KR20140011349A

KR20140011349A - 사판식 모터

Info

Publication number: KR20140011349A
Application number: KR1020137025401A
Authority: KR
Inventors: 에츠로 고모리; 히로시 야마모토; 마사쿠니 츠츠이
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2014-01-28
Also published as: JP5590732B2; CN103384763B; DE112012001019T5; KR101790383B1; CN103384763A; US20130340605A1; WO2012117957A1; JP2012177347A

Abstract

본 발명의 목적은, 내마모성을 높일 수 있음과 더불어, 담금질 작업에 걸리는 시간을 단축할 수 있는 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 구비한 사판식 모터를 제공하는 것이다. 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분 중, 사판으로부터의 가압력에 의해 경전 피스톤(17)이 기울어짐으로써 상기 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 국부에만, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 둘레 방향을 따라서 레이저 담금질을 실시하고 있다(담금질부(3)). 경전 피스톤용 실린더 구멍(18) 중, 개구부 내 구멍 부분 및 바닥부 내 구멍 부분을 제외한 부분에는 레이저 담금질을 실시하지 않는다.

Description

사판식 모터{SWASH PLATE-TYPE MOTOR}

본 발명은, 저속 자세와 고속 자세의 두 가지 자세 사이에서 경전(傾轉) 가능한 사판(斜板)을 구비하는 사판식 모터에 관한 것이다.

사판식 모터의 본체 케이스에 형성된 경전 피스톤용 실린더 구멍에 마모가 발생한다는 문제가 있다. 이에 대해, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 마모 대책에 관한 종래 기술을 조사한 바, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 기술이 있었다.

특허 문헌 1에 기재된 기술은, 경전 피스톤용 실린더 구멍 중 구멍 부분을, 상기 경전 피스톤용 실린더 구멍의 축심을 중심으로 하는 복수의 원환형으로 레이저광을 사용하여 담금질한다는 것이다. 이에 의해, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 슬라이딩면의 내소부성 및 내마모성을 높일 수 있다고 칭해지고 있다.

일본국 특허 공개 2010-24900호 공보

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 기술은, 레이저광으로 담금질된 원환형의 부분끼리가 근접하고 있다. 레이저광으로 담금질되는 부분끼리가 근접하면, 먼저 담금질된 근접 부분의 담금질부가, 재가열되어 소둔되어 버린다는 문제가 있다. 이것을 방지하려면, 근접하는 부분을 담금질할 때에 충분히 담금질 시의 열을 식힐 필요가 있어 담금질 작업에 시간이 걸리게 된다.

본 발명은, 상기 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 내마모성을 높일 수 있음과 더불어, 담금질 작업에 걸리는 시간을 단축할 수 있는 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 구비한 사판식 모터를 제공하는 것이다.

본 발명은, 본체 케이스에 대해 회전 가능하게 설치된 출력축과, 상기 출력 축에 걸어 맞추는 실린더 블록과, 상기 실린더 블록에 형성된 복수의 실린더 구멍의 각각에 배치된 피스톤과, 상기 피스톤이 맞닿는 사판과, 상기 사판을 눌러 상기 사판의 경전 각도를 변경하는 경전 피스톤과, 상기 본체 케이스에 형성되고, 상기 경전 피스톤을 슬라이딩 가능하게 유지하는 경전 피스톤용 실린더 구멍을 구비한 사판식 모터에 있어서, 상기 경전 피스톤용 실린더 구멍의 바닥부 내 구멍 부분 중, 상기 사판으로부터의 가압력에 의해 상기 경전 피스톤이 기울어짐으로써 상기 경전 피스톤의 단부가 닿는 국부에 레이저 담금질되어 있으며, 상기 경전 피스톤용 실린더 구멍 중, 개구부 내 구멍 부분 및 상기 바닥부 내 구멍 부분을 제외한 부분은 레이저 담금질되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 사판식 모터이다.

이 구성에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 경전 피스톤이 가장 강하게 닿는 부분에 레이저 담금질이 실시되므로, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 내마모성을 충분히 높일 수 있다. 한편, 경전 피스톤용 실린더 구멍 중, 개구부 내 구멍 부분 및 바닥부 내 구멍 부분을 제외한 부분에는 레이저 담금질을 실시하지 않으므로, 담금질 작업에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

또 본 발명에 있어서, 상기 바닥부 내 구멍 부분에 대해 둘레 방향으로 레이저 담금질되어 있으며, 상기 국부를 향해 레이저 담금질량이 연속적으로 늘어나 있는 것이 바람직하다.

