JP2018159308A - Cradle guide of variable displacement axial piston pump, and variable displacement axial piston pump - Google Patents
Cradle guide of variable displacement axial piston pump, and variable displacement axial piston pump Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018159308A JP2018159308A JP2017056385A JP2017056385A JP2018159308A JP 2018159308 A JP2018159308 A JP 2018159308A JP 2017056385 A JP2017056385 A JP 2017056385A JP 2017056385 A JP2017056385 A JP 2017056385A JP 2018159308 A JP2018159308 A JP 2018159308A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cradle
- piston pump
- axial piston
- variable displacement
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 66
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 66
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 18
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 63
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 23
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 13
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 10
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 claims description 9
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims description 7
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 12
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 6
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 3
- PEVRKKOYEFPFMN-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,3,3,3-hexafluoroprop-1-ene;1,1,2,2-tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F.FC(F)=C(F)C(F)(F)F PEVRKKOYEFPFMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 102200082816 rs34868397 Human genes 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229920006259 thermoplastic polyimide Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
本発明は、可変容量型アキシャルピストンポンプのピストンのストロークを変更するクレイドルに摺接し、これを揺動自在に保持するクレイドルガイド、および、これを用いた可変容量型アキシャルピストンポンプに関する。 The present invention relates to a cradle guide that slides in contact with a cradle that changes the stroke of a piston of a variable displacement axial piston pump and holds the cradle in a swingable manner, and a variable displacement axial piston pump using the cradle guide.
例えば、油圧回路の油圧発生源に用いられる可変容量型ピストンポンプとして、いわゆるクレイドル型ポンプ（以下、単に「ポンプ」ともいう）の構造が周知である。クレイドル型ポンプは、ピストンを収容するシリンダブロックが、回転軸と共に一体的に回転されるものであり、クレイドルはクレイドルガイドに摺接して回転軸に対して傾斜可能に支持され、ピストンの端部に連結されたシューを介してクレイドルの傾斜面に接している。従って、ピストンは、回転軸の回転に伴いクレイドルの傾角に応じて規定されるストロークで往復動し、ポンプ作用を奏するようになっている。そして、ストローク差によるポンプの吐出容量は、上記クレイドルの回転軸に対する傾角を油圧などで制御することによって常時変更することができる。 For example, a structure of a so-called cradle type pump (hereinafter also simply referred to as “pump”) is well known as a variable displacement type piston pump used as a hydraulic pressure generation source of a hydraulic circuit. In the cradle type pump, a cylinder block that accommodates a piston is integrally rotated together with a rotating shaft, and the cradle is slidably contacted with the cradle guide and supported so as to be inclined with respect to the rotating shaft. It contacts the inclined surface of the cradle via the connected shoe. Therefore, the piston reciprocates with a stroke defined according to the inclination angle of the cradle with the rotation of the rotating shaft, and has a pump action. The discharge capacity of the pump due to the stroke difference can be constantly changed by controlling the inclination angle of the cradle with respect to the rotation axis by hydraulic pressure or the like.
ところが、例えば、アルミニウム材（アルミニウム合金を含む）からなるクレイドルを、同材料のアルミニウム材からなるクレイドルガイドに摺接させて保持すると、クレイドルの回転軸に対する傾角を油圧などで常時制御する使用状態で両者は摺接摩耗を起こし、焼き付き等の問題を起こす。このため、クレイドルとクレイドルガイドとの間に合成樹脂製のスラストブッシュを介在させる手段が採用されていた。 However, for example, when a cradle made of an aluminum material (including an aluminum alloy) is held in sliding contact with a cradle guide made of the same aluminum material, the tilt angle of the cradle with respect to the rotation axis is constantly controlled by hydraulic pressure or the like. Both cause sliding wear and cause problems such as seizure. For this reason, means for interposing a synthetic resin thrust bush between the cradle and the cradle guide has been adopted.
例えば、クレイドルガイドとなるスラストブッシュとしては、摺動面に樹脂膜を施した金属製スラストブッシュや、ナイロン（ポリアミド樹脂）、ポリアセタール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記す）樹脂などの摺動性樹脂からなるスラストブッシュが知られている（特許文献１参照）。 For example, as a thrust bush serving as a cradle guide, a metal thrust bush having a sliding surface provided with a resin film, a nylon (polyamide resin), a polyacetal resin, a polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) resin, or the like. A thrust bush made of a dynamic resin is known (see Patent Document 1).
また、アルミニウム材からなるクレイドルまたはクレイドルガイドの少なくとも一方に、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹脂、ＰＴＦＥ樹脂などのフッ素樹脂のコーティングが施された可変容量型ピストンポンプが知られている（特許文献２参照）。さらに、金属製基材にポリエーテルエーテルケトン樹脂組成物を射出成形にて形成したクレイドルガイドも知られている（特許文献３参照）。 Further, at least one of a cradle or a cradle guide made of an aluminum material is coated with a fluorine resin coating such as an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer resin, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer resin, or a PTFE resin. A displacement type piston pump is known (see Patent Document 2). Furthermore, a cradle guide in which a polyether ether ketone resin composition is formed on a metal substrate by injection molding is also known (see Patent Document 3).
また、クレイドルガイドとなるスラストブッシュとして、鉄製基材の表面に銅系の焼結膜を形成したものや、その焼結膜表面に更に樹脂膜を施したクレイドルガイドが知られている（特許文献４参照）。 In addition, as a thrust bush serving as a cradle guide, there are known a cradle guide in which a copper-based sintered film is formed on the surface of an iron base, and a resin film further applied to the surface of the sintered film (see Patent Document 4). ).
しかし、通常、クレイドルがクレイドルガイドに対し、１０ＭＰａ程度の高面圧で接触して常時摺動する場合、特許文献１に記載されているクレイドルガイド（スラストブッシュ）では樹脂膜による耐荷重性が満足できないという問題がある。
However, when the cradle normally slides in contact with the cradle guide at a high surface pressure of about 10 MPa, the cradle guide (thrust bush) described in
この用途での耐荷重性についての問題は、特許文献２に記載のされたＰＴＦＥ樹脂のフッ素樹脂コーティングをアルミニウム材などの金属製のクレイドルガイド表面に形成するか、または、特許文献４に記載の鉄製基材の表面に銅系焼結膜を介してフッ素樹脂コーティングを形成すれば改善されるが、その場合に耐摩耗性および低摩擦特性は充分でなかった。その他、特許文献３に記載のクレイドルガイドは、使用条件によっては、金属製基材からポリエーテルエーテルケトン樹脂組成物の射出成形膜が剥がれる可能性を完全には排除できない。
The problem about the load resistance in this application is that a fluororesin coating of PTFE resin described in
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、耐荷重性、耐摩耗性および低摩擦特性を全て満足できる可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド、および、該クレイドルガイドを用いた可変容量型アキシャルピストンポンプの提供を目的とする。 The present invention has been made to cope with such problems, and uses a cradle guide for a variable displacement axial piston pump that can satisfy all of load resistance, wear resistance, and low friction characteristics, and uses the cradle guide. The purpose is to provide a variable displacement axial piston pump.
