JPS63272981A - Scroll pump - Google Patents

Scroll pump

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Publication number
JPS63272981A
JPS63272981A JP28280486A JP28280486A JPS63272981A JP S63272981 A JPS63272981 A JP S63272981A JP 28280486 A JP28280486 A JP 28280486A JP 28280486 A JP28280486 A JP 28280486A JP S63272981 A JPS63272981 A JP S63272981A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
holder
spiral
spiral blade
root
scroll pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP28280486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Inoue
潔 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inoue Japax Research Inc
Original Assignee
Inoue Japax Research Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Inoue Japax Research Inc filed Critical Inoue Japax Research Inc
Priority to JP28280486A priority Critical patent/JPS63272981A/en
Publication of JPS63272981A publication Critical patent/JPS63272981A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve working accuracy in the surfaces of a scroll blade and a holder and thus the efficiency of a pump while facilitating the exchange of scroll blade, by fitting the separately formed scroll blade in a scroll groove provided in the holder to constitute a scroll pump. CONSTITUTION:Both side covers 2, 3 fixed to a main body 1 by bolts 4 support an eccentric shaft 7 through respective bearings 5, 6. Then, a holder 9 divided and formed for example is secure fixedly by bolts 10 to a shaft guide 8 journalled by the eccentric portion of eccentric shaft 7. And while a scroll groove 11 is worked in the holder 9, it is fitted to a scroll blade 12. Then, the scroll blade 12 is formed by bending a sheet metal for example. Also, the scroll blade 12 or holder 9 may be formed of a blank mainly containing Ti alloy for example. Further, the scroll blade 12 or holder 9 may be formed for example by wire cut elecrospark machining.

Description

【発明の詳細な説明】 〔#業上の利用分野〕 この発明は別途加工したうず巻羽根を有するスクロール
ポンプに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to a scroll pump having separately processed spiral blades.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

スクロールポンプは2つのうず巻羽根(スクロール)の
中一方の固定側のうず巻羽根と他方の可勤側のうず巻羽
根とが接触してエキセン駆動するとき、接触部分で囲ま
れた三日月状の圧縮空間が外から内方に向かって連続的
に小さくなって流体を圧縮するものである。このスクロ
ールポンプのうず巻羽根はうず巻羽根を設けたホルダと
一体になっていて、それを切削加工、研削加工等によっ
て仕上げられている。
When a scroll pump has two spiral blades (scrolls), one fixed side spiral blade and the other movable side spiral blade contact and are driven eccentrically, a crescent-shaped part surrounded by the contact part is formed. The compression space becomes smaller continuously from the outside to the inside to compress the fluid. The spiral blades of this scroll pump are integrated with a holder provided with the spiral blades, and are finished by cutting, grinding, or the like.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

スクロールポンプは固定側のうず巻羽根と可動側のうず
さ羽根とが接触し、摺動しながら圧縮空間を小さくして
流体を圧縮するものであるから、両者の接触面に線状の
切削痕、研削痕があったり、起伏やホルダとのイ・1け
根に曲線部分があると、そこから流体が帰れてポンプと
しての効率が悪くなる。又、2つのうず巻羽根はηいに
弾性的に接触して気密を保つようにもしている関係上、
薄く仕上げて弾力性があるようにしであるが、そのよう
に薄く弾力性のあろうず巻羽根をの削加工や研削加工で
加工すると、ぞのときの切削抵抗、研削抵抗によって加
工中に素材が撓むことから、うす杏羽根の仕上げには高
度の技術と設備とが必要であった。
In a scroll pump, the spiral blades on the fixed side and the spiral blades on the movable side are in contact and slide to reduce the compression space and compress the fluid, so there are linear cutting marks on the contact surface between the two. If there are grinding marks, undulations, or a curved part at the base of the holder, the fluid will return from there and the efficiency of the pump will deteriorate. Also, since the two spiral blades are in elastic contact with each other to maintain airtightness,
They are designed to be thin and have elasticity, but when such thin and elastic coiled blades are processed by milling or grinding, the material is damaged during processing due to cutting and grinding resistance. Due to the bending of the apricot feathers, advanced techniques and equipment were required to finish the thin apricot feathers.

又、うず巻羽根とそのホルダとが一体になって形成され
ていることから、うず巻羽根の接触面が摩耗しただけで
、他の部分が使用することができるにもかかわらず、ぞ
のスクロールポンプは廃棄しなければならない笠の欠点
があり、この発明はそれ等の欠点を除いたスクロールポ
ンプの提供を目的とするものである。
In addition, since the spiral blade and its holder are integrally formed, even if the contact surface of the spiral blade wears out, other parts can still be used. The pump has the disadvantage of having to be disposed of, and the object of the present invention is to provide a scroll pump that eliminates these disadvantages.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

しかして、この発明は固定側のうず巻羽根と可動側のう
ず巻羽根とを組合せて、可動側のうず巻羽根を公転揺動
させることにより2つのうず巻羽根の接触線を次々に移
動させ流体を加圧或いは、減圧等しながら吸排させるス
クロールポンプのうf巻羽根を、板状の素材を曲げ加工
して形成したり、成形加工し、或いは放電加工、又はワ
イヤカット放電加工によって加工する。更には、ホルダ
及びうず巻羽根の表面に微小凹凸の面を設けるようにす
るしかもその凹凸は夫々独立型とし、流体又は放電又は
レーデ等を用いて5μm程度の溶融硬化した凹凸を有す
る被覆層を設けるようにした。
Therefore, this invention combines a fixed side spiral blade and a movable side spiral blade, and by rotating and swinging the movable side spiral blade, the contact line of the two spiral blades is moved one after another. The winding blade of a scroll pump that sucks and discharges fluid while pressurizing or depressurizing it is formed by bending or molding a plate-shaped material, or processed by electric discharge machining or wire cut electric discharge machining. . Furthermore, the surfaces of the holder and the spiral blade are provided with surfaces with minute irregularities, and the irregularities are each independent, and a coating layer having irregularities of about 5 μm is melted and hardened using fluid, electric discharge, radar, etc. I decided to set it up.

ワイヤカット放電加工による場合はワイヤ電極を設置し
得る範囲内で複数個分のうず巻羽根を一挙に加工して、
後に軸心と直角方向に切断し、切離して使用する。この
ようにうず巻羽根を単独に加工形成し、それを取付ける
うず巻溝を有するホルダは一体に加工形成するほかに左
右に分割して分割ホルダとし、この分割ホルダの前記う
ず巻溝にうず巻羽根を挿入したならばボルトで締め合せ
ることにより、うず巻羽根と分割ホルダとを一体的なも
のとするものである。
In the case of wire-cut electrical discharge machining, multiple spiral blades are machined at once within the range where wire electrodes can be installed.
Later, it is cut perpendicular to the axis and separated for use. In this way, a holder with a spiral groove for attaching the spiral blade to which the spiral blade is individually formed is not only formed integrally but also divided into left and right parts to form a divided holder, and the spiral blade is formed in the spiral groove of this divided holder. Once the blade is inserted, the spiral blade and the divided holder are integrated by tightening them with bolts.

又、軽量で耐蝕性があり強靭なスクロールポンプを得る
ために、ポンプ本体はもとよりうず巻羽根を導電性の合
成樹脂、導電性の繊維強化合成樹脂(FRP) 、或い
はそれにセラミックスを含めて成形したり、7iを用い
、或いはTiを含lυだA7合金等を用いて製作し、う
ず巻羽根、ホルダ又は分割ホルダ等の表面、特に摺動面
に耐摩耗性の硬化層を設けるようにした。そして、一部
の耐摩耗性の硬化層はワイヤカット放電加工によって最
終的に仕上加工がなされるものである。その耐摩耗性の
硬化層は金f!!層を電鋳、溶着等によって得たり、A
 I 203、W CN T i N −B N等々で
3μ以下のサイズの粒子を含んだ合成樹脂の層であった
り、Tiを含む合金、例えばA/Ti −(iV4とか
を素材としたうず巻羽根の表面を窒化、炭化、硼化笠々
し、或いはTi 1Ti Nをイオンブレーティングす
ることによって得たものである。
In addition, in order to obtain a lightweight, corrosion-resistant, and strong scroll pump, the pump body as well as the spiral blades are molded using conductive synthetic resin, conductive fiber-reinforced synthetic resin (FRP), or ceramics. 7i or Ti-containing A7 alloy, etc., and a wear-resistant hardened layer is provided on the surfaces of the spiral blade, holder, split holder, etc., especially on the sliding surface. A part of the wear-resistant hardened layer is finally finished by wire-cut electrical discharge machining. Its wear-resistant hardened layer is gold f! ! A layer can be obtained by electroforming, welding, etc.
I 203, W CN Ti N -B N, etc., a layer of synthetic resin containing particles with a size of 3μ or less, or a spiral blade made of an alloy containing Ti, such as A/Ti-(iV4). It is obtained by nitriding, carbonizing, boriding the surface of Ti 1 Ti N, or by ion-blating Ti 1 Ti N.

このようにして形成したうず巻羽根の表面は、ワイヤカ
ット放電加工や型彫放電加工を利用して微小凹凸面を設
ける外に使用羽根の材質によっては、例えばショツトブ
ラスト、又はサンドブラスト加工或いはレーザ加工やマ
イクロ溶接加工等々によって微小凹凸面を形成するよう
にした。
The surface of the spiral blade formed in this way can be formed using wire-cut electric discharge machining or die-sinking electric discharge machining to form a finely uneven surface. A microscopically uneven surface is formed by micro welding, micro welding, etc.

〔作用〕[Effect]

うず巻羽根の表面は放電加工によって得ることができる
微小凹凸独立型とし、流体の流路を狭めて圧縮したり、
膨張させたりしてシールするラビリンス効果を得るよう
にしたことにより、従来の切削加工、研削加工に伴なう
線状の痕跡からの漏れとかがなく、又放電加工によると
、切削抵抗、研削抵抗による撓みとかがなく加工するこ
とができる。この微小凹凸面は摩擦係数も小さくするこ
とができ、表面にTiN層等の硬化層をつけたときには
、更にFJ[係数が小となり従来のスクロールポンプに
比べると約1.6倍に効率が向上した。
The surface of the spiral blade is made of independent minute irregularities that can be obtained by electric discharge machining, and the fluid flow path is narrowed and compressed.
By creating a labyrinth effect by expanding and sealing, there is no leakage from linear traces associated with conventional cutting and grinding, and there is also less cutting resistance and grinding resistance due to electric discharge machining. It can be processed without bending. This finely uneven surface can also reduce the coefficient of friction, and when a hardened layer such as a TiN layer is applied to the surface, the FJ coefficient becomes even smaller, improving efficiency by approximately 1.6 times compared to conventional scroll pumps. did.

特に7i合金を主体としてものは水とか、海水或いはガ
スに対する耐蝕性が向上した。
In particular, materials made mainly of 7i alloy have improved corrosion resistance against water, seawater, or gas.

又、うず巻羽根をワイヤカット放電加工等によって製作
し、それをホルダ又は分割ホルダに@脱可能に固着した
ことにより、隅部、端面等気密を要するところの加工精
度を向上することができると共に、うず巻羽根が摩耗し
たとぎには、そのうず巻羽根だけ交換することによって
引続き使用しくqるものである。
In addition, by manufacturing the spiral blade by wire-cut electrical discharge machining, etc., and removably fixing it to the holder or split holder, it is possible to improve the machining accuracy in areas that require airtightness such as corners and end faces. When the spiral blade becomes worn out, it can be continued to be used by replacing only that spiral blade.

