JPS59168291A - ベ−ン型ポンプ用のセラミツク製ロ−タ - Google Patents
ベ−ン型ポンプ用のセラミツク製ロ−タInfo
- Publication number
- JPS59168291A JPS59168291A JP4274583A JP4274583A JPS59168291A JP S59168291 A JPS59168291 A JP S59168291A JP 4274583 A JP4274583 A JP 4274583A JP 4274583 A JP4274583 A JP 4274583A JP S59168291 A JPS59168291 A JP S59168291A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- vane
- ceramic
- divided
- shaft
- 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
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はベーンＭ真空ポンプなどのべ＾ン型ポンプの
ロータの改良に門するものである。
ロータの改良に門するものである。
ベーン型ポンプは客種型のポンプであり、ケーシングと
ベーンによって区切られる容積で排気容量が決定され、
大容量のものになるとケーシングはもとより四−夕も大
きなものが必要とされる。
ベーンによって区切られる容積で排気容量が決定され、
大容量のものになるとケーシングはもとより四−夕も大
きなものが必要とされる。
とくにロータは耐食性、耐摩耗性が大きいと共に素材の
均質性１寸法安定性及び加工性が良好なことなどの必要
特性が要求され、大型ロータの製造を困鑓にしている。
均質性１寸法安定性及び加工性が良好なことなどの必要
特性が要求され、大型ロータの製造を困鑓にしている。
本発明の目的は通常の大きさあるいは大型であっても製
造し易くかつ耐食性大などの必要特性を備工た、ベーン
型ポンプの四−夕を提供することにある。
造し易くかつ耐食性大などの必要特性を備工た、ベーン
型ポンプの四−夕を提供することにある。
本発明者はベーン型ポンプ、とくに四−タノ研究におい
て四−夕の分割体を形成し、これを組付けて所定のロー
タとなすことにより、大型のロータに対しても安価に且
つ製造し易くなし得姓ものであり、かつｐ−身分割体を
セラミック質にて形成することに成功し、必要特性を備
えた四−夕が得られるようにしたものである。すなわち
、本発明の他の目的はセラミック質の分割体にて構成さ
れた、ベーン型ポンプ用の四−夕を提供することにある
。
て四−夕の分割体を形成し、これを組付けて所定のロー
タとなすことにより、大型のロータに対しても安価に且
つ製造し易くなし得姓ものであり、かつｐ−身分割体を
セラミック質にて形成することに成功し、必要特性を備
えた四−夕が得られるようにしたものである。すなわち
、本発明の他の目的はセラミック質の分割体にて構成さ
れた、ベーン型ポンプ用の四−夕を提供することにある
。
次に本発明の一実施例により図面に基いて説明する。図
において、１はロータを形成するための四−身分割体（
以下、単に分割体という。）であって、所定厚さの円形
板状をなし、セラミック質にて形成されている。２は分
割体１の中心に貫設された軸孔であって、２人は軸孔２
の一部に設けられたキー溝である。３〜３は前記軸孔２
に対し対称位置に形成されたスリット状のベーン溝であ
り、後述するベーン５〜５が挿入される。前記分割体１
はＡＡ’ｚ Ｏｓ ＋ ＺｒＯ２、Ｓ ｌｓ Ｎ４ 、
Ｓ ｉｃ、サイアロン、及びこれらと金属との複合体
、あるいはこれらとプラスチックスとの複合体、などを
主成分としたセラミック質にて形成される。なお、分割
体１はロータの形成に必要な個数、本例では３個用意さ
れる。しかして本例の分割体１〜１は例えば次のように
して形成されている。焼結促進剤としてＭｇＣＯ５Ｏ，
５重量％（以下、単に％と略記する。）及びＣａ ＣＯ
ｘ Ｏ，５％、及び残部がｌ？ｚ ａｓ （平均粒径
０．４μｍ１純度９９９％）の配合物１００重量部に対
し、Ｓ ｉＯｚ １．５重量部からなる混合物をつくり
、これに結合剤（ポリビニルアルコール）０．５部と水
１００部を加えて混練物となす。しかる後、この混練物
を噴霧乾燥により造粒し、平均粒径約３０μｍ１かさ比
重０．９ｇ／ｄの粒体となし、この粒体を成形型（図示
せず。）に入れ常温でプレス成形（成形圧約１ｔ／ｄ）
