JPH06280740A - 低粘性燃料油用ラジアルピストンポンプ - Google Patents
低粘性燃料油用ラジアルピストンポンプInfo
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- JPH06280740A JPH06280740A JP5090547A JP9054793A JPH06280740A JP H06280740 A JPH06280740 A JP H06280740A JP 5090547 A JP5090547 A JP 5090547A JP 9054793 A JP9054793 A JP 9054793A JP H06280740 A JPH06280740 A JP H06280740A
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- fuel oil
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- cam ring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低粘性燃料油用ラジアルピストンポンプにお
けるカムリングとピストンとの互いの摺接面の早期摩耗
と焼き付きを防止する。 【構成】 カムリング９のピストン１１が摺接する外周
面には、窒化クロムからなる被膜を形成する。ピストン
１１には、窒化珪素の焼結体からなるピストンチップ１
１Ｂを設け、このピストン１１Ｂをカムリング９に摺接
させる
けるカムリングとピストンとの互いの摺接面の早期摩耗
と焼き付きを防止する。 【構成】 カムリング９のピストン１１が摺接する外周
面には、窒化クロムからなる被膜を形成する。ピストン
１１には、窒化珪素の焼結体からなるピストンチップ１
１Ｂを設け、このピストン１１Ｂをカムリング９に摺接
させる
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガソリン等の低粘性
燃料油を加圧するために用いられる低粘性燃料油用ラジ
アルピストンポンプに関する。
燃料油を加圧するために用いられる低粘性燃料油用ラジ
アルピストンポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種のポンプは、カム軸にカ
ムリング（カム）を相対回転自在に嵌合させるととも
に、このカムリングの外周面にピストンを接触させる。
そして、カム軸を回転駆動することによってピストンを
往復動させ、これによって燃料油を加圧するようになっ
ている（特開平３ー１７５１５８号公報参照）。なお、
カムリングを用いずに、カム軸のカム部にピストンを直
接摺接させることもある。
ムリング（カム）を相対回転自在に嵌合させるととも
に、このカムリングの外周面にピストンを接触させる。
そして、カム軸を回転駆動することによってピストンを
往復動させ、これによって燃料油を加圧するようになっ
ている（特開平３ー１７５１５８号公報参照）。なお、
カムリングを用いずに、カム軸のカム部にピストンを直
接摺接させることもある。
【０００３】ところで、上記ポンプにおいては、カムリ
ングの外周面とピストンの端面とが高圧をもって摺接す
る。そこで、それらの摺接面間を潤滑油によって潤滑す
る必要がある。この場合、潤滑性だけを考慮するのであ
れば、潤滑性に優れた高粘性油を潤滑油として用いるの
がよい。しかし、高粘性油を用いるとそれが燃料油に混
入して燃焼に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、通
常は、燃料油を潤滑油として用いている。
ングの外周面とピストンの端面とが高圧をもって摺接す
る。そこで、それらの摺接面間を潤滑油によって潤滑す
る必要がある。この場合、潤滑性だけを考慮するのであ
れば、潤滑性に優れた高粘性油を潤滑油として用いるの
がよい。しかし、高粘性油を用いるとそれが燃料油に混
入して燃焼に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、通
常は、燃料油を潤滑油として用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ガソリン等
の低粘性の燃料油は潤滑性が劣る。このため、低粘性の
燃料油を潤滑油として使用すると、カムリングとピスト
ンとの互いの摺接面が早期に摩耗したり、焼き付いてし
まうという問題があった。
の低粘性の燃料油は潤滑性が劣る。このため、低粘性の
燃料油を潤滑油として使用すると、カムリングとピスト
ンとの互いの摺接面が早期に摩耗したり、焼き付いてし
まうという問題があった。
【０００５】なお、２つの物体の互いの摺接面が早期摩
耗する場合、各物体の表面に窒化クロム等の硬質被膜等
を形成し、これによって早期摩耗を防止する技術が公知
である。しかし、カム軸とピストンとの互いの摺接面
は、単に摺接するだけでなく、高圧をもって摺接する。
このため、材質を考慮せずに単に硬質被膜を形成したの
では、摺接面の早期摩耗および焼き付きを防止すること
ができないのみならず、摩擦抵抗が増大する等の問題が
生じることが判明した。そこで、鋭意研究した結果、各
摺接面に特定の材質からなる被膜等を形成することによ