本発明の可変容量型アキシャルピストンポンプにおけるピストンストロークを調整するクレイドルに摺接し、このクレイドルが揺動可能であるように保持するクレイドルガイドであって、このクレイドルガイドの上記クレイドルに対する摺接面は、金属製基材の一方の表面に設けられた多孔質層と、該多孔質層に対する樹脂組成物の含浸被覆層とからなり、上記樹脂組成物は、ＰＴＦＥ樹脂に、ＰＴＦＥ樹脂より低融点の溶融フッ素樹脂と、粉末状充填材とを含み、繊維状充填材を含まない樹脂組成物であることを特徴とする。ここで、粉末状充填材とは、粒状、球状、板状、鱗片状などのアスペクト比（長辺と短辺の比率）１．５以下の充填材をいう。 A cradle guide that slidably contacts a cradle that adjusts a piston stroke in the variable displacement axial piston pump of the present invention and holds the cradle so that the cradle can swing, wherein the slidable contact surface of the cradle guide with respect to the cradle is: It consists of a porous layer provided on one surface of a metal substrate and an impregnated coating layer of the resin composition for the porous layer, and the resin composition is melted into PTFE resin with a lower melting point than PTFE resin. It is a resin composition containing a fluororesin and a powder filler and not containing a fibrous filler. Here, the powder filler refers to a filler having an aspect ratio (ratio of long side to short side) of 1.5 or less such as granular, spherical, plate-like, and scale-like.
上記溶融フッ素樹脂は、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡと記す）樹脂であることを特徴とする。 The molten fluororesin is a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (hereinafter referred to as PFA) resin.
上記粉末状充填材は、粒状または球状の充填材であることを特徴とする。また、上記粒状または球状の充填材は、黒鉛または全芳香族ポリエステル樹脂であること特徴とする。 The powdery filler is a granular or spherical filler. The granular or spherical filler may be graphite or wholly aromatic polyester resin.
上記樹脂組成物は、該樹脂組成物全体積に対して、上記溶融フッ素樹脂を３〜３０体積％、上記粉末状充填材を５〜３０体積％含むことを特徴とする。 The resin composition includes 3 to 30% by volume of the molten fluororesin and 5 to 30% by volume of the powdery filler with respect to the total volume of the resin composition.
上記多孔質層は、非鉄金属の焼結層または溶射層であることを特徴とする。また、上記非鉄金属は、銅または銅を主成分とする銅合金であることを特徴とする。 The porous layer is a non-ferrous metal sintered layer or sprayed layer. Further, the non-ferrous metal is copper or a copper alloy containing copper as a main component.
本発明の可変容量型アキシャルピストンポンプは、上記本発明のクレイドルガイドを備えることを特徴とする。 A variable displacement axial piston pump according to the present invention includes the cradle guide according to the present invention.
本発明の可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイドは、そのクレイドルに対する摺接面が、金属製基材の一方の表面に設けられた多孔質層と、該多孔質層に対する樹脂組成物の含浸被覆層とからなり、上記樹脂組成物は、ＰＴＦＥ樹脂に、ＰＴＦＥ樹脂より低融点の溶融フッ素樹脂と、粉末状充填材とを含み、繊維状充填材を含まない樹脂組成物であるので、クレイドルに対し１０ＭＰａをこえて揺動回転する高圧摺動状態においても従来のクレイドルガイドより耐荷重性、耐摩耗性および低摩擦特性に優れ、長期使用が可能なクレイドルガイドになる利点がある。 The cradle guide of the variable displacement axial piston pump of the present invention includes a porous layer having a sliding contact surface with respect to the cradle provided on one surface of a metal substrate, and an impregnation coating of the resin composition on the porous layer The resin composition is a resin composition containing a molten fluororesin having a melting point lower than that of PTFE resin and a powder filler, and not containing a fibrous filler. On the other hand, even in a high-pressure sliding state that swings and rotates over 10 MPa, the conventional cradle guide is superior in load resistance, wear resistance, and low friction characteristics, and has an advantage of being a cradle guide that can be used for a long time.
ここで、ＰＴＦＥ樹脂に配合した低融点の溶融フッ素樹脂は、クレイドルガイドの製造において、多孔質層に樹脂組成物を含侵後、ＰＴＦＥ樹脂の融点をこえる所要温度で焼成した際に軟化溶融する。ＰＴＦＥ樹脂は高い非粘着性を有しているので、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂などの他の耐熱性熱可塑性樹脂とは容易に溶着できないが、溶融フッ素樹脂はＰＴＦＥ樹脂と同じフッ素樹脂であるため、ＰＴＦＥ樹脂と溶着し易い。溶融した溶融フッ素樹脂は多孔質層、粒状または球状の充填材とも溶着可能である。従って、溶融フッ素樹脂が、粒状または球状の充填材とＰＴＦＥ樹脂の接着剤の役割を果たし、摺動時の充填材脱落を抑制できる。また、含浸被覆層（樹脂層）と多孔質層との接着剤の効果もあるので、摺動時における多孔質層からの含浸被覆層の摩耗脱落を抑制できる。 Here, the low melting point molten fluororesin blended with the PTFE resin softens and melts when baked at the required temperature exceeding the melting point of the PTFE resin after impregnating the porous layer with the resin composition in the manufacture of the cradle guide. . Since PTFE resin has high non-adhesiveness, it cannot be easily welded to other heat-resistant thermoplastic resins such as thermoplastic polyimide resin, polyether ketone resin, polyphenylene sulfide resin, etc. Since it is the same fluororesin as the resin, it is easily welded to the PTFE resin. The molten molten fluororesin can be welded to the porous layer, granular or spherical filler. Accordingly, the molten fluororesin serves as an adhesive between the granular or spherical filler and the PTFE resin, and can prevent the filler from falling off during sliding. In addition, since there is an effect of an adhesive between the impregnated coating layer (resin layer) and the porous layer, it is possible to suppress the wear-off of the impregnated coating layer from the porous layer during sliding.
