JPH0374580A - 油圧ポンプモータ用シリンダブロックの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は油圧ポンプやモータに使用されるシリンダブロ
ックに係り、詳しくは抽圧ポンプモータ用シリンダブロ
ックの製造方法に関する。

（従来の技術） 従来から油圧ポンプやモータに使用されているシリンダ
ブロックは、軸芯の周りに多数のシリンダを設け、その
シリンダ内にそれぞれピストンを嵌合して、これらピス
トンの頭部を一個の斜板に取り付け、ピストンを往復動
させるようにしたものである。

このような油圧シリンダブロックには各種の製造方法が
ある。

例えば、 （！〉第４図に示すように母材を鋳鋼、鍛造、鋳鉄また
は鋼材からの削り出しにより（ａ）のように素材１５を
加工し、全体を銅合金摺動材の溶融点（ｍ、ｐ）より２
００〜３００℃下の温度まで予熱後、ピストン穴部１６
におよびバルブプレー）１７ｆｆｌｌにフラックスを流
し込み、充分表面清浄化をしたのち、（ｂ）および（ｃ
）のように銅合金１８を鋳込み、放冷後（ｄ）のように
機械加工により銅合金１８部を穴部形状にドリル士ポー
リング仕上げる方法。

（２）シリンダブロックのピストン穴部のみに銅合金ス
リーブを圧入し、バルブプレート側は母材そのままとし
ている。この場合バルブプレート全体を摺動材としてい
る。

（３〉小型のものはシリンダブロック全体を銅合金素材
から機械加工により完品形状に仕上げる方法。

〈発明が解決しようとする課題） しかしながら上記の方法はそれぞれつぎのような欠点を
持っている、すなわち （１）の方法は鋳込みのとき鋳造欠陥防止のため押湯に
当たる部分が相当必要である上、ピストン穴部が深穴で
あるため底部付近にガス欠陥その他が生じ易く、予熱や
鋳込み後の温度管理を厳しくしなければならないが、自
動化し難いので全て人手に頼っている。

また銅合金はその殆どを削り取り最終的に摺動材厚さを
１〜２ｍｒｎとするため、高価な銅合金の歩留まりが非
常に悪い。

さらに鋳込みのため駄肉（堰に相当する部分その他〉を
母材に付ける必要があり、無駄な母材加工部が増えるな
どにより生産性が悪く品質的にも不安定でコスト高とな
る。

（２）の方法は圧入力だけに接合力を頼っているため、
部品単体の精度管理が厳しく、生産性が悪く、その上バ
ルブプレートの母材強度が低いため大型化、高圧化に対
応できない。

■の方法は品質面では問題ないが全体が銅合金となるた
め、高価なものとなり、また大型用は母材強度が低いた
め前０項と同様大型化、高圧化に対応できない。

このように油圧部品のうちピストンポンプモータのシリ
ンダブロックは多くの摺動部分があり、かつ形状が複雑
なため非常に多くの工程がかかり、コスト高となってい
た。

本発明はこれに鑑み、ＷＪ！ｊ＋するピストン側とバル
ブプレート側とを低コストでしかも大型の場合にも適用
できる油圧ポンプモータ用シリンダブロックの製造方法
を提供して、従来技術の持つ欠点の解消を図ることを目
的としたものである。

（課題を解決するための手段及び作用）上記目的を達成
するため本発明の請求項１は軸芯の周りに複数個のピス
トン穴部を設け、一側の端面をバルブプレートに形成し
た鋳鉄、鋼等のシリンダブロックにおいて、該バルブプ
レート面に摺動材の粉末かシート状の成形体の何れかに
よるレーザ肉盛りを施した後、該ピストン穴部には上下
に線材リングか、リボン材の何れかの低融点ろう材と、
銅合金摺動材のスリーブをセットして、シリンダブロッ
ク全体を所定の温度に加熱することにより、ピストン穴
部のろう付け、およびバルブプレート側のレーザ肉盛り
による硬化層を焼戻しできると共に、機械加工により該
ピストン穴部と該バルブプレートとの連通孔を穿設した
ことを特徴とする請求項２は請求項１において前記スリ
ーブには外径部に所定の役付部と溝を設けることにより
、前記シリンダブロックの加熱時に該段付き部、および
溝からガスを排出させるようにしたことを特徴とする。

