液壓旋轉(zhuǎn)機械及液壓旋轉(zhuǎn)機械的制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種能夠使缸體與活塞的滑動面的耐磨性及潤滑性進一步提高的液壓旋轉(zhuǎn)機械及其制造方法。液壓旋轉(zhuǎn)機械(1)由殼體(2)、旋轉(zhuǎn)軸(3)、缸體(4)、各活塞(5)、滑瓦(6)、斜板(7)、以及閥板(8)等構(gòu)成。在穿設(shè)于缸體(4)上的缸孔(15)與穿設(shè)于缸體(4)上的缸孔(15)中的、成為與活塞(5)的滑動面的表面?zhèn)壬闲纬傻獢U散層(30)和氮化合物層(31)，該氮擴散層(30)形成在缸體(4)的由鋼鐵材料構(gòu)成的母材(34)側(cè)，該氮化合物層(31)形成在該氮擴散層(30)上，然后，將氮擴散層(30)及氮化合物層(31)的表面?zhèn)鹊囊徊糠殖ィ纬傻衔飳?31)被除去而露出的氮擴散層(30)、和在凹面內(nèi)部殘留有氮化合物層的凹形狀的氮化合物層(32)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
液壓旋轉(zhuǎn)機械及液壓旋轉(zhuǎn)機械的制造方法
本專利技術(shù)涉及液壓泵和液壓馬達等的液壓旋轉(zhuǎn)機械及其制造方法，更具體地說，涉及一種與構(gòu)成液壓旋轉(zhuǎn)機械的缸體中的缸孔(cylinderbore、缸膛)和活塞的滑動部分有關(guān)的液壓旋轉(zhuǎn)機械及其制造方法。
技術(shù)介紹
以液壓泵和液壓馬達為代表的液壓驅(qū)動機器由很多滑動部件構(gòu)成。它們的滑動面根據(jù)因高滑動面壓力而造成的潤滑油膜斷裂、因控制液壓的變動而造成的滑動接觸狀態(tài)的不穩(wěn)定化等的影響，而具有滑動面彼此之間產(chǎn)生燒結(jié)和一部分異常磨損等的風險。因此，構(gòu)成滑動部的滑動部件幾乎都是由鋼鐵材料制造的。尤其是，作為液壓泵、液壓馬達等液壓驅(qū)動機器的代表性構(gòu)成部件的、缸體的缸孔的滑動面，因基于與作為滑動對象的活塞的不全面接觸而進行的滑動，所以特別容易發(fā)生磨損和燒結(jié)現(xiàn)象，強烈希望這種情況能夠得到改善。在專利文獻1中，為了防止在缸孔的滑動面上因活塞的不全面接觸而在高表面壓力滑動接觸部位上產(chǎn)生磨損，相對于通過切削加工而粗加工形成的作為缸體及其滑動面的缸孔實施滲氮熱處理，以提高其滑動面硬度，而且為了實現(xiàn)與活塞部件的μm級的嵌合精度，在精磨工序中將通過滲氮熱處理形成的氮化合物層除去而精加工。另外，已知有在缸孔的滑動面上設(shè)置滑動性燒結(jié)型銅合金套管，來避免因燒結(jié)而造成的兩滑動面的粘合的方法(例如參照專利文獻2)、和通過切削加工和激光加工來形成槽或凹痕等的凹形狀并將其作為油槽而發(fā)揮作用，由此防止油膜斷裂的方法(例如參照專利文獻3)等。在先技術(shù)文獻專利文獻1：日本特開平6-159230號公報專利文獻2：日本特開平10-196552號公報專利文獻3：日本特開2010-196612號公報但是，在專利文獻1中具有如下問題：由于缸孔的滑動面是平滑的面，所以在其與活塞的高表面壓力接觸點上，潤滑油膜在缸孔與活塞之間會被截斷，因此，會產(chǎn)生基于缸孔與活塞固體接觸而發(fā)生的磨損和燒結(jié)現(xiàn)象。另外，在專利文獻2中具有如下問題：由于需要對用于燒結(jié)銅合金的銅合金成分和燒結(jié)工序中的冷卻溫度管理嚴格地進行管理，所以，除了制造工序變得復雜外，由于銅合金材料價格高，所以會導致成本大幅度提高。另外，在專利文獻3中具有如下問題：為了相對于如缸體的缸孔那樣的形狀進行凹形狀加工，工件的找位和加工工具的加工軌跡會變得復雜，因此，需要高價的多軸加工設(shè)備，且加工時間會變長。而且，在凹形狀因滑動而磨損了的情況下，與平滑磨削面的情況相同地，會發(fā)生由于油膜斷裂而造成的燒結(jié)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于，提供一種能夠使缸孔與活塞的滑動面的耐磨性及潤滑性進一步提高的液壓旋轉(zhuǎn)機械及其制造方法。