JPS62176970A - メカニカルシ−ル用焼結セラミツク製スラストワツシヤ - Google Patents
メカニカルシ−ル用焼結セラミツク製スラストワツシヤInfo
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- JPS62176970A JPS62176970A JP61005698A JP569886A JPS62176970A JP S62176970 A JPS62176970 A JP S62176970A JP 61005698 A JP61005698 A JP 61005698A JP 569886 A JP569886 A JP 569886A JP S62176970 A JPS62176970 A JP S62176970A
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Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
- Sealing Of Bearings (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】
産業上の利用分野
本発明は、メカニカルシールに係り、更に詳細にはメカ
ニカルシール用焼結セラミック製スラストワッシャに係
る。
ニカルシール用焼結セラミック製スラストワッシャに係
る。
従来の技術
各種のシールの一つとして一種の平行平面軸受であるメ
カニカルシールが知られており、メカニカルシールは互
いに他に対し押付けられた状態にて互いに摺動する二つ
のスラストワッシャを含んでおり、例えば自動車のエン
ジンの冷却水を循環供給するウォータポンプに組込まれ
ている。ウォータポンプに組込まれたメカニカルシール
に於ては、二つのスラストワッシャを互いに押圧する力
が小さい場合には水洩れが生じ、逆に二つのスラストワ
ッシャを押圧する力が大きすぎる場合には、二つのスラ
ストワッシャの溜動面に於て潤滑油膜切れが生じ、一般
に鳴きと称される異音が発生する。メカニカルシールに
於てはかかる相反する性質があるので、一般に、一方の
スラストワツシPは耐摩耗性に優れたアルミナの如きセ
ラミックにて形成され、他方のスラストワッシャはシー
ル性に帰れたカーボングラフ1イトにて形成されている
。
カニカルシールが知られており、メカニカルシールは互
いに他に対し押付けられた状態にて互いに摺動する二つ
のスラストワッシャを含んでおり、例えば自動車のエン
ジンの冷却水を循環供給するウォータポンプに組込まれ
ている。ウォータポンプに組込まれたメカニカルシール
に於ては、二つのスラストワッシャを互いに押圧する力
が小さい場合には水洩れが生じ、逆に二つのスラストワ
ッシャを押圧する力が大きすぎる場合には、二つのスラ
ストワッシャの溜動面に於て潤滑油膜切れが生じ、一般
に鳴きと称される異音が発生する。メカニカルシールに
於てはかかる相反する性質があるので、一般に、一方の
スラストワツシPは耐摩耗性に優れたアルミナの如きセ
ラミックにて形成され、他方のスラストワッシャはシー
ル性に帰れたカーボングラフ1イトにて形成されている
。
かかる従来のメカニカルシールに於ては、そのセラミッ
ク製のスラストワッシャは気孔率が7%程庶の高密麿の
焼結セラミックにて形成されており、強度等の機械的性
質には優れているが、保油性が不十分であるため、特に
ウォータポンプの回転速度が比較的小さい領域に於て異
音が発生し易いという問題がある。
ク製のスラストワッシャは気孔率が7%程庶の高密麿の
焼結セラミックにて形成されており、強度等の機械的性
質には優れているが、保油性が不十分であるため、特に
ウォータポンプの回転速度が比較的小さい領域に於て異
音が発生し易いという問題がある。
本願発明者は、従来のメカニカルシールに於ける上述の
如き問題に鑑み、焼結セラミック製スラストワッシII
について実験的研究を行った結果、気孔率は8〜16%
の範囲にあることが好ましく、気孔率がこの範囲にある
焼結セラミックが使用Jされる場合に於ても、気孔の大
きさが小さすぎる場合には潤滑油が気孔に担持され難く
、逆に気孔が大きすぎる場合にはfl!滑油が気孔より
容易に流出してしまい、従ってこれら何れの場合に於て
も二つのスラストワッシャ間に於て潤滑油膜切れが生じ
、その結果鳴きが生じ易くなることが判明した。
如き問題に鑑み、焼結セラミック製スラストワッシII
について実験的研究を行った結果、気孔率は8〜16%
の範囲にあることが好ましく、気孔率がこの範囲にある
焼結セラミックが使用Jされる場合に於ても、気孔の大
きさが小さすぎる場合には潤滑油が気孔に担持され難く
、逆に気孔が大きすぎる場合にはfl!滑油が気孔より
容易に流出してしまい、従ってこれら何れの場合に於て
も二つのスラストワッシャ間に於て潤滑油膜切れが生じ
、その結果鳴きが生じ易くなることが判明した。
本発明は、本願発明者が行った実験的研究の結果得られ
た知見に基き、回転速度が比較的小さい領域に於ても5
?音が全く発生ずることがないよう改良されたメカニカ
ルシール用焼結セラミック製スラストワッシャを12供
することを目的としている。
