JPS62218667A - 液圧ポンプ又はモ−タのピストン - 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） 本発明はアキシャルピストン型又はラジアルピストン型
等の液圧ポンプ又はモータのピストンに関する。

（従来の技術） 従来のアキシャルピストン型ポンプの１例が第２図ない
し第４図に示され、ｌはシリンダブロック、２はバルブ
プレート、３はピストン、４はスリッパパッド、５はカ
ムプレート、６は回転軸、７はケーシング、８は吸入管
、９は吐出管を示す。

ケーシング７はエンドプレート７ａに一端が結合された
円筒部７ｂとその他端に連結されたフロントブレー）７
ｃからなり、その内部には密閉腔所２０が形成されてい
る０回転軸６はフロントブレー）７ｃを貫通して密閉腔
所２０を横切って伸び、その一端はエンドプレート７ａ
に軸受２１によって軸支され、他端はフロントプレート
７ｃに軸受２２によって軸支されている。エンドプレー
ト７ａには吸入孔１４と吐出孔１７が穿設され、その外
面には吸入孔１４と連通孔 するように吸入管８が連結されるとともに吐出〜１７と
連通ずるように吐出管９が連結されている。

また、エンドプレート７ａの内側にはバルブプレート２
が固着され、このバルブプレート２に穿設された弓形の
吸入ポート１３は吸入孔１４に連通し、この吸入ボー）
１３と点対称に穿設された弓形の吐出ボー目６は吐出孔
１７に連通している。フロントブレー）７ｃの内側には
カムプレート５が固定され、その傾斜面５ａは回転軸６
に対して傾斜せしめられている。シリンダブロック１は
回転軸６に楔若され、その軸芯を中心とする同一円周上
に沿って所定の間晒を隔てて複数個（図には９個）のシ
リンダ１０が軸方向に穿設されている。これら各シリン
ダ１０内にはそれぞれピストン３の一端が液密摺動自在
に嵌挿され、これらピストン３の他端に形成された球状
部１１はスリッパバッド４をかしめることによってこれ
にみそすり運動自在に係合せしめられている。スリッパ
バッド４と摺接するリテーナ２４は駒２５の背部の弧面
２５ａと係合し、この駒２５の前面とシリンダブロック
１の背面との間にスプリング２６が介装されている。か
くして、シリンダブロック１の端面ばスプリング２６に
押准されてバルブプレート２に圧接され、これと同時に
この反力によって駒２５、リテーナ２４を介してスリッ
パバッド４はカムプレート５の傾斜面５ａに圧接せしめ
られる。

シリンダブロックＩＯとピストン３によってシリンダ室
１５が限界され、このシリンダ室１５はシリンダブロッ
ク１の端面に開口するシリンダボート１２と連通ずる。

しかして、回転軸６を実線矢印方向に回転させると、こ
の回転軸６に喫着されたシリンダプロ・ツク１が回転す
る。すると、シリンダブロック１に穿設されたシリンダ
１０内にそれぞれ嵌挿されたピストン３の他端球状部１
１がスリッパバッド４を介してカムプレート５の傾斜面
５ａと摺接しながら回転し、これに伴って、ピストン３
がシリンダ１０内を往復動する。この結果、シリンダボ
ー目２がバルブプレート２の吸入ボート１３に開口する
吸入行程においては、ピストン３が第２図の左方へ移動
、し、かつ、作動流体が吸入管８、吸入孔１４、吸入ボ
ート１３、シリンダボート１２を経てシリンダ室】５内
に吸入される。一方、シリンダボート１２がバルブプレ
ート２の吐出ボート１６に開口する吐出行程においては
、ピストン３が第２図の右方へ移動し、シリンダ室１５
内の作動流体がシリンダボート１２、吐出ボート１６、
吐出孔１７、吐出管９を経て吐出される。

逆に、高圧の作動流体を吐出管９、吐出孔１７、吐出ボ
ート１６、シリンダボート１２を経てシリンダ室１５内
に供給すると、回転軸６が回転駆動せしめられン夜圧モ
ータとして機能する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の液圧ポンプ又はモータにおいて、その運転中
ピストン及びスリッパバッド４は回転運動と往復運動を
行う。従って、これらの寸法が大きい場合や回転速度が
早い場合には回転に伴う遠心力が増大するのみならず往
復運動に伴う往復動慣性力が増大する。そして、この遠
心力の増大はピストン３とシリンダ１０との間の潤滑状
態を悪化させ焼付き等の可能性を増大させる。また、往
復動慣性力の増大はピストン３の球状部１１とスリッパ
バッド４とのかしめ部を破損させる危険性を増大させる
のみならずリテーナ２４を押推するスプリング２６のば
ね力の増大を要求する。そして、このスプリング２６の
ばね力を増大するとシリンダブロック１とバルブプレー
ト２との摺動面の焼付きを助長するという不具合があっ
た。

