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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Drehschieberpumpe.
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HINTERGRUND
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Eine Drehschieberpumpe wird dazu verwendet, ein Medium wie Wasser und Luft anzusaugen und auszustoßen, und während ein in der Pumpkammer angeordneter Rotor rotiert, ragen Drehschieber in Richtung einer Wandoberfläche, wie einer Nockenoberfläche, die der Pumpkammer zugewandt ist, und unterteilen die Pumpkammer, und die Kapazität der geteilten Kammer expandiert und kontrahiert.
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Das Patentdokument 1 offenbart einen rotatorischen Kompressor-Drehschieber mit exzellenter Stärke, Hitzebeständigkeit und Formstabilität. Insbesondere offenbart das Dokument, dass der rotatorische Kompressor-Drehschieber aus einem Harzgemisch gebildet ist, das ein amorphes Harz, Lamellengraphit und Karbonfasern enthält, mit einem Gehalt des Lamellengraphits von 50 bis 40 Gewichtsteilen, und einem Gehalt der Karbonfasern von 5 bis 60 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des amorphen Harzes.
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Dokumentenliste
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Patentliteratur
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Patentdokument 1:
JP2016-173052A -
ZUSAMMENFASSUNG
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Jedoch kann, in der im Patentdokument 1 offenbarten Technologie, die Gleitfähigkeit des rotatorischen Kompressor-Drehschiebers bezogen auf die Wandoberfläche der Pumpkammer nicht sichergestellt werden, da der rotatorische Kompressor-Drehschieber überwiegend das amorphe Harz enthält. Außerdem wird der Gleitfähigkeit des Rotors bezogen auf die Wandoberfläche der Pumpkammer keine Beachtung geschenkt. Wenn die Gleitfähigkeit des rotatorischen Kompressor-Drehschiebers und die Gleitfähigkeit des Rotors nicht sichergestellt sind, wird beispielsweise die rotatorische Energie des Rotors in Reibungshitze umgewandelt und die Leistungsfähigkeit der Drehschieberpumpe ist verringert.
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Die vorliegende Offenbarung wurde in Hinblick auf das obige Problem angefertigt, und eine ihrer Aufgaben ist es, eine Drehschieberpumpe bereitzustellen, die eine Verringerung in der Leistungsfähigkeit dämpfen kann.
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(1) Eine Drehschieberpumpe nach mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält: ein Pumpengehäuse, das eine Pumpkammer bildet; einen Rotor, der in der Pumpkammer angeordnet ist und einen in einer äußeren Umfangsfläche des Rotors gebildeten Schlitz aufweist; und einen in dem Schlitz angeordneten Drehschieber. Zumindest eines aus dem Rotor und dem Drehschieber ist aus einem Karbonmaterial enthaltend ein in Karbon eingebundenes Harz gebildet, und ein Gewichtsanteil des Karbons in dem Karbonmaterial ist 50% oder mehr.
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(2) In einigen Ausführungsformen der obigen Konfiguration (1) ist ein Gewichtsanteil des Harzes in dem Karbonmaterial 30% oder weniger.
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(3) In einigen Ausführungsformen der obigen Konfiguration (1) oder (2) ist das Harz ein wärmehärtbares Harz.
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(4) In einigen Ausführungsformen von irgendeiner der obigen Konfigurationen (1) bis (3) kann das Pumpengehäuse einen Nockenringteil enthalten, der eine Nockenoberfläche hat, die der äußeren Umfangsfläche des Rotors gegenüberliegt. Ein Gewichtsanteil des Harzes in dem Karbonmaterial kann 20% oder mehr und 30% oder weniger sein. Der Nockenringteil kann aus Aluminium gebildet sein.
