中に斜線で示す部分）に凹凸面部４１を形成しているので、回転軸５が矢示Ｇ方向にのみ回転される油圧ポンプ１において、下記のように特有な効果を奏するものである。

即ち、本発明者等は、前述した公知の油膜試験機を用いて、第３の実施の形態による斜板１１の摺動面１１Ａとシュー９との間の油膜厚さを計測し、図９に示すような試験結果を得ることができた。この場合、図９中の横軸に示す位相が０度から１８０度にわたる範囲はピストン８の吸入行程に該当し、１８０度から３６０度にわたる範囲はピストン８の吐出行程に該当している。

そして、第３の実施の形態では、上述の如き構成を採用することにより、図９中に実線で示す特性線４４のように、例えば横軸の位相が０度から４５度の範囲で油膜厚さが急激に小さくなるのを抑え、例えば０．００７〜０．００７５ｍｍ以上の油膜厚さを確保することができ、位相が４５度から１８０度にわたる範囲でも油膜厚さを、例えば０．００７５ｍｍ程度まで厚くすることができ、１８０度から３６０度の範囲では、例えば０．０１〜０．０２ｍｍ以上まで厚くすることができる。

一方、比較例によるものは、前述した第１の実施の形態と同じく点線で示す特性線２９のように、横軸の位相が０度から４５度の範囲で油膜厚さが、例えば０．０２ｍｍから０．００１ｍｍ以下まで急激に小さくなるように変化し、例えば９０度から１３５度の範囲で油膜厚さが、例えば０．００１ｍｍよりも小さい値となっている。

このように第３の実施の形態では、回転軸５が矢示Ｇ方向にのみ回転される油圧ポンプ１に適用した場合に、斜板１１の摺動面１１Ａ全体にわたってシュー９との間に、例えば０．００７〜０．００７５ｍｍ以上となる膜厚の油膜を確保することができ、シュー９と斜板１１の摺動面１１Ａとの間で焼き付き、摩耗等が発生するのを長期にわたって防止することができる。

しかも、斜板１１の摺動面１１Ａには、図８に示すように平滑面２０が凹凸面部４１と共に存在しているため、シュー９と斜板１１の摺動面１１Ａとの間の油膜厚さが余分に厚くなるのを抑えることができる。これにより、シリンダ７内から両者の摺動面間に供給される油液が外部に漏出するのを抑えることができ、油圧ポンプ１（液圧回転機）としての機械的な効率を良好に保つことができる。

次に、図１０は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ピストンの上死点位置を起点として凹凸面部を形成すると共に、該凹凸面部を回転軸の中心に対して同心円状をなす２つの輪郭線の範囲内に配置する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第３の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、５１は第４の実施の形態で採用した凹凸面部で、該凹凸面部５１は、第３の実施の形態で述べた凹凸面部４１と同様に構成され、斜板１１の摺動面１１Ａのうちピストン８の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を起点にして、例えば１８０度の角度範囲となる部分（図１０中に斜線で示す部分）に形成されている。しかし、この場合の凹凸面部５１は、後述する２つの輪郭線５２，５３の範囲内に形成されている点で、第３の実施の形態とは異なるものである。

５２は凹凸面部５１の外径側を規定する外側の輪郭線で、該輪郭線５２は、図１０中に二点鎖線で示すように斜板１１の外径よりも予め決められた寸法分だけ小さい仮想円として設定され、回転軸５の中心（点Ｏ）に対し同心円をなしているものである。そして、輪郭線５２は、図１に例示した各シュー９が斜板１１の摺動面１１Ａ上で摺動変位するときのリング状軌跡に対し、この軌跡よりも大なる輪郭線として設定されている。