（実施例） 以下、本発明を第１図乃至第３図に示す実施例を参照し
て説明する。

本発明の請求項１にかかる油圧ポン１モータ用シリンダ
ブロツクの製造方法は、軸芯２の周りに複数個のピスト
ン穴部３を設け、一側の端面をバルブプレート４に形成
した鋳鉄、鋼等のシリンダブロック１において、該バル
ブプレート４面に摺動材の粉末かシート状の成形体の何
れかによるレーザ肉盛り５を施した後、該ピストン穴部
３には上下に線材リングかリボン材の何れかの低融点ろ
う材６と、銅合金摺動材のスリーブ７をセットして、シ
リンダブロック１全体を所定の温度に加熱することによ
り、ピストン穴部３のろう付け、およびバルブプレート
４面のレーザ肉盛り５による硬化層を焼戻しできると共
に、機械加工により該ピストン穴部３と該バルブプレー
ト４との連通孔８を穿設する方法であり、請求項２は請
求項１において前記スリーブ７には外径部に所定の段付
部９と溝１０を設けることにより、前記シリンダブロッ
ク１の加熱時に鉄膜付き部９、および涌１０からガスを
排出させるようにしたｌｌ造方法である。

つぎに一実施例について説明する。

第１図（ａ）に示すように鋳鉄あるいは鋼の素材を加工
して外径１００φのシリンダブロックｌを作り、その軸
芯２の周りに複数個のピストン穴部３（約２０φ）を加
工すると共に、一側面のバルブプレート４を凹面に加工
する。

つぎに該バルブプレート４面に（ｂ）に示すように肉盛
り材料であるＣｕ−５ｎ−Ｎｕ　（−８ｔ−Ｐ−Ｂ−Ｔ
ｉ）などの粉末を給粉量０．３８ｇ／　ｓ　ｅ　ｃでＣ
Ｏ２レーザ出力２．８ＫＷにより処理速度７００ｍｍ／
ｍｉｎで厚さ１．ｏｍ、ｍ（最終的には０．７ｍｍを狙
う）の肉盛りを行うが、この肉盛りには（ｃ）に示すよ
うにシート状の成形体を用いてもよい。

肉盛り後、ピストン穴部３内の下部に線材リングまたは
リボン材の低融点ろう材６をセットし、その上から１．
５ｔの燐青銅の長さ６０　ｍ　ｍ程度の管状のスリーブ
７を圧入し、そのスリーブ７上面に、該ろう材６をセッ
トする。

この状態で（ｄ）に示すように内径１５０φの誘導加熱
コイル１２内にシリンダブロック１を入れ加熱し冷却す
る。このようにシリンダブロック１全体を所定の温度に
加熱すると、従来ピストン穴部３のろう材６によるろう
付け、およびバルブプレート４面のレーザ肉盛り５によ
り母材であるシリンダブロック１との境界層付近にＨｖ
４００〜８００程度の硬化層が生じ、後加工での工具の
破損、寿命の低下および加工不能となるため焼戻し工程
が必要となるが、本発明ではろう付き加熱保持、および
冷却工程で焼戻し工程を兼用できることになる。

本実施例では誘導加熱は高周波３ＫＨ２で７５Ｖ、５０
Ａの場合３分加熱とした。

冷却工程後は（ｅ）に示すように機械加工によりピスト
ン穴部３とバルブプレート４との連通孔８などを加工す
ることで製造工程を特徴する請求項２は前記スリーブ７
の外周に実施例の場合３本の段付き部９と溝１０を設け
たものである、これによりシリンダブックｌに圧入した
状態は第３図に示すようになり、加熱時にロウ材６によ
り発生するガスはスリーブ７の段付き部９、および満１
０を通ってシリンダブロックｌの外へ排出される。これ
によりガスが溜まることによりピストン穴部に残った気
泡による接合の阻止が解除されろう材６の接合が良好に
行われる。