た知見に基き、回転速度が比較的小さい領域に於ても5
?音が全く発生ずることがないよう改良されたメカニカ
ルシール用焼結セラミック製スラストワッシャを12供
することを目的としている。
問題点を解決するための手段
上述の如き目的は、本発明によれば、多数の微小な気孔
を有する気孔率8〜16%の焼結セラミックよりなり、
気孔率が8%以上13%未満の範囲に於ては気孔の平均
径が50〜500μmであり、気孔率が13%以上16
%以下の範囲に於ては気孔の平均径が25〜500μm
であるメカニカルシール用焼結セラミック製スラストワ
ッシャによって達成される。
を有する気孔率8〜16%の焼結セラミックよりなり、
気孔率が8%以上13%未満の範囲に於ては気孔の平均
径が50〜500μmであり、気孔率が13%以上16
%以下の範囲に於ては気孔の平均径が25〜500μm
であるメカニカルシール用焼結セラミック製スラストワ
ッシャによって達成される。
発明の作用及び効果
本発明によれば、多数の微小な気孔を有する焼結セラミ
ックよりなるスラストワッシャの気孔率が8〜16%に
設定され、気孔率が8%以上13%未満の範囲及び13
%以上16%以下の範囲についてそれぞれ気孔の平均径
が50〜500μm、25〜500μlk:設定される
ので、後に本願発明者が行った実験的研究の結果との1
31131に於て詳細に説明する如く、回転速度の小さ
い領域に於ても異音が発生ずることがなく、しかもシー
ル性に優れたメカニカルシール用焼結セラミック製スラ
ストワッシャを得ることができる。
ックよりなるスラストワッシャの気孔率が8〜16%に
設定され、気孔率が8%以上13%未満の範囲及び13
%以上16%以下の範囲についてそれぞれ気孔の平均径
が50〜500μm、25〜500μlk:設定される
ので、後に本願発明者が行った実験的研究の結果との1
31131に於て詳細に説明する如く、回転速度の小さ
い領域に於ても異音が発生ずることがなく、しかもシー
ル性に優れたメカニカルシール用焼結セラミック製スラ
ストワッシャを得ることができる。
本発明の一つの詳細な特徴によれば、スラストワッシャ
を構成するセラミックとして窒化ケイ素が選定される。
を構成するセラミックとして窒化ケイ素が選定される。
かかるスラストワッシャによれば、窒化ケイ素はアルミ
ナに比して強度、硬度、耐摩耗性等の性質に(奢れてい
るので、従来のスラストワッシャに比して耐久性を向上
させることができる。
ナに比して強度、硬度、耐摩耗性等の性質に(奢れてい
るので、従来のスラストワッシャに比して耐久性を向上
させることができる。
尚本発明のスラストワッシャは焼結セラミック製の伯の
部材の場合と同様、原料粉末としてのしラミック粉末を
リング状に圧縮成形し、これを不活性雰囲気中にて焼結
することにより形成されてよい。この場合気孔の平均径
は原料粉末に添加されるポリスチレンの如き樹脂製の粒
子の大きざを適宜に設定することにより行われてよい。
部材の場合と同様、原料粉末としてのしラミック粉末を
リング状に圧縮成形し、これを不活性雰囲気中にて焼結
することにより形成されてよい。この場合気孔の平均径
は原料粉末に添加されるポリスチレンの如き樹脂製の粒
子の大きざを適宜に設定することにより行われてよい。
また原料粉末には優れた焼結助剤として知られているス
ピネル(MOA I 204 )やイツトリア(Y2O
2)が添加されることが好ましく、気孔率は添加される
焼結助剤のaを多めに設定したり焼成温度を適宜に設定
することにより、上述の8〜16%の範囲に制御される
ことが好ましい。また使用されるセラミック粉末の平均
粒径は0.6〜1.2μm程度であることが好ましい。
ピネル(MOA I 204 )やイツトリア(Y2O
2)が添加されることが好ましく、気孔率は添加される
焼結助剤のaを多めに設定したり焼成温度を適宜に設定
することにより、上述の8〜16%の範囲に制御される
ことが好ましい。また使用されるセラミック粉末の平均
粒径は0.6〜1.2μm程度であることが好ましい。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
実施例
第1図は本発明によるスラストワッシャが採用されたメ
カニカルシールを備えた自動車用つA−タポンプを示す
縦断面図、第2図は第1図に示されたスラストワッシャ
を示す斜視図である。これらの図に於て、1はウォータ
ポンプを示しており、2はその本体を示している。本体
2は密封軸受3を介してシャフト4を軸線5の周りに回
転可能に支持している。シャフト4はその一端にてポン
プロータ6を担持しており、その他端にてプーリ7を担
持している。ポンプロータ6はエンジンよりの駆動力が
Vベルト8、プーリ7、シャフト4を経て伝達されるこ
とにより回転し、これにより第1図に於て矢印にて示さ
れている如く、冷tn水入口9より冷却水を吸引し冷却
水吐出口10を経てエンジン内の冷却水通路へ冷却水を
供給するようになっている。
カニカルシールを備えた自動車用つA−タポンプを示す
縦断面図、第2図は第1図に示されたスラストワッシャ
を示す斜視図である。これらの図に於て、1はウォータ
ポンプを示しており、2はその本体を示している。本体
2は密封軸受3を介してシャフト4を軸線5の周りに回