り、上記の問題を解決することができるという知見を得
るに至ったものである。
耗する場合、各物体の表面に窒化クロム等の硬質被膜等
を形成し、これによって早期摩耗を防止する技術が公知
である。しかし、カム軸とピストンとの互いの摺接面
は、単に摺接するだけでなく、高圧をもって摺接する。
このため、材質を考慮せずに単に硬質被膜を形成したの
では、摺接面の早期摩耗および焼き付きを防止すること
ができないのみならず、摩擦抵抗が増大する等の問題が
生じることが判明した。そこで、鋭意研究した結果、各
摺接面に特定の材質からなる被膜等を形成することによ
り、上記の問題を解決することができるという知見を得
るに至ったものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の知見
に基づいてなされたものであり、請求項１に係る発明
（以下、第１の発明という。）は、燃料油加圧用のピス
トンをカムによって往復動させるようにした低粘性燃料
油用ラジアルピストンポンプにおいて、上記カムと上記
ピストンとの互いに接する２つの接触面の一方に窒化ク
ロムからなる被膜を設け、他方に窒化珪素焼結体を設け
たことを特徴としている。
に基づいてなされたものであり、請求項１に係る発明
（以下、第１の発明という。）は、燃料油加圧用のピス
トンをカムによって往復動させるようにした低粘性燃料
油用ラジアルピストンポンプにおいて、上記カムと上記
ピストンとの互いに接する２つの接触面の一方に窒化ク
ロムからなる被膜を設け、他方に窒化珪素焼結体を設け
たことを特徴としている。
【０００７】また、請求項２に係る発明（以下、第２の
発明という。）は、上記カムと上記ピストンとの間の互
いに接する２つの接触面の一方に非晶質硬質炭素膜を設
け、他方に自己潤滑性が高い材料を含有する金属系複合
材料からなる被膜を設けたことを特徴としている。
発明という。）は、上記カムと上記ピストンとの間の互
いに接する２つの接触面の一方に非晶質硬質炭素膜を設
け、他方に自己潤滑性が高い材料を含有する金属系複合
材料からなる被膜を設けたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】第１の発明においては、窒化クロム層と窒化珪
素焼結体との間の摩擦抵抗が小さく、しかも一方の材料
が他方の材料へ移着したり、凝着することがほとんど発
生しない。したがって、早期摩耗および焼き付きが防止
される。この点は、第２の発明において特定した材質ど
うしでも同様である。
素焼結体との間の摩擦抵抗が小さく、しかも一方の材料
が他方の材料へ移着したり、凝着することがほとんど発
生しない。したがって、早期摩耗および焼き付きが防止
される。この点は、第２の発明において特定した材質ど
うしでも同様である。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例について図１〜図７
を参照して説明する。図１〜図４は第１の発明に係る低
粘性燃料油用ラジアルピストンポンプ１を示すもので、
このポンプ１の基本的構成は従来のポンプと同様になっ
ている。そこで、従来と同様な構成部分についてまず簡
単に説明する。
を参照して説明する。図１〜図４は第１の発明に係る低
粘性燃料油用ラジアルピストンポンプ１を示すもので、
このポンプ１の基本的構成は従来のポンプと同様になっ
ている。そこで、従来と同様な構成部分についてまず簡
単に説明する。
【００１０】図１において符号２はポンプ本体である。
ポンプ本体２は、ハウジング２Ａ、スペーサ２Ｂ、シリ
ンダ２Ｃおよびカバー２Ｄを有しており、これらはスペ
ーサ２Ｂとシリンダ２Ｃとの間、およびシリンダ２Ｃと
カバー２Ｄとの間にリーフ弁３，４をそれぞれ介在させ
た状態でボルト５によって固定されている。ポンプ本体
２の内部には、潤滑油室６が形成されている。この潤滑
油室６内には、ガソリン等の低粘性燃料油が潤滑油とし
て循環するようになっている。
ポンプ本体２は、ハウジング２Ａ、スペーサ２Ｂ、シリ
ンダ２Ｃおよびカバー２Ｄを有しており、これらはスペ
ーサ２Ｂとシリンダ２Ｃとの間、およびシリンダ２Ｃと
カバー２Ｄとの間にリーフ弁３，４をそれぞれ介在させ
た状態でボルト５によって固定されている。ポンプ本体
２の内部には、潤滑油室６が形成されている。この潤滑
油室６内には、ガソリン等の低粘性燃料油が潤滑油とし
て循環するようになっている。
【００１１】上記潤滑油室６にはカム軸７が挿通配置さ
れており、このカム軸７は軸受Ｂ1，Ｂ2を介してポンプ
本体２に回転自在に支持されている。カム軸７の一端部
は、ポンプ本体２から外部に突出しており、その突出し
た端部がエンジンの出力軸（図示せず）に連結され、カ
ム軸７が回転駆動されるようになっている。
れており、このカム軸７は軸受Ｂ1，Ｂ2を介してポンプ
本体２に回転自在に支持されている。カム軸７の一端部
は、ポンプ本体２から外部に突出しており、その突出し
た端部がエンジンの出力軸（図示せず）に連結され、カ
ム軸７が回転駆動されるようになっている。
【００１２】カム軸７は、その軸線に対して偏心した偏
心部７ａを有している。偏心部７ａの外周には、後述す
るリング８を介してカムリング（カム）９が相対回転自
在に嵌合されている。このカムリング９の外周面は、図