５３は凹凸面部５１の内径側を規定する内側の輪郭線で、該輪郭線５３は、図１０中に二点鎖線で示すように斜板１１の軸挿通穴１１Ｂよりも予め決められた寸法分だけ大きい仮想円として設定され、回転軸５の中心（点Ｏ）に対し同心円をなしているものである。そして、輪郭線５３は、前記各シュー９が斜板１１の摺動面１１Ａ上で摺動変位するときのリング状軌跡に対し、この軌跡よりも小さい輪郭線として設定されている。

即ち、斜板１１の摺動面１１Ａに対してショットピーニング等の微細加工を施して前述の如き凹凸面部５１を形成する場合には、輪郭線５２，５３に沿ったマスキングを斜板１１の摺動面１１Ａ上で行う。そして、この状態で斜板１１の摺動面１１Ａに対してショットピーニング加工を施すことにより、凹凸面部５１を図７に示す如く円弧状をなして形成することができる。これにより斜板１１の摺動面１１Ａは、輪郭線５２の径方向外側に位置する部位と、輪郭線５３の径方向内側に位置する部位とが非処理面としての平滑面２０として形成される。

５４，５５は斜板１１の摺動面１１Ａのうち凹凸面部５１に隣接して設けられた遷移領域で、この遷移領域５４，５５は、第３の実施の形態で述べた遷移領域４２，４３と同様に構成され、図１０中に示すように３等分された区分ａ，ｂ，ｃを有している。しかし、この場合の遷移領域５４，５５は、斜板１１の摺動面１１Ａ上に輪郭線５２，５３に沿った前記マスキングを行うことにより、輪郭線５２，５３間の内側部位にのみ形成されるものである。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第３の実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、各シュー９が斜板１１の摺動面１１Ａ上で摺動変位するときのリング状軌跡に沿って凹凸面部５１等を形成することにより、例えばショットピーニング等の微細加工を施す範囲を、必要最小限の範囲に設定することができる。

また、凹凸面部５１の内周側と外周側とに、それぞれ表面が滑らかな平滑面２０を配置することにより、凹凸面部５１に保持した油液が外側に漏出するように流れ出すのを周囲の平滑面２０で抑えることができ、凹凸面部５１における油膜の保持効果を高めることができる。

なお、前記各実施の形態では、斜板式液圧回転機を可変容量型の斜板式油圧ポンプ１に適用する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば可変容量型の斜板式油圧モータに適用してもよい。また、固定容量型の斜板式液圧回転機（例えば、斜板式油圧ポンプまたは油圧モータ）に適用してもよいものである。

特に、第１の実施の形態では、斜板１１の摺動面１１Ａには上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を基準として±４５度の角度範囲にわたり凹凸面部２１を形成し、他の凹凸面部２２は下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）を基準として±４５度の角度範囲にわたり形成しているので、例えば油圧モータとして用いることにより回転軸５を正方向と逆方向（図３中の矢示Ｇ方向と矢示Ｈ方向）とのいずれにも回転駆動するときにも、前述の如き油膜厚さを確保して潤滑性能を向上できると共に、油液の漏洩を小さく抑えて機械的な効率を確保することができる。そして、この点は第２の実施の形態についても同様である。

また、例えば油圧閉回路に適用する斜板式油圧ポンプのように、容量可変部を構成する斜板を傾転角が零の中立位置から正方向と逆方向との双方向に傾転する場合にも、前述の如き構成を採用することにより、斜板の摺動面上に所要の油膜厚さを確保して潤滑性能を向上できると共に、油液の漏洩を小さく抑えて機械的な効率を確保することができる。

また、前記第１の実施の形態では、斜板１１の摺動面１１Ａに対しショットピーニング等の微細加工を施すことにより凹凸面部２１，２２を形成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばエッチング等の化学的処理方法を用いて微細な凹凸面部を形成する構成としてもよい。そして、この点は、第２〜第４の実施の形態についても同様である。