転可能に支持している。シャフト4はその一端にてポン
プロータ6を担持しており、その他端にてプーリ7を担
持している。ポンプロータ6はエンジンよりの駆動力が
Vベルト8、プーリ7、シャフト4を経て伝達されるこ
とにより回転し、これにより第1図に於て矢印にて示さ
れている如く、冷tn水入口9より冷却水を吸引し冷却
水吐出口10を経てエンジン内の冷却水通路へ冷却水を
供給するようになっている。
本体2とポンプロータ6との間にはメカニカルシール1
1が設けIうれている。メカニカルシール11は、図示
の実施例に於ては、二つのスラストワッシ1?12及び
13と、ゴム製のパツキン14を介してスラストワッシ
ャ13をスラストワッシャ12に対し押圧するコイルス
プリング15とを含んで43す、スラストワッシャ12
はクッションゴム16を介してポンプロータ6により支
持されており、スラストワッシャ13、パツキン14、
コイルスプリング15は外筒17を介して本体2により
支持されている。図示の実施例に於ては、スラストワッ
シャ12は多数の微小な気孔を有し、気孔率が8%以上
13%未満であり■気孔の平均径が50〜500μmで
ある窒化ケイ素の焼結体又は気孔率が13%以上16%
以下であり且気孔の平均径が25〜500μmである窒
化ケイ素の焼結体にて形成されており、スラストワツシ
171・3はカーボングラファイトにて形成されている
。
1が設けIうれている。メカニカルシール11は、図示
の実施例に於ては、二つのスラストワッシ1?12及び
13と、ゴム製のパツキン14を介してスラストワッシ
ャ13をスラストワッシャ12に対し押圧するコイルス
プリング15とを含んで43す、スラストワッシャ12
はクッションゴム16を介してポンプロータ6により支
持されており、スラストワッシャ13、パツキン14、
コイルスプリング15は外筒17を介して本体2により
支持されている。図示の実施例に於ては、スラストワッ
シャ12は多数の微小な気孔を有し、気孔率が8%以上
13%未満であり■気孔の平均径が50〜500μmで
ある窒化ケイ素の焼結体又は気孔率が13%以上16%
以下であり且気孔の平均径が25〜500μmである窒
化ケイ素の焼結体にて形成されており、スラストワツシ
171・3はカーボングラファイトにて形成されている
。
図示のスラストワッシャ12は以下の如く製造された。
まず平均粒径がそれぞれ0.8μ、1μである窒化ケイ
素粉末及びスピネル粉末を用意し、これらの粉末を所定
の比率にて配合してプラスチック類のボールミルに装入
し、しかる後エチルアルコールを少量添加して6時間に
厘り湿式混合を行った。次いでかくして得られた混合粉
末に3%のポリビニルアルコール水溶液を添加して混合
し、これをスプレードライヤにより乾燥して顆粒化した
。かくして顆粒化された混合粉末をプレス金型内に装入
し、これを圧縮してリング状の圧縮成形体を形成した。
素粉末及びスピネル粉末を用意し、これらの粉末を所定
の比率にて配合してプラスチック類のボールミルに装入
し、しかる後エチルアルコールを少量添加して6時間に
厘り湿式混合を行った。次いでかくして得られた混合粉
末に3%のポリビニルアルコール水溶液を添加して混合
し、これをスプレードライヤにより乾燥して顆粒化した
。かくして顆粒化された混合粉末をプレス金型内に装入
し、これを圧縮してリング状の圧縮成形体を形成した。
次いで圧縮成形体をゴム袋内に封入して水中に沈め、成
形体を8 0 0 ko/♂の圧力にて均等に加圧した
。次いでかくして加圧された圧縮成形体を不活性雰囲気
中にて1700℃に4時間加熱することにより焼結させ
た。次いで得られた焼結体の外周をダイヤモンド砥石に
て研削することにより、外径22am、内径1 5 1
L厚さ3.51Illのスラストワッシャを形成した。
形体を8 0 0 ko/♂の圧力にて均等に加圧した
。次いでかくして加圧された圧縮成形体を不活性雰囲気
中にて1700℃に4時間加熱することにより焼結させ
た。次いで得られた焼結体の外周をダイヤモンド砥石に
て研削することにより、外径22am、内径1 5 1
L厚さ3.51Illのスラストワッシャを形成した。
またこれと同様の要領にて4X4X3011111の寸
法を有する四角柱状の曲げ試験片を形成した。この場合
スピネルの配合υ1合を種々の値に設定し、また焼成温
度を変化させることにより、気孔率が4%、6%、8%
、10%、12%、14%、16%、18%である8種
類のスラストワッシャ及び曲げ試験片を各々20個形成
した。尚気孔率はアルキメ1ス法にて測定された。
法を有する四角柱状の曲げ試験片を形成した。この場合
スピネルの配合υ1合を種々の値に設定し、また焼成温
度を変化させることにより、気孔率が4%、6%、8%
、10%、12%、14%、16%、18%である8種
類のスラストワッシャ及び曲げ試験片を各々20個形成
した。尚気孔率はアルキメ1ス法にて測定された。
次いでこれらのスラストワッシャ及び曲げ試験片を用い
てそれぞれ実機による鳴き評価試験及び曲げ試験を行っ
た。尚実機による鳴き評価試験に於ては、総排気ffi
1600ccの4気筒4サイクルガソリンエンジンに組
込まれたウォータポンプが使用され、ウォータポンプの