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(5) In einigen Ausführungsformen der obigen Konfiguration (4) kann das Pumpengehäuse außerdem einen Scheibenplattenteil, der einer Endoberfläche des Rotors und einer Endoberfläche des Drehschiebers gegenüberliegt, und einen Flanschteil zum Befestigen der Drehschieberpumpe an einer Fahrzeugkarosserie enthalten. Der Nockenringteil, der Scheibenplattenteil und zumindest ein Teil des Flanschteils können integral ausgestaltet sein als ein aus Aluminium gebildetes Teil.
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(6) In einigen Ausführungsformen von irgendeiner der obigen Konfigurationen (1) bis (5) kann die Drehschieberpumpe eine Trockenpumpe sein.
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Gemäß der Drehschieberpumpe der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Verringerung der Leistungsfähigkeit der Drehschieberpumpe zu dämpfen, da der lineare Ausdehnungskoeffizient des Rotors und der lineare Ausdehnungskoeffizient des Drehschiebers ungefähr oder genau dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Bauteils, das die Pumpkammer bildet, sein kann, während die selbstschmierende Eigenschaft des Rotors und die selbstschmierende Eigenschaft des Drehschiebers sichergestellt wird.
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Figurenliste
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- Die 1 ist ein perspektivisches Diagramm, das schematisch die Konfiguration der Drehschieberpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei ein Teil der Konfiguration der Drehschieberpumpe zur Erläuterung zerlegt ist.
- Die 2 ist ein Diagramm, das schematisch die Konfiguration der Pumpkammer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die Pumpkammer gezeigt wird aus der axial zweiten Seite (Oberseite).
- Die 3 ist ein Graph zum Beschreiben einer Beziehung zwischen den Gewichtsanteilen des Harzes und dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Karbonmaterials, wobei die horizontale Achse die Temperatur repräsentiert und die vertikale Achse den linearen Ausdehnungskoeffizienten des Karbonmaterials repräsentiert.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun detailliert beschrieben in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen. Es ist jedoch beabsichtigt, dass, solange nicht speziell angegeben, Dimensionen, Materialien, Formen, Relativpositionen und dergleichen von Komponenten, die in den Ausführungsformen beschrieben werden, ausschließlich als illustrativ interpretiert werden sollen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu limitieren.
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Zum Beispiel soll ein Ausdruck der relativen oder absoluten Anordnung, wie „in eine Richtung“, „entlang einer Richtung“, „parallel“, „orthogonal“, „zentriert“, „konzentrisch“ und „koaxial“ nicht interpretiert werden als ausschließlich die Anordnung in einem strikten wörtlichen Verständnis angebend, sondern enthält einen Zustand, in dem die Anordnung relativ versetzt ist durch eine Toleranz oder durch einen Winkel oder einen Abstand, wobei möglich ist, dieselbe Funktion zu erzielen.
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Zum Beispiel soll ein Ausdruck eines gleichen Zustands, wie „gleich“, „entsprechend“ und „gleichförmig“ nicht verstanden werden als nur den Zustand angebend, in dem das Merkmal strikt identisch ist, sondern enthält auch einen Zustand, in dem es eine Toleranz oder einen Unterschied gibt, die oder der dieselbe Funktion erzielt.
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Außerdem soll zum Beispiel ein Ausdruck einer Form, so wie rechteckige Form oder eine zylindrische Form, nicht verstanden werden als nur die strikte geometrische Form, sondern enthält auch eine Form mit Ungleichmäßigkeiten oder abgeschrägten Ecken innerhalb des Bereichs, in dem derselbe Effekt erzielt werden kann.
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Andererseits soll ein Ausdruck wie „umfassen“, „beinhalten“, „haben“, „enthalten“ und „bilden“ nicht den Ausschluss anderer Komponenten bedeuten.
