JP6253318B2 - 斜板式モータまたは斜板式ポンプ - Google Patents

斜板式モータまたは斜板式ポンプ Download PDF

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Description

本発明は、低速姿勢と高速姿勢との2つの姿勢の間で傾転可能な斜板を備える斜板式モータまたは斜板式ポンプに関する。
斜板式モータの本体ケースに形成された傾転シリンダ孔には、傾転ピストンとの摺動により摩耗が発生する、という問題がある。これを受けて、例えば特許文献1では、傾転シリンダ孔の周面において傾転ピストンが特に強く当たる部分に局所的に、レーザー光を用いて焼入れを行い、傾転シリンダ孔の摺動面の耐焼付き性および耐摩耗性を高めている。
特開2012−177347号公報
しかしながら、特許文献2に記載の技術では、焼入れが局所的にしか施されていないため、傾転ピストンは傾転シリンダ孔の焼入れされていない箇所にも接触する場合があり、焼入れされていない箇所で摺動を繰り返すと摩耗する恐れがある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、傾転シリンダ孔の耐摩耗性を向上させることができる斜板式モータまたは斜板式ポンプを提供することである。
第1の発明は、ケースに対して回転自在に設けられた出力軸と、前記出力軸に係合するシリンダブロックと、前記シリンダブロックに形成されたシリンダ孔に摺動自在に配置されたピストンと、前記ピストンが当接する斜板と、前記斜板を押して当該斜板の角度を変更する傾転ピストンと、前記ケースに形成され、前記傾転ピストンを摺動自在に保持する傾転シリンダ孔と、を備えた斜板式モータまたは斜板式ポンプにおいて、前記傾転シリンダ孔の周面には、前記傾転シリンダ孔の周方向に沿ったレーザー焼入れにより焼入れ部が形成されており、前記焼入れ部の焼入れ開始位置および焼入れ終了位置は、前記傾転シリンダ孔の周面において前記傾転ピストンから受ける荷重が前記傾転シリンダ孔の周方向に関して最小となる位置から±60度の低荷重範囲内とされており、前記低荷重範囲を超えて前記焼入れ部が形成されている、ことを特徴とする斜板式モータまたは斜板式ポンプである。
この構成によると、傾転シリンダ孔の周面に設けられた焼入れ部は、傾転シリンダ孔の周面において傾転ピストンから受ける荷重が傾転シリンダ孔の周方向に関して最小となる位置から±60度の低荷重範囲内で焼入れが開始されて、この低荷重範囲を周方向に超えた後、低荷重範囲で焼入れが終了しているため、傾転ピストンから受ける荷重が特に大きい部分にのみ局所的に焼入れする場合に比べて、傾転シリンダ孔の耐摩耗性を向上させることができる。
なお、「前記傾転シリンダ孔の周面において前記傾転ピストンから受ける荷重が前記傾転シリンダ孔の周方向に関して最小となる位置」とは、傾転シリンダ孔の周面において傾転ピストンから受ける荷重を傾転シリンダ孔の軸方向に関して加算した値が最小となる位置のことである。
また、本発明において、前記傾転シリンダ孔の周面に、前記傾転シリンダ孔の軸方向に並んだ複数の前記焼入れ部が形成されていることが好ましい。
この構成によると、焼入れ部が傾転シリンダ孔の周面に軸方向に並んで複数形成されているため、軸方向に関して焼入れ部を1つだけ設ける場合に比べて、傾転シリンダ孔の耐摩耗性を向上させることができる。
また、本発明において、1つの前記焼入れ部の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置が、1つの前記低荷重範囲内にあり、前記傾転シリンダ孔の軸方向に隣接する2つの前記焼入れ部の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置が、前記傾転シリンダ孔の周方向に180度離間した2つの前記低荷重範囲にあることが好ましい。
この構成によると、1つの焼入れ部の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置が、1つの低荷重範囲内にあり、軸方向に隣接する2つの焼入れ部の焼入れ開始位置および終了位置は180度離間した2つの低荷重範囲に形成されている。そのため、1つの低荷重範囲に全ての焼入れ部の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置がある場合に比べて、低荷重範囲の硬さが増すので、耐久性を向上させることができる。