なお、本実施例において加熱に誘導加熱コイルを用いた
場合を説明したが、誘導加熱コイルに限定されるもので
はなく電気炉等を用いてもよい。

また、実施したシリンダブロック等のサイズについても
これに限定されるものでないことは、云うまでもない。

（発明の効果） 本発明は以上説明したような方法で！Ｒ遣するようにし
たから、高価な銅合金摺動材料を必要部分にのみ歩留ま
りよく使用することができ、また必要なｔａ能に応じた
強度を得、かつコストを安定するため薄肉スリーブの上
下部をろう付け、その他は圧入して、バルブプレート面
はレーザ肉盛りにより必要最小限の厚さ（仕上代０．５
程度）に肉盛り可能となり、無駄な加工が廃止できる。

さらにバルブプレート面に摺動材をレーザ肉盛りする場
合、入熱が局部であるため母材の変形は非常に小さく問
題とはならないが、母材の摺動材との境界層付近には硬
化層を生じるため従来では後加工での工具破損、寿命の
低下、および加工不能となるので焼戻し工程が必要とな
る。本発明ではピストン穴部ろう付けをレーザ肉盛り後
の工程で実施しろう付は温度を焼戻し可能範囲内に設定
できるろう材を選定してろう付は加熱保持、および冷却
工程で行うから焼戻し工程を兼用できる。

その上、スリーブは鋳鉄または鋼材の母材ピストン穴部
に接合し母材強度、摺動特性、ピストン穴上部の剥がれ
防止、抽圧による下端面背圧によるスリーブ剥がれ防止
等すべてのＩａ能を満足させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる油圧ポンプモータ用シリンダブ
ロックの製造方法の一実施例を示し、（ａ）は素材加工
の断面図、（ｂ）および（ｃ）はレーザ肉盛りの状態を
示す断面図、（ｄ）は誘導コイルによる加熱状態を示す
断面図、（ｅ）は機械加工の断面図、第２図は第１図の
スリーブの形状を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）
は外観図、（ｃ）は（ｂ）の平面図、第３図は第２図の
スリーブをシリンダブロックに圧入した状態を示す断面
図、第４図は従来の油圧ポンプモータ用シリンダブック
の製造方法を示し、（ａ）は素材加工の断面図、（ｂ）
および（ｃ）は摺動材鋳込みの断面図、（ｄ）は機械加
工の断面図である。 １・・・シリンダブロック、２・・・軸芯、３・・・ピ
ストン穴部、４・・・バルブプレート、５・・・レーザ
肉盛り、６・・・ろう材、７・・・スリーブ、８・・・
連通孔、９・・・殴付き部、１０・・・溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）軸芯の周りに複数個のピストン穴部を設け、一側の
   端面をバルブプレートに形成した鋳鉄、鋼等のシリンダ
   ブロックにおいて、該バルブプレート面に摺動材の粉末
   かシート状の成形体の何れかによるレーザ肉盛りを施し
   た後、該ピストン穴部には上下に線材リングかリボン材
   の何れかの低融点ろう材と、銅合金摺動材のスリーブを
   セットして、シリンダブロック全体を所定の温度に加熱
   することにより、ピストン穴部のろう付け、およびバル
   ブプレート面のレーザ肉盛りによる硬化層を焼戻しでき
   ると共に、機械加工により該ピストン穴部と該バルブプ
   レートとの連通孔を穿設したことを特徴とする油圧ポン
   プモータ用シリンダブロックの製造方法。 ２）前記スリーブには外径部に所定の段付部と溝を設け
   ることにより、前記シリンダブロックの加熱時に該段付
   き部、および溝からガスを排出させるようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の油圧ポンプモータ用シリンダ
   ブロックの製造方法。