回転数で見て600rpm X 5分、2200rpm
x5分を1ナイクルとし、6サイクルに亙り試験を行っ
た。また曲げ試験に於ては、支点間距離2011L荷f
fl速度0. 511/1nの条例にて試験が行われた
。この試験の結果を第3図に示す。尚第3図に於て、Δ
のプロットの曲線は鳴きが発生しない91合(%)を表
わしており、○のプロットの曲線は曲げ強さく k(J
/II112)を表わしている。また鳴きが発生しない
割合とは鳴きが発生し/2かったスラストワッシャの個
数をスラストワッシャの総a (20)で除算し、これ
を100倍した値である。
てそれぞれ実機による鳴き評価試験及び曲げ試験を行っ
た。尚実機による鳴き評価試験に於ては、総排気ffi
1600ccの4気筒4サイクルガソリンエンジンに組
込まれたウォータポンプが使用され、ウォータポンプの
回転数で見て600rpm X 5分、2200rpm
x5分を1ナイクルとし、6サイクルに亙り試験を行っ
た。また曲げ試験に於ては、支点間距離2011L荷f
fl速度0. 511/1nの条例にて試験が行われた
。この試験の結果を第3図に示す。尚第3図に於て、Δ
のプロットの曲線は鳴きが発生しない91合(%)を表
わしており、○のプロットの曲線は曲げ強さく k(J
/II112)を表わしている。また鳴きが発生しない
割合とは鳴きが発生し/2かったスラストワッシャの個
数をスラストワッシャの総a (20)で除算し、これ
を100倍した値である。
第3図より、気孔率が10%以上の領域に於ては鳴きが
全く発生せず、気孔率が10%以下の領域に於ては、気
孔率の減少と共に鳴きが発生しない割合が比較的急激に
低下することが解る。かかる結果を(qたのは、焼結セ
ラミック中の気孔…の増大につれて、気孔に担持される
潤滑油の聞が増大し、これに伴ない二つのスラストワッ
シ12間に於ける潤滑油膜切れが生じにくくなることに
よるものと推測される。一方曲げ強さは気孔率が4〜1
6%の範囲に於ては、気孔率の増大と共に実質的に線形
的に低下し、気孔率が16%以−トの領域に於ては気孔
率の増大と共に急激に低下することが解る。この第3図
より、鳴きが発生しない割合と焼結セラミックの曲げ強
さとの相反する特性を勘案して、スラストワッシ1νを
構成する焼結セラミックの気孔率は8〜16%、特に1
0〜16%に設定されることが好ましいことが解る。
全く発生せず、気孔率が10%以下の領域に於ては、気
孔率の減少と共に鳴きが発生しない割合が比較的急激に
低下することが解る。かかる結果を(qたのは、焼結セ
ラミック中の気孔…の増大につれて、気孔に担持される
潤滑油の聞が増大し、これに伴ない二つのスラストワッ
シ12間に於ける潤滑油膜切れが生じにくくなることに
よるものと推測される。一方曲げ強さは気孔率が4〜1
6%の範囲に於ては、気孔率の増大と共に実質的に線形
的に低下し、気孔率が16%以−トの領域に於ては気孔
率の増大と共に急激に低下することが解る。この第3図
より、鳴きが発生しない割合と焼結セラミックの曲げ強
さとの相反する特性を勘案して、スラストワッシ1νを
構成する焼結セラミックの気孔率は8〜16%、特に1
0〜16%に設定されることが好ましいことが解る。
次に気孔率が8〜16%の範囲にて気孔の平均径が種々
の値に設定されたスラストワッシャの幾つかの具体的例
について説明する。
の値に設定されたスラストワッシャの幾つかの具体的例
について説明する。
例 1
まず平均粒径が1μm以下である窒化ケイ素粉末及びス
ピネル幼木を用意し、これらの粉末を92二日のff1
ffi比にて配合し、その混合物に所定の平均粒径のポ
リスチレン粒子を11%添加してプラスチック類のボー
ルミルに装入し、しかる後エチルアルコールを少量添加
して6時間に亙り湿式混合を行った。次いでかくして得
られた混合粉末に3%のポリビニルアルコール水溶液を
添加して混合し、これをスプレードライヤにより乾燥し
て顆粒化した。かくして顆粒化された混合粉末をプレス
金1fp内に装入し、これを圧縮してリング状の圧縮成
形体を形成した。
ピネル幼木を用意し、これらの粉末を92二日のff1
ffi比にて配合し、その混合物に所定の平均粒径のポ
リスチレン粒子を11%添加してプラスチック類のボー
ルミルに装入し、しかる後エチルアルコールを少量添加
して6時間に亙り湿式混合を行った。次いでかくして得
られた混合粉末に3%のポリビニルアルコール水溶液を
添加して混合し、これをスプレードライヤにより乾燥し
て顆粒化した。かくして顆粒化された混合粉末をプレス
金1fp内に装入し、これを圧縮してリング状の圧縮成
形体を形成した。
次いで圧縮成形体をゴム袋内に封入して水中に沈め、成
形体を800 k(1/ μm2の圧力にて均等に加圧
した。次いでかくして加圧された圧縮成形体を20℃/
hの加熱速度にて450℃まで加熱することによりポリ
スチレン粒子を熱分解により除去し、しかる後圧縮成形
体を不活性雰囲気中にて1700℃に4時間加熱するこ
とにより焼結させた。
形体を800 k(1/ μm2の圧力にて均等に加圧
した。次いでかくして加圧された圧縮成形体を20℃/
hの加熱速度にて450℃まで加熱することによりポリ
スチレン粒子を熱分解により除去し、しかる後圧縮成形