また、本発明において、前記傾転シリンダ孔の周面に、前記傾転シリンダ孔の周方向に沿って並んだ2つの前記焼入れ部が形成されており、1つの前記焼入れ部の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置が、前記傾転シリンダ孔の周方向に180度離間した2つの前記低荷重範囲内にあることが好ましい。
この構成によると、1つの焼入れ部の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置が、180度離間した2つの低荷重範囲内にあり、この焼入れ部が、傾転シリンダ孔の周面に周方向に並んで2つ形成されている。そのため、周方向に並んだ2つの焼入れ部の間に隙間を設けた場合には、この2つの焼入れ部の形成範囲にまたがって1つの焼入れ部を形成する場合に比べて、耐摩耗性を維持しつつ、レーザー焼入れ時間を短縮化できる。
また、本発明において、前記斜板は、前記ケースに対して揺動可能に2つの支点で支持されており、前記2つの支点は、前記出力軸の軸方向から見て前記出力軸の中心軸を通る直線に対して対称な位置にあり、前記傾転シリンダ孔の中心軸は、前記出力軸の軸方向から見て前記直線上にあり、前記低荷重範囲は、前記傾転シリンダ孔の中心軸を通り且つ前記傾転シリンダ孔の軸方向から見て前記2つの支点を結ぶ直線に平行な平面と、前記傾転シリンダ孔の周面との交差線から±60度の範囲であることが好ましい。
斜板の本体ケースに対する2つの揺動支点が、出力軸の軸方向から見て出力軸の中心軸を通る直線に対して対称な位置にあり、傾転シリンダ孔の中心軸が、出力軸の軸方向から見て前記直線上にあることから、傾転シリンダ孔の中心軸を通り且つ傾転シリンダ孔の軸方向から見て前記2つの支点を結ぶ直線に平行な平面と、傾転シリンダ孔の周面との交差線において、傾転ピストンから受ける荷重が最小となる。したがって、この交差線から±60度の範囲を低荷重範囲とすることができる。
また、本発明において、前記傾転シリンダ孔の周面における開口部近傍または底部近傍に、前記焼入れ部が形成されていることが好ましい。
この構成によると、傾転シリンダ孔の周面のうち、傾転ピストンの軸方向端部が接触しやすい箇所である開口部近傍または底部近傍に、焼入れ部が形成されているため、傾転シリンダ孔の耐摩耗性をより確実に向上させることができる。
第2の発明は、ケースに対して回転自在に設けられた出力軸と、前記出力軸に係合するシリンダブロックと、前記シリンダブロックに形成されたシリンダ孔に摺動自在に配置されたピストンと、前記ピストンが当接する斜板と、前記斜板を押して当該斜板の角度を変更する傾転ピストンと、前記ケースに形成され、前記傾転ピストンを摺動自在に保持する傾転シリンダ孔と、を備えた斜板式モータまたは斜板式ポンプにおいて、前記傾転シリンダ孔の周面には、前記傾転シリンダ孔の軸方向に沿ったレーザー焼入れにより焼入れ部が形成されており、前記焼入れ部は、前記傾転シリンダ孔の周面において前記傾転ピストンから受ける荷重が最大となる位置に、前記傾転シリンダ孔の周方向幅の大きい幅広部を有する、ことを特徴とする斜板式モータまたは斜板式ポンプである。
この構成によると、傾転シリンダ孔の周面に設けられた焼入れ部は、傾転シリンダ孔の軸方向に沿って延びており、傾転シリンダ孔の周面において傾斜ピストンから受ける荷重が最大となる位置に、周方向幅の大きい幅広部を有する。そのため、傾転ピストンから受ける荷重が特に大きい部分にのみ局所的に焼入れする場合に比べて、傾転シリンダ孔の耐摩耗性を向上させることができる。
また、本発明において、前記斜板は、前記ケースに対して揺動可能に2つの支点で支持されており、前記2つの支点は、前記出力軸の軸方向から見て前記出力軸の中心軸を通る直線に対して対称な位置にあり、前記傾転シリンダ孔の中心軸は、前記出力軸の軸方向から見て前記直線上にあり、前記幅広部は、前記出力軸の軸方向から見て前記直線上にあることが好ましい。
この構成によると、斜板の本体ケースに対する2つの揺動支点が、出力軸の軸方向から見て出力軸の中心軸を通る直線に対して対称な位置にあり、傾転シリンダ孔の中心軸が、出力軸の軸方向から見て前記直線上にあることから、傾転シリンダ孔の周面と前記直線との交差線において、傾転ピストンから受ける荷重が最大となる。したがって、前記直線上に幅広部を設けることにより、傾斜ピストンから受ける荷重が最大となる位置に幅広部を設けることができる。