ｔ、た後、脱型し、得られた成形品を約１３５０〜１７
００°Ｃ１本例は１６００℃で約１時間焼成しアルミナ
セラミック質よりなる分割体１〜１となした。
において、１はロータを形成するための四−身分割体（
以下、単に分割体という。）であって、所定厚さの円形
板状をなし、セラミック質にて形成されている。２は分
割体１の中心に貫設された軸孔であって、２人は軸孔２
の一部に設けられたキー溝である。３〜３は前記軸孔２
に対し対称位置に形成されたスリット状のベーン溝であ
り、後述するベーン５〜５が挿入される。前記分割体１
はＡＡ’ｚ Ｏｓ ＋ ＺｒＯ２、Ｓ ｌｓ Ｎ４ 、
Ｓ ｉｃ、サイアロン、及びこれらと金属との複合体
、あるいはこれらとプラスチックスとの複合体、などを
主成分としたセラミック質にて形成される。なお、分割
体１はロータの形成に必要な個数、本例では３個用意さ
れる。しかして本例の分割体１〜１は例えば次のように
して形成されている。焼結促進剤としてＭｇＣＯ５Ｏ，
５重量％（以下、単に％と略記する。）及びＣａ ＣＯ
ｘ Ｏ，５％、及び残部がｌ？ｚ ａｓ （平均粒径
０．４μｍ１純度９９９％）の配合物１００重量部に対
し、Ｓ ｉＯｚ １．５重量部からなる混合物をつくり
、これに結合剤（ポリビニルアルコール）０．５部と水
１００部を加えて混練物となす。しかる後、この混練物
を噴霧乾燥により造粒し、平均粒径約３０μｍ１かさ比
重０．９ｇ／ｄの粒体となし、この粒体を成形型（図示
せず。）に入れ常温でプレス成形（成形圧約１ｔ／ｄ）
ｔ、た後、脱型し、得られた成形品を約１３５０〜１７
００°Ｃ１本例は１６００℃で約１時間焼成しアルミナ
セラミック質よりなる分割体１〜１となした。
なお、アルミナセラミック質の硬度及び耐摩耗性を所定
の値以上、たとえばロックウェル硬証０ＨＲＡ（ロック
ウェルＡスケール）以上、にするには焼成した分割体１
〜１にはアルミナを約８０〜９８％含有させることが必
要である。すなわち、アルミナ含有量が９９％以上では
焼成表面の平滑さがなくなり、焼成温度も１８００°Ｃ
以上となり不利であり、アルミナ含有量が７９％以下で
は機械的強度や硬度が低いものとなり、実用上不利であ
る。アルミナには焼結助剤として金属炭酸塩、あるいは
Ｓ ｉ０２ 、 ＭｇＯ，Ｃａｂ、 ＺｒＯ２＋ Ｔｉ
０ｚ ＋ＢａＯなど金属酸化物の１種以上を０．１〜４
％加え、焼結温度を１７００°Ｃ以下になすことができ
、硬度及び耐摩耗性を実用可能になし得る。
の値以上、たとえばロックウェル硬証０ＨＲＡ（ロック
ウェルＡスケール）以上、にするには焼成した分割体１
〜１にはアルミナを約８０〜９８％含有させることが必
要である。すなわち、アルミナ含有量が９９％以上では
焼成表面の平滑さがなくなり、焼成温度も１８００°Ｃ
以上となり不利であり、アルミナ含有量が７９％以下で
は機械的強度や硬度が低いものとなり、実用上不利であ
る。アルミナには焼結助剤として金属炭酸塩、あるいは
Ｓ ｉ０２ 、 ＭｇＯ，Ｃａｂ、 ＺｒＯ２＋ Ｔｉ
０ｚ ＋ＢａＯなど金属酸化物の１種以上を０．１〜４
％加え、焼結温度を１７００°Ｃ以下になすことができ
、硬度及び耐摩耗性を実用可能になし得る。
しかして、ベーン型の真空ポンプ１２を組付けるに際し
ては、ロータ軸４を分割体１〜１の軸孔２〜２に挿通せ
しめ、各分割体１〜１のベーン溝３〜６，３〜３，３〜
３，３〜３位置を合致させて重合状になした後、分割体
１〜１及びロータ軸４のキー溝２Ａ〜２人及び４人間に
キー５を挿着して各分割体１〜１及びロータ軸４を耐食
性のある接着剤、溶着等により固定してロータ７が形成
される。そして形成したロータ６の各ベーン溝３〜６に
はアルミナ等のセラミック質あるいは固体潤滑材（黒鉛
、ＭＯＳ、、ＢＮなど）及びこれらの複合材よりなりベ
ーン溝３〜３とほとんど回申で四−夕７と同長のベーン
６〜６が、出入り可能に挿着され、第５図及び第６図に
示すように、ハウジング８内部８Ａの偏心位置にロータ
７が支承された真空ポンプ１２が組付けられる。なお、
第５図及び第６図において９，９はロータ軸４の軸受、
１０．１０はハウジング用のキャップ、１１はシール、
８Ｂはハウジング８の吸入口、８Ｃは排気口であり、分
割体１〜１及びベーン６〜６以外の真空ポンプ１２の各
部材は金属あるいは樹脂等にて形成される。がロータ軸
４．ハウジング８．キー５をセラミック質とすることも
できる。
ては、ロータ軸４を分割体１〜１の軸孔２〜２に挿通せ
しめ、各分割体１〜１のベーン溝３〜６，３〜３，３〜