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Mit Bezug auf die 1 bis 2 wird die Konfiguration einer Drehschieberpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in der 1 gezeigt, enthält die Drehschieberpumpe 1 ein Pumpengehäuse 2, einen Rotor 4 und Drehschieber 6. Die Drehschieberpumpe ist beispielsweise eine Vakuumpumpe zum Erzeugen eines Unterdrucks innerhalb einer Unterdruckkammer eines Bremskraftverstärkers befestigt an einem Fahrzeug, und insbesondere eine Trockenpumpe, in der kein Medium wie zum Beispiel ein Schmieröl innerhalb des Pumpengehäuses 2 (Pumpkammer 3) enthalten ist. In der vorliegenden Offenbarung wird die Trockenpumpe zum Beispiel beschrieben, aber die Drehschieberpumpe 1 kann eine andere Pumpe als die Trockenpumpe sein. Die Drehschieberpumpe 1 kann zum Beispiel eine Pumpe zum Zuführen eines Hochdruck-Mediums, wie eine Lenkhilfepumpe, sein, oder eine Vakuumpumpe, in der Schmieröl in der Pumpkammer 3 enthalten ist.
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In der vorliegenden Offenbarung wird eine Richtung, in der sich ein Rotationsschaft (Schaft 9), der mit dem Rotor 4 verbunden ist, um den Rotor 4 zu rotieren, erstreckt (axiale Richtung des Rotors 4) einfach als „axiale Richtung“ bezeichnet. Eine Richtung der Bogenkurve, beschrieben durch die Drehung des Rotors 4 um diesen Drehschaft (Umfangsrichtung des Rotors 4) wird einfach als „Umfangsrichtung“ bezeichnet. Eine radiale Richtung dieser Bogenkurve (radiale Richtung des Rotors 4) wird einfach als „radiale Richtung“ beschrieben. In der vorliegenden Erfindung wird die Beschreibung gegeben unter der Annahme, dass eine erste Seite in der axialen Richtung die untere Seite ist und eine zweite Seite in der axialen Richtung die obere Seite.
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Das Pumpengehäuse 2, in dem die Pumpkammer 3 gebildet ist, kann einen Nockenringteil 8, einen Scheibenplattenteil 10, einen Pumpenabdeckteil 12, einen Flanschteil 14 und einen oberen Abdeckungsteil 15 enthalten.
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Der Nockenringteil 8 ist ein ringförmiges Bauteil mit einer inneren peripheren Wandoberfläche (Nockenoberfläche 16), die einer äußeren peripheren Oberfläche 17 des Rotors 4 gegenüberliegt. Der Scheibenplattenteil 10 ist ein Plattenbauteil mit einer Wandoberfläche 11 (obere Oberfläche des Scheibplattenteils 10), die einer ersten Endoberfläche 5a auf der oberen Seite des Rotors 4 und einer ersten Endoberfläche 7a auf der Unterseite des Drehschiebers 6 gegenüberliegt. Die Wandoberfläche 11 kommt in Gleitkontakt mit der ersten Endoberfläche 5a des Rotors 4 und kommt in Gleitkontakt der ersten Endoberfläche 7a des Drehschiebers 6. Der Pumpenabdeckteil 12 ist ein Plattenbauteil mit einer Wandoberfläche 13 (untere Oberfläche des Pumpenabdeckteils 12), der einer zweiten Endoberfläche 5b auf der Oberseite des Rotors 4 und einer zweiten Endoberfläche 7b auf der Seite des Drehschiebers 6 gegenüberliegt. Die Wandoberfläche 13 kommt in Gleitkontakt mit der zweiten Endoberfläche 5b des Rotors 4 und kommt in Gleitkontakt mit der zweiten Endoberfläche 7b des Drehschiebers 6. Die Pumpkammer 3 ist ein Raum, der umgeben ist von der Nockenoberfläche 16, der Wandoberfläche 11 und der Wandoberfläche 13.