体を不活性雰囲気中にて1700℃に4時間加熱するこ
とにより焼結させた。
次いで得られた焼結体の外周をダイヤモンド砥石にて研
削することにより、外径22+6111.内径15−量
、厚さ3.5n+mの寸法を有し、気孔率が8%である
スラストワッシャを形成した。この場合ポリスチレン粒
子の平均粒径を種々の値に設定することにより、気孔の
平均径が5μm110μIn、25μm、50μm 、
100μa+ 1250μm 、500tttp 17
50μs+ 、1000μmである9梗類のスラストワ
ッシャを各々20個形成した。尚気孔率はアルキメデス
法にて測定され、気孔の平均径は電子顕微鏡及び画像処
理装置にて測定された。
削することにより、外径22+6111.内径15−量
、厚さ3.5n+mの寸法を有し、気孔率が8%である
スラストワッシャを形成した。この場合ポリスチレン粒
子の平均粒径を種々の値に設定することにより、気孔の
平均径が5μm110μIn、25μm、50μm 、
100μa+ 1250μm 、500tttp 17
50μs+ 、1000μmである9梗類のスラストワ
ッシャを各々20個形成した。尚気孔率はアルキメデス
法にて測定され、気孔の平均径は電子顕微鏡及び画像処
理装置にて測定された。
次いでこれらのスラストワッシャを用いてそれぞれ実機
による鳴き評価試験を行った。尚鳴き評価試験に於ては
、総排気量1600ccの4気筒4サイクルガソリンエ
ンジンに組込まれたウォータポンプが使用され、ウォー
タポンプの回転数で見て600rpmx5分、2200
rpmx5分を1サイクルとし、6vイクルに亙り試験
を行った。この試験の結果を下記の表1及び第4図に示
す。尚0!4図(及び侵述の第5図乃至第10図)に於
て、横軸の気孔の平均径(μm)の目盛は対数目盛であ
る。
による鳴き評価試験を行った。尚鳴き評価試験に於ては
、総排気量1600ccの4気筒4サイクルガソリンエ
ンジンに組込まれたウォータポンプが使用され、ウォー
タポンプの回転数で見て600rpmx5分、2200
rpmx5分を1サイクルとし、6vイクルに亙り試験
を行った。この試験の結果を下記の表1及び第4図に示
す。尚0!4図(及び侵述の第5図乃至第10図)に於
て、横軸の気孔の平均径(μm)の目盛は対数目盛であ
る。
表1及び第4図より、気孔率が8%である場合には、気
孔の平均径が50〜500μmの領域に於ては鳴きが全
く発生せず、気孔の平均径が50μm未満及び500μ
mを越える領域に於ては、イれぞれ気孔の平均径の減少
及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低下する
ことが解る。
孔の平均径が50〜500μmの領域に於ては鳴きが全
く発生せず、気孔の平均径が50μm未満及び500μ
mを越える領域に於ては、イれぞれ気孔の平均径の減少
及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低下する
ことが解る。
例 2
例1に於て使用されたポリスチレン粒子の邑及び焼成温
度を変化させることにより、気孔率が10%に設定され
た点を除き、例1の場合と同一の要領及び条件にて気孔
の平均径が種々の値である9種類のスラストワッシャを
各々20個形成し、各スラストワッシャについて例1の
場合と同一の要領及び条件にて実機による鳴き評価試験
を行った。この試験の結果を下記の表1及び第5図に示
す。
度を変化させることにより、気孔率が10%に設定され
た点を除き、例1の場合と同一の要領及び条件にて気孔
の平均径が種々の値である9種類のスラストワッシャを
各々20個形成し、各スラストワッシャについて例1の
場合と同一の要領及び条件にて実機による鳴き評価試験
を行った。この試験の結果を下記の表1及び第5図に示
す。
表1及び第5図より、気孔率が10%である場合にも、
気孔の平均径が50〜500μmの領域に於ては鳴きが
全く発生ぜず、気孔の平均径が50μm未満及び500
μmを越える領域に於ては、それぞれ気孔の平均径の減
少及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低下す
ることが解る。
気孔の平均径が50〜500μmの領域に於ては鳴きが
全く発生ぜず、気孔の平均径が50μm未満及び500
μmを越える領域に於ては、それぞれ気孔の平均径の減
少及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低下す
ることが解る。
例 3
例1に於て使用されたポリスチレン粒子の積を21%に
変化させることにより、気孔率が12%に設定された点
を除き1例1の場合と同一の要領及び条件にて気孔の平
均径が種々の値である9種類のスラストワッシャを各々
20個形成し、各スラストワッシャについて例1の場合
と同一の要領及び条件にて実機による鳴き評価試験を行
った。
変化させることにより、気孔率が12%に設定された点
を除き1例1の場合と同一の要領及び条件にて気孔の平
均径が種々の値である9種類のスラストワッシャを各々
20個形成し、各スラストワッシャについて例1の場合
と同一の要領及び条件にて実機による鳴き評価試験を行
った。