為了達成上述目的，第一專利技術(shù)提供一種液壓旋轉(zhuǎn)機械，包括：筒狀的殼體；能夠旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸；缸體，以與該旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在所述殼體內(nèi)，且以在圓周方向上分離的方式穿設(shè)有沿軸方向延伸的多個缸孔；以能夠往復運動的方式插嵌在缸體的各缸孔內(nèi)的多個活塞；和閥板，位于所述缸體與所述殼體之間而設(shè)置在所述殼體內(nèi)，且形成有與所述各缸孔連通的供排口，所述液壓旋轉(zhuǎn)機械的特征在于，在所述缸孔和所述活塞滑動的滑動面的任意一方的至少一部分表面上具有：氮擴散層，所述氮擴散層形成在所述缸孔和所述活塞的至少一方的母材側(cè)，且其表面?zhèn)鹊囊徊糠直怀ザ谒龌瑒用鎮(zhèn)嚷冻觯缓偷衔飳樱龅衔飳有纬稍谠摰獢U散層上，且在表面?zhèn)染哂邪夹螤睢８鶕?jù)該第一專利技術(shù)，與單純在氮擴散層上形成微小凹形狀的情況相比，即使在高表面壓力滑動環(huán)境下，通過殘留在凹形狀的凹部分內(nèi)的硬質(zhì)的氮化合物層的存在，也能夠使發(fā)揮油槽效果的凹形狀部不易磨損，能夠更長時間地防止油膜斷裂。因此，與以往的液壓旋轉(zhuǎn)機械相比，能夠抑制潤滑油膜在缸孔與活塞的滑動面上被截斷，能夠謀求耐磨性及潤滑性能的進一步提高，并能實現(xiàn)液壓旋轉(zhuǎn)機械的長壽命化。另外，為了達成上述目的，第二專利技術(shù)提供一種液壓旋轉(zhuǎn)機械的制造方法，所述液壓旋轉(zhuǎn)機械包括：筒狀的殼體；能夠旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸；缸體，以與該旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在所述殼體內(nèi)，且以在圓周方向上分離的方式穿設(shè)有沿軸方向延伸的多個缸孔；以能夠往復運動的方式插嵌在缸體的各缸孔內(nèi)的多個活塞；和閥板，位于所述缸體與所述殼體之間而設(shè)置在所述殼體內(nèi)，且形成有與所述各缸孔連通的供排口，所述制造方法的特征在于，具有：在所述缸孔和所述活塞的至少任意一方的母材的至少一部分表面上，通過壓縮塑性加工而形成凹形狀的工序；通過實施滲氮表面處理，在形成有所述凹形狀的表面上形成氮化合物層的工序；和通過切削或磨削加工而將所述氮化合物層的一部分除去的工序，使在所述壓縮塑性加工工序中形成的所述凹形狀的深度成為，與通過所述滲氮表面處理形成的氮化合物層的厚度相比更厚的深度，使所述氮化合物層的除去深度成為，不超過所述凹形狀深度的厚度。根據(jù)該第二專利技術(shù)，通過使發(fā)揮油槽效果的凹形狀具有氮化合物層，而能夠形成不易磨損且能更長時間地防止油膜斷裂的滑動面結(jié)構(gòu)，并能夠謀求耐磨性及潤滑性能的提高。另外，由于能夠用于形成凹形狀的方法為壓縮塑性加工，所以與切削加工和激光加工的情況相比，在加工后的表面上減少毛刺和噴濺等異常突起，還能通過簡單的加工裝置和工具以短時間形成凹形狀。進一步地，由于在壓縮塑性加工工序中形成的凹形狀的深度超過通過后工序即滲氮表面處理而形成的氮化合物層的厚度，且通過切削或磨削形成的氮化合物層的除去深度超過氮化合物層的厚度，且不超過凹形狀深度，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)缸孔內(nèi)徑與活塞外形的嵌合精度，并且能夠形成具有高耐磨性的油槽形狀，還能進一步提高潤滑性能。另外，第三專利技術(shù)是在第二專利技術(shù)中，作為所述壓縮塑性加工，使用使硬質(zhì)顆粒以高速向所述表面撞擊的噴丸處理或噴丸硬化。根據(jù)該第三專利技術(shù)，能夠使用比通過切削加工和激光加工進行的凹形狀形成工序更簡單的設(shè)備以短時間進行加工。另外，第四專利技術(shù)是在第二專利技術(shù)中，作為所述壓縮塑性加工，使用將具有凸形狀的碾壓模具按壓至所述表面上的碾壓壓縮加工。根據(jù)該第四專利技術(shù)，如基于硬質(zhì)顆粒的高速撞擊而進行的加工那樣地，不會發(fā)生硬質(zhì)顆粒在被加工面即缸孔的滑動面上靜電附著殘留和嵌入殘留的情況，在實施后工序的滲氮表面處理時，也能使表面均勻地硬化。另外，第五專利技術(shù)是在第四專利技術(shù)中，所使用的所述碾壓模具具有，相對于所述活塞的往復運動方向而具有各向異性的凸形狀。