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Der Flanschteil 14 dient dazu, ein Gehäuse 2 an einem Motor 20 zu befestigen, und ist angeordnet an der gegenüberliegenden Seite von dem Nockenringteil 8 über den Scheibenplattenteil 10. Der Flanschteil 14 enthält einen Flanschkörper 14a zur Befestigung einer Fahrzeugkarosserieseite und einem Bolzenfixierungsteil 14b, der den Scheibenplattenteil 10 trägt und ein Bolzenloch 21 hat, um den Flanschkörper 14a an dem Pumpengehäuse 2 zu befestigen. Der obere Abdeckteil 15 ist ein Bauteil, das an der gegenüberliegenden Seite von dem Nockenringteil 8 über den Pumpenabdeckteil 12 angeordnet ist, und ist mit einem Bolzen mit dem Pumpenabdeckteil 12 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Seite des oberen Abdeckteils 15 eine Oberseite und eine Seite des Motors 20 ist die Unterseite.
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Der Rotor 4 ist in der Pumpkammer 3 angeordnet. In der äußeren peripheren Oberfläche 17 des Rotors 4 sind Schlitze 18 gebildet. Der Schlitz 18 ist gebildet durch das Ausschneiden der äußeren peripheren Oberfläche des Rotors 4 von der ersten Endoberfläche 5a des Rotors 4 bis zu der zweiten Endoberfläche 5b des Rotors 4. Der Rotor 4 ist mit dem Motor 20, der ein Antriebsgerät ist, über den Schaft 9, der als ein Drehschaft fungiert, verbunden. Der Drehschieber 6 ist in dem Schlitz 18 angeordnet, so dass sich der Drehschieber 6 entlang der radialen Richtung herausschieben und darin hineinziehen kann. Während der Rotor 4 rotiert, ragt der Drehschieber 6 radial aus dem Schlitz 18 heraus und die Spitze des Drehschiebers 6 gleitet auf der Nockenoberfläche 16.
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Mit Bezug auf die 2 wird die Konfiguration der Pumpkammer 3 beschrieben. Wie in der 2 gezeigt, umgibt die Nockenoberfläche 16 des Nockenringteils 8 die äußere periphere Oberfläche 17 des Rotors 4, um eine Lücke zwischen der Nockenoberfläche 16 und der äußeren peripheren Oberfläche 17 des Rotors 4 zu bilden, wenn die Pumpkammer 3 von der Oberseite betrachtet wird. Weiter hat die äußere periphere Oberfläche 17 eine kreisförmige Form und die Nockenoberfläche 16 hat eine elliptische Form wenn in der axialen Richtung betrachtet. Entsprechend ändert sich die Größe der Lücke zwischen der äußeren peripheren Oberfläche 17 und der Nockenoberfläche 16 periodisch in der Umfangsrichtung. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Bereich, in dem die Größe der Lücke zwischen der äußeren peripheren Oberfläche 17 und der Nockenoberfläche 16 am kleinsten ist (oberer Abstand 22) an zwei Positionen in der Umfangsrichtung gebildet.
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Jedes aus dem Rotor 4 und dem Drehschieber 6 ist zusammengesetzt aus einem Rohmaterial enthaltend ein in Karbon eingebundenes Harz. Das Karbonmaterial enthält Karbon in einem Anteil von 50% oder mehr des Gewichts, basierend auf dem Gewicht des Karbonmaterials. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Karbon Graphit und das Harz ist ein wärmehärtbares Harz, insbesondere ein Phenolharz. Jedoch ist das wärmehärtbare Harz nicht auf Phenolharz beschränkt, sondern kann jedes andere wärmehärtbares Harz sein, wie ein Epoxidharz.
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Das Karbonmaterial, das den Rotor 4 bildet, kann verschieden sein von dem Karbonmaterial, das den Drehschieber 6 bildet. Zum Beispiel kann ein Additiv zu dem Karbonmaterial des Rotors 4 hinzugefügt sein, um die Abriebfestigkeit des Rotors 4 zu erhöhen bezüglich der Reibung zwischen dem Drehschieber 6 und dem Schlitz 18, um höher zu sein als die Abriebfestigkeit des Drehschiebers 6. Der Gewichtsanteil des Karbons in dem Karbonmaterial des Rotors 4 kann sich unterscheiden von dem Gewichtsanteil des Karbons in dem Karbonmaterial des Drehschiebers 6. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Gewichtsanteil des Karbons in dem Karbonmaterial des Drehschiebers 6 höher als der in dem Karbonmaterial des Rotors 4.