２に示すように、正五角形状に形成されており、五角形
の各辺をなす５つの平坦面（接触面）９ａには、スリー
ブ１０を介してシリンダ２Ｃに摺動自在に設けられたピ
ストン１１がばね１２によって突き当てられている。し
たがって、カム軸７が回転すると、それに追随してピス
トン１１が往復動する。
心部７ａを有している。偏心部７ａの外周には、後述す
るリング８を介してカムリング（カム）９が相対回転自
在に嵌合されている。このカムリング９の外周面は、図
２に示すように、正五角形状に形成されており、五角形
の各辺をなす５つの平坦面（接触面）９ａには、スリー
ブ１０を介してシリンダ２Ｃに摺動自在に設けられたピ
ストン１１がばね１２によって突き当てられている。し
たがって、カム軸７が回転すると、それに追随してピス
トン１１が往復動する。
【００１３】上記構成において、カム軸７の回転に追随
してピストン１１が往復動すると、往動時には燃料加圧
室１３内の燃料油が加圧され、復動時には燃料加圧室１
３に燃料油が導入される。すなわち、燃料加圧室１３
は、通路１４を介して燃料入口１５に連通されており、
通路１４は、上記リーフ弁３によりピストン１１の往動
時には閉じられ、ピストン１１の復動時には開かれるよ
うになっている。また、燃料加圧室１３は、通路１６を
介して燃料出口１７に連通されており、通路１６は、上
記リーフ弁４によりピストン１１の往動時には開かれ、
ピストン１１の復動時には閉じられるようになってい
る。したがって、ピストン１１の往動時には燃料加圧室
１３内の燃料油が加圧され、加圧された燃料油が通路１
６を介して燃料出口１７から吐出される。一方、ピスト
ン１１の復動時には、燃料入口１５から通路１４を介し
て燃料加圧室１３に燃料油が導入される。
してピストン１１が往復動すると、往動時には燃料加圧
室１３内の燃料油が加圧され、復動時には燃料加圧室１
３に燃料油が導入される。すなわち、燃料加圧室１３
は、通路１４を介して燃料入口１５に連通されており、
通路１４は、上記リーフ弁３によりピストン１１の往動
時には閉じられ、ピストン１１の復動時には開かれるよ
うになっている。また、燃料加圧室１３は、通路１６を
介して燃料出口１７に連通されており、通路１６は、上
記リーフ弁４によりピストン１１の往動時には開かれ、
ピストン１１の復動時には閉じられるようになってい
る。したがって、ピストン１１の往動時には燃料加圧室
１３内の燃料油が加圧され、加圧された燃料油が通路１
６を介して燃料出口１７から吐出される。一方、ピスト
ン１１の復動時には、燃料入口１５から通路１４を介し
て燃料加圧室１３に燃料油が導入される。
【００１４】以上の構成は、従来のラジアルピストンポ
ンプと同様である（例えば、上記特開平３ー１７５１５
８号公報に記載のポンプ）が、第１の発明に係るこのポ
ンプ１はさらに次の構成を有している。すなわち、図２
に示すように、偏心部７ａの外周にはリング８が嵌合固
定されており、カムリング９の内周面全体および外周面
のうちの平坦面９ａには、被膜１８，１９がそれぞれ形
成されている。また、図１および図４に示すように、ピ
ストン１１の下端部には、ピストンチップ（窒化珪素焼
結体）１１Ｂが設けられている。
ンプと同様である（例えば、上記特開平３ー１７５１５
８号公報に記載のポンプ）が、第１の発明に係るこのポ
ンプ１はさらに次の構成を有している。すなわち、図２
に示すように、偏心部７ａの外周にはリング８が嵌合固
定されており、カムリング９の内周面全体および外周面
のうちの平坦面９ａには、被膜１８，１９がそれぞれ形
成されている。また、図１および図４に示すように、ピ
ストン１１の下端部には、ピストンチップ（窒化珪素焼
結体）１１Ｂが設けられている。
【００１５】リング８は、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）の粉末
に結合剤を混合して圧粉成形し、これを焼結して形成し
たものである。結合剤としては、例えば酸化セリウム、
酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、酸化珪素、酸
化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化イットリウ
ム、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化ニオブ等を用い
る。焼結温度は、１５００〜１９００°Ｃとする。リン
グ８の内周面および外周面は研摩加工する。
に結合剤を混合して圧粉成形し、これを焼結して形成し
たものである。結合剤としては、例えば酸化セリウム、
酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、酸化珪素、酸
化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化イットリウ
ム、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化ニオブ等を用い
る。焼結温度は、１５００〜１９００°Ｃとする。リン
グ８の内周面および外周面は研摩加工する。
【００１６】カムリング９の内周面および外周面に形成