また、粉末状充填材は、ＰＴＦＥ樹脂の本来の低摩擦特性を阻害することなく、含浸被覆層の耐摩耗性を向上させている。クレイドルガイドは、揺動回転において繰り返しせん断力が加わるため、炭素繊維、ガラス繊維や各種ウィスカなどの繊維状充填材を配合すると摩擦係数が高くなり、大きな単位で脱落し脱落した繊維が樹脂成分を攻撃して摩耗を促進する結果となる。繊維状充填材を含まずに、粉末状充填材と溶融フッ素樹脂を併用することで、上記の効果により低摩擦、低摩耗特性が得られる。 Moreover, the powdery filler improves the wear resistance of the impregnated coating layer without impairing the inherent low friction characteristic of the PTFE resin. Cradle guides are repeatedly subjected to shearing forces during rocking rotation, so adding a fibrous filler such as carbon fiber, glass fiber or various whiskers increases the friction coefficient, and the fibers that fall off and fall off in large units contain the resin component. Attacking results in accelerated wear. By using the powder filler and the molten fluororesin together without including the fibrous filler, low friction and low wear characteristics can be obtained due to the above effects.
ＰＴＦＥ樹脂より低融点の溶融フッ素樹脂が特にＰＦＡ樹脂であるので、クレイドルガイドの製造におけるＰＴＦＥ樹脂の焼成時に分解することなく、上記の役割を果たすことができ、低摩擦で低摩耗のクレイドルガイドとなる。 Since a molten fluororesin having a melting point lower than that of PTFE resin is particularly PFA resin, it can play the above-mentioned role without being decomposed during firing of the PTFE resin in the manufacture of the cradle guide, and the cradle guide having low friction and low wear. Become.
アスペクト比１．５以下である粉末状充填材の中でも、特に粒状または球状の充填材は、異方性がなく低摩擦特性に優れる。また、この粒状または球状の充填材が、潤滑性に優れた黒鉛または不溶融の全芳香族ポリエステル樹脂であるので、低摩擦で耐摩耗性に優れ、１０ＭＰａをこえる高面圧で、揺動回転の条件下で好適に使用可能なクレイドルガイドとなる。 Among the powdery fillers having an aspect ratio of 1.5 or less, especially the granular or spherical fillers have no anisotropy and are excellent in low friction characteristics. In addition, since the granular or spherical filler is graphite or non-melting wholly aromatic polyester resin having excellent lubricity, it is excellent in low friction and wear resistance, and is oscillated and rotated at a high surface pressure exceeding 10 MPa. It becomes a cradle guide that can be suitably used under these conditions.
樹脂組成物が、該樹脂組成物全体積に対して溶融フッ素樹脂を３〜３０体積％、粒状または球状の充填材を５〜３０体積％含むので、より確実に低摩擦、低摩耗特性が得られる。 Since the resin composition contains 3 to 30% by volume of molten fluororesin and 5 to 30% by volume of granular or spherical filler with respect to the total volume of the resin composition, low friction and low wear characteristics can be obtained more reliably. It is done.
多孔質層が、非鉄金属の焼結層または溶射層であるので、焼結層または溶射層としての金属製基材への接着強度に優れる。 Since the porous layer is a sintered or sprayed layer of non-ferrous metal, it has excellent adhesion strength to the metal substrate as the sintered or sprayed layer.
金属製基材が鋼板であり、多孔質層の非鉄金属が上記鋼板より軟質の銅または銅を主成分とする銅合金であるので、クレイドルガイドを誤った条件で使用し異常摩耗が発生した場合でも、軟質金属からなる多孔質層によって焼き付きを未然に防止し得る。 When the metal base is a steel plate and the non-ferrous metal of the porous layer is softer than the above steel plate or a copper alloy containing copper as the main component, when abnormal wear occurs due to incorrect use of the cradle guide However, seizure can be prevented by a porous layer made of a soft metal.
本発明の可変容量型アキシャルピストンポンプは、このような特性のクレイドルガイドを具備することにより、精密なクレイドルの傾角制御が可能になり、これによって精密な油圧制御動作などを行なえ、精密に機能する機能性、信頼性の高いポンプになる。 The variable displacement type axial piston pump of the present invention is equipped with a cradle guide having such characteristics, thereby enabling precise cradle tilt control, thereby performing precise hydraulic control operations, etc., and functioning precisely. It becomes a highly functional and reliable pump.