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Der Betrieb und der Effekt der Drehschieberpumpe 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Die Leistungsfähigkeit der Drehschieberpumpe hängt davon ab, ob der obere Abstand 22, eine Lücke zwischen der ersten Endoberfläche 5a des Rotors 4 und der Wandoberfläche 11, eine Lücke zwischen der zweiten Endoberfläche 5b des Rotors 4 und der Zweitseiten-Wandoberfläche 13 des Pumpenabdeckteils 12, eine Lücke zwischen der ersten Endoberfläche 7a des Drehschiebers 6 und der Wandoberfläche 11, und eine Lücke zwischen der zweiten Endoberfläche 7b des Drehschiebers 6 und der Wandoberfläche 13 (nachfolgend zusammen bezeichnet als Abstand) eine passende Größe haben. Insbesondere wenn die Drehschieberpumpe 1 eine Trockenpumpe ist, ist es wichtig, dass der Abstand klein gehalten wird, selbst wenn sich die Temperatur innerhalb der Pumpkammer 3 aufgrund von Expansion und Kompression innerhalb der Pumpkammer 3 ändert, da Luft mit einem geringen Viskositätskoeffizienten angesaugt und ausgestoßen wird. Außerdem ist der Nockenringteil 8 vorzugsweise aus Metall gemacht, wie rostfreiem Stahl (SUS), um die Reibungshitze, die in der Pumpkammer 3 von dem Gleiten des Rotors 4 oder des Drehschiebers 6 erzeugt wird, nach außerhalb der Drehschieberpumpe 1 zu transferieren.
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Mit Bezug auf die 3 wird eine Beziehung zwischen Gewichtsanteil des Harzes in dem Karbonmaterial und dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Karbonmaterials beschrieben. Ein erstes Karbonmaterial C1 ist ein Karbonmaterial, in dem der Gewichtsanteil des Harzes am geringsten ist unter den ersten bis dritten Karbonmaterialien und zum Beispiel ist der Gewichtsanteil des Harzes 21%. Ein zweites Karbonmaterial C2 ist ein Karbonmaterial, in dem der Gewichtsanteil des Harzes am größten ist unter den ersten bis dritten Karbonmaterialien, der Gewichtsanteil des Harzes ist zum Beispiel 30%. Ein drittes Karbonmaterial C3 ist ein Karbonmaterial, in dem der Gewichtsanteil des Harzes größer ist als in dem ersten Karbonmaterial C1 und kleiner als im zweiten Karbonmaterial C2, zum Beispiel ist der Gewichtsanteil des Harzes 24%. Wie in der 3 gezeigt erhöht sich der lineare Ausdehnungskoeffizient von jedem des ersten bis dritten Karbonmaterials linear mit einem Anstieg der Temperatur. Außerdem haben die linearen Ausdehnungskoeffizienten des ersten bis dritten Karbonmaterials, bei derselben Temperatur, eine Beziehung, in der der lineare Ausdehnungskoeffizient des ersten Karbonmaterials C1 < dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des dritten Karbonmaterials C3 < dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des zweiten Karbonmaterials C2; das heißt, dass sich der lineare Ausdehnungskoeffizient des Karbonmaterials erhöht mit einer Erhöhung des Gewichtsanteils des im Karbon eingebundenen Harzes.