された被膜１８，１９は、いずれも窒化クロム（ＣｒＮ
ｘ；０＜Ｘ≦１）からなるものであり、例えば化学的蒸
着法（ＣＶＤ法）または物理的蒸着法（ＰＶＤ法）等に
よって形成されている。各被膜１８，１９の厚さは、カ
ムリング９の材質に応じて適宜決定されるが、例えばカ
ムリング９の材質としてＳＫＨ５１、ＳＫＤ１１、Ｓｕ
Ｊ２等の鉄系材料を用いる場合には、１〜２００μｍに
するのが望ましい。これは、被膜１８，１９の厚さを１
μｍ以下にすると、被膜１８，１９自体が早期摩耗して
しまうからであり、２００μｍ以上にすると被膜１８，
１９とカムリング９との熱膨張率差により、被膜１８，
１９にクラックや剥離が生じてしまうからである。
された被膜１８，１９は、いずれも窒化クロム（ＣｒＮ
ｘ；０＜Ｘ≦１）からなるものであり、例えば化学的蒸
着法（ＣＶＤ法）または物理的蒸着法（ＰＶＤ法）等に
よって形成されている。各被膜１８，１９の厚さは、カ
ムリング９の材質に応じて適宜決定されるが、例えばカ
ムリング９の材質としてＳＫＨ５１、ＳＫＤ１１、Ｓｕ
Ｊ２等の鉄系材料を用いる場合には、１〜２００μｍに
するのが望ましい。これは、被膜１８，１９の厚さを１
μｍ以下にすると、被膜１８，１９自体が早期摩耗して
しまうからであり、２００μｍ以上にすると被膜１８，
１９とカムリング９との熱膨張率差により、被膜１８，
１９にクラックや剥離が生じてしまうからである。
【００１７】また、ピストン１１は、その下端にピスト
ンチップ１１Ｂを有している。すなわち、図１および図
４に示すように、ピストン１１は、スリーブ１０に摺動
自在に嵌合されたピストン本体１１Ａと、このピストン
本体１１の下端部に設けられたピストンチップ１１Ｂと
からなるものであり、ピストン本体１１Ａの下端面に
は、テーパ孔部１１ａとストレート孔部１１ｂとが同芯
に形成されている。
ンチップ１１Ｂを有している。すなわち、図１および図
４に示すように、ピストン１１は、スリーブ１０に摺動
自在に嵌合されたピストン本体１１Ａと、このピストン
本体１１の下端部に設けられたピストンチップ１１Ｂと
からなるものであり、ピストン本体１１Ａの下端面に
は、テーパ孔部１１ａとストレート孔部１１ｂとが同芯
に形成されている。
【００１８】一方、ピストンチップ１１Ｂは、リング８
と同一の成分である窒化珪素を圧粉成形後、焼結してな
るものであり、上記テーパ孔部１１ａおよびストレート
孔部１１ｂに対応したテーパ部１１ｃおよび円柱部１１
ｄ、並びにテーパ部１１ｃの下端部に続く円板部１１ｅ
から構成されている。そして、テーパ部１１ｃおよび円
柱部１１ｄをテーパ孔部１１ａおよびストレート孔部１
１ｂにそれぞれ嵌合されている。さらに、円板部１１ｅ
をピストン本体１１Ａの下端面に突き当てた状態でろう
付け固定または焼嵌めにより固定してもよい。
と同一の成分である窒化珪素を圧粉成形後、焼結してな
るものであり、上記テーパ孔部１１ａおよびストレート
孔部１１ｂに対応したテーパ部１１ｃおよび円柱部１１
ｄ、並びにテーパ部１１ｃの下端部に続く円板部１１ｅ
から構成されている。そして、テーパ部１１ｃおよび円
柱部１１ｄをテーパ孔部１１ａおよびストレート孔部１
１ｂにそれぞれ嵌合されている。さらに、円板部１１ｅ
をピストン本体１１Ａの下端面に突き当てた状態でろう
付け固定または焼嵌めにより固定してもよい。
【００１９】上記構成のラジアルピストンポンプ１にお
いては、ピストン１１の下端部に窒化珪素の焼結体から
なるピストンチップ１１Ｂを設けるとともに、カムリン
グ９の平坦面９ａに窒化クロムからなる被膜１９を設け
ているので、潤滑油としてガソリン等の低粘性燃料油を
用いたとしても、それらが早期に摩耗したりあるいは焼
き付いたりするのを防止することができる。
いては、ピストン１１の下端部に窒化珪素の焼結体から
なるピストンチップ１１Ｂを設けるとともに、カムリン
グ９の平坦面９ａに窒化クロムからなる被膜１９を設け
ているので、潤滑油としてガソリン等の低粘性燃料油を
用いたとしても、それらが早期に摩耗したりあるいは焼
き付いたりするのを防止することができる。
【００２０】上記の効果は、カムリング９と偏心部７ａ
に設けられたリング８との間においても同様である。た
だし、カムリング９と偏心部７ａとの間の面圧は、カム
リング９とピストン１１との間の面圧に比して小さいの
で、カムリング９の内周面に被膜１８を形成したり、偏
心部７ａにリング８を装着することなく、カムリング９
と偏心部７ａとを直接にまたは一般的なプレーンベアリ
ング等を介して接触させてもよい。
に設けられたリング８との間においても同様である。た
だし、カムリング９と偏心部７ａとの間の面圧は、カム
リング９とピストン１１との間の面圧に比して小さいの
で、カムリング９の内周面に被膜１８を形成したり、偏
心部７ａにリング８を装着することなく、カムリング９
と偏心部７ａとを直接にまたは一般的なプレーンベアリ
ング等を介して接触させてもよい。
【００２１】次に、上記効果を確認するために行った実
験結果を紹介する。この実験においては、この発明に係
るポンプ（以下、発明品という。）として、カムリング
９の平坦面９ａに厚さが１０μｍの窒化クロムからなる
被膜１９を形成するとともに、ピストン１１に窒化珪素
の焼結体からなるピストンチップ１１Ｂを設けたものを