本発明のクレイドルガイドを用いた可変容量型アキシャルピストンポンプの一実施例を図１に基づいて説明する。図１は、可変容量型アキシャルピストンポンプの縦断面図である。図１に示すように、可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド１は、ピストン２のストロークを調整するクレイドル３に摺接し、このクレイドル３が揺動可能であるように保持するものである。このクレイドルガイド１は、クレイドルガイド本体１ａの表面側に、クレイドルガイド受であるブッシュ１ｂが設置された構造である。このブッシュ１ｂは、クレイドルガイドにおけるクレイドル３に対する摺動面を構成するものであり、一部円筒形の金属製基材と、該金属製基材の表面（本体１ａと反対側の表面）に設けられた多孔質層と、該多孔質層に対する樹脂組成物の含浸被覆層とからなる。含浸被覆層の表面が、クレイドル３との直接の摺動面となる。
An embodiment of a variable displacement axial piston pump using the cradle guide of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a variable displacement axial piston pump. As shown in FIG. 1, a
この実施形態の可変容量型アキシャルピストンポンプは、接合された一対のハウジング５、６の端壁間に回転軸７が回転可能に支持されている。回転軸７上には、シリンダブロック８が相対回転不能に支持されている。回転軸７と一体的に回転するシリンダブロック８内には複数のピストン２が回転軸７の軸方向へスライド変位可能に収容されている。シリンダブロック８内のピストン収容室８ａは、回転軸７の回転に連動して弁板９に形成された円弧状の吸入ポート９ａおよび吐出ポート９ｂと交互に接続することになる。これにより、作動油が吸入ポート９ａから各ピストン収容室８ａ内へ吸入され、回転軸７と共に回転したシリンダブロック８におけるピストン収容室８ａ内の作動油が、吐出ポート９ｂへ吐出される。
In the variable displacement axial piston pump of this embodiment, a
押圧バネ１０は、シリンダブロック８をクレイドル３側に付勢している。これにより、回転軸７の周りにおいて、リテーナ１１に保持されたアルミニウム材からなるシュー１２が、クレイドル３の平面部と密接する。シュー１２に嵌められたピストン２は、回転軸７の回転に伴ってクレイドル３の傾角に応じたストロークで往復動される。なお、クレイドル３の傾角は、ハウジング５内の押圧バネ１３の押圧力と、油圧制御装置１４によって調整されるシリンダ１５からの油圧によって常時適正な角度に制御されている。
The
図２にクレイドルガイド１の斜視図を示す。図１および図２に示すように、アルミニウム合金製のハウジング５内にはクレイドルガイド１が、２個一組で固定して設けられている。また、２つのクレイドルガイド１の間に回転軸７がクレイドル３の軸孔を貫通して配置されている。
FIG. 2 is a perspective view of the
図２に示す態様では、クレイドルガイド１は、クレイドルガイド本体１ａを有し、この本体１ａに、ブッシュ１ｂが設置されている。ブッシュ１ｂは、本体１ａにおける円弧面状に形成されたクレイドル３の支持面にセットされている。ブッシュ１ｂにおける金属製基材１ｃの本体１ａ側の表面は、本体１ａの支持面の円弧面形状に対応して同じ形状に形成されている。図３に示すように、ブッシュの摺動面は、（１）金属製基材１ｃ、（２）多孔質層１ｄ、（３）含浸被覆層（樹脂層）１ｅからなる三層構造体とされている。ブッシュ１ｂは、含浸被覆層１ｅの表面（円弧面）が、クレイドル３との直接の摺動面となり、高面圧下での摺動特性に優れる。この態様では、クレイドルガイド本体１ａとしては従来品を用い、従来のスラストブッシュと交換する形で、ブッシュ１ｂを利用でき、設計変更などが不要となりコストアップを防止できる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the
また、図４に示すように、２個一組のブッシュ１ｂが、本体１ａのクレイドルガイドの支持面１ｆ、１ｆからズレないように、対の凹部１ｇと凸部１ｈの嵌め合わせで固定されている。ブッシュ１ｂを固定するための凹凸部は、その凹凸関係を図４に示すものと反対にしてもよく、また、形状も任意の形状にできる。
Further, as shown in FIG. 4, the pair of bushes 1b is fixed by fitting the pair of
クレイドル３は、例えば珪素含有アルミニウム合金で形成され、その背面には各クレイドルガイドにおける支持面１ｆ、１ｆに対応する一対の円弧面状の摺接部３ａ、３ａが突設されている。図４に示す態様では、両摺接部３ａ、３ａは一対のブッシュ１ｂを介して支持面１ｆ、１ｆに接するように組み付けられる。
The
図５に基づいてクレイドルガイドの他の態様を説明する。図５は、クレイドルガイドの他の態様の斜視図である。図５に示す態様では、クレイドルガイド１は、その本体が金属製基材１ｃで構成されている。この本体において、クレイドル３の支持面が円弧面状に形成されており、該支持面に、多孔質層１ｄと含浸被覆層（樹脂層）１ｅとが形成されている。摺動面の構成は、図２の場合と同様に、（１）金属製基材１ｃ、（２）多孔質層１ｄ、（３）含浸被覆層（樹脂層）１ｅからなる三層構造体となる。この態様では、部品点数が少なく構造が簡易であり、製造コストが低くなる。
Another embodiment of the cradle guide will be described based on FIG. FIG. 5 is a perspective view of another embodiment of the cradle guide. In the embodiment shown in FIG. 5, the
図２のように、クレイドルに対する摺接面としてブッシュを設ける態様では、その金属製基材１ｃとしては、例えば、Ｓ４５Ｃ、ＳＰＣＣなどの鋼板を用いることができる。また、図５のように、クレイドルガイド本体を金属製基材１ｃとする態様では、その金属製基材１ｃとしては、例えば、高炭素クロム軸受鋼、クロムモリブデン鋼、機械構造用炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、アルミニウム合金、黄銅などで形成した本体を用いることができる。 As shown in FIG. 2, in a mode in which a bush is provided as a sliding contact surface with respect to the cradle, for example, a steel plate such as S45C or SPCC can be used as the metal substrate 1c. As shown in FIG. 5, in the embodiment in which the cradle guide body is a metal base material 1c, examples of the metal base material 1c include high carbon chrome bearing steel, chrome molybdenum steel, carbon steel for machine structure, and stainless steel. A main body formed of steel, cast iron, aluminum alloy, brass or the like can be used.
本発明のクレイドルガイドでは、クレイドルとの摺動面（摺動部）が、上述のとおり、（１）金属製基材、（２）多孔質層、（３）含浸被覆層（樹脂層）とからなる三層構造体とされており、この含浸被覆層を形成する樹脂組成物として、ＰＴＦＥ樹脂に、ＰＴＦＥ樹脂より低融点の溶融フッ素樹脂と、粉末状充填材とを含み、繊維状充填材を含まない組成物を用いている点に特徴を有する。ここで、含まないようにする繊維状充填材としては、炭素繊維、ガラス繊維、各種ウィスカなどが挙げられる。以下、含浸被覆層を形成する樹脂組成物について詳細に説明する。 In the cradle guide of the present invention, the sliding surface (sliding portion) with the cradle has (1) a metal base, (2) a porous layer, (3) an impregnated coating layer (resin layer), as described above. As a resin composition for forming this impregnated coating layer, a fibrous filler containing PTFE resin, a molten fluororesin having a melting point lower than that of PTFE resin, and a powder filler, It is characterized in that a composition containing no is used. Here, carbon fiber, glass fiber, various whiskers, etc. are mentioned as the fibrous filler not to contain. Hereinafter, the resin composition forming the impregnated coating layer will be described in detail.