레이저 담금질을 실시한 부분은 볼록한 형상으로 팽창한다. 이 구성에 의하면, 바닥부 내 구멍 부분의 둘레 방향에 있어서, 단차와 같은 불연속 부분이 형성 되기 어려워 바닥부 내 구멍 부분의 단면을 매끄러운 원으로 할 수 있다. 또, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 경전 피스톤이 가장 강하게 닿는 부분 이외에는 팽창 높이가 낮아지므로, 경전 피스톤의 슬라이딩 방향(축방향)의 오일의 유동성을 유지하기 쉬워 마모를 저감할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 바닥부 내 구멍 부분 중, 상기 국부와 대향하는 대향 부분은 레이저 담금질되어 있지 않고, 상기 대향 부분을 제외한 부분이 연속적으로 레이저 담금질되어 있는 것이 바람직하다.

경전 피스톤용 실린더 구멍의 바닥부 내 구멍 부분 중, 경전 피스톤의 단부가 닿는 국부와 대항하는 대향 부분은, 비교적 마모가 생기기 어려운 개소이다. 이 구성에 의하면, 상기 대향 부분을 팽창시키지 않음으로써 경전 피스톤의 슬라이딩 방향(축방향)의 오일의 유동성을 유지하기 쉽다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 바닥부 내 구멍 부분의 전체 둘레에 걸쳐서 레이저 담금질되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 바닥부 내 구멍 부분의 전체 둘레에 걸쳐서 내마모성이 높아진다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 바닥부 내 구멍 부분에 있어서 둘레 방향으로 등위상차의 위치에 있는 상기 국부를 포함하는 복수 개소를 향해 레이저 담금질량이 연속적으로 늘어나 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 바닥부 내 구멍 부분의 둘레 방향으로 등위상차로 복수 개소의 내마모성이 높아진 볼록 형상부가 형성된다. 이들 복수의 볼록 형상부에서 경전 피스톤은 안정적으로 유지된다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 바닥부 내 구멍 부분에 관해서는, 상기 국부에만 축방향을 따라서 2라인 레이저 담금질되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 경전 피스톤의 단부는, 내마모성이 높아진 볼록 형상부에 상시 닿기 쉬워진다. 또, 볼록 형상부가 2개소가 됨으로써 가압력이 저감한다. 이러한 결과 내마모성이 높아진다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 바닥부 내 구멍 부분에 관해서는, 상기 국부에만 둘레 방향을 따라서 2라인 레이저 담금질되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 레이저 담금질에 의한 경화 범위를 넓게 할 수 있다. 그 결과 내마모성이 높아진다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 개구부 내 구멍 부분의 전체 둘레에 걸쳐서, 또한 레이저 담금질되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 개구부 내 구멍 부분의 전체 둘레에 걸쳐서 형성된 환상의 볼록 형상부에 의해 오일의 누출이 감소해, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 윤활성이 향상된다. 또, 개구부 내 구멍 부분의 전체 둘레에 걸쳐서 내마모성이 높아진다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 개구부 내 구멍 부분 중 상기 국부와 대각에 위치하는 상기 경전 피스톤의 단부가 닿는 부분에, 또한 레이저 담금질되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 개구부 내 구멍 부분 중 경전 피스톤이 강하게 닿는 부분에 레이저 담금질이 실시되므로, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 개구부측의 내마모성도 충분히 높아진다. 한편, 레이저 담금질을 실시하는 개소를 한정함으로써 담금질 작업에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 개구부 내 구멍 부분에 관해서는, 상기 경전 피스톤의 단부가 닿는 부분에만, 축방향을 따라서 2라인 레이저 담금질되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 내마모성이 높아진 볼록 형상부가 2개소가 됨으로써 가압력이 저감한다. 그 결과, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 개구부측의 내마모성이 보다 더 높아진다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 개구부 내 구멍 부분에 관해서는, 상기 경전 피스톤의 단부가 닿는 부분에만, 둘레 방향을 따라서 2라인 레이저 담금질되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 개구부측에서, 레이저 담금질에 의한 경화 범위를 넓게 할 수 있다. 그 결과, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 개구부측의 내마모성이 보다 더 높아진다.

또한 본 발명에 있어서, 레이저 담금질에 의한 팽창 부위의 정상부가 가공되어 평면으로 되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍에 있어서의 경전 피스톤의 유지(또는 움직임)가 보다 더 안정된다.