また、本発明において、前記幅広部は、前記傾転シリンダ孔の周面における開口部近傍または底部近傍に形成されていることが好ましい。
この構成によると、傾転シリンダ孔の周面のうち、傾転ピストンの軸方向端部が接触しやすい箇所である開口部近傍または底部近傍に、幅広部が形成されているため、傾転シリンダ孔の耐摩耗性をより確実に向上させることができる。
本発明によれば、焼入れ開始位置および焼入れ終了位置が低荷重範囲内である周方向に沿った焼入れ部かもしくは、傾斜ピストンから受ける荷重が最大となる位置に幅広部を有する軸方向に沿った焼入れ部を、傾転シリンダ孔の周面に形成しているため、傾転ピストンから受ける荷重が特に大きい部分にのみ局所的に焼入れする場合に比べて、傾転シリンダ孔の耐摩耗性を向上させることができる。
本発明の第1実施形態に係る斜板式モータの縦断面図であって、斜板が低速位置にあるときの図である。 (a)は図1に示す斜板式モータを構成する斜板の正面図であり、(b)はその側断面図である。 図1に示す斜板式モータの断面図であって、斜板が高速位置にあるときの図である。 図1のA−A線断面図である。 (a)は図1の傾転シリンダ孔周辺の部分拡大図であり、(b)は(a)のB−B線断面図であり、(c)は(a)のC−C線断面図である。 (a)は第2実施形態に係る斜板式モータの傾転シリンダ孔周辺の部分拡大縦断面図であり、(b)は(a)のD−D線断面図である。 (a)は第3実施形態に係る斜板式モータの傾転シリンダ孔周辺の部分拡大縦断面図であり、(b)は(a)のE−E線断面図であり、(c)は(a)のF−F線断面図である。
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、斜板式モータに本発明を適用した一例について説明する。本実施形態の斜板式モータは、油圧ショベルなどの建設車両における走行装置に用いられるものであって、高速と低速との2速切換えを可能とする可変容量型の油圧モータである。なお、本発明は、斜板式油圧モータだけでなく斜板式油圧ポンプにも適用することができる。
(斜板式油圧モータの構成)
図1に示すように、油圧モータ1は、本体ケース2、出力軸3、シリンダブロック4、ピストン5、シュー6、斜板7、傾転ピストン8などを備えている。なお、図1および後述する図3は断面を表すハッチングを省略している。
本体ケース2は、出力軸3、シリンダブロック4、ピストン5、斜板7などを収納するためのものであり、出力軸3は、本体ケース2に対して回転自在に保持されている。本体ケース2は、例えば鋳鉄で構成されている。
シリンダブロック4は、出力軸3に対してスプライン結合され、出力軸3の軸方向Xには移動可能に、出力軸3の回転方向には出力軸3とともに回転するように出力軸3に取り付けられている。また、シリンダブロック4の軸心まわりには軸方向に穿設された複数のシリンダ孔4aが形成されている。これらのシリンダ孔4aは、同一円周上に等間隔で配置されている。シリンダ孔4aは、その長手方向が軸方向Xと平行になるようにシリンダブロック4に形成されている。
ピストン5は、複数備えられており、シリンダ孔4aの各々にシリンダ孔4aの周面に対して摺動自在に挿入されている。ピストン5の先端に形成された球体部にはシュー6が取り付けられている。
斜板7は、シュー6が摺動する斜面7aと、斜面7aの反対側に形成され本体ケース2に対して支持される支持面7bとを有する。図2に示すように、斜板7は、軸方向Xからみて円環状に形成されており、その中央の孔7cを出力軸3が貫通している。
シリンダブロック4の各シリンダ孔4aに圧油が給排されると、各々のシリンダ孔4aに挿入されているピストン5が往復動する。このピストン5の往復動にともなってシュー6が斜板7の斜面7a上を摺動しながら回転し当該ピストン5も回転する。そして、ピストン5の回転によりシリンダブロック4が回転し、シリンダブロック4と一体となって出力軸3が回転するようになっている。
斜板7の支持面7bは、出力軸3の軸方向Xに対する角度の異なる2つの面である第1支持面7b1と第2支持面7b2で構成されている。図2に示すように、第1支持面7b1と第2支持面7b2とが交差する交差線L1上であって出力軸3の両側には、半球状に凹んだピボット用孔7dが形成されている。2つのピボット用孔7dは、軸方向Xから見て出力軸3の中心を通る直線L2に対して左右対称に配置されている。