含浸被覆層を形成する樹脂組成物のベース樹脂となるＰＴＦＥ樹脂は、−（ＣＦ２−ＣＦ２）ｎ−で表される一般のＰＴＦＥ樹脂を使用できる。また、一般のＰＴＦＥ樹脂にパーフルオロアルキルエーテル基（−ＣｐＦ２ｐ−Ｏ−）（ｐは１−４の整数）あるいはポリフルオロアルキル基（Ｈ（ＣＦ２）ｑ−）（ｑは１−２０の整数）などを導入した変性ＰＴＦＥ樹脂も使用できる。上記の変性ＰＴＦＥ樹脂は、耐圧縮特性が一般のＰＴＦＥ樹脂より優れているため、好適に使用できる。なお、一般のＰＴＦＥ樹脂と変性ＰＴＦＥ樹脂を併用してもよい。 A general PTFE resin represented by — (CF 2 —CF 2 ) n — can be used as the PTFE resin serving as the base resin of the resin composition forming the impregnated coating layer. In addition, perfluoroalkyl ether groups (—C p F 2p —O—) (p is an integer of 1-4) or polyfluoroalkyl groups (H (CF 2 ) q —) (q is 1- Modified PTFE resin introduced with an integer of 20) or the like can also be used. The modified PTFE resin can be suitably used because it has better compression resistance than general PTFE resin. A general PTFE resin and a modified PTFE resin may be used in combination.
上記樹脂組成物に用いるＰＴＦＥ樹脂（融点３２７℃）より低融点の溶融フッ素樹脂としては、ＰＦＡ樹脂：融点３１０℃、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹脂：融点２６０℃、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体樹脂：融点２７０℃などが挙げられる。これらは粉末状または粒子状で樹脂組成物に配合される。これらの溶融フッ素樹脂の中でも、ＰＦＡ樹脂が最も好ましい。ＰＦＡ樹脂は、ＰＴＦＥ樹脂に分子構造が類似しており、最も高耐熱性であるため、耐摩耗性に優れ、クレイドルガイドの製造におけるＰＴＦＥ樹脂組成物の焼成時に最も分解しにくいからである。 As a molten fluororesin having a lower melting point than the PTFE resin (melting point 327 ° C.) used in the resin composition, PFA resin: melting point 310 ° C., tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer resin: melting point 260 ° C., tetrafluoroethylene- Ethylene copolymer resin: melting point 270 ° C. and the like. These are blended into the resin composition in the form of powder or particles. Among these molten fluororesins, PFA resin is most preferable. This is because the PFA resin has a molecular structure similar to that of the PTFE resin, has the highest heat resistance, and therefore has excellent wear resistance, and is most difficult to be decomposed when the PTFE resin composition is baked in the manufacture of the cradle guide.
上記樹脂組成物に用いる溶融フッ素樹脂の平均粒径は５〜１００μｍであることが好ましい。なお、本発明における平均粒径は、レーザー解析法による測定値である。溶融フッ素樹脂の平均粒径が５μｍ未満では、多孔質層、粉末状充填材、およびＰＴＦＥ樹脂の相互の接着力が低下し、耐摩耗性の向上が図れないおそれがある。また、１００μｍをこえると組成物中の粒子数が少なくなり、多孔質層、粉末状充填材、およびＰＴＦＥ樹脂との接触割合が低くなり、耐摩耗性の均一な向上が図れないおそれがある。接着力による耐摩耗性向上のためには、平均粒径１０〜５０μｍが好ましい。 The average particle diameter of the molten fluororesin used for the resin composition is preferably 5 to 100 μm. In addition, the average particle diameter in this invention is a measured value by a laser analysis method. When the average particle size of the molten fluororesin is less than 5 μm, the mutual adhesive strength of the porous layer, the powder filler, and the PTFE resin is lowered, and there is a possibility that the wear resistance cannot be improved. On the other hand, if it exceeds 100 μm, the number of particles in the composition decreases, and the contact ratio with the porous layer, the powder filler, and the PTFE resin decreases, and there is a possibility that the wear resistance cannot be improved uniformly. An average particle size of 10 to 50 μm is preferable for improving the wear resistance due to the adhesive force.
上記樹脂組成物に用いる粉末状充填材は、耐面圧性を高く維持することができ、アスペクト比が１．５以下の各種形状の粉末状充填材であればよい。このような粉末状充填材を使用することで、炭素繊維、ガラス繊維、各種ウィスカなどの繊維状充填材を使用した場合に比べ、揺動回転時の繰り返しせん断力が加わる場合に、摩擦係数を低く維持できる。 The powder filler used in the resin composition may be any powder filler having various shapes with an aspect ratio of 1.5 or less, which can maintain high surface pressure resistance. By using such a powdery filler, the friction coefficient is reduced when repeated shearing force is applied during rocking rotation compared to the case of using a fibrous filler such as carbon fiber, glass fiber, and various whiskers. Can be kept low.
上記樹脂組成物に用いる粉末状充填材としては、異方性の無い粒状または球状の充填材が好ましく、特に、黒鉛または全芳香族ポリエステル樹脂が好ましい。黒鉛または全芳香族ポリエステル樹脂は単独で使用しても併用してもよい。黒鉛および全芳香族ポリエステル樹脂は、潤滑性を有し不溶融であり、充填材自身の摩耗も少ないので、摩擦係数を低く維持し、樹脂層の耐摩耗性に優れ、相手材を損傷し難い。 As the powder filler used in the resin composition, a granular or spherical filler having no anisotropy is preferable, and graphite or wholly aromatic polyester resin is particularly preferable. The graphite or wholly aromatic polyester resin may be used alone or in combination. Graphite and wholly aromatic polyester resins are lubricious and non-melting, and the wear of the filler itself is low, so the coefficient of friction is kept low, the wear resistance of the resin layer is excellent, and the counterpart material is not easily damaged. .
上記樹脂組成物に用いる粉末状充填材の平均粒径は５〜６０μｍであることが好ましい。粉末状充填材の平均粒径が５μｍ未満では、耐摩耗性の付与が不十分となるおそれがある。また、６０μｍをこえると揺動回転時に脱落し易く、耐摩耗性が低下するおそれがある。 The average particle size of the powder filler used for the resin composition is preferably 5 to 60 μm. When the average particle diameter of the powder filler is less than 5 μm, there is a risk that the imparting of wear resistance is insufficient. On the other hand, if it exceeds 60 μm, it will easily fall off during swinging rotation, and the wear resistance may be reduced.