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist jedes aus dem Rotor 4 und dem Drehschieber 6 gebildet aus dem Karbonmaterial, das ein in Karbon eingebundenes Harz enthält. Entsprechend kann, im Vergleich zu dem Fall, in dem der Rotor und Drehschieber nur aus Karbon gebildet sind, der lineare Ausdehnungskoeffizient des Rotors 4 und der lineare Ausdehnungskoeffizient des Drehschiebers 6 erhöht werden, um ungefähr oder gleich dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Nockenringteils 8 zu sein, der aus Metall gebildet ist. Wenn ein Unterschied zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Rotors 4 und dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Nockenringteils 8 und ein Unterschied zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Drehschiebers 6 und dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Nockenringteils 8 verringert werden, expandieren oder kontrahieren der Rotor 4 und der Drehschieber 6 in demselben Ausmaß wie der Nockenringteil 8 gemäß der Temperatur in der Pumpkammer 3. Somit ist es möglich, den Änderungsbetrag des Abstandes als Antwort auf die Temperaturänderung zu reduzieren. Somit kann, selbst wenn die Drehschieberpumpe 1 eine Trockenpumpe ist, der Abstand einfach gering gehalten werden, unabhängig von der Temperatur in der Pumpkammer 3, und die Verringerung in der Leistungsfähigkeit der Drehschieberpumpe 1 kann gedämpft werden. Außerdem werden, weil der Gewichtsanteil des Karbons in dem Karbonmaterial 50% oder mehr ist, die selbstschmierende Eigenschaft des Rotors 4 (der einen geringen Reibkoeffizienten bezogen auf Metall hat) und die selbstschmierende Eigenschaft des Drehschiebers 6 hergestellt werden, so dass der Rotor 4 und der Drehschieber 6 sanft gleiten können.
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Außerdem ist es, wenn der Abstand kleingehalten wird unabhängig von der Temperatur in der Pumpkammer 3, möglich, die Menge der Luft zu dämpfen, die zum Beispiel durch die Lücke zwischen der zweiten Endoberfläche 5b des Rotors 4 und der Wandoberfläche 13 (Seitenabstand des Rotors 4), der Lücke zwischen der zweiten Endoberfläche 7b des Drehschiebers 6 und der Wandoberfläche 13 (Seitenabstand des Drehschiebers 6) und dem oberen Abstand 22 leckt. Entsprechend ist es möglich, die Anzahl der Drehschieber 6, die die Pumpkammer 3 unterteilen, zu reduzieren, oder es ist möglich, die Pumpenleistung zu erhöhen durch das Erhöhen des Drucks in dem Druckprozess und das Dämpfen des Rückflusses von Abgas.
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Typischerweise hat ein wärmehärtbares Harz eine große Hitzebeständigkeit verglichen mit einem thermoplastischen Harz. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es, weil das in dem Karbonmaterial enthaltene Harz ein wärmehärtbares Harz ist, möglich, die Hitzebeständigkeit des Rotors 4 und die Hitzebeständigkeit des Drehschiebers 6 zu verbessern. Obwohl die vorliegende Ausführungsform den Fall zeigt, in dem das Harz ein wärmehärtbares Harz ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, und das Harz kann ein anderes Harz sein als das wärmehärtbare Harz, wie ein thermoplastisches Harz.
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In dem Schlitz 18 ist es, da der Drehschieber 6 bezogen auf den Rotor 4 gleitet, wünschenswert, dass sich eines aus dem Rotor 4 oder dem Drehschieber 6 bevorzugt gegenüber zu dem anderen abnutzt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Gewichtsanteil des Karbons geringer in dem Karbonmaterial, das den Rotor 4 bildet, als in dem Karbonmaterial, das den Drehschieber 6 bildet. Da Karbon (Graphit) eine Schichtstruktur hat, nutzt sich der Drehschieber 6 mit einem größeren Gewichtsanteil des Karbons bevorzugt ab. Somit ist es, in Bezug auf den Austausch von Teilen aufgrund Abnutzung, kosteneffektiver als wenn sich der Rotor 4 bevorzugt abnutzt.