2つのピボット用孔7dは、本体ケース2にピン部材11を介して固定された半球形状のピボット10に摺動可能に嵌合している。これにより、図1および図3に示すように、斜板7は、第1支持面7b1が本体ケース2に当接する位置と第2支持面7b2が本体ケース2に当接する位置との間でピボット10の径方向中心位置P(交差線L1上の位置)を支点に揺動するようになっている。
本体ケース2の内壁面のち、斜板7の第2支持面7b2と対向する部分には、傾転シリンダ孔9を摺動自在に保持する断面円形の傾転シリンダ孔9が設けられている。傾転シリンダ孔9の中心軸は、出力軸3の軸方向Xと平行である。また、図4に示すように、傾転シリンダ孔9の中心軸は、軸方向Xから見て直線L2と交差する。なお、図4は傾転シリンダ孔9内の傾転ピストン8を省略している。
図3に示すように、傾転ピストン8と傾転シリンダ孔9の底面との間には、傾転ピストン8作動用の圧油が導入される背圧室14が形成されている。なお、傾転ピストン8を作動させるための背圧室14への圧油は、本体ケース2に設けられた油路15を介して供給されるようになっている。傾転ピストン8は、背圧室14に配置されたコイルばね13により、常時、斜板7側に付勢され、斜板7の第2支持面7b2に当接している。
傾転ピストン8は、切換弁(不図示)が切り換えられて油路15を介して圧油が背圧室14に供給されることで斜板7をピストン5側に向かって押圧するようになっている。これにより、斜板7の傾転角度が変わって低速から高速へ油圧モータ1は切り換わる(図3参照)。背圧室14への圧油の供給をやめると、背圧室14から油が抜けて傾転ピストン8が後退し、斜板7の傾転角度が変わって高速から低速へ油圧モータ1は切り換わる(図1参照)。
傾転ピストン8は、傾転シリンダ孔9内を摺動するように製作されているため、傾転ピストン8と傾転シリンダ孔9との間には僅かな隙間がある。また、傾転ピストン8は、斜板7を押すことで斜板7を傾けるものであるため、傾転ピストン8は、斜板7からの押圧力により、傾転シリンダ孔9の中心軸に対して傾くことになる。斜板7は2つのピボット10の径方向中心位置Pを支点として揺動することから、傾転ピストン8は傾転シリンダ孔9の中心軸に対して直線L2に沿った方向に傾きやすい。
そのため、傾転シリンダ孔9の周面が傾転ピストン8から受ける荷重は、傾転シリンダ孔9の中心軸を通り直線L2に平行な平面S1と傾転シリンダ孔9の周面との交差線A1、A2において、傾転シリンダ孔9の周方向に関して最大(厳密には1番目と2番目)となる。また、傾転シリンダ孔9の周面が傾転ピストン8から受ける荷重は、傾転シリンダ孔9の中心軸を通り交差線L1に平行な平面S2と傾転シリンダ孔9の周面との交差線B1、B2において、傾転シリンダ孔9の周方向に関して最小となる。なお、傾転ピストン8から受ける荷重が傾転シリンダ孔9の周方向に関して最小(最大)となるとは、傾転シリンダ孔9の周面において傾転ピストン8から受ける荷重を傾転シリンダ孔9の軸方向に関して加算した値が最小(最大)となることである。
ここで、傾転シリンダ孔9の周面において、交差線B1から±60度の範囲を低荷重範囲C1とし、交差線B2から±60度の範囲を低荷重範囲C2とする。
図5に示すように、傾転シリンダ孔9の周面には、レーザー焼入れによって焼入れ部20が形成されている。レーザー焼入れとは、高エネルギー密度のレーザービームを部品の表面に照射して焼入硬化させる焼入れ方法である。レーザー照射装置には、炭酸ガスレーザー、固体レーザー(YAGレーザー)、半導体レーザーなどがある。レーザー焼入れが施された箇所は凸状に膨張して硬化する。
焼入れ部20は、傾転シリンダ孔9の周方向に沿って延びたC字形状に形成されており、傾転シリンダ孔9の軸方向に複数個(本実施形態では4つ)設けられている。複数の焼入れ部20は、傾転シリンダ孔9の開口部近傍から底部近傍まで、所定の間隔を空けて配置されている。各焼入れ部20は、出力ワット数および走査(照射)速度が一定のレーザー焼入れによって形成されており、その焼入れ幅(傾転シリンダ孔9の軸方向幅)は一定である。また、複数の焼入れ部20の焼入れ幅は全て同じである。
各焼入れ部20の両端部(焼入れ開始位置と焼入れ終了位置)の間には、焼入れが施されていない非焼入れ部21が存在する。軸方向に隣り合う2つの非焼入れ部21は、低荷重範囲C1内と低荷重範囲C2内にそれぞれ設けられている。本実施形態では、非焼入れ部21の角度範囲は、交差線B1またはB2から±20度の範囲である。