본 발명에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍 중, 경전 피스톤이 가장 강하게 닿는 부분에 레이저 담금질이 실시되므로, 경전 피스톤용 실린더 구멍의 내마모성을 충분히 높일 수 있다. 한편, 개구부 내 구멍 부분 및 바닥부 내 구멍 부분을 제외한 부분에는 레이저 담금질이 실시되지 않으므로, 담금질 작업에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 사판식 모터를 나타내는 절결 단면도이다.
도 2는 도 1의 경전 피스톤 부분을 확대한 도면이며, 제1 실시형태에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.
도 3은 제2 실시형태에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.
도 4는 제2 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.
도 5는 제2 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.
도 6은 제3 실시형태에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.
도 7은 제3 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.
도 8은 제4 실시형태에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.
도 9는 제4 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.
도 10은 제5 실시형태에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.
도 11은 제5 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.
도 12는 제5 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.
도 13은 제2 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조를 나타내는 설명도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 실시형태에 따른 사판식 모터는, 예를 들면, 건설 차량에 적용할 수 있으나, 건설 차량에 한정하지 않고 사판을 저속 자세와 고속 자세의 두 가지 자세 사이에서 경전 가능한 경전 피스톤과, 이 경전 피스톤이 삽입되는 경전 피스톤용 실린더 구멍을 구비하는 2속의 사판식 모터로서 널리 적용할 수 있다.

(사판식 모터의 구성)

도 1에 나타낸 사판식 모터(1)는, 도시하지 않은 건설 차량에 설치되고, 크롤러식 주행 장치의 구동용으로 이용된다. 이 사판식 모터(1)는, 고속과 저속의 2속 전환을 가능하게 하는 가변 용량형의 유압 모터로서 구성되고, 도 1에 나타낸 바와 같이 감속기 유닛(10)과 연결된다. 사판식 모터(1)로부터 회전이 전달된 감속기 유닛(10)의 케이스(10a)가 최종적으로 회전 구동됨으로써, 케이스(10a)의 플랜지부(10b)에 부착된 도시하지 않은 스프로킷을 통해 도시하지 않는 주행용 무한궤도가 회전 구동되게 된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 사판식 모터(1)는, 본체 케이스(11), 출력축(12), 실린더 블록(13), 피스톤(15), 사판(16), 경전 피스톤(17), 경전 피스톤용 실린더 구멍(18) 등을 구비하고 있다.

본체 케이스(11)는, 케이스 블록(11a 및 11b)으로 구성되어 있고, 케이스 블록(11a)과 케이스 블록(11b)이 조합됨으로써 형성되는 내부 공간(20)에는 실린더 블록(13)이나 사판(16) 등이 설치되어 있다. 또, 케이스 블록(11a)에는, 감속기 유닛(10)의 케이스(10a)가 회전 가능하게 유지되어 있다.

출력축(12)은, 본체 케이스(11)에 대해 회전 가능하게 유지되어 있으며, 내부 공간(20)으로부터 감속기 유닛(10)을 향해 돌출하도록 설치되어 있다. 이 출력축(12)은, 감속기 유닛(10)의 입력축을 구성한다.

실린더 블록(13)은, 내부 공간(20)에 있어서, 출력축(12)의 주위에 설치되어 있으며, 예를 들면 스플라인 결합에 의해 출력축(12)에 대해 고정되어 있다. 이 실린더 블록(13)에는, 출력축(12)과 평행하게 연장되도록 복수의 실린더 구멍(14)이 형성되어 있다. 이들 복수의 실린더 구멍(14)은, 실린더 블록(13)에 있어서 그 둘레 방향을 따라서 배치되도록 형성되어 있다.

피스톤(15)은, 실린더 블록(13)에 설치된 복수의 실린더 구멍(14)의 각각에 대해 삽입되어 있다. 도시하지 않는 유압 펌프로부터 공급되는 압유가 각 실린더 구멍(14)에 공급되어 배출됨으로써, 각 실린더 구멍(14)에 삽입되어 있는 각 피스톤(15)이 왕복 이동하도록 되어 있다.

사판(16)에는 경사면(16a)이 형성되어 있으며, 이 경사면(16a)에 복수의 피스톤(15)이 맞닿게 되어 있다. 또한, 피스톤(15)의 선단측에 있어서 사판(16)으로의 접촉 개소에는, 피스톤(15)의 본체에 대해 요동 가능하게 부착되어 경사면(16a)에 슬라이딩하는 슬라이딩 부재가 부착되어 있다. 실린더 블록(13)의 각 실린더 구멍(14)에 압유가 급배(給排)됨으로써, 피스톤(15)이 그 슬라이딩 부재로 경사면(16a)에 슬라이딩하면서 실린더 구멍(14)에 대해 왕복 이동하고, 이에 수반하여 복수의 피스톤(15)과 함께 실린더 블록(13)이 회전하고, 실린더 블록(13)이 고정된 출력축(12)이 실린더 블록(13)과 함께 회전하도록 되어 있다.