〔実施例〕〔Example〕

この発明を例示した図に基づいて説明する。第1図は、
この発明のスクロールポンプの断面図で、第2図は第1
図のA−A断面図である。本体1に右カバー2と左カバ
ー3とがボルト4で固着され、その右カバー2と左カバ
ー3に装着された軸受5゜6に偏心軸(エキセン軸) 
7が回転自在に支持されている。この偏心軸7の偏心し
た軸の部分に軸ガイド8が回転自在に枢支され、その軸
ガイド8には図示していないが一体に形成したホルダか
、或いは分割小ルダ9がボルト10で固着され、分割ホ
ルダ9に設けたインボリュート状に形成したうず巻状の
flllに可動側のやはりインボリュート状に形成した
うす四羽根12を嵌合してポル(・13で分割jホルダ
9を結合することによってうず巻羽根12と共に一体的
に構成する。左カバー3には偏心軸14の太軸部分が回
動自在に枢支され、偏心軸7と同じ偏心量を有する細軸
部分14は軸ガイド8に回動自在に挿入されている。図
示していないが、この偏心軸14は左カバー3に3ケ所
設けられている。
The present invention will be explained based on the drawings illustrating the invention. Figure 1 shows
FIG. 2 is a sectional view of the scroll pump of this invention.
It is an AA sectional view of the figure. A right cover 2 and a left cover 3 are fixed to the main body 1 with bolts 4, and an eccentric shaft is attached to a bearing 5°6 mounted on the right cover 2 and left cover 3.
7 is rotatably supported. A shaft guide 8 is rotatably supported on the eccentric shaft portion of the eccentric shaft 7, and a holder (not shown) formed integrally with the shaft guide 8 or a divided small holder 9 is fixed with a bolt 10. Then, the four thin blades 12 on the movable side, which are also formed in an involute shape, are fitted into the spiral flll formed in an involute shape provided on the divided holder 9, and the divided J holder 9 is connected with the pole (.13). The thick shaft portion of the eccentric shaft 14 is rotatably supported on the left cover 3, and the thin shaft portion 14 having the same eccentricity as the eccentric shaft 7 is connected to the shaft guide 8. Although not shown, three eccentric shafts 14 are provided on the left cover 3.

一方分割ホルダ15に設けたうず巻状の満16に固定側
のうず巻羽根17を嵌合し、ボルト18で分割ホルダ1
5を結合することによって、うず巻羽根17と一体的に
なし、この分割ホルダ15をボルト19で右カバー2に
固着する。第3図にうず巻羽根12を示し、第4図に分
割ホルダ9を示す。分割ホルダ15の中心に孔20が設
けてあり、右カバー2の満21を通して、吐出し口22
に連通する。23は吸入口である。
On the other hand, the spiral blade 17 on the fixed side is fitted into the spiral blade 16 provided on the split holder 15, and the split holder 1 is fitted with the bolt 18.
5 is combined with the spiral blade 17, and this divided holder 15 is fixed to the right cover 2 with bolts 19. FIG. 3 shows the spiral blade 12, and FIG. 4 shows the divided holder 9. A hole 20 is provided in the center of the split holder 15, and a discharge port 22 is inserted through the hole 21 of the right cover 2.
communicate with. 23 is an inlet.

しかして、第5図に示すように、うず巻羽根12.17
は素材の板金コイル25からピンチロー526゜27に
よって引出される。そして一対のローラ28゜29と、
そのローラ28.29に向かって前後に、図示していな
い数値制御装置によって移動する曲げローラ30とによ
って、インボリュート状に加工形成する。その形状はう
ず巻羽根12.17を組合せてできた三日月形の空間容
積が異なる可変容積型にするか、空間容積が等しい定積
型に加工形成することができる。このようにして形成し
たうず巻羽根12.17は、第6図(C)に示すように
ホルダの満11に勘合して、接着剤等で固着する。従っ
て、第6図(a )に示すように切削加工の際に残る付
【プ根の曲線部Rが無く、第6図(b )に示すように
1?耗等により起伏1」ができたとぎにはうず巻羽根1
2.17を溝11から外して交換する。
Therefore, as shown in Fig. 5, the spiral blade 12.17
is pulled out from the raw sheet metal coil 25 by pinch rows 526°27. And a pair of rollers 28°29,
The bending roller 30 is moved back and forth toward the rollers 28 and 29 by a numerical control device (not shown) to form an involute shape. Its shape can be a variable volume type in which the space volume of a crescent moon shape formed by combining the spiral blades 12, 17 is different, or it can be processed and formed into a constant volume type with equal space volumes. The spiral blades 12, 17 thus formed are fitted into the holder 11, as shown in FIG. 6(C), and fixed with adhesive or the like. Therefore, as shown in Fig. 6(a), there is no curved part R of the root remaining during cutting, and as shown in Fig. 6(b), there is no curved part R of the root remaining during cutting. If undulations 1 are formed due to wear etc., use spiral blade 1.
2. Remove 17 from groove 11 and replace.

図示していないモータ等で偏心軸7を回転すると、軸1
に枢支した軸ガイド8は偏心軸14により回転す、るこ
となくエキセン駆動する。すると、第2図に示すように
うず巻羽根12.17が接触してできた三日月状の圧縮
空間a、b、cに吸入口23から吸入した流体を密封し
外から内方に向かって、a→b→Cと連続的に小さくな
って流体を圧縮する。
When the eccentric shaft 7 is rotated by a motor (not shown), the shaft 1
The shaft guide 8, which is pivotally supported by the shaft guide 8, is eccentrically driven without being rotated by the eccentric shaft 14. Then, as shown in Fig. 2, the fluid sucked in from the suction port 23 is sealed in the crescent-shaped compression spaces a, b, and c created by the contact between the spiral blades 12 and 17, and the fluid is moved inward from the outside. It becomes smaller continuously from a → b → C and compresses the fluid.

その圧縮した流体は孔20、溝21を通して吐出し口2
2から吐出すように作用する。
The compressed fluid passes through the hole 20 and the groove 21 to the discharge port 2.
It acts to discharge from 2.

このスクロールポンプのうず巻羽根12.17はもとよ
り本体1、右カバー2、左カバー3等々は軽量で耐薬品
性の強い、且つ導電性の合成樹脂、導電性の1411強
化樹脂(FRP)で形成し、或いはセラミックス、金属
、又はグラファイト等を単独名しくは混合して樹脂結合
して成るものを素材とする。この素材はポンプの他に使
用するral!l1体とか、機械的強度と耐熱性(30
0℃程度)耐蝕性、耐摩性、耐9擦性等の特例を持つこ
とが要求されるところに使用することができるものであ
る。しかして樹脂は一般的に耐熱性の高いものが用いら
れる、例えば250℃に耐えられるフェノール、260
℃に対してはポリカーボネイト、300℃に対してポリ
フェニレン(PF)、400℃に対してはボリフェニレ
ンスファイド(PPS)、500℃に対して飴はポリフ
ェニレンオキサイド、600℃に対してはポリベンゾイ
ミダゾールとポリイミド等々の樹脂を用いることができ
る。その他PBT、PPO,PET、PEK、とかPE
EK(ポリニーデル、エーテルケトン)系、更には超高
分子1) E系、PEI、イミド系等とCu 、 A、
f!、5teal、更に水酸化アルミ、水酸化マグネシ
ウム、ファイバー、カーボンファイバー、メタルファイ
バー等々を、大体体積比で50〜80%程度を混入した
もので混入率の選定は熱伝導度を制御するために行なう
ものである。例えばCuの#200を70%、ポリイミ
ド樹脂と混合成形を、220℃で51n、250に9f
/cm2の圧力下で行なったとぎ熱伝導率は銅の1/6
であった。強度は22ks/mm2の引っ張り強、度で
スクロールポンプに利用したとぎは、7ks/c112
の高圧ポンプどして利用できた。尚、イミド樹脂のみで
は熱伝導率が悪いのでポンプとして実用的ではなかった
。又この素材はスクロールポンプの伯に流体ポンプとし
ても有効に利用することができる。樹脂の中に永久磁性
体を混入した場合は、着磁して回転数により流量を決定
するように制御することがでさ゛る。
The spiral blades 12 and 17 of this scroll pump as well as the main body 1, right cover 2, left cover 3, etc. are made of lightweight, chemical-resistant, conductive synthetic resin, and conductive 1411 reinforced resin (FRP). Alternatively, the material may be ceramics, metal, graphite, etc. alone or in a mixture and bonded with resin. This material is used in addition to pumps! l1 body, mechanical strength and heat resistance (30
It can be used in places where special characteristics such as corrosion resistance, abrasion resistance, and scratch resistance (approximately 0°C) are required. Generally, resins with high heat resistance are used, such as phenol that can withstand temperatures of 250°C and 260°C.
Polycarbonate for ℃, polyphenylene (PF) for 300℃, polyphenylene sulfide (PPS) for 400℃, polyphenylene oxide for candy for 500℃, polybenzimidazole for 600℃ Resins such as polyimide and polyimide can be used. Other PBT, PPO, PET, PEK, etc.
EK (polyneedle, ether ketone) series, and even ultra-high polymers 1) E series, PEI, imide series, etc., and Cu, A,
f! , 5teal, and further contains aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, fiber, carbon fiber, metal fiber, etc., approximately 50 to 80% by volume, and the mixing ratio is selected to control thermal conductivity. It is something. For example, mix molding with 70% Cu #200 and polyimide resin, 51n at 220℃, 9f at 250
/cm2 The thermal conductivity is 1/6 that of copper.
Met. The tensile strength is 22ks/mm2, and the blade used for the scroll pump is 7ks/c112.
High pressure pumps were available. Incidentally, imide resin alone has poor thermal conductivity and is therefore not practical as a pump. This material can also be effectively used as a fluid pump in addition to a scroll pump. If a permanent magnetic material is mixed into the resin, it is not possible to control the flow rate by magnetizing it and determining the flow rate based on the rotation speed.

セラミックスはSi C,Zr C,Zr Si 、Z
r5iz、S!3ZiW々が用いられ、0.1〜10μ
層φ程度のサイズでVO170%程度で用いる。
Ceramics are Si C, Zr C, Zr Si, Z
r5iz, S! 3ZiW are used, 0.1 to 10μ
The size of the layer is about φ and the VO is about 170%.

この素材は水、油等に対して安定であり比重が小さい効
采がある。更に加工性を向上するためにTiC5TiN
等々を混合して電気加工ができるようにして使用する。
This material is stable against water, oil, etc., and has a low specific gravity. TiC5TiN to further improve processability
etc. are mixed and used to enable electrical processing.

金属はBr、ステンレス系、MOを用いる、グラフ7イ
トも混入し更にはMO82とかW28等々を混入して使
用する。けラミックス系の素材はスクロールポンプに用
いることができるが、主としてルーツ型とかピストン型
として用い、又ターボ型にも用いることができる。
Br, stainless steel, and MO are used as metals, graphite is also mixed, and MO82, W28, etc. are also mixed. Keramix-based materials can be used for scroll pumps, but they are mainly used for roots-type or piston-type pumps, and can also be used for turbo-type pumps.