上記樹脂組成物における配合比は、該樹脂組成物全体積に対して溶融フッ素樹脂が３〜３０体積％であり、粉末状充填材が５〜３０体積％であることが好ましい。溶融フッ素樹脂の配合比が３体積％未満では、多孔質層、粉末状充填材、ＰＴＦＥ樹脂の相互の接着力が乏しく、耐摩耗性の向上が図れないおそれがある。また、３０体積％をこえると摩擦係数が増加するおそれがある。 The blending ratio in the resin composition is preferably 3 to 30% by volume of the molten fluororesin and 5 to 30% by volume of the powder filler with respect to the total volume of the resin composition. When the blending ratio of the molten fluororesin is less than 3% by volume, the adhesive strength between the porous layer, the powder filler, and the PTFE resin is poor, and the wear resistance may not be improved. Moreover, when it exceeds 30 volume%, there exists a possibility that a friction coefficient may increase.
粉末状充填材の配合比が５体積％未満では、耐摩耗性の付与が不十分となるおそれがある。また、３０体積％をこえると、含浸被覆層の強度低下による耐摩耗性の低下、混合による均一分散性の低下、ならびに多孔質層への含浸工程で含浸性が悪くなり、未含浸部が発生するおそれがある。 If the blending ratio of the powder filler is less than 5% by volume, the wear resistance may be insufficiently provided. On the other hand, if it exceeds 30% by volume, the wear resistance decreases due to the decrease in the strength of the impregnated coating layer, the uniform dispersibility decreases due to mixing, and the impregnation property deteriorates in the impregnation step into the porous layer, and unimpregnated parts are generated There is a risk.
上記樹脂組成物において、溶融フッ素樹脂と粉末状充填材を除いた残部をベース樹脂であるＰＴＦＥ樹脂とし、実質的に３成分とすることが好ましい。また、上記樹脂組成物には、耐摩耗性、低摩擦特性、耐圧縮クリープ特性などの必要特性を低下させない範囲であれば、必要に応じて、熱可塑性樹脂粉末、二硫化モリブデン、顔料（カーボン、酸化鉄）などの他の充填剤を配合してもよい。 In the above resin composition, it is preferable that the remainder excluding the molten fluororesin and the powder filler is PTFE resin as a base resin, and substantially consists of three components. In addition, the above resin composition may contain thermoplastic resin powder, molybdenum disulfide, pigment (carbon) as needed, as long as the required properties such as wear resistance, low friction characteristics, and compression creep resistance are not deteriorated. And other fillers such as iron oxide).
上記樹脂組成物を用いて含浸被覆層を形成する方法を例示する。溶媒にＰＴＦＥ樹脂を分散させたディスバージョン（例えば、三井・デュポンフロロケミカル社製３１−ＪＲ）に、上述の各原料を所定の配合比で配合し、撹拌することによりペースト状にした後、多孔質層に含浸させて、溶媒を乾燥除去、焼成することにより、クレイドルガイドに用いる含浸被覆層が得られる。 A method for forming an impregnated coating layer using the resin composition will be exemplified. Each of the above raw materials is blended at a predetermined blending ratio in a dispersion (for example, 31-JR, manufactured by Mitsui / DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) in which PTFE resin is dispersed in a solvent, and the mixture is stirred to form a paste. The impregnated coating layer used for the cradle guide is obtained by impregnating the material layer, drying and removing the solvent, and baking.
本発明のクレイドルガイドにおいて、多孔質層は、金属製基材に対し優れた接着強度を確保するために、非鉄金属の焼結層または溶射層として形成することが好ましい。非鉄金属としては、摩擦摩耗特性に優れることから、銅または銅を主成分とする銅合金が好ましい。非鉄金属（銅合金）の焼結層は、例えば、鋼板上に、銅合金粉末を厚さ０．３ｍｍで散布し、次いで、還元雰囲気中で７５０〜９００℃の温度に加熱して銅合金粉末を焼結することによって得られる。 In the cradle guide of the present invention, the porous layer is preferably formed as a non-ferrous metal sintered layer or sprayed layer in order to ensure excellent adhesion strength to the metal substrate. As the non-ferrous metal, copper or a copper alloy containing copper as a main component is preferable because of excellent frictional wear characteristics. The sintered layer of the non-ferrous metal (copper alloy) is, for example, a copper alloy powder dispersed on a steel plate with a thickness of 0.3 mm, and then heated to a temperature of 750 to 900 ° C. in a reducing atmosphere. Is obtained by sintering.
金属製基材としては、上述のとおり、Ｓ４５Ｃ、ＳＰＣＣなどの鋼板を使用できる。運転時に異常摩耗が発生した場合でも、焼き付きを未然に防止するため、金属製基材を上記のような鋼板とし、多孔質層の非鉄金属を該鋼板より軟質の金属とすることが好ましい。また、多孔質層の非鉄金属を、上述の銅または銅を主成分とする銅合金とすることで、焼き付き防止効果をさらに向上できる。 As described above, steel plates such as S45C and SPCC can be used as the metal substrate. Even when abnormal wear occurs during operation, in order to prevent seizure in advance, it is preferable that the metal substrate is a steel plate as described above, and the non-ferrous metal of the porous layer is a softer metal than the steel plate. Moreover, the seizure prevention effect can be further improved by using the above-mentioned copper or a copper alloy containing copper as a main component as the non-ferrous metal of the porous layer.
金属製基材に対する多孔質層の密着強度をさらに高めるために、金属製基材の多孔質層を形成する表面に、多孔質層の非鉄金属と同等の金属をメッキすることが好ましい。また、金属製基材が使用中に錆びることを防止するため、金属製基材の他方の表面（多孔質層を形成する面の反対面）に防錆用メッキを付けることが好ましい。また、環境負荷を小さくし、どのような用途でも広く使用可能とするためには、この防錆用メッキを錫メッキとすることが好ましい。 In order to further increase the adhesion strength of the porous layer to the metal substrate, it is preferable to plate a metal equivalent to the non-ferrous metal of the porous layer on the surface of the metal substrate on which the porous layer is formed. Moreover, in order to prevent a metal base material from rusting during use, it is preferable to attach a rust prevention plating to the other surface of the metal base material (the surface opposite to the surface on which the porous layer is formed). Further, in order to reduce the environmental load and make it possible to use it for any purpose, it is preferable to use tin plating as the rust-proof plating.
このような多孔質層を下地層として含浸被覆層が設けられるので、クレイドルガイドにおける含浸被覆層（樹脂層）の密着性が優れる。 Since the impregnated coating layer is provided using such a porous layer as a base layer, the adhesion of the impregnated coating layer (resin layer) in the cradle guide is excellent.