또한, 사판(16)은, 후술하는 경전 피스톤(17)이 작동함으로써, 저속 자세와 고속 자세 사이에서 자세의 전환이 행해지도록 되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이 사판(16)이 저속 자세 상태일 때에는, 피스톤(15)이 실린더 블록(13)의 실린더 구멍(14)으로부터 가장 돌출한 위치에서 실린더 구멍(14) 내에 도입되는 압유의 유량이 고속 자세인 경우보다도 많기 때문에(실린더 용적이 크기 때문에), 도시하지 않는 유압 펌프로부터 공급되는 소정 유량의 압유에 의해 저속으로 회전하게 된다. 한편, 도 1에 나타낸 상태에서 사판(16)(경사면(16a))의 기울기가 후술하는 경전 피스톤(17)에 의해 변환되어 출력축(12)에 대해 조금 직각에 가까워지는 방향을 향해 변화하면, 사판(16)의 자세는 고속 자세로 전환되게 된다. 이 고속 자세 상태에서는, 피스톤(15)이 실린더 블록(13)의 실린더 구멍(14)으로부터 가장 돌출한 위치에서 실린더 구멍(14) 내에 도입되는 압유의 유량은 저속 자세인 경우보다도 적기 때문에(실린더 용적이 작기 때문에), 도시하지 않는 유압 펌프로부터 공급되는 소정 유량의 압유에 의해 고속으로 회전하게 된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본체 케이스(11)의 케이스 블록(11b)에 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)이 설치되어 있다. 이 경전 피스톤용 실린더 구멍(18) 내에 경전 피스톤(17)이 삽입되어 있다. 경전 피스톤(17)은, 사판(16)의 단부를 눌러 상기 사판(16)의 경전 각도를 변경하기 위한 피스톤으로서, 원통형으로 형성되어 있다. 경전 피스톤(17)의 한쪽의 단부에는 오목부가 형성되고, 이 오목부와 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥면측 사이에 경전 피스톤(17)의 작동용 압유가 도입되는 배압실(24)이 형성되어 있다. 이 배압실(24)에는, 코일 스프링(23)이 설치되어 있다. 또, 경전 피스톤(17)의 다른쪽의 단부에는, 경전 피스톤(17)에 대해 요동 가능하게 지지되는 볼형상의 요동부(22)가 설치되어 있다. 그리고, 이 요동부(22)에는, 사판(16)에 대해 경사면(16a)과는 반대측에서 맞닿는 접촉부(21)가 용접 등에 의해 부착되어 있다. 이 접촉부(21)는, 코일 스프링(23)에 의해 상시 사판(16)에 눌려 있다. 또한, 경전 피스톤(17)에 요동부(22)를 고정하고 접촉부(21)를 생략하도록 해도 된다.

또, 경전 피스톤(17)을 작동시키기 위한 배압실(24)로의 압유는, 유로(26a, 26b, 26c)를 통해 공급되도록 되어 있다. 우선, 2속 전환 밸브(27)가 도 1에 나타낸 상태일 때는, 압유가 공급되는 상류측의 유로(26a)와 하류측의 유로(26b)가 차단되어 있기 때문에 압유가 배압실(24)까지 도입되지 않고, 경전 피스톤(17)은 도 1에 나타낸 상태로 되어 있다. 즉, 이 때, 경전 피스톤(17)은, 사판(16)이 저속 자세가 되도록 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 안쪽으로 후퇴한 상태로 되어 있다. 또한, 경전 피스톤(17)은, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 안쪽을 향해 후퇴할 때에는, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 개구 가장자리부로부터 돌출하지 않은 위치까지 후퇴 가능하게 되어 있다. 한편, 도시하지 않은 파일럿압 전환 밸브가 전환 조작되어 파일럿압 포트(28)에 파일럿압유가 도입되면, 그 파일럿압에 의해 2속 전환 밸브(27)가 탄성가압되어, 2속 전환 밸브(27a)에 있어서의 노치(27a)를 통해 유로(26a)와 유로(26b)가 연통하도록 접속되게 된다. 이에 의해, 유로(26a, 26b, 26c)를 통해 배압실(24)에 압유가 도입되어 경전 피스톤(17)이 탄성가압되고, 경전 피스톤(17)이 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 개구측을 향해 전진하므로, 사판(16)이 고속 자세로 그 자세를 전환되게 된다. 이와 같이, 경전 피스톤(17)은, 사판(16)을 저속 자세와 고속 자세의 두 가지 자세 사이에서 경전 가능하게 되어 있다.

(경전 피스톤용 실린더 구멍 구조의 제1 실시형태)

사판식 모터(1)의 구성은 상기한 바와 같다. 다음에, 사판식 모터(1)를 구성하는 본체 케이스(11)의 케이스 블록(11b)에 형성된 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 구조에 대해서 도 2를 참조하면서 설명한다. 또한, 도 2(b)는, 도 2(a)의 A-A단면도이다. 도 2(a)에서는, 코일 스프링(23), 접촉부(21)의 도시를 생략하고 있다. 도 2(b)에서는, 경전 피스톤(17) 등의 부품의 도시를 생략하고, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)만을 나타내고 있다(도 3 이후의 도면에 대해서도 동일). 케이스 블록(11b)(본체 케이스(11))의 재질은 주철이다.