金属系の素材は主として液体用のポンプに利用されるも
のである。
Metal-based materials are mainly used for liquid pumps.

以上述べた素材は、従来の材料と比較すると、比重が小
さいので振動が少なく、防音性なので静かである。又、
可動体と固定側とのギャップを狭くできるので効率が高
く約150〜200%向上し、防銹性が大きい等々の効
宋がある。更に、具体的に実施例を説明すると、その一
つはうず巻羽根12.17をグラファイト繊維60%を
含むエポキシ樹脂を注型して形成したものを、誤差0.
3IIIIllP1度で仕上加工した後に水洗をし、次
いで10%のNa01−1の脱脂液で脱脂をする。この
脱脂をしたうず巻羽根12.17を更に3.5%H(、
l!の酸洗液により酸洗いをした後に水洗をして乾燥さ
せる。引続いて5nc)21H/ノとHC720〜50
9#17)組成ヨりなる感受性液を供給して3nをうず
巻羽根12゜17の表面に被着させる活性化処理し、軽
く水洗をスル。ソノ次ニPd C1z  0.5G/ノ
とP113〜4のPH調整剤HCノとの活性化液を加熱
層で50℃に加熱して供給し、SnをPC+に置換させ
て次の化学メッキ処理の際にメッキの核となる物質をう
ず巻羽根12.17の表面に被着させる。そして水洗後
うず巻羽根12.17を乾燥室で完全に乾燥した後に化
学メッキで0.3μのメッキを施し、その後電鋳て約2
11IIIlのNi層を約74R間かけて被着した。
Compared to conventional materials, the materials described above have a lower specific gravity, so there is less vibration, and they are soundproof, so they are quieter. or,
Since the gap between the movable body and the fixed side can be narrowed, the efficiency is improved by about 150 to 200%, and the rust resistance is great. Further, to describe a specific example, one of them is a spiral blade 12.17 formed by casting an epoxy resin containing 60% graphite fibers, with an error of 0.
After finishing with 3IIIllP once, it is washed with water and then degreased with a 10% Na01-1 degreasing solution. This degreased spiral blade 12.17 was further added to 3.5% H (,
l! After pickling with pickling solution, wash with water and dry. Subsequently, 5nc) 21H/ノ and HC720~50
9#17) Apply a sensitive liquid with the same composition to activate 3N to coat it on the surface of the spiral blade 12°17, and lightly rinse with water. An activating solution of Pd C1z 0.5G/N and P113-4 PH adjuster HC is heated to 50°C in a heating layer and supplied, and Sn is replaced with PC+ for the next chemical plating treatment. At this time, a substance that will become the core of plating is deposited on the surface of the spiral blades 12 and 17. After washing with water, the spiral blade 12.17 was completely dried in a drying room, and then chemically plated to a thickness of 0.3μ, and then electroformed to a thickness of approximately 2μ.
A layer of 11IIIN Ni was deposited over approximately 74R.

そのNi層をワイヤカッI・放電加工によってうず巻羽
根12.17はインボリュート形に、面粗さ3μRma
xの程度に仕上加工をする。
The spiral blade 12.17 was formed into an involute shape by wire cutting and electrical discharge machining of the Ni layer, and the surface roughness was 3μRma.
Perform finishing processing to the extent of x.

このように耐摩耗性の硬化層を電鋳によって416外に
、注型するエポキシ樹脂の表面部分、或いは全体にAノ
203 、WC,Tt N、FAN等ナイズ3μ以下の
粒子、又は、TiCの粒子15%を混入して成形するこ
とによって得ることもでさるし、これらの粒子を含んだ
金111Mや燐青銅、ステンレス鋼等の金属層を周知の
溶射装置によって設け、その層をワイヤカット放電加工
によって仕上加工をすることもできる。
In this way, a wear-resistant hardened layer is formed by electroforming onto the surface of the epoxy resin, or the entire surface of the epoxy resin is coated with particles of 3μ or less, such as A-203, WC, TtN, FAN, or TiC. It can also be obtained by molding with 15% of particles mixed in, or by applying a metal layer of gold 111M, phosphor bronze, stainless steel, etc. containing these particles using a well-known thermal spraying device, and then applying wire-cut discharge to the layer. Finishing can also be done through processing.

又、簡単に燐青銅、ステンレス鋼、或いはTiの圧延板
をうず巻羽根12.17の表面に接着することによって
、耐摩耗性の硬化層とすることができ、そのまま使用で
きるが、更にその表面を侵に述べるイオンブレーティン
グによって更に硬化し、耐摩耗性を向上することができ
るものである。
In addition, by simply adhering a rolled plate of phosphor bronze, stainless steel, or Ti to the surface of the spiral blade 12.17, a wear-resistant hardened layer can be formed, and it can be used as is, but the surface It can be further hardened by ion blating to improve wear resistance.

次に多くの摺動面に利用できるTiを含んだ合金を使用
するようにし、イの表面を窒化、炭化、或いは硼化する
ことによって耐摩耗性の硬化層を19たり、Tiをイオ
ンブレーティングするかTiNをイオンブレーティング
することによって耐摩耗性の硬化層を得るようにしたも
のについて説明をする。アルミニウムを主体としたTi
を含む合金の表面を窒化して使用する場合、一般的にT
iを重量比で0.1%以上含んだ材料に於て硬化が大き
い、従ってこの場合N(窒素)を重量比で0.025%
以上にしたものが有効であるということになる。実用的
にはTi −AノをベースにしたTi −6AI−4V
とか、FeTi0,1とかAr2にTiを12%から1
8%を含んだ素材に直接TiやTiNの層を作ることが
できるものを用いるようにした。
Next, we will use alloys containing Ti, which can be used on many sliding surfaces, and create wear-resistant hardened layers by nitriding, carbonizing, or boriding the surface, or by ion-blating the Ti. Next, a case will be described in which a wear-resistant hardened layer is obtained by ion-blating TiN. Ti based on aluminum
When using an alloy containing nitrided surface, generally T
Hardening is large in materials containing 0.1% or more of i by weight; therefore, in this case, N (nitrogen) is 0.025% by weight.
This means that the above is valid. Practically speaking, Ti-6AI-4V is based on Ti-A.
Or, FeTi0,1 or Ar2 with Ti from 12% to 1
A material containing 8% Ti or TiN was used that could be used to directly form a layer of Ti or TiN.

Tiを含む、例えばTi−6Aノー4Vの合金を素材と
して、ワイヤカット放電加工によってうず谷状に加工し
たうず谷羽根12.17の表面を窒化することによって
耐摩耗性の硬化層を気体を用いて(Jる場合は、加工し
たうず容態根12.17を図示していない真空容器の中
に入れて空気を扱き、酸素を排出したのと入替えにN2
ガスとト1e、f−1z又はArガスとを封入する。そ
うしておいて、うず容態IIJ 12,17を陰極とし
、Ta、Ti、Mo又はWの板を対向させてそれを陽極
とし、両者を1000V程度の直流電源に接続すること
により、うず容態根12.17の表面にN原子が集まり
、そこに耐摩耗性の硬化層である窒化層が得られる。同
様の装置で炭化層を得る場合にはCH4、C21−1s
 、’ 03ト13のガスを封入することによって、そ
の中のCが炭化にあづかり、硼化層を得る場合はBC)
3と112とを封入することによってBがうず容態根1
2.17の表面を硼化して耐摩耗性の硬化層を1qるこ
とができる。
A wear-resistant hardened layer is formed by nitriding the surface of the swirling valley blade 12.17, which is made of Ti-containing alloy, for example, Ti-6A No 4V, and machined into a swirling valley shape by wire-cut electrical discharge machining using gas. (In the case of J, the processed convoluted root 12.17 is placed in a vacuum container (not shown) and treated with air.
Gas and t1e, f-1z or Ar gas are sealed. Then, by using the vortices IIJ 12 and 17 as cathodes, facing the Ta, Ti, Mo, or W plates and using them as anodes, and connecting both to a DC power source of about 1000 V, the vortices can be fixed. N atoms gather on the surface of 12.17, and a nitrided layer, which is a wear-resistant hardened layer, is obtained there. When obtaining a carbonized layer using a similar device, CH4, C21-1s
, ' 03 To 13 gas is enclosed, and C therein participates in carbonization to obtain a boride layer (BC).
By enclosing 3 and 112, B becomes a convoluted root 1
The surface of 2.17 can be borated to form a wear-resistant hardened layer of 1q.

イオンプレーディングは周知のように真空蒸着とプラズ
マとの複合技術であって、電気メッキ、真空蒸着、スパ
ッタリングに比較して、緻密でピンホールやふくれのな
い均一な厚さの層を得ることができるものである。この
イオンブレーティングを利用してT1又はTiNの耐摩
耗性の硬化層を得る場合は、図示していない容器の中に
あるタングステンフィラメント等を抵抗加熱式、又は高
真空電子ビーム式とホローカソード放電、プラズマ電子
ビーム式等による蒸発装置によってT1、又はTiNの
金属を蒸発させるのであるが、その蒸発はTiの場合は
アルゴン、TiNの場合はN2又NH3のガスを容器の
中に5〜25IllTOr「の圧力で封入した雰囲気の
中で行なわれる。そしてこの容器の中にあって蒸発装置
と対抗する位置に設置したうず容態根12.17に=s
oov乃至一5000■という負の高電圧をかけるとう
す容態根12.17の周囲にグロー放電が持続して、う
ず容態根12゜17を囲んでダークスペースができる。
As is well known, ion plating is a combined technology of vacuum evaporation and plasma, and compared to electroplating, vacuum evaporation, and sputtering, it is capable of producing a dense layer with a uniform thickness without pinholes or blisters. It is possible. When obtaining a wear-resistant hardened layer of T1 or TiN using this ion blating, a tungsten filament, etc. in a container (not shown) is heated using a resistance heating method, a high vacuum electron beam method, and a hollow cathode discharge. The metal T1 or TiN is evaporated using an evaporator using a plasma electron beam method or the like, and the evaporation is performed using 5 to 25 IllToR of gas in a container, argon for Ti, and N2 or NH3 for TiN. The process is carried out in an atmosphere sealed at a pressure of 12.17.
When a high negative voltage of oov to 15,000 cm is applied, glow discharge persists around the thin root 12.17, creating a dark space surrounding the spiral root 12.17.