本実施形態によると、傾転シリンダ孔9の周面に設けられた焼入れ部20は、低荷重範囲C1(またはC2)内で焼入れが開始されて、この低荷重範囲C1(C2)を周方向に超えた後、他方の低荷重範囲C2(C1)で焼入れが終了しているため、傾転ピストン8から受ける荷重が特に大きい部分にのみ局所的に焼入れする場合に比べて、傾転シリンダ孔9の耐摩耗性を向上させることができる。
また、本実施形態では、低荷重範囲C1、C2内に非焼入れ部21を設けるように焼入れ部20が形成されているため、傾転シリンダ孔9の全周にわたって焼入れを行った場合に比べて、耐摩耗性を維持しつつ、レーザー焼入れによる時間を短縮化できる。
また、非焼入れ部21を設けたことにより、焼入れを重ねて行うことによる硬度の低下を防止できる。
また、本実施形態では、焼入れ部20が傾転シリンダ孔9の周面に軸方向に並んで複数形成されているため、軸方向に関して焼入れ部20を1つだけ設ける場合に比べて、傾転シリンダ孔9の耐摩耗性を向上させることができる。
また、本実施形態では、1つの焼入れ部20の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置が、1つの低荷重範囲(C1またはC2)内にあり、軸方向に隣接する2つの焼入れ部20の焼入れ開始位置および終了位置は180度離間した2つの低荷重範囲C1、C2に形成されている。そのため、1つの低荷重範囲に全ての焼入れ部の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置がある場合に比べて、低荷重範囲C1、C2の硬さが増すので、耐久性を向上させることができる。
また、本実施形態では、傾転シリンダ孔9の周面のうち、傾転ピストン8の軸方向端部が接触しやすい箇所である開口部近傍および底部近傍に、焼入れ部20が形成されているため、傾転シリンダ孔9の耐摩耗性をより確実に向上させることができる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。但し、前記第1実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。図6に示すように、本実施形態の油圧モータは、傾転シリンダ孔9の周面に形成された焼入れ部120の構成が、第1実施形態の焼入れ部20と異なっているものの、その他の構成は第1実施形態と同様である。
焼入れ部120は、傾転シリンダ孔9の周方向に沿って延びた円弧状に形成されており、周方向に2つずつ並んで、傾転シリンダ孔9の軸方向に複数組(本実施形態では4組)設けられている。軸方向に並んだ複数の焼入れ部120は、傾転シリンダ孔9の開口部近傍から底部近傍まで、所定の間隔を空けて配置されている。各焼入れ部120は、出力ワット数および走査(照射)速度が一定のレーザー焼入れによって形成されており、その焼入れ幅(傾転シリンダ孔9の軸方向幅)は一定である。また、複数の焼入れ部120の焼入れ幅は全て同じである。
周方向に並んだ2つの焼入れ部120の間には、焼入れが施されていない2つの非焼入れ部121が存在する。この2つの非焼入れ部121は、低荷重範囲C1内と低荷重範囲C2内にそれぞれ設けられている。つまり、1つの焼入れ部120は、一方の低荷重範囲C1(またはC2)内で焼入れが開始され、他方の低荷重範囲C2(C1)で焼入れが終了している。本実施形態では、非焼入れ部121の角度範囲は、交差線B1またはB2から±20度の範囲である。
本実施形態によると、焼入れ部120の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置が、低荷重範囲C1、C2内にあるため、傾転ピストン8から受ける荷重が特に大きい部分にのみ局所的に焼入れする場合に比べて、傾転シリンダ孔9の耐摩耗性を向上させることができる。
また、本実施形態では、低荷重範囲C1、C2内に非焼入れ部121が設けられていること、焼入れ部120が傾転シリンダ孔9の軸方向に複数並んで形成されていること、傾転シリンダ孔9の開口部近傍と底部近傍に焼入れ部120が形成されていることにより、第1実施形態で述べた効果と同様の効果を奏する。