경전 피스톤(17)은, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18) 내를 슬라이딩하여 움직이도록 제작되어 있기 때문에, 경전 피스톤(17)과 경전 피스톤용 실린더 구멍(18) 사이에는 미소한 간극이 있다. 또, 경전 피스톤(17)은, 사판(16)의 단부를 눌러 사판(16)을 기울어지게 하는 것이다. 즉, 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 경전 피스톤(17)은, 사판(16)으로부터의 가압력에 의해, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 중심축에 대해 기울어지게 된다. 또한, 실선으로 나타낸 경전 피스톤(17)은 사판(16)이 고속 자세 상태일 때의 것이며, 이점쇄선은 사판(16)이 저속 자세 상태일 때의 것이다.

여기서, 레이저 담금질이 실시된 담금질부에 부호 3을 부여하여 도 2에 나타낸 바와 같이, 케이스 블록(11b)(본체 케이스(11))에 형성된 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분 중, 사판(16)으로부터의 가압력에 의해 경전 피스톤(17)이 기울어짐으로써 상기 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 국부에 레이저 담금질이 실시되어 있다.

레이저 담금질이란, 고에너지 밀도의 레이저 빔을 부품의 표면에 조사하여 담금질 경화시키는 담금질 방법이다. 레이저 조사 장치에는, 탄산 가스 레이저, 고체 레이저(YAG 레이저), 반도체 레이저 등이 있다. 또한, 레이저 담금질을 실시한 담금질부(3)는 볼록한 형상으로 팽창한다.

본 실시형태에서는, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분 중 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 국부에만, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 둘레 방향을 따라서 1라인 레이저 담금질이 실시되어 있다. 구체적으로는, 레이저의 출력 와트 수를 일정하게 및 주사(조사) 속도를 일정하게 하고, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 국부에만 원호형상으로 짧은 거리, 레이저 담금질이 실시되어 있다. 또한, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18) 중, 경전 피스톤(17)의 단부가 구멍 안쪽(바닥측)에서 닿는 국부를 제외한 부분은 레이저 담금질되어 있지 않다.

본 실시형태에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18) 중 경전 피스톤(17)이 가장 강하게 닿는 부분(국부)에 레이저 담금질이 실시되어, 이 부분이 경화하므로, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 내마모성을 충분히 높일 수 있다. 한편, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18) 중, 이 부분(국부)을 제외한 부분에는 레이저 담금질을 실시하지 않으므로, 담금질 작업에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

(제2 실시형태)

다음에, 도 3을 참조하면서, 제2 실시형태에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 대해서 설명한다. 도 3(b)는, 도 3(a)의 A-A단면도이다.

도 2에 나타낸 제1 실시형태와 동일하게, 본 실시형태에서도, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분 중 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 국부에 레이저 담금질이 실시되어 있다. 또 본 실시형태에서도, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분에 대해 구멍의 둘레 방향으로 레이저 담금질이 1라인 실시되어 있다.

여기서, 본 실시형태에서는, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분(국부)을 향해 레이저 담금질량이 연속적으로 늘어나 있다. 또한, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분 중, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분(국부)과 대향하는 대향 부분에는 레이저 담금질이 실시되어 있지 않고, 상기 대향 부분을 제외한 부분에 대해 연속적으로 레이저 담금질이 둘레 방향으로 실시되어 있다.

구체적으로는, 예를 들면, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 내면에 대해 원주 방향으로 레이저를 주사(조사)할 때, 레이저의 출력 와트 수를, 제로에서 소정의 와트 수까지, 그 후에, 소정의 와트 수에서 제로까지, 연속적으로 경사를 부여하여, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분(국부)과 대향하는 대향 부분으로부터 1주(周) 주사함으로써, 레이저 담금질에 의한 팽창량에 연속적인 경사를 부여하고 있다. 본 실시형태에서는, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 담금질부(32)의 내면이 진원에 가깝게 되도록, 레이저의 주사 속도를 일정하게 하고, 그 출력 와트 수를 변화시켜, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 내면에 대해 원주 방향으로 레이저 담금질을 실시하고 있다. 또한, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분(국부)에서 레이저의 출력 와트 수를 소정의 와트 수(최대값)로 하고 있다.

본 실시형태에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분의 둘레 방향에 있어서, 단차와 같은 불연속인 부분이 형성되기 어려워, 바닥부 내 구멍 부분의 단면을 매끄러운 원으로 할 수 있다. 또, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 경전 피스톤(17)이 가장 강하게 닿는 부분 이외에는 팽창 높이가 낮아지므로, 경전 피스톤(17)의 슬라이딩 방향(축방향)의 오일의 유동성을 유지하기 쉬워 마모를 저감할 수 있다.

또, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분 중, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 국부와 대항하는 대향 부분은, 비교적 마모가 생기기 어려운 개소이다. 본 실시형태에 의하면, 상기 대향 부분을 팽창시키지 않음으로써 경전 피스톤(17)의 슬라이딩 방향(축방향)의 오일의 유동성을 유지하기 쉽다.

(변형예)

다음에, 도 4를 참조하면서 제2 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 대해서 설명한다. 도 4(b)는, 도 4(a)의 A-A단면도이다.

제2 실시형태에서는, 레이저의 출력 와트 수를 제로로 하여 담금질을 실시하지 않는 개소를 일부 형성했다. 이에 대해, 본 실시형태에서는, 레이저의 출력 와트 수의 최소값을 제로로 하고 있지 않다. 즉, 담금질부(33)의 내면이 진원에 가까워지도록, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분(국부)을 향해 레이저 담금질량에 연속적인 증가 경사를 부여하면서, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 전체 둘레에 걸쳐서 레이저 담금질을 실시하고 있다. 이에 의해, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 바닥부 내 구멍 부분의 전체 둘레에 걸쳐서 내마모성을 높일 수 있다.

(변형예)

다음에, 도 5를 참조하면서 제2 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 대해서 설명한다. 도 5(b)는, 도 5(a)의 A-A단면도이다.

제2 실시형태에서는, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 바닥부 내 구멍 부분에 대해, 원주 방향으로 레이저 담금질을 1주 실시하고 있다. 이에 대해, 본 실시형태에서는 레이저 담금질을 1주 실시하는 동안에 레이저 출력을 3회 강약시키고 있다.

구체적으로는, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분(국부)과 대향하는 대향 부분(18a)으로부터 레이저를 1주 주사한다. 레이저의 주사 속도를 일정하게 하고, 출력 와트 수에 연속적인 경사를 부여하는 것은 제2 실시형태와 동일하다. 예를 들면, 레이저의 출력 와트 수를, 대향 부분(18a)에서 부위(18b)까지의 사이에서, 제로에서 소정의 와트 수(경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 국부)까지, 그 후, 소정의 와트 수에서 제로까지, 연속적으로 경사를 부여하여, 레이저의 출력 와트 수를 제어한다. 또한, 부위(18b)에서 부위(18c)까지의 사이 및 부위(18c)에서 대향 부분(18a)까지의 사이에서 대향 부분(18a)에서 부위(18b)까지의 사이와 동일하게 레이저 출력 와트 수를 제어한다.

이와 같이 하여, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분에 있어서 둘레 방향으로 등위상차의 위치에 있는 상기 국부(경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분)를 포함하는 3개소를 향해 레이저 담금질량이 연속적으로 증가한 담금질부(34)를 형성하고 있다.

본 실시형태에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분의 둘레 방향으로 등위상차로 3개소의 내마모성이 높아진 주위보다도 높은 볼록 형상부(34a)가 형성된다. 이들 볼록 형상부(34a)에서 경전 피스톤(17)은 안정적으로 유지된다. 또한, 내마모성이 높아진 주위보다도 높은 볼록 형상부(34a)는 3개소에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시형태의 담금질부(34)는, 레이저의 출력 와트 수를 일정하게 하고, 주사 속도를 변화시킴으로써 형성할 수도 있다. 주위보다도 높은 볼록 형상부(34a)를 얻으려면, 그 부분의 주사 속도를 다른 부분보다도 늦게 한다. 이 경우에도, 레이저의 주사 회수를 1회(1주 주사)로 하는 것이 성과 처리 시간을 단축할 수 있다. 또, 다른 실시형태에서도 레이저의 출력 와트 수를 일정하게 하고, 주사 속도를 변화시킴으로써 주위보다도 높은 부분을 형성할 수 있다.

(제3 실시형태)

다음에, 도 6을 참조하면서 제3 실시형태에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 대해서 설명한다. 도 6(b)는, 도 6(a)의 A-A단면도이다.

본 실시형태에서는, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분에 대해, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분에만 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 축방향을 따라서 2라인 레이저 담금질을 실시하고 있다.

본 실시형태에 의하면, 경전 피스톤(17)의 단부는, 내마모성이 높아진 담금질부(35)에 상시 닿기 쉬워진다. 또, 볼록한 형상의 담금질부(35)가 2개소가 됨으로써 가압력이 저감하여 내마모성이 향상된다. 또, 한쪽의 담금질부(35)를 형성한 후, 이 담금질부(35)를 충분히 식히고 나서, 다른쪽의 담금질부(35)를 형성할 필요가 있는데, 담금질부(35)의 개소가 적기 때문에 담금질 작업에 걸리는 토탈 시간을 단축할 수 있다.