一方蒸発装置で蒸発したTi、又はTiNの金属原子は
途中で容器に封入したアルゴン、又はN2やNH3のガ
ス分子と幾回か衝突を繰返した後、ダークスペースで加
速されてうず容態根12.17に到達するために、ガス
散乱効果を受けてうず容態根12.17が蒸発装置に面
していない位置にもTi又はTiNの金属原子がまわり
込み堆積して一様な厚さの耐摩耗性の硬化層を得ること
ができる。又、うず容態根12.17の面にマイクロ溶
接加工によってWC−CO等の耐摩材でもある超硬合金
の微小凹凸を右する結晶を約10μmの厚さで被覆した
。このマイクロ溶接加工は、例えば特開昭58−191
,2γ4号公報等で開示した放電被覆法を利用して、W
Cの電極を15ORPMで回転させながら、400H7
でうず容態根12.17の表面に接触、開離、その間に
電流値1 p =80A、 ton 40 u秒、ro
ff40μ秒のパルス電流を印加してWCの微小凹凸を
有するにうに溶接したものである。このようにマイクロ
溶接した100mIllφのうず容態根12.17を有
するスクロールポンプを90ORP Mで回転したとき
圧力3に?/cm2の圧力流体を得ることができ、1時
間稼動させたときのスクロールポンプの温度上昇は12
℃であった。それに対して、MC(マシニングセンター
)で機械加工成形し、微小凹凸を有しないスクロールポ
ンプを用いたときの流体の圧力は2.8ks/cmで、
同じく1時間稼仙させたときの湿度上昇は15℃となっ
た。微小凹凸は第5図に示すように可動部分24と固定
部分25との対向する而に凹部26と凸部21とを設は
流体の流路を狭めて圧縮したり膨張させたりしてシール
するラビリンス果を得るように、うず容態根12.17
等に微小凹部28、凸部29とを設けたものである。又
、この微小凹凸28.29は第7図に示すようにその大
きさを順次或いは周期的に変化させることによりシール
効果を更に増すことができるbのである。このような微
小凹凸28.29を有するうず容態根12.17はショ
ツトブラスト、又はリントブラスト加工或いはレーザ加
工やマイクロ溶接加工等によりなされることはもとより
、特にワイヤカット放電加工、型彫放電加工により直接
高精度に加工することができ、又ワイヤカット放電加工
、型彫放電加工により製作した型を使用して成形したう
ず容態根12゜17に固接的に設けることができる。
On the other hand, the Ti or TiN metal atoms evaporated in the evaporator repeatedly collide several times with argon, N2, or NH3 gas molecules sealed in the container, and then are accelerated in the dark space and form a spiral root 12. 17, metal atoms of Ti or TiN wrap around and accumulate even in positions where the spiral root 12.17 does not face the evaporator due to the gas scattering effect, resulting in a wear-resistant layer with a uniform thickness. It is possible to obtain a hardened layer with high properties. Further, the surface of the convoluted root 12.17 was coated with crystals forming minute irregularities of a cemented carbide such as WC-CO, which is also a wear-resistant material, to a thickness of about 10 μm by micro-welding. This micro welding process is performed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-191
, 2γ4, etc., using the discharge coating method, W
While rotating the electrode C at 15ORPM, 400H7
Contact and release the surface of the root 12.17 in the spiral condition, during which the current value 1 p = 80 A, ton 40 u seconds, ro
A pulse current of ff 40 μsec was applied to weld the WC with minute irregularities. When a micro-welded scroll pump with a spiral root 12.17 of 100 mIllφ is rotated at 90 ORP M, the pressure is 3? /cm2 pressure fluid can be obtained, and the temperature rise of the scroll pump when operated for 1 hour is 12
It was ℃. On the other hand, when machined and formed using an MC (machining center) and using a scroll pump that does not have minute irregularities, the fluid pressure is 2.8 ks/cm.
Similarly, the humidity increased by 15 degrees Celsius when exposed to air for one hour. As shown in FIG. 5, the minute irregularities are formed by forming a concave part 26 and a convex part 21 between the movable part 24 and the fixed part 25, which face each other, to narrow the fluid flow path and seal it by compressing or expanding it. As in obtaining labyrinth fruits, vortex-like roots 12.17
A fine recess 28 and a convex portion 29 are provided on the top and the like. Further, the sealing effect can be further increased by changing the size of the minute irregularities 28 and 29 sequentially or periodically as shown in FIG. The convoluted root 12.17 having such minute irregularities 28.29 can be formed not only by shot blasting, lint blasting, laser machining, micro welding, etc., but also by wire cut electric discharge machining, die-sinking electric discharge machining, etc. It can be directly machined with high precision, and it can also be firmly attached to the convoluted root 12.degree. 17 formed using a mold produced by wire-cut electric discharge machining or die-sinking electric discharge machining.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明はうず容態根とホルダとを別々にし、更にホルダ
は分割して分割ホルダとなし、板金から曲げ加工をして
成形したうず容態根を挾んで一体的に結合することによ
り、うず容態根は交換可能になった。そして、うず容態
根は焼入れ等の熱処理を済ませた素材をワイヤカット放
電加工により複数個分をまとめて一挙に加工して、それ
を分割して利用することができるようになり、しかb端
面までも微小凹凸の独立型とし流体の流路を狭めて圧縮
したり、膨張させたりしてシールするラビリンス効果を
得るようにした表面を得ることかできたことから、端面
加工を容易にすると共に端面から流体が漏れることも防
止することができ、スクロールポンプとしての効率を向
上することができた。
The present invention separates the spiral-shaped root and the holder, further divides the holder to form a divided holder, and integrally connects the spiral-shaped root formed by bending sheet metal between the two. is now replaceable. Then, the spiral shape root can be processed by wire-cut electrical discharge machining to process multiple pieces at once from the material that has been heat-treated such as quenching, and can be divided and used, and only up to the b end face. We were able to create a surface with independent micro-asperities that creates a labyrinth effect by narrowing the fluid flow path and creating a seal by compressing or expanding it. It was also possible to prevent fluid from leaking from the pump, thereby improving the efficiency of the scroll pump.

素材としても目的に応じて様々なものが発明され利用で
きた、例えば水とか海水、耐蝕性ガスに使用するポンプ
の素材にTi系のものを用いる場合、前に述べた外に窒
素プラズマ中でTiN、炭素中でTiC面を摺動面に形
成することができる。
Various materials have been invented and used depending on the purpose.For example, when using Ti-based materials for pumps used for water, seawater, and corrosion-resistant gases, in addition to the above-mentioned materials, Ti-based materials can be used in nitrogen plasma. A TiC surface can be formed as a sliding surface in TiN or carbon.

医用としては純Ti材を利用する。Pure Ti material is used for medical purposes.

ここではグラフフィトもセラミックというが、このセラ
ミックで硼化物、炭化物、窒化物更には酸化物等々で導
電性のものを用いる。更には金属ファイバとか炭素ファ
イバも複合化材として利用できた。Ti  4%、5i
C20%、TiN35%、Y2O35%を混合焼結した
材料をワイヤカット放電加工して、板より成形してスク
ロールポンプを製作し、駆動軸SiCで製作したとき1
050℃のCUの溶固ポンプとして利用することができ
た。
Here, graphite is also referred to as a ceramic, and among these ceramics, conductive materials such as borides, carbides, nitrides, and oxides are used. Furthermore, metal fibers and carbon fibers could also be used as composite materials. Ti 4%, 5i
When a scroll pump was manufactured by wire-cut electrical discharge machining of a mixed sintered material of 20% C, 35% TiN, and 35% Y2O, and formed from a plate, the drive shaft was manufactured using SiC.1
It could be used as a solution pump for CU at 050°C.

グラファイト2600℃焼結材(気孔率1.1%)を用
いてワイヤカット放電加工で加工して製作したスクロー
ルポンプは、460℃の半田バス用のポンプとして利用
できた(成形は焼結成形を含むもので鋳造、鍛Ti等で
成形したものも含むものである。)
A scroll pump manufactured by wire-cut electric discharge machining using graphite sintered material (porosity 1.1%) at 2600°C could be used as a pump for a solder bath at 460°C (sintering was used for forming). (It also includes those molded by casting, forging Ti, etc.)