また、本実施形態では、焼入れ部120が傾転シリンダ孔9の周方向に2つ並んで形成されており、この周方向に並んだ2つの焼入れ部120の間には隙間(非焼入れ部121)が設けられているため、この2つの焼入れ部120の形成範囲にまたがって1つの焼入れ部20を形成する場合に比べて、耐摩耗性を維持しつつ、レーザー焼入れ時間を短縮化できる。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。但し、前記第1実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。図7に示すように、本実施形態の油圧モータは、傾転シリンダ孔9の周面に形成された焼入れ部220の構成が、第1実施形態の焼入れ部20と異なっているものの、その他の構成は第1実施形態と同様である。
焼入れ部220は、傾転シリンダ孔9の軸方向に沿って延びており、傾転シリンダ孔9の周方向に複数個(本実施形態では6個)並んで形成されている。各焼入れ部220は、傾転シリンダ孔9の開口部近傍から底部近傍まで延びている。6つの焼入れ部220のうち2つの焼入れ部220aは、交差線A1、A2に沿って形成されており、残りの4つの焼入れ部220bは、交差線A1、A2と交差線B1、B2との間に形成されている。本実施形態では、焼入れ部220bは、交差線A1、A2とから45度ずれた位置に形成されている。また、6つの焼入れ部220の形状は全て同じである。
各焼入れ部220は、傾転シリンダ孔9の軸方向における両端部と中央部の3箇所に、焼入れ幅(傾転シリンダの周方向の幅)の大きい幅広部222を有する。幅広部222は、レーザー焼入れの出力ワット数または走査(照射)速度を増加させて焼入れ量を増加させることで形成されている。また、幅広部222は、焼入れ部220の他の部分よりも膨張高さが高くなっている。1つの焼入れ部220に設けられた3つの幅広部222の焼入れ幅は全て同じである。
ここで、傾転ピストン8の軸方向端部は、傾転シリンダ孔9の周面の開口部付近と底部付近を摺動することから、傾転シリンダ孔9の周面が傾転ピストン8から受ける荷重は、交差線A1または交差線A2上のうち、傾転シリンダ孔9の周面の開口部付近または底部付近において最大となる。そのため、2つの焼入れ部220aのいずれか一方の端部(傾転シリンダ孔9の開口部近傍または底部近傍)に設けられた幅広部222は、傾転ピストン8から受ける荷重が最大となる位置に形成されていることとなる。
本実施形態によると、傾転シリンダ孔9の周面に設けられた焼入れ部220aは、傾転シリンダ孔9の軸方向に沿って延びており、傾転シリンダ孔9の周面において傾斜ピストンから受ける荷重が最大となる位置に、周方向幅の大きい幅広部222を有する。そのため、傾転ピストン8から受ける荷重が特に大きい部分にのみ局所的に焼入れする場合に比べて、傾転シリンダ孔9の耐摩耗性を向上させることができる。
また、本実施形態では、傾転シリンダ孔9の周面のうち、傾転ピストン8の軸方向端部が接触しやすい箇所である開口部近傍または底部近傍に、幅広部222が形成されているため、傾転シリンダ孔9の耐摩耗性をより確実に向上させることができる。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の第1〜第3実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。
上記第1実施形態および上記第2実施形態では、非焼入れ部21、121は、交差線B1、B2から±20度の範囲に形成されているが、非焼入れ部は、この角度範囲に限定されるものではなく、低荷重範囲C1、C2内であればよい。非焼入れ部は、交差線B1、B2から±45度の範囲内が好ましい。また、低荷重範囲を、交差線B1、B2から±45度の範囲に設定してもよい。
上記第1実施形態では、焼入れ部20の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置とは重なっていないが、低荷重範囲C1、C2内であれば焼入れを重ねて行ってもよい。また、上記第2実施形態では、周方向に並んだ2つの焼入れ部120の端部同士は重なっていないが、低荷重範囲C1、C2内であれば焼入れを重ねて行ってもよい。焼入れを重ねることにより硬度が低下するものの、低荷重範囲C1、C2は傾転ピストン8から受ける荷重が小さいため、摩耗はほとんど生じない。
上記第1実施形態および上記第2実施形態では、複数の焼入れ部20、120の周方向長さは全て同じであるが、焼入れ部ごとに周方向長さが異なっていてもよい。例えば、傾転シリンダ孔9の開口部に最も近い焼入れ部と、傾転シリンダ孔9の底部に最も近い焼入れ部との周方向長さを、他の焼入れ部よりも長くしてもよい。