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Obwohl die vorliegende Ausführungsform beschrieben wurde in Zusammenhang mit dem Fall, in dem der Rotor 4 und der Drehschieber 6 gebildet sind aus den jeweiligen Karbonmaterialien, die ein in Karbon eingebundenes Harz enthalten, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Nur der Rotor 4 kann aus dem Karbonmaterial, das ein in Karbon eingebundenes Harz enthält, gebildet sein, oder nur der Drehschieber 6 kann aus dem Karbonmaterial, das ein in Karbon eingebundenes Harz enthält, gebildet sein. Außerdem können der Rotor 4 und der Drehschieber 6 gebildet sein aus den Karbonmaterialien mit denselben Gewichtsanteilen des Karbons, oder der Rotor 4 kann gebildet sein aus dem Karbonmaterial mit einem größeren Gewichtsanteil des Karbons als der Drehschieber 6.
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In einigen Ausführungsformen kann, in der obigen Konfiguration der Drehschieberpumpe 1, jedes aus dem Rotor 4 und dem Drehschieber 6 gebildet sein aus dem Karbonmaterial mit einem Gewichtsanteil des Harzes in dem Karbonmaterial von 30% oder weniger.
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Wärmehärtbare Harze haben oft eine Wasserabsorbierbarkeit. Entsprechend sind, wenn ein wärmehärtbares Harz in dem Karbonmaterial enthalten ist, der Rotor 4 und der Drehschieber 6, die aus diesem Karbonmaterial gebildet sind, ausgedehnt durch Wasser, das in dem wärmehärtbaren Harz absorbiert ist, was zu einer Verringerung der Formbeständigkeiten des Rotors 4 und des Drehschiebers 6 führt.
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Gemäß den Erkenntnissen der vorliegenden Erfinder ist es, wenn der Gewichtsanteil des Harzes 30% oder weniger ist, möglich, das Änderungsmaß der Form durch die Expansion zu reduzieren, und gleichzeitig den Abstand gering zu halten unabhängig von der Temperatur in der Pumpkammer 3. Gemäß der obigen Ausführungsform werden, weil jedes aus dem Rotor 4 und dem Drehschieber 6 gebildet ist aus dem Karbonmaterial mit einem Gewichtsanteil des Harzes von 30% oder weniger, die Formbeständigkeiten des Rotors 4 und des Drehschiebers 6 verbessert und die Verringerung in der Leistungsfähigkeit der Drehschieberpumpe 1 kann weiter gedämpft werden.
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In einigen Ausführungsformen kann, in der obigen Konfiguration der Drehschieberpumpe 1, jedes aus dem Rotor 4 und dem Drehschieber 6 gebildet sein aus dem Karbonmaterial mit einem Gewichtsanteil des Harzes in dem Karbonmaterial von 20% oder mehr und 30% oder weniger. In diesem Fall kann der Nockenringteil 8 aus Aluminium gebildet sein, und der Nockenringteil 8, der Scheibenplattenteil 10 und der Bolzenfixierungsteil 14b des Flanschteils 14 können integral ausgebildet sein als ein aus Aluminium gebildetes Teil.
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Wenn der Rotor und der Drehschieber nur aus Karbon gebildet sind, ist der Nockenringteil oft aus Metall gebildet, das unterschiedlich ist von dem Scheibenplattenteil und dem Flanschteil und das einen linearen Ausdehnungskoeffizienten hat, der nahe ist an dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Rotors oder der Drehschiebers. Da zum Beispiel der lineare Ausdehnungskoeffizient von SUS näher an dem linearen Ausdehnungskoeffizienten von Karbon ist als der lineare Ausdehnungskoeffizient von Aluminium, kann der Nockenringteil aus SUS gebildet sein, während der Scheibenplattenteil und der Flanschteil aus Aluminium gebildet sind, um das Gewicht zu reduzieren oder die thermische Leitfähigkeit zu verbessern. In diesem Fall werden der Nockenringteil, der Scheibenplattenteil und der Flanschteil separat gestaltet und hergestellt.