準備し、これと比較するためのポンプ（以下、従来品と
いう。）として、カムリング９の平坦面９ａとこれに摺
接するピストン１１の端面とに厚さが１０μｍであるテ
フロン含有Ｎｉ−Ｐ複合めっきの被覆層をそれぞれ形成
したものを準備した。そして、これら発明品と従来品と
の摩耗量および焼き付きの有無を検査した。なお、この
実験においては、潤滑油としてガソリンを用い、カム軸
７の回転数を５０００ｒｐｍとし、カムリング９とピス
トン１１との接触圧を１０ＭＰａとした。
験結果を紹介する。この実験においては、この発明に係
るポンプ（以下、発明品という。）として、カムリング
９の平坦面９ａに厚さが１０μｍの窒化クロムからなる
被膜１９を形成するとともに、ピストン１１に窒化珪素
の焼結体からなるピストンチップ１１Ｂを設けたものを
準備し、これと比較するためのポンプ（以下、従来品と
いう。）として、カムリング９の平坦面９ａとこれに摺
接するピストン１１の端面とに厚さが１０μｍであるテ
フロン含有Ｎｉ−Ｐ複合めっきの被覆層をそれぞれ形成
したものを準備した。そして、これら発明品と従来品と
の摩耗量および焼き付きの有無を検査した。なお、この
実験においては、潤滑油としてガソリンを用い、カム軸
７の回転数を５０００ｒｐｍとし、カムリング９とピス
トン１１との接触圧を１０ＭＰａとした。
【００２２】摩耗量については、実験開始後、２４時
間、１００時間および５００時間経過したときに測定し
た。その結果、従来品では、カムリング９の平均摩耗量
が、５μｍ、７μｍ、１０μｍであり、ピストン１１の
摩耗量が、７μｍ、９μｍ、１０μｍであった。これに
対し、発明品では、各時間経過時におけるカムリング９
とピストンチップ１１Ｂとの各平均摩耗量がいずれも０
μｍであり、耐摩耗性が著しく向上した。
間、１００時間および５００時間経過したときに測定し
た。その結果、従来品では、カムリング９の平均摩耗量
が、５μｍ、７μｍ、１０μｍであり、ピストン１１の
摩耗量が、７μｍ、９μｍ、１０μｍであった。これに
対し、発明品では、各時間経過時におけるカムリング９
とピストンチップ１１Ｂとの各平均摩耗量がいずれも０
μｍであり、耐摩耗性が著しく向上した。
【００２３】また、従来品では、実験開始後１００時間
経過すると、カムリング９とピストン１１との間に焼き
付きが発生し、カム軸７が回転不能に陥ることがあっ
た。しかし、発明品では、実験開始から５００時間経過
した後でも焼き付きの発生が全くなかった。
経過すると、カムリング９とピストン１１との間に焼き
付きが発生し、カム軸７が回転不能に陥ることがあっ
た。しかし、発明品では、実験開始から５００時間経過
した後でも焼き付きの発生が全くなかった。
【００２４】なお、上記の実施例においては、カムリン
グ９の内・外周面に窒化クロムからなる被膜１８，１９
をそれぞれ形成しているが、カムリング９を窒化珪素か
ら形成してもよい。そのようにする場合には、偏心部７
ａにリング８を設けることなく、その外周面に窒化クロ
ムの被膜を設け、またピストン１１のカムリング９と摺
接する下端面に窒化クロムの被膜を設ければよい。これ
らの被膜の厚さは、偏心部７ａおよびピストン１１を鉄
系材料で形成する場合には、上記の実施例と同様に、１
〜２００μｍにするのがよい。
グ９の内・外周面に窒化クロムからなる被膜１８，１９
をそれぞれ形成しているが、カムリング９を窒化珪素か
ら形成してもよい。そのようにする場合には、偏心部７
ａにリング８を設けることなく、その外周面に窒化クロ
ムの被膜を設け、またピストン１１のカムリング９と摺
接する下端面に窒化クロムの被膜を設ければよい。これ
らの被膜の厚さは、偏心部７ａおよびピストン１１を鉄
系材料で形成する場合には、上記の実施例と同様に、１
〜２００μｍにするのがよい。
【００２５】また、ピストン１１については、これに変
えて図５または図６に示すものを用いてもよい。図５に
示すピストン２１は、ピストン本体２１Ａの端面にスト
レート孔部２１ａを形成する一方、ピストンチップ２１
Ｂを、ストレート部２１ｂ、これに続く円弧部２１ｃお
よび円板部２１ｄから構成したものであり、ピストンチ
ップ２１Ｂは、ストレート部２１ｂをストレート孔部２
１ａに嵌合若しくはろう付けされることにより、ピスト
ン本体２１Ａに固定されている。
えて図５または図６に示すものを用いてもよい。図５に
示すピストン２１は、ピストン本体２１Ａの端面にスト
レート孔部２１ａを形成する一方、ピストンチップ２１
Ｂを、ストレート部２１ｂ、これに続く円弧部２１ｃお
よび円板部２１ｄから構成したものであり、ピストンチ
ップ２１Ｂは、ストレート部２１ｂをストレート孔部２
１ａに嵌合若しくはろう付けされることにより、ピスト
ン本体２１Ａに固定されている。
【００２６】また、図６に示すピストン３１は、ピスト
ン本体３１Ａの端面にストレート孔部３１ａを形成する
一方、ピストンチップ３１Ｂを円柱状に形成したもので
あり、ピストンチップ３１Ｂはストレート孔部３１ａに
嵌合若しくはろう付け固定されている。
ン本体３１Ａの端面にストレート孔部３１ａを形成する
一方、ピストンチップ３１Ｂを円柱状に形成したもので
あり、ピストンチップ３１Ｂはストレート孔部３１ａに
嵌合若しくはろう付け固定されている。
【００２７】次に、第２の発明の実施例について説明す