上記第1実施形態では、傾転シリンダ孔9の軸方向に関して、非焼入れ部21が低荷重範囲C1と低荷重範囲C2に交互に設けられるように、複数の焼入れ部20が形成されているが、この構成に限定されない。例えば、傾転シリンダ孔9の開口部側の2つの非焼入れ部21が、低荷重範囲C1に設けられ、傾転シリンダ孔9の底部側の2つの非焼入れ部21が、低荷重範囲C2に設けられていてもよい。また例えば、全ての非焼入れ部21が、一方の低荷重範囲に設けられていてもよい。
上記第1実施形態のC字状の焼入れ部20と、第2実施形態の周方向に並んだ2つの焼入れ部120とを、傾転シリンダ孔9の軸方向に並べて形成してもよい。
上記第1実施形態および上記第2実施形態では、複数の焼入れ部20、120の焼入れ幅(焼入れ量)は全て同じであるが、焼入れ部ごとに焼入幅が異なっていてもよい。例えば、傾転シリンダ孔9の開口部に最も近い焼入れ部と、傾転シリンダ孔9の底部に最も近い焼入れ部との焼入れ幅を、他の焼入れ部よりも大きくしてもよい。
上記第1実施形態および上記第2実施形態では、焼入れ部20、120は、傾転シリンダ孔9の軸方向に4つ並んで形成されているが、傾転シリンダ孔9の軸方向に関する焼入れ部の数は、3つ以下であっても、5つ以上であってもよい。2つの場合には、傾転シリンダ孔9の開口部近傍と底部近傍に設けることが好ましく、1つの場合には、傾転シリンダ孔9の開口部近傍と底部近傍のいずれかに設けることが好ましい。
上記第3実施形態では、1つの焼入れ部220に3つの幅広部222が形成されているが、1つの焼入れ部220に設ける幅広部222の数は3つに限定されず、2つ以下であっても、4つ以上であってもよい。但し、少なくとも、傾転シリンダ孔9において傾転ピストン8から受ける荷重が最大となる位置には、幅広部222を形成する。例えば、焼入れ部220の両端部(つまり、傾転シリンダ孔9の開口部近傍と底部近傍)にのみ幅広部222を形成してもよい。
上記第3実施形態では、全ての焼入れ部220にそれぞれ3つの幅広部222が形成されているが、焼入れ部ごとに幅広部222の数が異なっていてもよい。また、焼入れ部220bは、幅広部222を有さなくてもよい。
上記第3実施形態では、焼入れ部220が、傾転シリンダ孔9の周方向に6つ並んで設けられているが、傾転シリンダ孔9の周方向に関する焼入れ部220の数は、6つに限定されない。例えば、焼入れ部220bを設けずに、焼入れ部220aのみを形成してもよい。また例えば、交差線A1、A2と交差線B1、B2との間に2つ以上の焼入れ部220bを形成してもよい。また例えば、第3実施形態の6つの焼入れ部220に加えて、交差線B1、B2に沿った焼入れ部を形成してもよい。
上記第1〜第3実施形態では、傾転シリンダ孔9の中心軸は、出力軸3の軸方向Xと平行であるが、傾転シリンダ孔9の中心軸は、出力軸3の軸方向Xから見て直線L2上にあれば、出力軸3の軸方向Xに対して傾斜していてもよい。この変更例においても、傾転シリンダ孔9の周面が傾転ピストン8から受ける荷重は、傾転シリンダ孔9の中心軸を通り直線L2に平行な平面と、傾転シリンダ孔9の周面との交差線において、傾転シリンダ孔9の周方向に関して最大(厳密には1番目と2番目)となり、傾転シリンダ孔9の中心軸を通り交差線L1に平行な平面と傾転シリンダ孔9の周面との交差線において、傾転シリンダ孔9の周方向に関して最小となる。例えば、斜板7が高速位置にあるときに斜板7の第2支持面7b2に対して、傾転シリンダ孔9の軸方向が直交するように、傾転シリンダ孔9の軸方向が出力軸3の軸方向Xに傾斜していてもよい。
1:斜板式モータ
2:本体ケース(ケース)
3:出力軸
4:シリンダブロック
5:ピストン
7:斜板
8:傾転ピストン
9:傾転シリンダ孔
20、120、220、220a、220b:焼入れ部
21、121:非焼入れ部
222:幅広部
P:支点
C1、C2:低荷重範囲

Claims (9)

  1. ケースに対して回転自在に設けられた出力軸と、
    前記出力軸に係合するシリンダブロックと、
    前記シリンダブロックに形成されたシリンダ孔に摺動自在に配置されたピストンと、
    前記ピストンが当接する斜板と、
    前記斜板を押して当該斜板の角度を変更する傾転ピストンと、
    前記ケースに形成され、前記傾転ピストンを摺動自在に保持する傾転シリンダ孔と、
    を備えた斜板式モータまたは斜板式ポンプにおいて、
    前記傾転シリンダ孔の周面には、前記傾転シリンダ孔の周方向に沿ったレーザー焼入れにより焼入れ部が形成されており、