(변형예)

다음에, 도 7을 참조하면서 제3 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 대해서 설명한다. 도 7(b)는, 도 7(a)의 A-A단면도이다.

본 실시형태에서는, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분에 대해, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분에만, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 둘레 방향을 따라서 2라인 레이저 담금질을 실시하고 있다(담금질부(3)).

본 실시형태에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 축방향의 피스톤 슬라이딩 범위에 대해 넓은 범위를 경화할 수 있어 그 결과, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 내마모성이 높아진다.

(제4 실시형태)

다음에, 도 8을 참조하면서 제4 실시형태에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 대해서 설명한다. 도 8(b) 및 도 8(c)는 각각, 도 8(a)의 A-A단면도 및 B-B단면도이다.

본 실시형태에서는, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분 뿐만 아니라 개구부 내 구멍 부분에도 레이저 담금질을 실시하고 있다. 담금질부에 부호 4를 부여하여 도 8에 나타낸 바와 같이, 개구부측에서 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 개구부 내 구멍 부분의 전체 둘레에 걸쳐서, 레이저의 출력 와트 수를 일정하게, 주사 속도를 일정하게 하고, 또한 1라인 레이저 담금질이 실시되어 있다. 또한, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18) 중, 개구부 내 구멍 부분 및 바닥부 내 구멍 부분을 제외한 부분은 레이저 담금질되어 있지 않다.

본 실시형태에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 개구부 내 구멍 부분의 전체 둘레에 걸쳐서 형성된 환상의 담금질부(4)에 의해 오일의 누출이 감소해, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 윤활성이 향상된다. 또, 개구부 내 구멍 부분의 전체 둘레에 걸쳐서 내마모성이 높아진다.

(변형예)

다음에, 도 9를 참조하면서 제4 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 대해서 설명한다. 도 9(b) 및 도 9(c)는 각각, 도 9(a)의 A-A단면도 및 B-B단면도이다.

도 8에 나타낸 실시형태에서는, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분에 대해 둘레 방향으로 레이저 담금질을 실시하고 있지만, 본 실시형태에서는, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥부 내 구멍 부분에 대해, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 축방향을 따라서 2라인 레이저 담금질을 실시하고 있다(담금질부(35)).

본 실시형태에 의하면, 도 8에 나타낸 실시형태에 비해, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 바닥측의 오일의 유동성이 높기 때문에 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 윤활성이 보다 더 향상된다.

(제5 실시형태)

다음에, 도 10을 참조하면서 제5 실시형태에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 대해서 설명한다. 도 10(b)는 도 10(a)의 A-A단면도이다.

본 실시형태에서는, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 개구부 내 구멍 부분 중, 담금질부(3)와 대각에 위치하는 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분에도, 또한 레이저 담금질을 실시하고 있다(담금질부(42)). 또한, 바닥부 내 구멍 부분과 동일하게, 개구부 내 구멍 부분에 관해서도 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분에만, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 둘레 방향을 따라서 레이저 담금질을 실시하고 있다.

본 실시형태에 의하면, 개구부 내 구멍 부분 중 경전 피스톤(17)이 강하게 닿는 부분에 담금질부(42)를 형성함으로써, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 개구부측의 내마모성을 충분히 높일 수 있다. 한편, 본 실시형태와 같이 레이저 담금질을 실시하는 개소를 한정함으로써 담금질 작업에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

(변형예)

다음에, 도 11을 참조하면서 제5 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 대해서 설명한다. 도 11(b)는 도 11(a)의 A-A단면도이다.

본 실시형태에서는, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 개구부 내 구멍 부분 및 바닥부 내 구멍 부분에 대해, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분에만 각각, 축방향을 따라서 2라인 레이저 담금질을 실시하고 있다.

본 실시형태에 의하면, 내마모성이 높아진 볼록한 형상의 담금질부(35, 43)가 각각 2개소가 됨으로써, 바닥부 내 구멍 부분에도 개구부 내 구멍 부분에도 가압력이 저감하여 내마모성이 향상된다.

(변형예)

다음에, 도 12를 참조하면서 제5 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 대해서 설명한다. 도 12(b)는 도 12(a)의 A-A단면도이다.

본 실시형태에서는, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 개구부 내 구멍 부분 및 바닥부 내 구멍 부분에 대해, 경전 피스톤(17)의 단부가 닿는 부분에만, 각각, 둘레 방향을 따라서 2라인 레이저 담금질을 실시하고 있다. 본 실시형태에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)의 개구부측에서도, 레이저 담금질에 의한 경화 범위를 넓게 할 수 있다.

(변형예)

마지막으로, 도 13을 참조하면서 도 3에 나타낸 제2 실시형태의 변형예에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 대해서 설명한다. 도 13(b)는, 도 13(a)의 A-A단면도이다.