る。この実施例においては、図７に示すように、カムリ
ング９の内周面全体および外周面の５つの平坦面（摺動
面）９ａに被膜２８，２９がそれぞれ形成されている。
これらの被膜２８，２９は、非晶質硬質炭素膜からなる
ものであり、ＣＶＤ法によって形成される。また、被膜
２８，２９の厚さは、カムリング９をＳＫＨ５１、ＳＫ
Ｄ１１、ＳＵＪ２等の鉄系材料で形成する場合には、ク
ラックまたは剥離の発生を防止するとともに、早期摩耗
を防止するために、０.１μｍ〜５μｍにするのがよ
い。
る。この実施例においては、図７に示すように、カムリ
ング９の内周面全体および外周面の５つの平坦面（摺動
面）９ａに被膜２８，２９がそれぞれ形成されている。
これらの被膜２８，２９は、非晶質硬質炭素膜からなる
ものであり、ＣＶＤ法によって形成される。また、被膜
２８，２９の厚さは、カムリング９をＳＫＨ５１、ＳＫ
Ｄ１１、ＳＵＪ２等の鉄系材料で形成する場合には、ク
ラックまたは剥離の発生を防止するとともに、早期摩耗
を防止するために、０.１μｍ〜５μｍにするのがよ
い。
【００２８】一方、カムリング９の内周面に摺接する偏
心部７ａの外周面と、カムリング９の平坦面９ａに摺接
するピストン１１の下端面とには、被膜２６，２７がそ
れぞれ形成されている。なお、この実施例ではピストン
１１の下端面から外周面にわたって被膜２７が形成され
ているが、ピストン１１の外周面には形成しなくともよ
い。
心部７ａの外周面と、カムリング９の平坦面９ａに摺接
するピストン１１の下端面とには、被膜２６，２７がそ
れぞれ形成されている。なお、この実施例ではピストン
１１の下端面から外周面にわたって被膜２７が形成され
ているが、ピストン１１の外周面には形成しなくともよ
い。
【００２９】被膜２６，２７は、自己潤滑性が高い材料
を含有する金属系複合材料からなるものであり、この金
属系複合材料をメッキまたは焼結することによって形成
されている。自己潤滑性が高い材料としては、ポリアミ
ド若しくはポリアセタール系プラスチック、ポリエチレ
ン、ポリテトラフロロエチレン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリフェニレンオキシド、芳香族ポリエステル、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィ
ド、芳香族ポリアミド、ポリプロメリイミドまたはポリ
アミドイミド等があり、これらの中から適宜選択され
る。
を含有する金属系複合材料からなるものであり、この金
属系複合材料をメッキまたは焼結することによって形成
されている。自己潤滑性が高い材料としては、ポリアミ
ド若しくはポリアセタール系プラスチック、ポリエチレ
ン、ポリテトラフロロエチレン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリフェニレンオキシド、芳香族ポリエステル、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィ
ド、芳香族ポリアミド、ポリプロメリイミドまたはポリ
アミドイミド等があり、これらの中から適宜選択され
る。
【００３０】また、金属系複合材料の基本構成元素は，
鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛
（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、アル
ミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）
等から選択される。通常、選択した基本構成元素を合金
とする。例えば、ＮｉーＰ合金（重量比で９２：８）、
ＮｉーＢ合金（重量比で９９：１）あるいはＰｂーＳｎ
ーＣｕ合金（重量比で１０：１０：８０）とする。そし
て、これらの合金に上記の自己潤滑性に富む材料、例え
ばポリテトラフロロエチレンを３〜２０ｖｏｌ％以上含
有させてメッキ層を形成する。勿論、焼結金属膜として
被膜２６，２７を形成してもよい。
鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛
（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、アル
ミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）
等から選択される。通常、選択した基本構成元素を合金
とする。例えば、ＮｉーＰ合金（重量比で９２：８）、
ＮｉーＢ合金（重量比で９９：１）あるいはＰｂーＳｎ
ーＣｕ合金（重量比で１０：１０：８０）とする。そし
て、これらの合金に上記の自己潤滑性に富む材料、例え
ばポリテトラフロロエチレンを３〜２０ｖｏｌ％以上含
有させてメッキ層を形成する。勿論、焼結金属膜として
被膜２６，２７を形成してもよい。
【００３１】また、被膜２６，２７の厚さは、偏心部７
ａ、ピストン１１を上記のような鉄系材料で形成する場
合には、０.５〜３００μｍにするのがよい。これは、
０.５μｍ以下では被膜２６，２７自体が早期に摩耗し
てしまい、偏心部７ａ、ピストン１０の摩耗を防止する
ことができなくなるからであり、３００μｍ以上にする