この試験の結果を下記の表1及び第6図に示す。
表1及び第6図より、気孔率が12%である場合にも、
気孔の平均径が50〜500μmの領域に於ては鳴きが
全く発生せず、気孔の平均径が50μm未満及び500
μmを越える領域に於ては、それぞれ気孔の平均径の減
少及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低下す
ることが解る。
気孔の平均径が50〜500μmの領域に於ては鳴きが
全く発生せず、気孔の平均径が50μm未満及び500
μmを越える領域に於ては、それぞれ気孔の平均径の減
少及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低下す
ることが解る。
例 4
例1に於て使用されたポリスチレン粒子の伍及び焼成温
度を変化させることにより、気孔率が13%に設定され
た点を除き、例1の場合と同一の要領及び条nにて気孔
の平均径が種々の値である9種類のスラストワッシャを
各々20個形成し、各スラストワッシャについて例1の
場合と同一の要領及び条件にて実機による鳴き評価試験
を行った。この試験の結果を下記の表1及び第7図に示
す。
度を変化させることにより、気孔率が13%に設定され
た点を除き、例1の場合と同一の要領及び条nにて気孔
の平均径が種々の値である9種類のスラストワッシャを
各々20個形成し、各スラストワッシャについて例1の
場合と同一の要領及び条件にて実機による鳴き評価試験
を行った。この試験の結果を下記の表1及び第7図に示
す。
表1及び第7図J、す、気孔率が13%である場合には
、気孔の平均径が25〜500μmの領域に於ては鳴き
が全く発生せず、気孔の平均(Yが25μ1未満及び5
00μmを越える領域に於Cは、それぞれ気孔の平均径
の減少及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低
下することが解る。
、気孔の平均径が25〜500μmの領域に於ては鳴き
が全く発生せず、気孔の平均(Yが25μ1未満及び5
00μmを越える領域に於Cは、それぞれ気孔の平均径
の減少及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低
下することが解る。
例 5
例1に於て使用されたポリスチレン粒子の帛及び焼成温
度を変化させることにより、気孔率が14%に設定され
た点を除き、例1の場合と同一の要領及び条件にて気孔
の平均径が種々の値である9種類のスラストワッシVを
各々20個形成し、各スラストワッシャについて例1の
場合と同一の要領及び条件にて実機による嗅ぎ評価試験
を行った。この試験の結果をF記の表1及び第8図に示
す。
度を変化させることにより、気孔率が14%に設定され
た点を除き、例1の場合と同一の要領及び条件にて気孔
の平均径が種々の値である9種類のスラストワッシVを
各々20個形成し、各スラストワッシャについて例1の
場合と同一の要領及び条件にて実機による嗅ぎ評価試験
を行った。この試験の結果をF記の表1及び第8図に示
す。
表1及び第8図より、気孔率が14%である場合にも、
気孔の平均径が25〜500μmの領域に於ては鳴きが
全く発生せず、気孔の平均径が25μm未満及び500
μmを越える領域に於ては、それぞれ気孔の平均径の減
少及び増大と共に鳴きが発生しないυ1合が徐々に低下
することが解る。
気孔の平均径が25〜500μmの領域に於ては鳴きが
全く発生せず、気孔の平均径が25μm未満及び500
μmを越える領域に於ては、それぞれ気孔の平均径の減
少及び増大と共に鳴きが発生しないυ1合が徐々に低下
することが解る。
例 6
例1に於て使用されたポリスチレン粒子の吊及び焼成温
度を変化させることにより、気孔率が15%に設定され
た点を除き、例1の場合と同一の要領及び条件にて気孔
の平均径が種々の値である゛9秤類のスラストワッシャ
を各々20個形成し、各スラストワッシャについて例1
の場合と同一の要領及び条nにて実機による鳴き評価試
験を行った。この試験の結果を下記の表1及び第9図に
示す。
度を変化させることにより、気孔率が15%に設定され
た点を除き、例1の場合と同一の要領及び条件にて気孔
の平均径が種々の値である゛9秤類のスラストワッシャ
を各々20個形成し、各スラストワッシャについて例1
の場合と同一の要領及び条nにて実機による鳴き評価試
験を行った。この試験の結果を下記の表1及び第9図に
示す。
表1及び第9図より、気孔率が15%である場合にも、
気孔の平均径が25−500μ僧の領域に於ては鳴きが
全く発生せず、気孔の平均径が25μm未満及び500
μmを越える領域に於ては、−それぞれ気孔の平均径の
減少及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低F
することが解る。
気孔の平均径が25−500μ僧の領域に於ては鳴きが
全く発生せず、気孔の平均径が25μm未満及び500
μmを越える領域に於ては、−それぞれ気孔の平均径の
減少及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低F
することが解る。
例 7