    前記焼入れ部の焼入れ開始位置および焼入れ終了位置は、前記傾転シリンダ孔の周面において前記傾転ピストンから受ける荷重が前記傾転シリンダ孔の周方向に関して最小となる位置から±60度の低荷重範囲内とされており、前記低荷重範囲を超えて前記焼入れ部が形成されている、ことを特徴とする斜板式モータまたは斜板式ポンプ
  2. 請求項1に記載の斜板式モータまたは斜板式ポンプにおいて、
    前記傾転シリンダ孔の周面に、前記傾転シリンダ孔の軸方向に並んだ複数の前記焼入れ部が形成されている、ことを特徴とする斜板式モータまたは斜板式ポンプ。
  3. 請求項2に記載の斜板式モータまたは斜板式ポンプにおいて、
    1つの前記焼入れ部の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置が、1つの前記低荷重範囲内にあり、
    前記傾転シリンダ孔の軸方向に隣接する2つの前記焼入れ部の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置が、前記傾転シリンダ孔の周方向に180度離間した2つの前記低荷重範囲にある、ことを特徴とする斜板式モータまたは斜板式ポンプ。
  4. 請求項1または2に記載の斜板式モータまたは斜板式ポンプにおいて、
    前記傾転シリンダ孔の周面に、前記傾転シリンダ孔の周方向に沿って並んだ2つの前記焼入れ部が形成されており、
    1つの前記焼入れ部の焼入れ開始位置と焼入れ終了位置が、前記傾転シリンダ孔の周方向に180度離間した2つの前記低荷重範囲内にある、ことを特徴とする斜板式モータまたは斜板式ポンプ。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載の斜板式モータまたは斜板式ポンプにおいて、
    前記斜板は、前記ケースに対して揺動可能に2つの支点で支持されており、
    前記2つの支点は、前記出力軸の軸方向から見て前記出力軸の中心軸を通る直線に対して対称な位置にあり、
    前記傾転シリンダ孔の中心軸は、前記出力軸の軸方向から見て前記直線上にあり、
    前記低荷重範囲は、前記傾転シリンダ孔の中心軸を通り且つ前記傾転シリンダ孔の軸方向から見て前記2つの支点を結ぶ直線に平行な平面と、前記傾転シリンダ孔の周面との交差線から±60度の範囲である、ことを特徴とする斜板式モータまたは斜板式ポンプ。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の斜板式モータまたは斜板式ポンプにおいて、
    前記傾転シリンダ孔の周面における開口部近傍または底部近傍に、前記焼入れ部が形成されている、ことを特徴とする斜板式モータまたは斜板式ポンプ。
  7. ケースに対して回転自在に設けられた出力軸と、
    前記出力軸に係合するシリンダブロックと、
    前記シリンダブロックに形成されたシリンダ孔に摺動自在に配置されたピストンと、
    前記ピストンが当接する斜板と、
    前記斜板を押して当該斜板の角度を変更する傾転ピストンと、
    前記ケースに形成され、前記傾転ピストンを摺動自在に保持する傾転シリンダ孔と、
    を備えた斜板式モータまたは斜板式ポンプにおいて、
    前記傾転シリンダ孔の周面には、前記傾転シリンダ孔の軸方向に沿ったレーザー焼入れにより焼入れ部が形成されており、
    前記焼入れ部は、前記傾転シリンダ孔の周面において前記傾転ピストンから受ける荷重が最大となる位置に、前記傾転シリンダ孔の周方向幅の大きい幅広部を有する、ことを特徴とする斜板式モータまたは斜板式ポンプ。
  8. 請求項7に記載の斜板式モータまたは斜板式ポンプにおいて、
    前記斜板は、前記ケースに対して揺動可能に2つの支点で支持されており、
    前記2つの支点は、前記出力軸の軸方向から見て前記出力軸の中心軸を通る直線に対して対称な位置にあり、
    前記傾転シリンダ孔の中心軸は、前記出力軸の軸方向から見て前記直線上にあり、
    前記幅広部は、前記出力軸の軸方向から見て前記直線上にある、ことを特徴とする斜板式モータまたは斜板式ポンプ。
  9. 請求項7または8に記載の斜板式モータまたは斜板式ポンプにおいて、
    前記幅広部は、前記傾転シリンダ孔の周面における開口部近傍または底部近傍に形成されている、ことを特徴とする斜板式モータまたは斜板式ポンプ。
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