と被膜２６，２７にクラックまたは剥離が発生するから
である。
ａ、ピストン１１を上記のような鉄系材料で形成する場
合には、０.５〜３００μｍにするのがよい。これは、
０.５μｍ以下では被膜２６，２７自体が早期に摩耗し
てしまい、偏心部７ａ、ピストン１０の摩耗を防止する
ことができなくなるからであり、３００μｍ以上にする
と被膜２６，２７にクラックまたは剥離が発生するから
である。
【００３２】なお、上記の実施例とは逆に、カムリング
９の内・外周面に自己潤滑性材料を含む金属系複合材料
からなる被膜を形成し、偏心部７ａの外周面およびピス
トン１１の下端面に非晶質硬質炭素膜からなる被膜を形
成してもよい。この場合には、非晶質硬質炭素膜を形成
したピストンチップをピストンに嵌合する構造としても
よい。また、前述したように、カムリング９の内周面と
偏心部７ａの外周面との間の面圧は比較的低いので、そ
れらには被膜を形成しなくともよい。
９の内・外周面に自己潤滑性材料を含む金属系複合材料
からなる被膜を形成し、偏心部７ａの外周面およびピス
トン１１の下端面に非晶質硬質炭素膜からなる被膜を形
成してもよい。この場合には、非晶質硬質炭素膜を形成
したピストンチップをピストンに嵌合する構造としても
よい。また、前述したように、カムリング９の内周面と
偏心部７ａの外周面との間の面圧は比較的低いので、そ
れらには被膜を形成しなくともよい。
【００３３】上記第２の発明に係るポンプにおいても、
カムリングとピストンとの早期摩耗および焼き付きを防
止することができるが、この効果を確認するために、第
１の発明と同様な条件下において実験を行ったところ、
発明品の摩耗量は従来品の摩耗量のほぼ１／５０であ
り、発明品は実験開始後１００時間経過しても焼き付き
が発生しなかった。なお、従来品としては、第１の発明
において用いたものと同一のものを用い、また発明品で
は、被膜２９の厚さを１０μｍとし、被膜２７の厚さを
１μｍとした。
カムリングとピストンとの早期摩耗および焼き付きを防
止することができるが、この効果を確認するために、第
１の発明と同様な条件下において実験を行ったところ、
発明品の摩耗量は従来品の摩耗量のほぼ１／５０であ
り、発明品は実験開始後１００時間経過しても焼き付き
が発生しなかった。なお、従来品としては、第１の発明
において用いたものと同一のものを用い、また発明品で
は、被膜２９の厚さを１０μｍとし、被膜２７の厚さを
１μｍとした。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明は、カ
ムとピストンとの互いに接する２つの接触面の一方に窒
化クロムからなる被膜を設け、他方に窒化珪素焼結体を
設けたものであり、第２の発明は、一方に非晶質硬質炭
素膜からなる被膜を設け、他方に自己潤滑性の高い材料
を含有する金属系複合材料からなる被膜を設けたもので
あるから、カムとピストンとの早期摩耗および焼き付き
を防止することができるという効果が得られる。
ムとピストンとの互いに接する２つの接触面の一方に窒
化クロムからなる被膜を設け、他方に窒化珪素焼結体を
設けたものであり、第２の発明は、一方に非晶質硬質炭
素膜からなる被膜を設け、他方に自己潤滑性の高い材料
を含有する金属系複合材料からなる被膜を設けたもので
あるから、カムとピストンとの早期摩耗および焼き付き
を防止することができるという効果が得られる。
【図１】第１の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】第１の発明に係るカムリングおよびカム軸の偏
心部の断面図である。
心部の断面図である。
【図３】同カムリングの側面図である。
【図４】第１の発明に係るピストンの一例の要部を示す
断面図である。
断面図である。
【図５】第１の発明に係るピストンの他の例の要部を示
す断面図である。
す断面図である。
【図６】第１の発明に係るピストンのさらに他の例の要
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
【図７】第２の発明に係るカムリングおよびカム軸の偏
心部の断面図である。
心部の断面図である。
【図８】第２の発明に係るピストンの一例を示す断面図
である。
である。
１ 低粘性燃料油用ラジアルピストンポンプ ７ カム軸 ７ａ 偏心部 ９ カムリング（カム） ９ａ 平坦面（摺接面） １１ ピストン １１Ｂ ピストンチップ（窒化珪素焼結体） １９ 被膜 ２１ ピストン ２１Ｂ ピストンチップ（窒化珪素焼結体） ２７ 被膜 ２９ 被膜 ３１ ピストン ３１Ｂ ピストンチップ（窒化珪素焼結体）
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料油加圧用のピストンをカムによって
往復動させるようにした低粘性燃料油用ラジアルピスト
ンポンプにおいて、上記カムと上記ピストンとの互いに
接する２つの接触面の一方に窒化クロムからなる被膜を
設け、他方に窒化珪素焼結体を設けたことを特徴とする
低粘性燃料油用ラジアルピストンポンプ。 - 【請求項２】 燃料油加圧用のピストンをカムによって
往復動させるようにした低粘性燃料油用ラジアルピスト
ンポンプにおいて、上記カムと上記ピストンとの互いに