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Gemäß den Erkenntnissen der vorliegenden Erfindung kann, wenn der Gewichtsanteil des Harzes, der 20% oder mehr und 30% oder weniger ist, der lineare Ausdehnungskoeffizient des Karbonmaterials ungefähr oder gleich dem linearen Ausdehnungskoeffizienten von Aluminium sein.
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Außerdem kann, wenn jedes aus dem Rotor 4 und dem Drehschieber 6 aus dem Karbonmaterial mit einem Gewichtsanteil des Harzes von 20% oder mehr und 30% oder weniger gebildet ist, der Nockenringteil 8 aus Aluminium gebildet sein, und das Gewicht des Nockenringteils 8 kann reduziert werden. Außerdem wird, wenn der Nockenringteil 8 aus Aluminium gebildet ist, die thermische Leitfähigkeit des Nockenringteils 8 verbessert, so dass es möglich ist, die in der Pumpkammer 3 erzeugte Reibungshitze problemlos abzugeben und einen Anstieg der Temperatur in der Pumpkammer 3 zu dämpfen.
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Außerdem können, wenn der Nockenringteil 8, der Scheibenplattenteil 10 und der Bolzenfixierungsteil 14b integral ausgebildet sind als ein aus Aluminium gebildetes Teil, die drei Teile als ein einziges Teil (integriertes Teil) gestaltet und hergestellt werden, so dass es möglich ist, die Anzahl der Teile des Pumpengehäuses 2 zu reduzieren. Somit ist es möglich, die Gestaltungs- und Herstellungskosten der Drehschieberpumpe 1 zu reduzieren. Außerdem ist es möglich, die Hitzeabgabe verglichen mit dem Fall, in dem sie separate Teile sind, zu verbessern.
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Wenn der Nockenringteil durch das Sinterverfahren hergestellt wird, ist es notwendig, einen Entfettungsprozess durchzuführen, um einen Austritt von Öl aus dem Nockenringteil während des Betriebs der Drehschieberpumpe zu verhindern. Wenn jedoch der Nockenringteil 8 aus Aluminium gebildet ist, kann es zusammen mit dem Scheibenplattenteil 10 und dem Bolzenfixierungsteil 14b als ein integriertes Teil mittels des Druckgussverfahrens hergestellt werden, so dass ein Austritt von Öl aus dem Nockenringteil 8 verhindert werden kann. Es ist somit möglich, den Entfettungsprozess zu eliminieren, und es ist möglich, die Herstellungskosten der Drehschieberpumpe 1 zu reduzieren.
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Obwohl in der obigen Ausführungsform der Nockenringteil 8, der Scheibenplattenteil 10 und der Bolzenfixierungsteil 14 als ein einzelnes Teil (integriertes Teil, das aus Aluminium gebildet ist) ausgebildet sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel kann das integrierte Teil gebildet sein aus Metall außer Aluminium, wie SUS oder Eisen. Selbst in einem solchen Fall können der lineare Ausdehnungskoeffizient des Rotors 4 und der lineare Ausdehnungskoeffizient des Drehschiebers 6 ungefähr oder gleich dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des integrierten Teils sein durch das Anpassen des Gewichtsanteils des Harzes in dem Karbonmaterial. Wenn das integrierte Teil aus SUS gemacht ist, kann die Rostbeständigkeit des integrierten Teils verbessert werden im Vergleich zu dem Fall, in dem das integrierte Teil aus Aluminium gemacht ist. Wenn das integrierte Teil aus Eisen gemacht ist, kann das Pumpengehäuse 2 zu geringen Kosten hergestellt werden im Vergleich zu dem Fall, in dem das integrierte Teil aus Aluminium gemacht ist.
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Die Drehschieberpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Verschiedene Modifikationen können gemacht werden, ohne von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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