クレイドルガイドの含浸被覆層の滑り面（摺動面）の表面形状は、含侵時のローラー表面形状などによって、様々な凹凸模様を付けることが可能である。しかしながら、高面圧において、すべり面が凹凸形状の場合、接触面積が低下しより高面圧となり、樹脂材の摩耗、変形が起こりやすいので、凹凸のない円弧面であることが好ましい。 The surface shape of the sliding surface (sliding surface) of the impregnated coating layer of the cradle guide can be provided with various uneven patterns depending on the roller surface shape during impregnation. However, when the sliding surface has an uneven shape at a high surface pressure, the contact area is reduced to a higher surface pressure, and the resin material is likely to be worn and deformed. Therefore, an arc surface having no unevenness is preferable.
本発明のクレイドルガイドは、そのクレイドルに対する摺接面が、金属製基材と、該金属製基材の一方の表面の多孔質層と、上記所定の樹脂組成物からなる含浸被覆層とで構成される三層構造を有するので、高面圧（１０ＭＰａ以上）、かつ、揺動回転する条件においても、低摩擦係数を継続的に維持でき、かつ低摩耗特性が得られる。さらに、無潤滑、グリース潤滑、油中と多種の潤滑条件でも使用可能となる。 In the cradle guide of the present invention, the sliding contact surface with respect to the cradle is composed of a metal base material, a porous layer on one surface of the metal base material, and an impregnated coating layer made of the predetermined resin composition. Since it has a three-layer structure, a low friction coefficient can be continuously maintained and low wear characteristics can be obtained even under conditions of high surface pressure (10 MPa or more) and rocking rotation. Furthermore, it can be used under various lubrication conditions such as no lubrication, grease lubrication, and in oil.
各実施例および各比較例に用いた樹脂組成物の配合材料を以下に示す。
（１）ＰＴＦＥ樹脂［ＰＴＦＥ］：三井・デュポンフロロケミカル社製；テフロン（登録商標）３１ＪＲ
（２）ＰＦＡ樹脂［ＰＦＡ］：三井・デュポンフロロケミカル社製；テフロンＭＪ−１０２（融点３１０℃，平均粒径２０μｍ）
（３）粒状黒鉛［ＧＲＰ−１］：日本黒鉛社製；ＣＧＢ２０（平均粒径２０μｍ）
（４）球状黒鉛［ＧＲＰ−２］：エア・ウォーター・ベルパール社製；ベルパールＣ２０００（平均粒径１５μｍ）
（５）全芳香族ポリエステル樹脂［ＯＢＰ］：住友化学工業社製；スミカスーパーＥ１０１Ｓ（平均粒径１５μｍ）
（６）ＰＰＳ樹脂［ＰＰＳ］：東ソー社製；Ｂ１６０（融点２８８℃，平均粒径７０μｍ）
（７）炭素繊維［ＣＦ］：東レ社製；トレカＭＬＤ３０
（８）二硫化モリブデン粉末［ＭｏＳ２］：ダウコーニング社製；モリコートＺパウダー（平均粒径４．３μｍ）
（９）硫酸カルシウム粉末［ＣａＳＯ４］：ノリタケカンパニーリミテド社製；Ｄ−１０１Ａ（平均粒径２４μｍ）
The compounding material of the resin composition used for each Example and each comparative example is shown below.
(1) PTFE resin [PTFE]: manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemicals; Teflon (registered trademark) 31JR
(2) PFA resin [PFA]: manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemicals; Teflon MJ-102 (melting point: 310 ° C., average particle size: 20 μm)
(3) Granular graphite [GRP-1]: manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd .; CGB20 (average particle size 20 μm)
(4) Spherical graphite [GRP-2]: manufactured by Air Water Velpearl; Bell Pearl C2000 (
(5) Totally aromatic polyester resin [OBP]: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .; SUMIKASUPER E101S (
(6) PPS resin [PPS]: manufactured by Tosoh Corporation; B160 (melting point: 288 ° C., average particle size: 70 μm)
(7) Carbon fiber [CF]: manufactured by Toray Industries, Inc .; trading card MLD30
(8) Molybdenum disulfide powder [MoS 2 ]: manufactured by Dow Corning; Molycoat Z powder (average particle size 4.3 μm)
(9) Calcium sulfate powder [CaSO 4 ]: manufactured by Noritake Company Limited; D-101A (average particle size 24 μm)
実施例１〜実施例４および比較例１〜比較例４
両面に銅メッキの付けられたＳＰＣＣ鋼板（日新製鋼社製；カッパータイト）の片方の表面に青銅粉末（＃１００メッシュパス、＃２００メッシュオン）を散布し、加熱・加圧することにより鋼板上に均一な層厚の多孔質層（焼結金属層）を形成した。この多孔質層の上に、表１に示す配合割合で調整したＰＴＦＥ樹脂組成物のディスパージョンを塗布し、乾燥炉中で溶媒を蒸発させ、加熱・加圧により固形成分を多孔質層に含浸被覆した。
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4
Sprinkle bronze powder (# 100 mesh pass, # 200 mesh on) on one surface of SPCC steel plate (Nisshin Steel Co., Ltd .; Copper Tight) with copper plating on both sides, and heat and pressurize on the steel plate A porous layer (sintered metal layer) having a uniform layer thickness was formed. On top of this porous layer, a dispersion of a PTFE resin composition adjusted at the blending ratio shown in Table 1 is applied, the solvent is evaporated in a drying furnace, and the porous layer is impregnated with a solid component by heating and pressing. Covered.
このようにして得られた厚み１ｍｍの三層構造の板を、２５ｍｍ×５０ｍｍにカットすることでクレイドルガイド想定の試験用プレートを作製した。得られた試験用プレートを用い、アルミニウム合金製相手材に対する摺動状態で、往復動試験に供し、摩擦係数および摩耗量を測定した。試験条件を表２に、試験結果を表３に示す。 The plate having a three-layer structure having a thickness of 1 mm thus obtained was cut into 25 mm × 50 mm to prepare a test plate assumed for a cradle guide. The obtained test plate was subjected to a reciprocating motion test in a sliding state with respect to an aluminum alloy counterpart material, and the friction coefficient and the wear amount were measured. Test conditions are shown in Table 2, and test results are shown in Table 3.