接する２つの接触面の一方に非晶質硬質炭素膜を設け、
他方に自己潤滑性の高い材料を含有する金属系複合材料
からなる被膜を設けたことを特徴とする低粘性燃料用ラ
ジアルピストンポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090547A JPH06280740A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 低粘性燃料油用ラジアルピストンポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090547A JPH06280740A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 低粘性燃料油用ラジアルピストンポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06280740A true JPH06280740A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=14001448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5090547A Pending JPH06280740A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 低粘性燃料油用ラジアルピストンポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06280740A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5809863A (en) * | 1995-10-24 | 1998-09-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Swash plate type axial piston pump |
| JP2006509142A (ja) * | 2002-12-04 | 2006-03-16 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関の燃料噴射装置に用いられる高圧ポンプ |
| KR101018957B1 (ko) * | 2003-08-21 | 2011-03-02 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 내연 기관의 연료 분사용 고압 펌프 |
| JP2016142234A (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | ボッシュ株式会社 | ポンプ装置、車体挙動制御用の液圧制御システム、及び、ポンプ装置の製造方法 |
| JP2020112160A (ja) * | 2019-01-16 | 2020-07-27 | バイエル・ウント・ケッペル・ゲーエムベーハー・ウント・コー・カーゲー | 潤滑剤ポンプの構造部品としての組立ユニット |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP5090547A patent/JPH06280740A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5809863A (en) * | 1995-10-24 | 1998-09-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Swash plate type axial piston pump |
| JP2006509142A (ja) * | 2002-12-04 | 2006-03-16 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関の燃料噴射装置に用いられる高圧ポンプ |
| KR101018957B1 (ko) * | 2003-08-21 | 2011-03-02 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 내연 기관의 연료 분사용 고압 펌프 |
| JP2016142234A (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | ボッシュ株式会社 | ポンプ装置、車体挙動制御用の液圧制御システム、及び、ポンプ装置の製造方法 |
| JP2020112160A (ja) * | 2019-01-16 | 2020-07-27 | バイエル・ウント・ケッペル・ゲーエムベーハー・ウント・コー・カーゲー | 潤滑剤ポンプの構造部品としての組立ユニット |
| US11746954B2 (en) | 2019-01-16 | 2023-09-05 | Groeneveld-Beka Gmbh | Assembly unit as a structural component for a lubricant pump |
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