３，３〜３位置を合致させて重合状になした後、分割体
１〜１及びロータ軸４のキー溝２Ａ〜２人及び４人間に
キー５を挿着して各分割体１〜１及びロータ軸４を耐食
性のある接着剤、溶着等により固定してロータ７が形成
される。そして形成したロータ６の各ベーン溝３〜６に
はアルミナ等のセラミック質あるいは固体潤滑材（黒鉛
、ＭＯＳ、、ＢＮなど）及びこれらの複合材よりなりベ
ーン溝３〜３とほとんど回申で四−夕７と同長のベーン
６〜６が、出入り可能に挿着され、第５図及び第６図に
示すように、ハウジング８内部８Ａの偏心位置にロータ
７が支承された真空ポンプ１２が組付けられる。なお、
第５図及び第６図において９，９はロータ軸４の軸受、
１０．１０はハウジング用のキャップ、１１はシール、
８Ｂはハウジング８の吸入口、８Ｃは排気口であり、分
割体１〜１及びベーン６〜６以外の真空ポンプ１２の各
部材は金属あるいは樹脂等にて形成される。がロータ軸
４．ハウジング８．キー５をセラミック質とすることも
できる。
しかして、ロータ軸４の外端はカップリング１３を介し
て駆動源により高速回転され、流体は吸入口８Ｂよりハ
ウジング８内部８Ａに吸入され、排気口８Ｃより排出さ
れる。すなわち、四−夕７の高速回転による遠心力にて
ベーン６〜６が突出しハウジング８内部８Ａ壁に沿って
回転されることにより通常のベーン型の真空ポンプ１２
と同様に、吸入口８Ｂより入った流体は排気口８Ｃより
排出される。
て駆動源により高速回転され、流体は吸入口８Ｂよりハ
ウジング８内部８Ａに吸入され、排気口８Ｃより排出さ
れる。すなわち、四−夕７の高速回転による遠心力にて
ベーン６〜６が突出しハウジング８内部８Ａ壁に沿って
回転されることにより通常のベーン型の真空ポンプ１２
と同様に、吸入口８Ｂより入った流体は排気口８Ｃより
排出される。
使用試験によれば、本例のアルミナセラミック質よりな
る分割体１〜１を組付けたロータ７は、たとえば回転数
１７５Ｏｒ、ｐ、ｍにて連続２０００時間使用したが異
常がなかった。
る分割体１〜１を組付けたロータ７は、たとえば回転数
１７５Ｏｒ、ｐ、ｍにて連続２０００時間使用したが異
常がなかった。
本考案は前記した実施例に限定するものではなく、以下
の各実施態様になすことができる。すなわち、 （ａ） 分割体１〜１による田−夕７の組付けは、第
７図及び第８図に示すロータ２７のように、セラミック
質のロータ軸２４にセラミック質の分割体２１〜２１を
挿着するに際し、樹脂、耐食性金属などの非セラミック
質の分割体２ＭＡ〜２１Ａを介在せしめて組付けること
、また四−遠軸２４に分割体２１〜２１，２１Ａ、２１
Ａを固着する手段は各分割体２１〜２１，２１Ａ、２１
Ａにおいて部分的なキー着手段、あるいはビン着手段（
図示せず。）になすこと。なお、第７図及び第８図にお
いて、２５〜２５はキー、２３〜２３はベーン溝である
。
の各実施態様になすことができる。すなわち、 （ａ） 分割体１〜１による田−夕７の組付けは、第
７図及び第８図に示すロータ２７のように、セラミック
質のロータ軸２４にセラミック質の分割体２１〜２１を
挿着するに際し、樹脂、耐食性金属などの非セラミック
質の分割体２ＭＡ〜２１Ａを介在せしめて組付けること
、また四−遠軸２４に分割体２１〜２１，２１Ａ、２１
Ａを固着する手段は各分割体２１〜２１，２１Ａ、２１
Ａにおいて部分的なキー着手段、あるいはビン着手段（
図示せず。）になすこと。なお、第７図及び第８図にお
いて、２５〜２５はキー、２３〜２３はベーン溝である
。
亀）分割体の形状は、分割体を相互に組付ける際にベー
ン溝の位置が合致させ易くするため、第９図及び第１０
図に示す分割体３１．３１のように分割体３１．３１の
合せ面３１Ａ、３１Ａ側は段差状などの凹凸状に形成す
ること。なお、第９図及び第１０図において６２は軸孔
、６３〜３３はベーン溝である。
ン溝の位置が合致させ易くするため、第９図及び第１０
図に示す分割体３１．３１のように分割体３１．３１の
合せ面３１Ａ、３１Ａ側は段差状などの凹凸状に形成す
ること。なお、第９図及び第１０図において６２は軸孔
、６３〜３３はベーン溝である。
（ｅ） またセラミック質の分割体は第１１図〜第１
６図に示すように、田−夕の端部側となる分割体４１．
４１にはり一夕となる円形部とともに田−遠軸４４を一
体に形成せしめ、かつ円形部の合せ面４１Ａにはビン孔
４１Ｂを設けたものとなし、中間部となる分割体４２に
は合せ面４２Ａ、４２Ａに各々接続ピン４２Ｂ、４２Ｂ
を突出せしめたものとなし、これらの分割体４１，４２