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の断面図、第2図は第1図のA−A断面
矢視図、第3図はうず容態根の斜視図、第4図は分割ホ
ルダの斜視図、第5図はうず容態根の製作図、第6図は
うず容態根を設けたホルダの部分断面図、第7図、第8
図、第9図は微小凹凸を説明する図である。 1・・・・・・・・・本体 2・・・・・・・・・右カバー 3・・・・・・・・・左カバー 9.15・・・・・・・・・分割ホルダ12.17・・
・・・・・・・うず容態根特  許  出  願  人 株式会社井上ジャパックス研究所 代表者 井 F   潔 第1 図 75図 オ6図 (a)      (b)       (C)77回 手  続  ネrli   、jE   書(自発)1
、事件の表示 昭和61年  特許願第282,804M2、発明の名
称 スクロールポンプ 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住 所 神奈川県横浜市緑区長津田町字道正5289番
地4、補正の対象  明llAl全文と図面の欄5、補
正の内容  (1)明ta蕩を別紙の通り補正する(2
)第4図、第6図を別紙のように補正し、第10図、第
11図を追加する。       −″ゝ・14.り、
へ 。 泪止り]岸■RJ 1、発明の名称 スクロールポンプ 2、特許請求の範囲 (1)固定側のうず容態根と可動側のうず容態根とを組
合せて、可動側のうず容態根を公転揺動させることによ
り2つのうず容態根の接触線を次々に移動させ流体を加
圧、減圧等をしながら吸排させるスクロールポンプに於
て、別途形成したうず容態根と、該うず容態根を嵌合す
るうず巻溝を有するホルダとを備え、該ホルダのうず巻
溝にうず容態根を嵌合してなるスクロールポンプ。 (2)うず容態根が板金を曲げ加工して形成した特許請
求の範囲第1項記載のスクロールポンプ。 (3)うず容態機成いはホルダがTi合金を主体とした
素材からなる特許請求の範囲第1項記載のスクロールポ
ンプ。 (4)うず容態機成いはホルダが金属、又はグラファイ
トを混入した合成樹脂からなる特許請求の範囲第1項記
載のスクロールポンプ。 (5)うず容態機成いはホルダがシグナルを得るために
磁性体を混入してなる特許請求の範囲第1項記載のスク
ロールポンプ。 (6)うず容態機成いはホルダがセラミックス、金底、
又はグラフフィトを単独、若しくは任意に選択して混合
し、合成樹脂結合して成形してなる特許請求の範囲第1
項記載のスクロールポンプ。 (7)うず容態機成いはホルダが固体潤滑材等を含む特
許請求の範囲第1項記載のスクロールポンプ。 (8)うず容態機成いはホルダ及びうず巻溝をワイヤカ
ット放電加工してなる特許請求の範囲第1項に記載のス
クロールポンプ。 (9)うず容態機成いはホルダの面が微小凹凸により流
体をシールするラビリンス効果を有する特許請求の範囲
第1項記載のスクロールポンプ。 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は別途加工したうず容態根を有するスクロール
ポンプに関する。 〔従来の技術〕 スクロールポンプは2つのうず容態根(スクロール)の
中一方の固定側のうず容態根と他方の可動側のうず容態
根とが接触してエキセン駆動するとき、接触部分で囲ま
れた五日月状の圧縮空間が外から内方に向かって連続的
に小さくなって流体を圧縮するものである。このスクロ
ールポンプのうず容態根はうず容態根を設けたホルダと
一体になっていて、それを切削加工、研削加[等によっ
て仕上げられている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 スクロールポンプは固定側のうず容態根と可動側のうず
容態根とが接触し、摺動しながら圧縮空間を小さくして
流体を圧縮するものであるから、両者の接触面に線状の
切削痕、切削痕があったり、起伏やホルダとの付は根に
曲線部分があると、そこから流体が漏れてポンプとして
の効率が悪くなる。又、2つのうず容態根は互いに弾性
的に接触して気密を保つようにもしている関係上、薄く
仕上げて弾力性があるようにしであるが、そのように薄
く弾力性のあろうず容態根を切削加工や研削加工で加工
すると、そのときの切削抵抗、研削抵抗によって加工中
に素材が撓むことから、うず容態根の仕上げには高度の
技術と設備とが必要であった。 又、うず容態根とそのホルダとが一体になって形成され
ていることから、うず容態根の接触面が摩耗しただけで
、他の部分が使用することができるにもかかわらず、そ
のスクロールポンプは廃棄しなければならない等の欠点
があり、この発明はそれ等の欠点を除いたスクロールポ
ンプの提供を目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 しかして、この発明は固定側のうず容態根と可動側のう
ず容態根とを組合せて、可動側のうず容態根を公転揺動
させることにより2つのうず容態根の接触線を次々に移
動させ流体を加圧或いは、減圧等しながら吸排させるス
クロールポンプのうず容態根を、板状の素材を曲げ加工
して形成したり、成形加工し、或いは放電加工、又はワ
イヤカット放電加工によって加工する。更には、ホルダ
及びうず容態根の表面に微小凹凸の面を設けるようにす
るしかもその凹凸は夫々独立型とし、流体の流路を狭め
て圧縮したり膨張させたりしてシールするラビリンス効
果を得るものであり、放電加工又は放電又はレーザ等を
用いて5μm程度の溶融硬化した凹凸を有する被覆層を
設けるようにし〜た。ワイヤカット放電加工による場合
はワイヤ電極を設置し得る範囲内で複数個分のうず容態
根やホルダを一挙に加工して、侵に軸心と直角方向に切
断し、切離して使用する。このようにうず容態根やホル
ダを単独に加工形成し、それを取付けろうず巻溝を有す
るホルダは一体に加工形成するほかに左右に分割して分
割したホルダとし、この分割したホルダを使用する場合
は前記うず巻溝にうず容態根を挿入したならばボルトで
締め合せることにより、うず容態根と分割したホルダと
を一体的なものとするものである。 又、軽量で耐蝕性があり強靭なスクロールポンプを得る
ために、ポンプ本体はもとよりうず容態根を導電性の合
成樹脂、導電性の繊維強化合成樹脂(FRP) 、或い
はそれにセラミックスを含めて成形したり、Tiを用い
、或いはTiを含んだA1合金等を用いて製作し、うず
容態根、ホルダ又は分割したホルダ等の表面、特に摺り
而に耐摩耗性の硬化層を設けるようにした。そして、一
部の耐摩耗性の硬化層はワイヤカット放電加工によって
最終的に仕上加工がなされるものである。その耐摩耗性
の硬化層は金属層を電鋳、溶着等によって19たり、A
ノ203、WC,Tt N、 BNgg々で3μ以下の
サイズの粒子を含んだ合成樹脂の  ′層であったり、
Tiを含む合金、例えばAノT1−6V4とかを素材ど
したうず容態根の表面を窒化、炭化、硼化笠々し、或い
はTi 、Ti Nをイオンプレーティングすることに
よって4!またものである。 このようにして形成したうず容態根の表面やボルダの端
面は、ワイヤカット放電加工や型彫放電加工を利用して
微小凹凸面を設ける外に使用羽根の材質によっては、例
えばショツトブラスト、又はサンドブラスト加工或いは
レーデ加工やマイクロ溶接加工等々によって微小凹凸面
を形成するようにした。 〔作用〕 うず容態根の表面やホルダの端面は放電加工によって(
びることがでさる微小凹凸独立型とし、流体の流路を狭
めて圧縮したり、膨張させたりしてシールするラビリン
ス効果を得るようにしたことにより、従来の切削加工、
研削加工に伴なう線状の痕跡からの漏れとかがなく、又
放電′加工によると、切削抵抗、研削抵抗による撓みと
かがなく加工することができる。この微小凹凸面は摩擦
係数も小さくすることができ、表面にTiN層等の硬化
層をつけたときには、更に摩擦係数が小となり従来のス
クロールポンプに比べると約1.6倍に効率が向上した
。特に°「1合金を主体としたものは水とか、海水或い
はガスに対する耐蝕性が向上した。 又、うず容態根をワイヤカット放電加工等によって製作
し、それをホルダ又は分割したホルダに着脱可能に固着
したことにより、隅部、端面等気密を要するところの加
工精成を向上することができると共に、うず容態根が摩
耗したときには、そのうず容態根だけ交換することによ
って引続き使用し得るものである。 〔実施例〕 この発明を例示した図に基づいて説明する。第1図及び
第10図は、この発明の異なる実施例スクロールポンプ
の断面図で、第2図、及び第11図は大々第1図、及び
第10図のA−A断面図であり、同じ構成のものには同
一符号を付したものである。 本体1に右カバー2と左カバー3とがボルト 4で固着
され、その右カバー2と左カバー3に装着された軸受5
.6に偏心軸(エキセン軸)7が回転自在に支持されて
いる。この偏心軸7の偏心した軸の部分に軸ガイド8が
回転自在に枢支され、その軸ガイド8には第10図、及
び第4図(b)に示すように一体に形成したホルダ9′
か、或いは、第1図及び第4図(a)に示した分割した
ホルダ9がボルト10で固着され、この一体ホルダ9′
及び分割ホルダ9には、ワイヤカット放電加工、型彫放
電加工、或いは切削加工によって凹溝状の溝11及び貫
通r1411’から成るインボリュート状のうず巻溝が
加工構成されており、この溝11及び11′にインボリ
ュート状に形成したうず容態根12を嵌合して、接着又
は溶着することにより構成する。尚、分割したホルダ9
はボルト13で結合することによって、うず容態根12
と共に一体的に構成され、他方一体に形成したホルダ9
′の場合は、n通うず巻溝11′に嵌挿したうず容態根
12を接着又は溶着により固定して一体的に構成する。 左カバー3には偏心軸14の太軸部分が回動自在に枢支
され、偏心軸7と同じ偏心量を有する細軸部分14′は
軸ガイド8に回動自在に挿入されている。図示していな
いが、この偏心軸14は左カバー3に3ケ所設けられて
いる。一方他方のホルダ15、及び15′ は、ワイヤ
カット放電加工、型彫放電加工、或いは切削加工によっ
て凹溝状の1111B及び貫通溝16′ が加工形成さ
れており、このうず巻溝16及び16′ に固定側のう
ず容態根17を嵌合及び嵌挿し、接着又は溶着するが、
分割したホルダ15の場合はボルト18で結合させるこ
とが必要となる。しかして何れにしてもこのホルダ15
及び15′ はボルト19で右カバー2に固着される。 第3図にうず容態根12を示し、第4図(a )に分割
したホルダ9を第4図(b )に一体に形成したホルダ
9′を示す。ホルダ15.15′の中心に孔20が設け
てあり、右カバー2の溝21を通して、吐出し口22に
連通する。23は吸入口である。 しかして、第5図に示すように、うず容態根12.17
は素材の板金コイル25からピンチローラ26゜27に
よって引出される。そして一対のローラ28゜29と、
その1」−528,29に向かって前後に、図示してい
ない数値制御装置によって移動する曲げローラ30とに
よって、インボリュート状に加工形成する。その形状は
うず容態根12.17を組合せてできた三日月形の空間
容積が異なる可変容積型にするか、空間容積が等しい定
積型に加工形成することができる。このようにじて形成
したうず容態根12.17は、第6図(c )  (d
 )に示すようにホルダのうず巻溝11.11′ に■
合及び嵌挿して、接着剤等で固着する。従って、第6図
(a )に示すように切削加工の際に残る付は根の曲線
部Rが無く、第6図(b)に示すように摩耗等により起
伏1」ができたときにはうず容態根12.17をうf巻
溝11゜11′ 、16.16’から外して交換する。 図示していないモータ等で偏心軸7を回転すると、軸7
に枢支した軸ガイド8は偏心軸14により回転すること
なくエキセン駆動する。すると、第2図に示すようにう
ず容態根12.17が接触してできた三日月状の圧縮空
間a、b、cに吸入口23から吸入した流体を密封し外
から内方に向かって、a→b−+cと連続的に小さくな
って流体を圧縮する。 その圧縮した流体は孔20、溝21を通して吐出し口2
2から吐出すように作用する。 このスクロールポンプのうず容態根12.17ホルダ9
.9′ 、15.15’はもとより本体1、右カバー2
、左カバー3@々は軽量で耐薬品性の強い、11つ導電
性の合成樹脂、導電性の繊維強化樹脂(FRP)で形成
し、或いはセラミックス、金属、又はグラファイト等を
単独若しくは混合して樹脂結合して成るものを素材とす
る。この素材はポンプの他に使用する摺動体とか、機械
的強度と耐熱性(300℃程度)耐蝕性、耐摩性、耐a
!擦性等の特性を持つことが要求されるところに使用す
ることができるものである。しかして樹脂は一般的に耐
熱性の高いものが用いられる、例えば250℃に耐えら
れるフェノール、260℃に対してはポリカーボネイト
、300℃に対してポリフェニレン(PF)、400℃
に対してはボリフエニレンスファイド(r’Ps)、5
00℃に対してにはポリフェニレン、1↑サイド、60
0℃に対してはポリベンゾイミダゾールとポリイミド苫
々の樹脂を用いることができる。その他PBT、PPO
,PET、P[:EK、とかPEEK (ポリエーテル
、エーテルケトン)系、更には超高分子PE系、PE 
I、イミド系等とCtl、Aノ、5teal 、更に水
酸化アルミ、水酸化マグネシウム、ファイバー、カーボ
ンファイバー、メタルファイバー等々を、大体体積比で
50〜80%程度を混入したもので混入率の選定は熱伝
導度を制御するために行なうものである。例えばCUの
#200を70%、ポリイミド樹脂と混合成形を、22
0℃で5 akin1250ksf /cm2の圧力下
で行なったとき熱伝導率は銅の1/6であった。強度は
22に9/mm2の引っ張り強度でスクロールポンプに
利用したときは、7kt/cm2の高圧ポンプとして利
用できた。尚、イミド樹脂のみでは熱伝導率が悪いので
ポンプとして実用的ではなかった。又この素材はスクロ
ールポンプの他に流体ポンプどしても有効に利用するこ
とができる。樹脂の中に永久磁性体を混入した場合は、
着磁して回転数により流量を決定するように制御するこ
とができる。 セラミックスはSi C,Zr C,Zr St 、Z
r Si 2 、Sf 3 Z4等々が用イラレ、0.
1〜10μmφ程度のサイズでVO170%程度で用い
る。 この素材は水、油等に対して安定であり比重が小さい効
果がある。更に加工性を向上するために■I C1T 
i N ?17々を混合して電気加工ができるようにし
て使用する。金属はQr、ステンレス系、MOを用いる
、グラファイトも混入し更にはMOS2とかWz8等々
を混入して使用する。セラミックス系の素材はスクロー
ルポンプに用いることができるが、主としてルーツ型と
かピストン型として用い、又ターボ型にも用いることが
できる。 金属系の素材は主として液体用のポンプに利用されるも
のである。 以上述べた素材は、従来の材料と比較すると、比重が小
さいので振動が少なく、防音性なので静かである。又、
可動体と固定側とのギャップを狭くできるので効率が高
く約150〜200%向上し、防銹性が大きい等々の効
果がある。更に、具体的に実施例を説明すると、その一
つはうず容態根12.11をグラファイトmH60%を
含むエポキシ樹脂を注型して形成したものを、誤差0.
3mm程度で仕上加工した後に水洗をし、次いで10%
のNaO!−1の脱脂液で脱脂をする。この脱脂をした
うず容態根12.17を更に3.5%1−ICノの酸洗
液により酸洗いをした後に水洗をして乾燥させる。引続
いてSnCノ2109 /ノとHCノ20〜509/ノ
の組成よりなる感受性液を供給してSnをうず容態根1
2゜17の表面に被着させる活性化処理し、軽く水洗を
する。その次にPdCJ20.5G/ノとPH3〜4の
Pl+調整剤1」Cノとの活性化液を加熱層で50℃に
加熱して供給し、5nをPdに買換させて次の化学メッ
キ処理の際にメッキの核となる物質をうず容態根12.
17の表面に被着させる。そして水洗後うず容態根12
.17を乾燥室で完全に乾燥した後に化学メッキで06
3μのメッキを施し、その後電鋳て約2mmのNi層を
約74時間かけで被着した。 そのNi層をワイヤカット放゛心加工によってうず容態
根12.17はインボリュート形に、而粗さ3μRma
xの程度に仕上加工をする。 −このように耐摩耗性の
硬化層を電鋳によって得る外に、注型するエポキシ樹脂
の表面部分、或いは全体にAlz O3,WC,Ti 
N、BN等サイズ3μ以下の粒子、又は、TiCの粒子
15%を混入して成形することによって得ることもでき
るし、これらの粒子を含んだ金属層や燐青銅、ステンレ
ス鋼等の金属層を周知の溶射装置によって設け、その層
をワイヤカット放電加工によって仕上加工をすることも
できる。 又、簡単に燐青銅、ステンレス鋼、或いはTiの圧延板
をうず容態根12.17の表面に接着することによって
、耐摩耗性の硬化層とすることができ、そのまま使用で
きるが、更にその表面を後に述べるイオンプレーディン
グによって更に硬化し、耐摩耗性を向上することができ
るものである。 次に多くの摺動面に利用できるT1を含んだ合金を使用
するようにし、その表面を窒化、炭化、或いは硼化する
ことによって耐摩耗性の硬化層を得たり、Tiをイオン
ブレーティングするかTiNをイオンブレーティングす
ることによって耐摩耗性の硬化層を得るようにしたもの
について説明をする。アルミニウムを主体としたTiを
含む合金の表面を窒化して使用する場合、一般的にT1
を重量比で0.1%以上含んだ材料に於て硬化が大きい
、従ってこの場合N(窒素)を重量比で0.025%以
上にしたものが有効であるということになる。実用的に
はTi −AノをベースにしたTi −6パノー4Vと
か、Fe7i0,1とかAI!にTiを12%から18
%を含んだ素材に直接TiやTiNの層を作ることがで
きるものを用いるようにした。 Tiを含む、例えばTi−6Aノー4Vの合金を素材と
して、ワイヤカット放電加工によってうず巻状に加工し
たうず容態根12.17の表面を窒化することによって
耐I?耗性の硬化層を気体を用いて得る場合は、加工し
たうず容態根12.17を図示していない真空容器の中
に入れて空気を抜き、酸素を排出したのと人台えにN2
ガスとHe、Hz又はΔrガスとを封入する。そうして
おいて、うず容態根12.17を陰極とし、Ta 、T
i 、Mo又はWの板を対向させてそれを陽極とし、両
者を1000V程度の直流電源に接続することにより、
うず容態根12.17の表面にN原子が集まり、そこに
耐1〒耗性′の硬化層である窒化層が得られる。同様の
装置で炭化層を得る場合にはCH4、Cz Hs 、 
O3−H3のガスを封入することによって、その中−の
Cが炭化にあづかり、硼化層を得る場合はBC73と1
」2とを封入することによって8がうず容態根12.1
7の表面を硼化して耐摩耗性の硬化層を得ることができ
る。 イオンブレーティングは周知のように真空蒸着とプラズ
マとの複合技術であって、電気メッキ、真空蒸着、スパ
ッタリングに比較して、緻密でピンホールやふくれのな
い均一な厚さの層を得ることができるものである。この
イオンブレーティングを利用して]川又は°「iNの耐
摩耗性の硬化層を(qる場合は、図示していない容器の
中にあるタングステンフィラメント等を抵抗加熱式、又
は高真空電子ビーム式とホローカソード放電、プラズマ
電子ビーム式等による蒸発装置によってFi1又はTi
Nの金属を蒸発させるのであるが、その蒸発はTiの場
合はアルゴン、TINの場合はN2又N1]3のガスを
容器の中に5〜25mTOrrの圧力で封入した雰囲気
の中で行なわれる。そしてこの容器の中にあって蒸発装
置と対抗する位置に設置したうず容態根12.17に一
500V乃至−5000■という負の高電圧をかけると
うず容態根12.17の周囲にグロー放電が持続して、
うず容態根12゜17を囲んでダークスペースができる
。一方蒸発装置で蒸発したTi、又はTiNの金属原子
は途中で容器に封入したアルゴン、又はN2やN H3
のガス分子と幾皿か衝突を繰返した後、ダークスペース
で加速されてうず容態根12.17に到達するために、
ガス散乱効果を受けてうず容態根12.17が蒸発装置
に而していない位ごにもT1又はTiNの金属原子がま
わり込み堆積して一様な厚さの耐摩耗性の硬化層を得る
ことができる。又、うず容態根12.17の面にマイク
【コ溶接加工によってWC−Co等の耐摩材でもある超
硬合金の微小凹凸を右する結晶を約10μmの厚さで被
覆した。このマ、イクロ溶接加工は、例えば特開昭58
−197,274号公報等で開示した放電被覆法を利用
して、WCの電極を15ORPMで回転させながら、4
00112でうず容態根12.17の表面に接触、開離
、その間に電流値1p =80A、 ron 40 μ
秒、z:ofr 40μ秒のパルス電流を印加してWC
の微小凹凸を有するように溶接したものである。このよ
うにマイクロ溶接した1001mφのうず容態根12.
17を有するスクロールポンプを90ORPMで回転し
たとき圧力3に?/cm2の圧力流体を得ることができ
、1時間稼動させたときのスクロールポンプの温度上昇
は12℃であった。それに対して、MC(マシニングセ
ンター)で機械加工成形し、微小凹凸を有しないスクロ
ールポンプを用いたときの流体の圧力は2、l1lk?
/CIで、同じく1時間稼動させたときの温度上昇は1