根據(jù)該第五專利技術(shù)，通過形成具有各向異性的凹形狀，能夠在凹形狀中以與活塞的運動方向配合地產(chǎn)生油的流動，同時能夠進行順暢的活塞的往復運動。專利技術(shù)效果根據(jù)本專利技術(shù)的液壓旋轉(zhuǎn)機械，與以往相比，能夠使液壓旋轉(zhuǎn)機械中的缸孔與活塞的滑動面的耐磨性及潤滑性進一步提高，因此，能夠謀求液壓旋轉(zhuǎn)機械的長壽命化。另外，根據(jù)本專利技術(shù)的液壓旋轉(zhuǎn)機械的制造方法，與以往相比，能夠使液壓旋轉(zhuǎn)機械中的缸孔與活塞的滑動面的耐磨性及潤滑性進一步提高，因此，能夠制造謀求長壽命化的液壓旋轉(zhuǎn)機械。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的液壓旋轉(zhuǎn)機械的第一實施方式的縱剖視圖。圖2表示構(gòu)成圖1所示的本專利技術(shù)的液壓旋轉(zhuǎn)機械的第一實施方式的缸體的制造工序，圖2(a)是用截面表示缸體的一部分的縱剖視圖，圖2(b)是放大表示圖2(a)的A部的剖視圖。圖3表示構(gòu)成本專利技術(shù)的液壓旋轉(zhuǎn)機械的第一實施方式的缸體的制造工序，圖3(a)是用截面表示缸體的一部分的縱剖視圖，圖3(b)是放大表示圖3(a)的A部的剖視圖。圖4表示構(gòu)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種液壓旋轉(zhuǎn)機械，包括：筒狀的殼體；能夠旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸；缸體，以與該旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在所述殼體內(nèi)，且以在圓周方向上分離的方式穿設(shè)有沿軸方向延伸的多個缸孔；以能夠往復運動的方式插嵌在缸體的各缸孔內(nèi)的多個活塞；和閥板，位于所述缸體與所述殼體之間而設(shè)置在所述殼體內(nèi)，且形成有與所述各缸孔連通的供排口，所述液壓旋轉(zhuǎn)機械的特征在于，在所述缸孔和所述活塞滑動的滑動面的任意一方的至少一部分表面上具有：氮擴散層，所述氮擴散層形成在所述缸孔和所述活塞的至少一方的母材側(cè)，且其表面?zhèn)鹊囊徊糠直怀ザ谒龌瑒用鎮(zhèn)嚷冻觯缓偷衔飳樱龅衔飳有纬稍谠摰獢U散層上，且在表面?zhèn)染哂邪夹螤睢?

【技術(shù)特征摘要】
2012.03.08 JP 2012-0523521.一種液壓旋轉(zhuǎn)機械，包括：筒狀的殼體；能夠旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸；缸體，以與該旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在所述殼體內(nèi)，且以在圓周方向上分離的方式穿設(shè)有沿軸方向延伸的多個缸孔；以能夠往復運動的方式插嵌在缸體的各缸孔內(nèi)的多個活塞；和閥板，位于所述缸體與所述殼體之間而設(shè)置在所述殼體內(nèi)，且形成有與所述各缸孔連通的供排口，所述液壓旋轉(zhuǎn)機械的特征在于，在所述缸孔和所述活塞滑動的滑動面的任意一方的至少一部分表面上具有：氮擴散層，所述氮擴散層形成在所述缸孔和所述活塞的至少一方的母材側(cè)，且其表面?zhèn)鹊囊徊糠直怀ザ谒龌瑒用鎮(zhèn)嚷冻觯缓偷衔飳樱龅衔飳有纬稍谠摰獢U散層上，且在表面?zhèn)染哂邪夹螤睢?.一種液壓旋轉(zhuǎn)機械的制造方法，所述液壓旋轉(zhuǎn)機械包括：筒狀的殼體；能夠旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸；缸體，以與該旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在所述殼體內(nèi)，且以在圓周方向上分離的方式穿設(shè)有沿軸方向延伸的多個缸孔；以能夠往復運動的方式插嵌在缸體的各缸孔內(nèi)的多個活塞；和閥板，位于所述缸體與所述殼體之間而設(shè)置在所述殼體內(nèi)，且...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：小林修一，
申請(專利權(quán))人：日立建機株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：