例1に於て使用されたポリスチレン粒子の聞及び焼成温
度を変化させることにより、気孔率が16%に設定され
た点を除ぎ、例1の場合と同一の要領及び条件にて気孔
の平均径が種々の値である9秒類のスラストワッシャを
各々20個形成し、各スラストワッシャについて例1の
場合と同一の要領及び条件にて実機による鳴き評価試験
を行った。この試験の結果を下記の表1及び第10図に
示す。
度を変化させることにより、気孔率が16%に設定され
た点を除ぎ、例1の場合と同一の要領及び条件にて気孔
の平均径が種々の値である9秒類のスラストワッシャを
各々20個形成し、各スラストワッシャについて例1の
場合と同一の要領及び条件にて実機による鳴き評価試験
を行った。この試験の結果を下記の表1及び第10図に
示す。
表1及び第10図より、気孔率が16%である場合にも
、気孔の平均径が25〜500μmの領域に於ては鳴ぎ
が全く発生せず、気孔の平均径が25μm未満及び50
0μmを越える領域に於ては、それぞれ気孔の平均径の
減少及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低下
することが解る。
、気孔の平均径が25〜500μmの領域に於ては鳴ぎ
が全く発生せず、気孔の平均径が25μm未満及び50
0μmを越える領域に於ては、それぞれ気孔の平均径の
減少及び増大と共に鳴きが発生しない割合が徐々に低下
することが解る。
かくして第4図乃至第10図に示された結果が得られた
のは、気孔率が8〜16%の好ましい範囲にあっても、
焼結セラミック中の気孔が小さずぎる場合には潤8″1
油が気孔に担持され難く、逆に気孔が大きすぎる場合に
は潤滑油が気孔より容易に流出してしまい、従って何れ
の場合に於ても二つのスラストワラシト間に於て潤滑油
膜切れが生じ易くなって鳴きが発生し易くなることによ
るものと推測される。また第4図乃至第10図より、鳴
きが全く発生しないよう、気孔率が8%以上13%未満
の範囲に於ては、気孔の平均径が50〜500μlに設
定され、気孔率が13%以上16%以下の範囲に於ては
、気孔の平均径が25〜500μlに設定されることが
好ましいことが解る。
のは、気孔率が8〜16%の好ましい範囲にあっても、
焼結セラミック中の気孔が小さずぎる場合には潤8″1
油が気孔に担持され難く、逆に気孔が大きすぎる場合に
は潤滑油が気孔より容易に流出してしまい、従って何れ
の場合に於ても二つのスラストワラシト間に於て潤滑油
膜切れが生じ易くなって鳴きが発生し易くなることによ
るものと推測される。また第4図乃至第10図より、鳴
きが全く発生しないよう、気孔率が8%以上13%未満
の範囲に於ては、気孔の平均径が50〜500μlに設
定され、気孔率が13%以上16%以下の範囲に於ては
、気孔の平均径が25〜500μlに設定されることが
好ましいことが解る。
表 1
以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業右にとって明らかであろう。
明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業右にとって明らかであろう。
第1図は本発明のメカニカルシール用焼結セラミンク製
スラストワッシャが採用されたメカニカルシールを備え
た自動車用ウォータポンプを示す縦断面図、第2図は第
1図に示されたスラストワッシャを示す斜視図、第3図
は気孔率を種々の値に設定して形成された焼結セラミッ
クよりなるスラストワッシV及び曲げ試験片についてそ
れぞれ行われた実機による鳴き評価試験及び曲げ試験の
結果を示すグラフ、第4図乃至第10図はそれぞれ気孔
率を8%、10%、12%、13%、14%、15%、
16%に設定し、気孔の平均径を種々の値に設定して形
成された焼結セラミックよりなるスラストワッシャにつ
いて行われた実機による嗅ぎ評価試験の結果を承りグラ
フである。 1・・・ウォータポンプ、2・・・本体、3・・・密封
軸受。 4・・・シ11フト、5・・・軸線、6・・・ポンプロ
ータ、7・・・プーリ、8・・・Vベルト、9・・・冷
却水入0.10・・・冷却水吐出口、11・・・メカニ
カルシール、12.13・・・スラストワッシ17.1
/I・・・パツキン、15・・・コイルスプリング、1
6・・・クッションゴム、17・・・外筒 兜 1 図 第 2 図 第3図 気孔率(%) 第 4 図 気孔の平均径(p、m ) 第 5 区 気孔の平均径(Pm) 第 6 図 気孔の平均径(PLm) 第 7 図 気孔の平均径(Pm ) 第 8 口 気孔の平均径(、um) 第9 図 気孔の平均径(Pm)
スラストワッシャが採用されたメカニカルシールを備え
た自動車用ウォータポンプを示す縦断面図、第2図は第
1図に示されたスラストワッシャを示す斜視図、第3図
は気孔率を種々の値に設定して形成された焼結セラミッ
クよりなるスラストワッシV及び曲げ試験片についてそ
れぞれ行われた実機による鳴き評価試験及び曲げ試験の
結果を示すグラフ、第4図乃至第10図はそれぞれ気孔
率を8%、10%、12%、13%、14%、15%、
16%に設定し、気孔の平均径を種々の値に設定して形
成された焼結セラミックよりなるスラストワッシャにつ
いて行われた実機による嗅ぎ評価試験の結果を承りグラ