5℃となった。微小凹凸は第5図に示すように可動部分
24と固定部分25との対向する面に凹部26と凸部2
7とを設は流体の流路を狭めて圧縮したり膨張させたり
してシールするラビリスン効果を得るように、うず容態
根12.17等に微小凹部28、凸部29とを設けたも
のである。又、この微小凹凸28.29は第7図に示す
ようにその人きざを順次或いは周期的に変化させること
によりシール効果を更に増すことができるものである。 このような微小凹凸28.29を有するうず容態根12
.17はショツトブラスト、又はサンドブラスト加工或
いはレーザ加工やマイクロ溶接加工等によりなされるこ
とはもとより、特にワイヤカット放電加工、型彫放電加
工により直接高精度に加工することができ、又ワイヤカ
ット放電加工、型彫放電加工により製作した型を使用し
て成形したうず容態根12゜17に間接的に設けること
ができる。 〔発明の効果〕 本発明はうず容態根とホルダとを別々にし、更にホルダ
は一体に形成したホルダか分割したホルダとなした場合
は、板金から曲げ加工をして成形したうず容態根を挾ん
で一体的に結合することにより、うず容態根は交換可、
能になった。そして、うず容態根やホルダは焼入れ等の
熱処理を済ませた素材をワイヤカット放電加工により複
数個分をまとめて一挙に加工して、それを分割して利用
することができるようになり、しかも端面までし微小凹
凸の独立型とし流体の流路を狭めて圧縮したり、膨張さ
せたりしてシールするラビリンス効果を得るようにした
表面を得ることができたことから、端面加工を容易にす
ると共に切削加工の際に残る付は根の曲線部Rを無くし
たことも合わせて端面から流体が漏れることも防止する
ことができ、スクロールポンプとしての効率を向上する
ことができた。 素材としても目的に応じて様々なものが発明され利用で
きた、例えば水とか海水、耐蝕性ガスに使用するポンプ
の素材にTi系のものを用いる場合、前に述べた外に窒
素プラズマ中でTi N1炭素中でTiC面を摺動面に
形成することができる。 医用としては純Ti材を利用する。 ここではグラフアイトもセラミックというが、このセラ
ミックで硼化物、炭化物、窒化物更には酸化物等々で導
電性のものを用いる。更には金属ファイバとか炭素ファ
イバも複合化材として利用できた。Ti  4%、3i
C20%、1iN35%、Y2O35%を混合焼結した
材料をワイヤカット放電加工して、板より成形してスク
ロールポンプを製作し、駆動軸SiCで製作したとき1
050℃のCUの溶固ポンプとして利用することができ
た。 グラフ?イト2600℃焼結材(気孔率1.1%)を用
いてワイヤカット放電加工で加工して製作したスクロー
ルポンプは、460℃の半田バス用のポンプとして利用
できた(成形は焼結成形を含むものでU造、鍛造等で成
形したものも含むものである。)4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の断面図、第2図は第1図のA−A断面
矢視図、第3図はうず容態根の斜視図、第4図(a )
は分割したホルダの斜視図、第4図(b)は一体に形成
したホルダの斜視図、第5図はうず容態根の製作図、第
6図(a)(b)(c)(d )はうず容態根を設けた
ホルダの部分断面図、第7図、第8図、第9図は微小凹
凸を説明する図、第10図は本発明の他の実施例の断面
図、第11図は第10図のA−A断面矢視図である。 1・・・・・・・・・本体 2・・・・・・・・・右カバー 3・・・・・・・・・左カバー 9.9’ 、15.15’・・・・・・・・・ホルダ1
1、 11’  、16. 16’  ・・・・・・・
・・うず゛巻溝12.17・・・・・・・・・うず容態
根特  許  出  願  人 株式会社井上ジVパックス研究所 代表者 井 上   潔 オ6図 第10図 第11図 手続補正間 1、事イ′iの表示 住 所 神奈川県横浜市緑区長津田町字道15289番
地4、補正の命令の日付 昭和63年5月11日(発送日昭和63年5月24日)
5、補正の対象  昭和63年2月23日付は手続補正
間の補正の内容の欄 手  続  有tl   j、E   1lt(自発)
1、事件の表示 昭和61年  特許願第282.804号2、発明の名
称 スクロールポンプ 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住 所 神余用県横浜市緑区長津田町字道正5289番
地4、補正の対象  明細書全文と図面の欄5、補正の
内容  (1)明細書を別紙の通り補正する(2)第4
図、第6図を別紙のように補正し、第10図、第11図
を追加する。 但し、第3図、第5図は補正を要しないため補正しない
Fig. 1 is a cross-sectional view of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 1, Fig. 3 is a perspective view of a spiral root, Fig. 4 is a perspective view of a split holder, and Fig. 5. The manufacturing drawing of the spiral-shaped root, Fig. 6 is a partial sectional view of the holder with the spiral-shaped root installed, and Figs. 7 and 8.
9A and 9B are diagrams for explaining minute irregularities. 1...Body 2...Right cover 3...Left cover 9.15...Divided holder 12 .17...
.....Patent application for the eddy condition Root Representative: Inoue Japax Laboratory Co., Ltd. Kiyoshi I F. 1 Figure 75 Figure O 6 (a) (b) (C) 77th procedure Nerli , jE writing (spontaneous) 1
, Indication of the case 1986 Patent Application No. 282,804M2, Name of the invention Scroll Pump 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant Address 5289-4 Michisho, Nagatsuta-cho, Midori-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture, Amendment Subject of the full text and drawings column 5, content of amendments (1) Amend the details as shown in the attached sheet (2)
) Figures 4 and 6 are corrected as shown in the attached sheet, and Figures 10 and 11 are added. -″ゝ・14.ri,
fart . End of tears] Kishi ■RJ 1. Name of the invention Scroll pump 2. Claims (1) Combining the fixed-side spiral-shaped root and the movable-side spiral-shaped root to orbitally swing the movable-side spiral-shaped root. In a scroll pump that moves the contact line of two spiral roots one after another and sucks and discharges fluid while pressurizing or depressurizing the fluid, the spiral roots are fitted with a separately formed spiral root. A scroll pump comprising a holder having a spiral groove, and a spiral root fitted into the spiral groove of the holder. (2) The scroll pump according to claim 1, wherein the spiral root is formed by bending a sheet metal. (3) The scroll pump according to claim 1, wherein the swirling mechanism or holder is made of a material mainly composed of a Ti alloy. (4) The scroll pump according to claim 1, wherein the swirling mechanism or holder is made of metal or synthetic resin mixed with graphite. (5) The scroll pump according to claim 1, wherein the vortex state mechanism or the holder contains a magnetic material in order to obtain a signal. (6) The holder is made of ceramics, has a metal bottom,
or graphophyte singly or arbitrarily selected and mixed, bonded with a synthetic resin and molded. Claim 1
Scroll pump as described in section. (7) The scroll pump according to claim 1, wherein the swirling mechanism or holder includes a solid lubricant or the like. (8) The scroll pump according to claim 1, wherein the spiral mechanism is formed by wire-cut electrical discharge machining of the holder and the spiral groove. (9) The scroll pump according to claim 1, wherein the swirling mechanism has a labyrinth effect in which the surface of the holder seals fluid by minute irregularities. 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a scroll pump having a separately processed spiral root. [Prior Art] When a scroll pump has two spiral roots (scrolls), one fixed spiral root and the other movable spiral root come into contact and are driven eccentrically, the scroll pump is surrounded by a contact portion. The crescent-shaped compression space becomes smaller continuously from the outside to the inside, compressing the fluid. The spiral root of this scroll pump is integrated with a holder provided with the spiral root, and is finished by cutting, grinding, etc. [Problems to be Solved by the Invention] In a scroll pump, the spiral root on the fixed side and the spiral root on the movable side are in contact and slide to reduce the compression space and compress the fluid. If there are linear cutting marks or cutting marks on the contact surface between the two, or if there are undulations or a curved part at the root of the connection with the holder, fluid will leak from there and the efficiency as a pump will deteriorate. Also, since the two spiral roots are in elastic contact with each other to maintain airtightness, they are finished thin and have elasticity. When roots are processed by cutting or grinding, the cutting and grinding resistance causes the material to bend during processing, so finishing the spiral-shaped roots required advanced technology and equipment. In addition, since the spiral root and its holder are integrally formed, even if the contact surface of the spiral root wears out, the scroll pump can still be used, even though other parts can be used. However, it is an object of the present invention to provide a scroll pump that eliminates these drawbacks. [Means for Solving the Problems] Accordingly, the present invention combines a fixed-side spiral root and a movable-side spiral root, and rotates and swings the movable-side spiral root to create two spiral roots. The spiral base of a scroll pump, which moves the contact line of the base one after another to suck and discharge fluid while pressurizing or depressurizing it, is formed by bending, molding, or electrical discharge machining of a plate-shaped material. , or processed by wire cut electrical discharge machining. Furthermore, the surface of the holder and the spiral root are provided with a surface with minute irregularities, and each of the irregularities is independent, thereby creating a labyrinth effect that narrows the fluid flow path and seals by compressing or expanding it. Therefore, a coating layer having melted and hardened irregularities of about 5 μm was provided using electric discharge machining, electric discharge, laser, or the like. In the case of wire-cut electric discharge machining, a plurality of spiral roots and holders are machined at once within a range where wire electrodes can be installed, and then cut perpendicularly to the axis, and separated for use. In this way, the spiral root and the holder are processed and formed separately, and the holder with the spiral groove is processed and formed as one piece, or it is divided into left and right parts, and this divided holder is used. In this case, once the spiral root is inserted into the spiral groove, the spiral root and the divided holder are integrated by tightening them with bolts. In addition, in order to obtain a lightweight, corrosion-resistant, and strong scroll pump, the pump body as well as the spiral root are molded using conductive synthetic resin, conductive fiber-reinforced synthetic resin (FRP), or ceramics. It is manufactured using Ti, Ti, or Al alloy containing Ti, and a wear-resistant hardened layer is provided on the surface of the spiral root, the holder, or the divided holder, especially on the sliding surface. A part of the wear-resistant hardened layer is finally finished by wire-cut electrical discharge machining. The wear-resistant hardened layer is made by electroforming, welding, etc.
No. 203, WC, Tt N, BNgg, etc., are layers of synthetic resin containing particles with a size of 3 μ or less,
4! By nitriding, carbonizing, or borating the surface of a spiral root made of an alloy containing Ti, such as ANO T1-6V4, or by ion plating Ti or TiN. It's another thing. The surface of the spiral root formed in this way and the end face of the boulder can be formed using wire-cut electrical discharge machining or die-sinking electrical discharge machining to provide minute irregularities. The micro-irregular surface is formed by machining, rede machining, micro welding machining, etc. [Operation] The surface of the spiral root and the end face of the holder are processed by electrical discharge machining (