これに対処するため、ピストン３に中空部３ａを設け、
その質量を軽減しているが、ピストン３は鋼製であるた
めその質量軽減に限度があり、従って、液圧ポンプ又は
モータの回転速度の高速化にも限界があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点に対処するために発明されたもので
あって、その要旨とするところはピストンの母材をチタ
ン又はチタン合金とし、その外表面を窒化処理或いはセ
ラミックコーティングや物理蒸着、化学蒸着、酸化処理
などの方法により硬化、改質したことを特徴とする液圧
ポンプ又はモータのピストンにある。

（作用） 本発明においては、ピストン材料をチタン又はチタン合
金としたので、ピストンの質量が軽減される。また、チ
タン又はチタン合金の摺動性不良はピストンの外表面を
硬化、改質することにより阻止される。

（実施例） 本発明の１実施例が第１図に示されている。

ピストン３の母材はチタン又はチタン合金からなる。そ
して、このピストン３の円筒状外周面３ｂ゛￥ 及び球状部１１の球状面３ｃからなる外表面は膣化処理
或いはセラミックコーティングや物理蒸着、化学藩着に
よるチタンナイトライド等のコーティング、酸化処理等
の表面処理を施すことによって硬化、改質せしめられて
いる。他の構成は第２図ないし第４回に示す従来のもの
と同様である。

ピストン３に作用する遠心力や往復動慣性力はいずれも
ピストン３の質量に比例する。ところが、本発明による
ピストン３の母材はチタン又はチタン合金からなりその
密度は鋼の約６０％であるためこれに作用する遠心力や
往復動慣性力は従来の鋼製ピストンに比し約６０％とな
る。このためピストン３の高速回転に伴うピストン３の
外周面とシリンダー０の内周面との接触荷重が減少しこ
れらの間の潤滑性が向上すると同時にピストン３の球状
部１１とスリッパバッド４とのかしめ部に掛る荷重も減
少する。更に、スプリング２６のばね力も弱くできるの
でシリンダブロック１の端面とパルププレート２との間
の潤滑特性を改善しうる。

ピストン３の外表面がチタン又はチタン合金のままでは
摺動性が悪いが、その外表面３ｂ、３ｃに窒化処理或い
はセラミックコーティングや物理蒸着、化学蒸着、酸化
処理等を施してＴｉ３　Ｎａ、　Ｔｉ０ｚなどの潤滑性
が良好な表面に硬化、改質しているので、シリンダ１０
の内周面やスリッパパッド４との摺動性も従来の鋼製ピ
ストンに比べて劣ることはない。

（発明の効果） 以上、実施例については具体的に説明したが、本発明に
おいてはピストンの母材をチタン又はチタン合金とし、
その外表面を窒化処理或いはセラミックコーティングや
物理蒸着、化学蒸着、酸化処理などの方法により硬化、
改質したため、ピストンの質量が軽減され、ピストンに
作用する遠心力や往復動慣性力等の荷重を低減できる。

この結果、ピストンとシリンダとの間の潤滑状態を向上
して両者の焼付を防止し、ピストンの回転速度を増大で
きる。また、本発明においてはチタン又はチタン合金か
らなるピストン母材の外表面を窒化処理或いはセラミッ
クコーティングや物理蒸着、化学蒸着、酸化処理などの
方法により硬化、改質したのでピストンの外表面の摺動
性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す縦断面図、第２図ない
し第４図は従来のアキシャルピストン型液圧ポンプの１
例を示し、第２図は縦断面図、第３図は第２図のｍ−ｍ
線に沿う矢視図、第４図は第２図のｒＶ−ｒＶ線に沿う
矢視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　シリンダ内に液密摺動自在に嵌挿されて往復運動する
   液圧ポンプ又はモータのピストンにおいて、このピスト
   ンの母材をチタン又はチタン合金とし、その外表面を窒
   化処理或いはセラミックコーティングや物理蒸着、化学
   蒸着、酸化処理などの方法により硬化、改質したことを
   特徴とする液圧ポンプ又はモータのピストン。