본 실시형태에서는, 레이저 담금질에 의해 팽창된 담금질부(36)의 정상부를 가공하여 평면(36a)으로 하고 있다. 가공 방법으로는, 기계 가공에 의한 절삭, 정상부의 눌러뜨림 등의 방법이 있다. 본 실시형태에 의하면, 경전 피스톤용 실린더 구멍(18)에 있어서의 경전 피스톤(17)의 유지(또는 움직임)가 보다 더 안정된다.

또한, 담금질부의 정상부를 가공하여 평면으로 하는 형태는, 도 3에 나타낸 제2 실시형태뿐만 아니라, 도 2 및 도 4~12의 모든 실시형태에 따른 경전 피스톤용 실린더 구멍 구조에 적용할 수 있다.

1：사판식 모터
11：본체 케이스
12：출력축
13：실린더 블록
14：실린더 구멍
15：피스톤
16：사판
17：경전 피스톤
18：경전 피스톤용 실린더 구멍

Claims

본체 케이스에 대해 회전 가능하게 설치된 출력축과,
상기 출력 축에 걸어맞추는 실린더 블록과,
상기 실린더 블록에 형성된 복수의 실린더 구멍의 각각에 배치된 피스톤과,
상기 피스톤이 맞닿는 사판(斜板)과,
상기 사판을 눌러 상기 사판의 경전(傾轉) 각도를 변경하는 경전 피스톤과,
상기 본체 케이스에 형성되고, 상기 경전 피스톤을 슬라이딩 가능하게 유지하는 경전 피스톤용 실린더 구멍을 구비한 사판식 모터에 있어서,
상기 경전 피스톤용 실린더 구멍의 바닥부 내 구멍 부분 중, 상기 사판으로부터의 가압력에 의해 상기 경전 피스톤이 기울어짐으로써 상기 경전 피스톤의 단부가 닿는 국부에 레이저 담금질되어 있으며,
상기 경전 피스톤용 실린더 구멍 중, 개구부 내 구멍 부분 및 상기 바닥부 내 구멍 부분을 제외한 부분은 레이저 담금질되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 사판식 모터.
청구항 1에 있어서,
상기 바닥부 내 구멍 부분에 대해 둘레 방향으로 레이저 담금질되어 있으며,
상기 국부를 향해 레이저 담금질량이 연속적으로 늘어나 있는 것을 특징으로 하는 사판식 모터.
청구항 2에 있어서,
상기 바닥부 내 구멍 부분 중, 상기 국부와 대향하는 대향 부분은 레이저 담금질되어 있지 않고, 상기 대향 부분을 제외한 부분이 연속적으로 레이저 담금질되어 있는 것을 특징으로 하는 사판식 모터.
청구항 2에 있어서,
상기 바닥부 내 구멍 부분의 전체 둘레에 걸쳐서 레이저 담금질되어 있는 것을 특징으로 하는 사판식 모터.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 바닥부 내 구멍 부분에 있어서 둘레 방향으로 등위상차의 위치에 있는 상기 국부를 포함하는 복수 개소를 향해 레이저 담금질량이 연속적으로 늘어나 있는 것을 특징으로 하는 사판식 모터.
청구항 1에 있어서,
상기 바닥부 내 구멍 부분에 관해서는, 상기 국부에만 축방향을 따라서 2라인 레이저 담금질되어 있는 것을 특징으로 하는 사판식 모터.
청구항 1에 있어서,
상기 바닥부 내 구멍 부분에 관해서는, 상기 국부에만 둘레 방향을 따라서 2라인 레이저 담금질되어 있는 것을 특징으로 하는 사판식 모터.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개구부 내 구멍 부분의 전체 둘레에 걸쳐서, 또한 레이저 담금질되어 있는 것을 특징으로 하는 사판식 모터.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개구부 내 구멍 부분 중 상기 국부와 대각에 위치하는 상기 경전 피스톤의 단부가 닿는 부분에, 또한 레이저 담금질되어 있는 것을 특징으로 하는 사판식 모터.
청구항 9에 있어서,
상기 개구부 내 구멍 부분에 관해서는, 상기 경전 피스톤의 단부가 닿는 부분에만, 축방향을 따라서 2라인 레이저 담금질되어 있는 것을 특징으로 하는 사판식 모터.
청구항 9에 있어서,
상기 개구부 내 구멍 부분에 관해서는, 상기 경전 피스톤의 단부가 닿는 부분에만, 둘레 방향을 따라서 2라인 레이저 담금질되어 있는 것을 특징으로 하는 사판식 모터.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
레이저 담금질에 의한 팽창 부위의 정상부가 가공되어 평면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 사판식 모터.