The design is independent of minute irregularities that allow the fluid to expand, and creates a labyrinth effect that narrows the fluid flow path and creates a seal by compressing or expanding it, making it possible to eliminate the conventional cutting process.
There is no leakage from linear traces associated with grinding, and electric discharge machining can be performed without bending due to cutting resistance or grinding resistance. This finely uneven surface can also reduce the coefficient of friction, and when a hardened layer such as a TiN layer is applied to the surface, the coefficient of friction becomes even smaller, improving efficiency by approximately 1.6 times compared to conventional scroll pumps. . In particular, those made mainly of °1 alloy have improved corrosion resistance against water, seawater, or gas.In addition, a spiral shaped root can be manufactured by wire-cut electrical discharge machining, etc., and it can be attached to and removed from a holder or a divided holder. By being fixed, it is possible to improve the precision of processing in areas that require airtightness such as corners and end faces, and when the spiral shape root is worn out, it can be continued to be used by replacing only the spiral shape root. [Example] This invention will be explained based on the drawings illustrating the invention. Figs. 1 and 10 are sectional views of scroll pumps according to different embodiments of the invention, and Figs. 2 and 11 are sectional views showing different embodiments of the scroll pump. 1 and 10, and the same components are given the same reference numerals. A right cover 2 and a left cover 3 are fixed to the main body 1 with bolts 4, Bearings 5 attached to the right cover 2 and left cover 3
.. An eccentric shaft 7 is rotatably supported by the shaft 6 . A shaft guide 8 is rotatably supported on the eccentric shaft portion of the eccentric shaft 7, and the shaft guide 8 has a holder 9' integrally formed therein as shown in FIG. 10 and FIG. 4(b).
Alternatively, the divided holder 9 shown in FIGS. 1 and 4(a) is fixed with bolts 10, and this integrated holder 9'
In the split holder 9, an involute spiral groove consisting of a concave groove 11 and a through hole r1411' is machined by wire cut electric discharge machining, die-sinking electric discharge machining, or cutting. It is constructed by fitting a spiral root 12 formed in an involute shape into 11' and bonding or welding it. In addition, the divided holder 9
By connecting with bolts 13, the spiral root 12
A holder 9 integrally formed with the other and integrally formed with the other.
In the case of ', the spiral roots 12 inserted into n spiral grooves 11' are fixed by adhesive or welding to form an integral structure. A thick shaft portion of an eccentric shaft 14 is rotatably supported on the left cover 3, and a thin shaft portion 14' having the same eccentricity as the eccentric shaft 7 is rotatably inserted into the shaft guide 8. Although not shown, the eccentric shafts 14 are provided at three locations on the left cover 3. On the other hand, the other holders 15 and 15' are formed with concave grooves 1111B and through grooves 16' by wire cut electric discharge machining, die-sinking electric discharge machining, or cutting, and these spiral grooves 16 and 16' The fixed side convoluted root 17 is fitted and inserted, and then glued or welded.
In the case of a divided holder 15, it is necessary to connect them with bolts 18. However, in any case, this holder 15
and 15' are fixed to the right cover 2 with bolts 19. FIG. 3 shows the spiral root 12, and FIG. 4(a) shows the divided holder 9, and FIG. 4(b) shows the holder 9' formed integrally. A hole 20 is provided in the center of the holder 15, 15' and communicates with the outlet 22 through a groove 21 in the right cover 2. 23 is an inlet. Therefore, as shown in Figure 5, the eddy root 12.17
is pulled out from the raw sheet metal coil 25 by pinch rollers 26 and 27. And a pair of rollers 28°29,
Part 1"-528, 29 is processed and formed into an involute shape by a bending roller 30 that is moved back and forth by a numerical control device (not shown). Its shape can be a variable volume type with different crescent-shaped space volumes formed by combining the spiral roots 12 and 17, or a constant volume type with equal space volumes. The spiral root 12.17 formed in this way is shown in Fig. 6 (c) (d
) in the spiral groove 11.11' of the holder.
Fit, fit, and secure with adhesive, etc. Therefore, as shown in Fig. 6(a), there is no root curve R in the remaining part during cutting, and as shown in Fig. 6(b), when an undulation 1'' is formed due to wear etc. Remove the roots 12.17 from the spiral grooves 11°11' and 16.16' and replace them. When the eccentric shaft 7 is rotated by a motor (not shown), the shaft 7
The shaft guide 8, which is pivotally supported by the shaft guide 8, is eccentrically driven by the eccentric shaft 14 without rotating. Then, as shown in Fig. 2, the fluid inhaled from the suction port 23 is sealed in the crescent-shaped compression spaces a, b, and c created by the contact between the spiral roots 12 and 17, and the fluid is drawn inward from the outside. It becomes smaller continuously from a to b-+c and compresses the fluid. The compressed fluid passes through the hole 20 and the groove 21 to the discharge port 2.
It acts to discharge from 2. This scroll pump spiral condition root 12.17 holder 9
.. 9', 15.15', main body 1, right cover 2
, the left cover 3 is made of lightweight, chemical-resistant, conductive synthetic resin, conductive fiber-reinforced resin (FRP), or made of ceramics, metal, graphite, etc. alone or in combination. The material is made by bonding with resin. This material is used for sliding bodies used in pumps, mechanical strength, heat resistance (approximately 300℃), corrosion resistance, abrasion resistance, and abrasion resistance.
! It can be used where properties such as abrasion resistance are required. Therefore, resins with high heat resistance are generally used, such as phenol that can withstand temperatures of 250°C, polycarbonate that can withstand temperatures of 260°C, polyphenylene (PF) that can withstand temperatures of 300°C, and resins that can withstand temperatures of 400°C.
For, the borifenirensphid (r'Ps), 5
For 00℃, polyphenylene, 1↑side, 60
For temperatures of 0° C., resins such as polybenzimidazole and polyimide can be used. Other PBT, PPO
, PET, P[:EK, or PEEK (polyether, ether ketone), and even ultra-high molecular weight PE, PE
Select the mixing rate by mixing I, imide, etc., Ctl, A, 5teal, and furthermore, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, fiber, carbon fiber, metal fiber, etc. at a volume ratio of about 50 to 80%. This is done to control thermal conductivity. For example, if 70% of CU #200 is mixed and molded with polyimide resin, 22%
The thermal conductivity was 1/6 that of copper when carried out at 0° C. and under a pressure of 5 akin 1250 ksf /cm 2 . It had a tensile strength of 22 to 9/mm2, and when used in a scroll pump, it could be used as a high pressure pump of 7 kt/cm2. Incidentally, imide resin alone has poor thermal conductivity and is therefore not practical as a pump. In addition, this material can be effectively used in fluid pumps as well as scroll pumps. If permanent magnetic material is mixed into the resin,
It can be controlled so that the flow rate is determined by magnetization and the number of rotations. Ceramics are Si C, Zr C, Zr St, Z
r Si 2 , Sf 3 Z4, etc. are used, 0.
It is used with a size of about 1 to 10 μmφ and a VO of about 170%. This material is stable against water, oil, etc., and has the effect of having a low specific gravity. ■I C1T to further improve workability
iN? 17 are mixed and used for electrical processing. The metal used is Qr, stainless steel, or MO. Graphite is also mixed in, and MOS2, Wz8, etc. are also mixed in. Ceramic materials can be used for scroll pumps, but they are mainly used for roots-type or piston-type pumps, and can also be used for turbo-type pumps. Metal-based materials are mainly used for liquid pumps. Compared to conventional materials, the materials described above have a lower specific gravity, so there is less vibration, and they are soundproof, so they are quieter. or,
Since the gap between the movable body and the fixed side can be narrowed, the efficiency is improved by about 150 to 200%, and there are other effects such as greater rust resistance. Further, to explain concrete examples, one of them is a convoluted root 12.11 formed by casting an epoxy resin containing 60% graphite mH, with an error of 0.
After finishing at around 3mm, wash with water, then 10%
NaO! -1 Degrease with degreasing solution. The degreased spiral roots 12.17 were further pickled with a 3.5% 1-IC pickling solution, washed with water, and dried. Subsequently, a sensitive solution having a composition of SnC 2109/n and HC 20~509/n is supplied to transform Sn into eddy roots 1.