実施例１〜実施例４のクレイドルガイドは、表３に示す試験結果のとおり、揺動回転かつ高面圧条件においても低い動摩擦係数を有し、耐摩耗特性に優れていた。一方、各比較例の場合、摩耗量が実施例の２倍以上であり、各実施例より耐摩耗性が劣ることが明らかである。耐摩耗性が劣るために、多孔質層の露出率が高くなり、動摩擦係数が高くなっている。特に、炭素繊維を配合した比較例３、４は摩擦係数が高い。また、粉末状充填材を配合した材料であっても、溶融フッ素樹脂以外の熱可塑性樹脂（ＰＰＳ樹脂）を配合した比較例２、３では耐摩耗性に劣る。 As shown in the test results shown in Table 3, the cradle guides of Examples 1 to 4 had a low coefficient of dynamic friction even under rocking rotation and high surface pressure conditions, and were excellent in wear resistance. On the other hand, in the case of each comparative example, the amount of wear is twice or more that of the examples, and it is clear that the wear resistance is inferior to those of the examples. Since the wear resistance is inferior, the exposure rate of the porous layer is high and the dynamic friction coefficient is high. In particular, Comparative Examples 3 and 4 containing carbon fiber have a high friction coefficient. Moreover, even if it is the material which mix | blended the powdery filler, it is inferior to abrasion resistance in the comparative examples 2 and 3 which mix | blended thermoplastic resins (PPS resin) other than a molten fluororesin.
本発明のクレイドルガイドは、面圧が１０ＭＰａをこえる高面圧条件、かつ、揺動回転する条件において動摩擦係数や耐摩耗特性に優れ、安定した摺動特性を有し、耐荷重性、耐摩耗性および低摩擦特性を全て満足できるので、油圧ショベルなどの建設機械や一般産業機械の油圧源として備えられる油圧ポンプまたは油圧モータ等に用いる可変容量型アキシャルピストンポンプにおいて好適に利用できる。 The cradle guide of the present invention is excellent in dynamic friction coefficient and wear resistance characteristics under high surface pressure conditions where the surface pressure exceeds 10 MPa, and in conditions of rocking rotation, has stable sliding characteristics, load resistance, wear resistance Therefore, it can be suitably used in a variable displacement axial piston pump used for a hydraulic pump or a hydraulic motor provided as a hydraulic source for construction machines such as hydraulic excavators and general industrial machines.
１ クレイドルガイド
１ａ クレイドルガイド本体
１ｂ ブッシュ
１ｃ 金属製基材
１ｄ 多孔質層
１ｅ 含浸被覆層（樹脂層）
１ｆ 支持面
１ｇ 凹部
１ｈ 凸部
２ ピストン
３ クレイドル
４ 繊維状充填材
５、６ ハウジング
７ 回転軸
８ シリンダブロック
８ａ ピストン収容室
９ 弁板
９ａ 吸入ポート
９ｂ 吐出ポート
１０、１３ 押圧バネ
１１ リテーナ
１２ シュー
１４ 油圧制御装置
１５ シリンダ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記クレイドルガイドの前記クレイドルに対する摺接面は、金属製基材の一方の表面に設けられた多孔質層と、該多孔質層に対する樹脂組成物の含浸被覆層とからなり、
前記樹脂組成物は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂に、前記ポリテトラフルオロエチレン樹脂より低融点の溶融フッ素樹脂と、粉末状充填材とを含み、繊維状充填材を含まない樹脂組成物であることを特徴とする可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド。 A cradle guide that slides in contact with a cradle that adjusts a piston stroke in a variable displacement axial piston pump and holds the cradle so that it can swing.
The slidable contact surface of the cradle guide with respect to the cradle is composed of a porous layer provided on one surface of a metal base material, and an impregnated coating layer of the resin composition on the porous layer,
The resin composition includes a polytetrafluoroethylene resin, a molten fluororesin having a melting point lower than that of the polytetrafluoroethylene resin, and a powder filler, and a resin composition not including a fibrous filler. A cradle guide for the variable displacement axial piston pump.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017056385A JP2018159308A (en) | 2017-03-22 | 2017-03-22 | Cradle guide of variable displacement axial piston pump, and variable displacement axial piston pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017056385A JP2018159308A (en) | 2017-03-22 | 2017-03-22 | Cradle guide of variable displacement axial piston pump, and variable displacement axial piston pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018159308A true JP2018159308A (en) | 2018-10-11 |
Family
ID=63795535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017056385A Pending JP2018159308A (en) | 2017-03-22 | 2017-03-22 | Cradle guide of variable displacement axial piston pump, and variable displacement axial piston pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018159308A (en) |
-
2017
- 2017-03-22 JP JP2017056385A patent/JP2018159308A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5514445B2 (en) | Bearing bush for seat reclining device and seat reclining device | |
| JP5342883B2 (en) | Double layer bearing | |
| EP2833009B1 (en) | Composite plain bearing, cradle guide, and sliding nut | |
| JP5925553B2 (en) | Variable displacement axial piston pump cradle guide and variable displacement axial piston pump | |
| JP5076276B2 (en) | Multi-layer sliding member | |
| WO2012043332A1 (en) | Composite plain bearing | |
| JP6649695B2 (en) | Multilayer sliding member and rack-and-pinion steering apparatus for automobile using the same | |
| JP2017190870A (en) | Multilayer bearing | |
| JP7108507B2 (en) | Multi-layer sliding member and automobile rack and pinion steering device using the same | |
| WO2013022094A1 (en) | Sliding nut, sliding bearing for compressor, and cradle guide | |
| JP5938217B2 (en) | Compressor plain bearings and compressors | |
| CN112081824B (en) | Sliding member and bearing | |
| JPH07166182A (en) | Sliding material | |
| JP2018159308A (en) | Cradle guide of variable displacement axial piston pump, and variable displacement axial piston pump | |
| JP5841186B2 (en) | Compound plain bearing | |
| JP6911996B2 (en) | Bearing member | |
| JP2021110345A (en) | Spherical slide bearing | |
| JP2018159310A (en) | Slide bearing for compressor, and compressor | |
| JP2008106626A (en) | Cradle receiver for variable displacement axial piston pump | |
| JP2006266102A (en) | Swash plate compressor and swash plate for same | |
| JP6146969B2 (en) | Variable displacement axial piston pump cradle guide and variable displacement axial piston pump | |
| JP2001271083A (en) | Composite material for sliding part | |
| JP2008082235A (en) | Cradle carrier for variable displacement type axial piston pump | |
| JP3961164B2 (en) | Resin composition for sliding key | |
| JP2024110026A (en) | Sliding member and bearing |