．４１を組付けて所定のロータ４７となすこと。
６図に示すように、田−夕の端部側となる分割体４１．
４１にはり一夕となる円形部とともに田−遠軸４４を一
体に形成せしめ、かつ円形部の合せ面４１Ａにはビン孔
４１Ｂを設けたものとなし、中間部となる分割体４２に
は合せ面４２Ａ、４２Ａに各々接続ピン４２Ｂ、４２Ｂ
を突出せしめたものとなし、これらの分割体４１，４２
．４１を組付けて所定のロータ４７となすこと。
（ｄ） セラミック質の分割体の成形手段は前述した
乾式のプレス成形の他、流し込み成形あるいは押出し成
形を採用すること、 が可能である。
乾式のプレス成形の他、流し込み成形あるいは押出し成
形を採用すること、 が可能である。
以上説明したように本発明は、ベーン溝を有し回転可能
にハウジング内に収容されるベーン型ポンプの四−夕で
あって、該四−夕はセラミック質にて形成された円形状
の分割体が所定数重合させて組付けられてなるものとな
したので、ベーン溝ニハヘーンを挿着せしめベーン型ポ
ンプ用のロータとなし得るものである。しかして本発明
による四−夕は分割体を組付けて形成されるため、大形
ロータでありても形成し易く、がっセラミック質にて形
成するので、その材質特性として耐食性及び耐摩耗性が
大であり、成形に際しては一体成形とは異なり、素材の
均質性、寸法安定性及び加工容易性が良好であり、ベー
ン型ポンプ用ロータとしての必要特性を充分に具備した
ものである。とくに、本発明四−夕は分割体を組付ける
タイプとなしたため、大型四−夕であっても安価に製作
することができ、かつセラミック質であっても大型ロー
タとなし得る特長を有する。
にハウジング内に収容されるベーン型ポンプの四−夕で
あって、該四−夕はセラミック質にて形成された円形状
の分割体が所定数重合させて組付けられてなるものとな
したので、ベーン溝ニハヘーンを挿着せしめベーン型ポ
ンプ用のロータとなし得るものである。しかして本発明
による四−夕は分割体を組付けて形成されるため、大形
ロータでありても形成し易く、がっセラミック質にて形
成するので、その材質特性として耐食性及び耐摩耗性が
大であり、成形に際しては一体成形とは異なり、素材の
均質性、寸法安定性及び加工容易性が良好であり、ベー
ン型ポンプ用ロータとしての必要特性を充分に具備した
ものである。とくに、本発明四−夕は分割体を組付ける
タイプとなしたため、大型四−夕であっても安価に製作
することができ、かつセラミック質であっても大型ロー
タとなし得る特長を有する。
図は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は四−
夕を構成する分割体の平面図、第２図は同分割体の側面
図、第６図は第１図旧−Ｎ線における断面図、第４図は
分割体により形成された田−タの正面図、第５図は分割
体によるロータを組付けたベーンポンプの縦断面図、第
６図は第５図ＶＩ−Ｗ線における断面図である。第７図
は分割体構成による四−夕の他例を示す正面図、第８図
は第７図四−夕の側面図である。第９図は四−夕を構成
する分割体の他例を示す斜視図、第１０図は組付は形成
したロータの他例を示す斜視図である。 第１１図は分割体構成によるロータのさらに他例を示す
分解図、第１２図は第１１図の■−Ｘ１線における断面
図、第１３図は第１１図のＸＩ−ＸＩＩＩ線における断
面図である。 １．２１，２１Ａ、３１，４１．４２・・・ロータ分割
体２．３２・・・軸 孔 ２Ａ、４Ａ・・・キー
溝３．２３．３３・・・ベーン溝 ４．２４．４４・・
・ロータ軸５．２５・・・キー ６・・・ベー
ン７．２７．４７・・・ロータ ８・・・ハウジング
８Ａ・・・ハウジング内部 ’８Ｂ・・・吸入口８Ｃ・
・・排気口 ９・・・軸 受１２・・・真空
ポンプ 出 願 人 株式会社 ノリタケカンパニーリ
ミテド代 理 人 弁理士 岡 １） 英
彦第７図 ２７ 第８図 ３ 第９図 第１０図 ３３１
夕を構成する分割体の平面図、第２図は同分割体の側面
図、第６図は第１図旧−Ｎ線における断面図、第４図は
分割体により形成された田−タの正面図、第５図は分割
体によるロータを組付けたベーンポンプの縦断面図、第
６図は第５図ＶＩ−Ｗ線における断面図である。第７図
は分割体構成による四−夕の他例を示す正面図、第８図
は第７図四−夕の側面図である。第９図は四−夕を構成
する分割体の他例を示す斜視図、第１０図は組付は形成
したロータの他例を示す斜視図である。 第１１図は分割体構成によるロータのさらに他例を示す
分解図、第１２図は第１１図の■−Ｘ１線における断面