フである。 1・・・ウォータポンプ、2・・・本体、3・・・密封
軸受。 4・・・シ11フト、5・・・軸線、6・・・ポンプロ
ータ、7・・・プーリ、8・・・Vベルト、9・・・冷
却水入0.10・・・冷却水吐出口、11・・・メカニ
カルシール、12.13・・・スラストワッシ17.1
/I・・・パツキン、15・・・コイルスプリング、1
6・・・クッションゴム、17・・・外筒 兜 1 図 第 2 図 第3図 気孔率(%) 第 4 図 気孔の平均径(p、m ) 第 5 区 気孔の平均径(Pm) 第 6 図 気孔の平均径(PLm) 第 7 図 気孔の平均径(Pm ) 第 8 口 気孔の平均径(、um) 第9 図 気孔の平均径(Pm)
Claims (2)
- (1)多数の微小な気孔を有する気孔率8〜16%の焼
結セラミックよりなり、気孔率が8%以上13%未満の
範囲に於ては気孔の平均径が50〜500μmであり、
気孔率が13%以上16%以下の範囲に於ては気孔の平
均径が25〜500μmであるメカニカルシール用焼結
セラミック製スラストワッシャ。 - (2)特許請求の範囲第1項のメカニカルシール用焼結
セラミック製スラストワッシャに於て、前記セラミック
は窒化ケイ素であることを特徴とするメカニカルシール
用焼結セラミック製スラストワッシャ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60-141397 | 1985-06-27 | ||
JP14139785 | 1985-06-27 | ||
JP60-204886 | 1985-09-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62176970A true JPS62176970A (ja) | 1987-08-03 |
Family
ID=15291044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61005698A Pending JPS62176970A (ja) | 1985-06-27 | 1986-01-14 | メカニカルシ−ル用焼結セラミツク製スラストワツシヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62176970A (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3927300A1 (de) * | 1988-08-18 | 1990-02-22 | Showa Denko Kk | Siliciumcarbidsinterkoerper fuer eine mechanische dichtung und einen solchen enthaltende mechanische dichtung |
JPH02102076U (ja) * | 1989-02-01 | 1990-08-14 | ||
JPH02256971A (ja) * | 1989-03-29 | 1990-10-17 | Showa Denko Kk | 摺動部材およびその製造方法 |
JPH02283971A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-21 | Eagle Ind Co Ltd | シールリングおよびその製造方法 |
FR2678926A1 (fr) * | 1991-07-10 | 1993-01-15 | Ceramiques Composites | Corps fritte en materiau ceramique notamment pour garniture mecanique et garniture mecanique comportant un tel corps. |
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US6098988A (en) * | 1997-04-18 | 2000-08-08 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Mechanism for forming a seal around the shaft of a liquid pump |
JP2002121073A (ja) * | 2000-10-13 | 2002-04-23 | Asahi Glass Co Ltd | 窒化ケイ素フィルタの製造法 |
JP2004124714A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Aisin Seiki Co Ltd | ウォーターポンプ |
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-
1986
- 1986-01-14 JP JP61005698A patent/JPS62176970A/ja active Pending
Cited By (17)
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