また、前記第１の実施の形態では、斜板１１の摺動面１１Ａに対し上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）を基準とした凹凸面部２１と、下死点位置（Ｂ．Ｄ．Ｃ）を基準とした凹凸面部２２との両方を形成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば凹凸面部２１，２２のうちいずれか一方のみを斜板の摺動面に設け、他方は省略する構成としてもよい。そして、この点は第２の実施の形態についても同様である。

本発明の第１の実施の形態による可変容量型の斜板式油圧ポンプを示す縦断面図である。 図１中のシリンダブロック、シリンダ、ピストン、シュー、斜板およびリテーナ等を拡大して示す縦断面図である。 斜板の摺動面に形成した平滑面および２つの凹凸面部等を拡大して示す正面図である。 凹凸面部および遷移領域の凹凸形状を図３中の矢示IV−IV方向から模式的に示した断面図である。 処理面（凹凸面部）と非処理面（平滑面）との間に設ける遷移領域の平均表面粗さ特性を示す特性線図である。 第１の実施の形態と比較例との油膜厚さの特性を示す特性線図である。 第２の実施の形態による斜板の摺動面に形成した２つの凹凸面部等を拡大して示す正面図である。 第３の実施の形態による斜板の摺動面に形成した凹凸面部等を拡大して示す正面図である。 第３の実施の形態と比較例との油膜厚さの特性を示す特性線図である。 第４の実施の形態による斜板の摺動面に形成した凹凸面部等を拡大して示す正面図である。

符号の説明

１ 可変容量型の油圧ポンプ（斜板式液圧回転機）
２ ケーシング
３ ケーシング本体
３Ａ フロント底部
４ リヤケーシング
５ 回転軸
６ シリンダブロック
７ シリンダ
８ ピストン
９ シュー
１０ 斜板支持体
１１ 斜板
１１Ａ 摺動面
１１Ｂ 軸挿通穴
１５ 弁板
１６，１７ 給排通路
２０ 平滑面（非処理面）
２１，２２，３１，３２，４１，５１ 凹凸面部（処理面）
２３，２４，２６，２７，３５，３６，３７，３８，４２，４３，５４，５５ 遷移領域

Claims (4)

1. 筒状のケーシングと、該ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸と一体に回転するように前記ケーシング内に設けられ周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダを有したシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダ内にそれぞれ往復動可能に挿嵌された複数のピストンと、前記各シリンダから突出する該各ピストンの突出端側に揺動可能に取付けられた複数のシューと、該シューに対面して前記ケーシング内に設けられ前記回転軸を中心に該各シューが摺動する平滑な摺動面を有した斜板とを備えてなる斜板式液圧回転機において、
   前記斜板には、金属材料からなる母材の表面に前記摺動面を形成し、
   かつ該摺動面のうち、前記ピストンの往復動時に前記シューとの間に形成される油膜の厚さが小となる部分に当該油膜に対し保油性を与える微細な凹凸面部を設け、
   該凹凸面部は、前記回転軸を中心として前記斜板の周方向に円弧状に延びる構成とし、
   前記摺動面には、前記凹凸面部を形成した処理面とこれ以外の非処理面との境界で凹凸をなだらかに変化させるための遷移領域を設ける構成としたことを特徴とする斜板式液圧回転機。
2. 前記凹凸面部は、前記摺動面のうち前記ピストンの上死点位置を基準として前記斜板の周方向一側と他側とに予め決められた角度範囲にわたって円弧状に延びる構成としてなる請求項１に記載の斜板式液圧回転機。
3. 前記凹凸面部は、前記摺動面のうち前記ピストンの下死点位置を基準として前記斜板の周方向一側と他側とに予め決められた角度範囲にわたって円弧状に延びる構成としてなる請求項１または２に記載の斜板式液圧回転機。
4. 前記凹凸面部は、前記摺動面のうち前記ピストンの上死点位置を起点として該起点位置から前記斜板の周方向一側へと約半周する範囲にわたって円弧状に延びる構成としてなる請求項１に記載の斜板式液圧回転機。

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