図、第１３図は第１１図のＸＩ−ＸＩＩＩ線における断
面図である。 １．２１，２１Ａ、３１，４１．４２・・・ロータ分割
体２．３２・・・軸 孔 ２Ａ、４Ａ・・・キー
溝３．２３．３３・・・ベーン溝 ４．２４．４４・・
・ロータ軸５．２５・・・キー ６・・・ベー
ン７．２７．４７・・・ロータ ８・・・ハウジング
８Ａ・・・ハウジング内部 ’８Ｂ・・・吸入口８Ｃ・
・・排気口 ９・・・軸 受１２・・・真空
ポンプ 出 願 人 株式会社 ノリタケカンパニーリ
ミテド代 理 人 弁理士 岡 １） 英
彦第７図 ２７ 第８図 ３ 第９図 第１０図 ３３１
Claims (1)
- ベーン溝を有し回転可能にハウジング内に収容されるベ
ーン型ポンプのロータであって、該ロータはセラミック
質にて形成された円形状の分割体が所定数重合させて組
付けられてなることを特徴としたベーン型ポンプ用のセ
ラミック製胃−タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274583A JPS59168291A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | ベ−ン型ポンプ用のセラミツク製ロ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274583A JPS59168291A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | ベ−ン型ポンプ用のセラミツク製ロ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59168291A true JPS59168291A (ja) | 1984-09-21 |
Family
ID=12644548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4274583A Pending JPS59168291A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | ベ−ン型ポンプ用のセラミツク製ロ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59168291A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002062459A1 (en) * | 2001-02-06 | 2002-08-15 | De Jong Engineering Elburg B.V. | Dividing device |
| US6503064B1 (en) * | 1999-07-15 | 2003-01-07 | Lucas Aerospace Power Transmission | Bi-directional low maintenance vane pump |
| US6629829B1 (en) | 1998-09-08 | 2003-10-07 | Ebara Corporation | Vane type rotary machine |
-
1983
- 1983-03-14 JP JP4274583A patent/JPS59168291A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6629829B1 (en) | 1998-09-08 | 2003-10-07 | Ebara Corporation | Vane type rotary machine |
| US6503064B1 (en) * | 1999-07-15 | 2003-01-07 | Lucas Aerospace Power Transmission | Bi-directional low maintenance vane pump |
| WO2002062459A1 (en) * | 2001-02-06 | 2002-08-15 | De Jong Engineering Elburg B.V. | Dividing device |
| US7037093B2 (en) | 2001-02-06 | 2006-05-02 | De Jong Engineering Elburg B.V. | Dividing device |
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