Apply activation treatment to the surface of 2゜17 and wash lightly with water. Next, an activating solution of PdCJ20.5G/N and PH3~4 Pl + adjuster 1''C is heated to 50℃ in a heating layer and supplied, and 5N is replaced with Pd for the next chemical plating. 12. During processing, the material that will become the core of the plating is removed from the eddy root.12.
17. And after washing with water, the roots are in a eddy state 12
.. After completely drying 17 in a drying room, chemical plating is applied to 06
A 3μ thick plating was applied, followed by electroforming to deposit a Ni layer of about 2mm over a period of about 74 hours. The Ni layer was wire-cut into an involute shape with a roughness of 3μRma.
Perform finishing processing to the extent of x. - In addition to obtaining a wear-resistant hardened layer by electroforming as described above, Alz O3, WC, Ti can be applied to the surface portion or the entire surface of the epoxy resin to be cast.
It can also be obtained by mixing N, BN, etc. particles with a size of 3μ or less, or TiC particles at 15% and molding, or a metal layer containing these particles or a metal layer of phosphor bronze, stainless steel, etc. It is also possible to apply the layer by a well-known thermal spraying device and finish the layer by wire-cut electrical discharge machining. In addition, by simply adhering a rolled plate of phosphor bronze, stainless steel, or Ti to the surface of the convoluted root 12.17, a wear-resistant hardened layer can be formed, and it can be used as is, but the surface can be further hardened by ion plating, which will be described later, to improve wear resistance. Next, use an alloy containing T1, which can be used for many sliding surfaces, and obtain a wear-resistant hardened layer by nitriding, carbonizing, or boriding the surface, or by ion-blating Ti. A hardened layer with wear resistance is obtained by ion-blating TiN. When using an aluminum-based alloy containing Ti with its surface nitrided, generally T1
Materials containing N (nitrogen) in a weight ratio of 0.1% or more have a high degree of hardening. Therefore, in this case, it is effective to use a material containing N (nitrogen) in a weight ratio of 0.025% or more. Practically speaking, Ti-6 Panor 4V based on Ti-A, Fe7i0,1, AI! Ti from 12% to 18
%, which allows a Ti or TiN layer to be directly formed on the material. By using an alloy containing Ti, for example, Ti-6A no 4V, as a material, the surface of the spiral root 12.17 machined into a spiral shape by wire-cut electric discharge machining is nitrided to provide resistance to I? When obtaining an abrasive hardened layer using gas, the processed convoluted root 12.17 was placed in a vacuum container (not shown) to remove air and exhaust oxygen, and N2 was added to the stand.
Gas and He, Hz or Δr gas are sealed. Then, with the spiral root 12.17 as the cathode, Ta, T
By placing Mo or W plates facing each other, using them as anodes, and connecting both to a DC power source of about 1000V,
N atoms gather on the surface of the spiral roots 12.17, and a nitrided layer, which is a hardened layer with a wear resistance of 1', is obtained there. When obtaining a carbonized layer using a similar device, CH4, Cz Hs,
By enclosing O3-H3 gas, the C in it participates in carbonization, and when obtaining a boride layer, BC73 and 1
By enclosing ``2'', 8 becomes a convoluted root 12.1
A wear-resistant hardened layer can be obtained by boriding the surface of 7. As is well known, ion blating is a combined technology of vacuum evaporation and plasma, and compared to electroplating, vacuum evaporation, and sputtering, it is capable of producing a dense layer with a uniform thickness without pinholes or blisters. It is possible. When using this ion brating to create a wear-resistant hardened layer of iN, heat a tungsten filament, etc. in a container (not shown) using a resistance heating method or a high-vacuum electron beam. Fi1 or Ti
The evaporation of N metal is carried out in an atmosphere in which argon for Ti and N2 or N1]3 gas for TIN are sealed in a container at a pressure of 5 to 25 mTorr. When a negative high voltage of -500V to -5000V is applied to the spiral root 12.17 installed in this container at a position opposite to the evaporator, a glow discharge is generated around the spiral root 12.17. sustain,
A dark space is created surrounding the spiral root 12°17. On the other hand, the Ti or TiN metal atoms evaporated in the evaporator are evaporated into argon, N2 or N H3 sealed in a container midway.
After repeated collisions with several gas molecules, it is accelerated in dark space and reaches the vortex state root 12.17.
Under the gas scattering effect, metal atoms of T1 or TiN wrap around and accumulate even in places where the spiral root 12.17 is not in the evaporator, thereby obtaining a wear-resistant hardened layer with a uniform thickness. be able to. In addition, the surface of the convoluted root 12.17 was coated with crystals with a thickness of about 10 .mu.m, which were made of cemented carbide, which is also a wear-resistant material, such as WC-Co, by micro-welding. This micro welding process is, for example, published in Japanese Unexamined Patent Publication No. 58
-Using the discharge coating method disclosed in Publication No. 197,274, etc., while rotating the WC electrode at 15 ORPM,
At 00112, the surface of the spiral root 12.17 was contacted and separated, during which the current value 1p = 80A, ron 40 μ
s, z:ofr WC by applying a pulse current of 40 μs
It is welded so that it has minute irregularities. 12. Micro-welded 1001mφ convoluted root 12.
When a scroll pump with 17 is rotated at 90 ORPM, the pressure is 3? /cm2 of pressure fluid could be obtained, and the temperature rise of the scroll pump after operating for 1 hour was 12°C. On the other hand, when the fluid is machined and formed using an MC (machining center) and a scroll pump with no minute irregularities is used, the pressure of the fluid is 2, l1lk?
/CI, the temperature rise when operating for 1 hour is 1
The temperature reached 5℃. As shown in FIG.
7 is provided with minute recesses 28 and protrusions 29 in the convoluted root 12, 17, etc. so as to narrow the fluid flow path and obtain a labyrinth effect of sealing by compression or expansion. be. Furthermore, the sealing effect can be further increased by changing the contours of the fine irregularities 28 and 29 sequentially or periodically as shown in FIG. Eddy root 12 having such minute irregularities 28,29
.. 17 can be directly processed with high precision by shot blasting, sandblasting, laser machining, micro welding, etc., and particularly by wire cut electric discharge machining, die-sinking electric discharge machining, and wire cut electric discharge machining. It can be indirectly provided on the convoluted root 12°17 formed using a die produced by die-sinking electrical discharge machining. [Effects of the Invention] The present invention separates the spiral root and the holder, and furthermore, when the holder is an integrally formed holder or a divided holder, the spiral root formed by bending a sheet metal can be held between the spiral roots. By integrally connecting the spiral roots with
I became Noh. The spiral roots and holders can now be made by machining multiple pieces at once using wire-cut electric discharge machining from materials that have undergone heat treatment such as quenching, and can be used by dividing them. We were able to obtain a surface with independent micro-roughness that creates a labyrinth effect by narrowing the fluid flow path and compressing or expanding it to create a seal, making end face processing easier and In addition to eliminating the curved part R of the root remaining during cutting, it was also possible to prevent fluid from leaking from the end face, improving the efficiency of the scroll pump. Various materials have been invented and used depending on the purpose.For example, when using Ti-based materials for pumps used for water, seawater, and corrosion-resistant gases, in addition to the above-mentioned materials, Ti-based materials can be used in nitrogen plasma. A TiC surface can be formed as a sliding surface in TiN1 carbon. Pure Ti material is used for medical purposes. Graphite is also referred to as a ceramic here, and electrically conductive ceramics such as borides, carbides, nitrides, and even oxides are used. Furthermore, metal fibers and carbon fibers could also be used as composite materials. Ti 4%, 3i
When a scroll pump was manufactured by wire-cut electrical discharge machining of a mixed sintered material of 20% C, 35% 1iN, and 35% Y2O, and formed from a plate, and the drive shaft was manufactured using SiC.1
It could be used as a solution pump for CU at 050°C. graph? A scroll pump fabricated by wire-cut electrical discharge machining using sintered material (porosity 1.1%) at 2600°C could be used as a pump for a solder bath at 460°C (sintering was used for forming). 4. Brief description of the drawings Figure 1 is a cross-sectional view of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 1, Figure 3 is a perspective view of the root in spiral condition, Figure 4 (a)
is a perspective view of the divided holder, FIG. 4(b) is a perspective view of the holder formed integrally, FIG. 5 is a fabrication drawing of the spiral root, and FIGS. 6(a), (b), (c), and (d). FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9 are diagrams for explaining minute irregularities. FIG. 10 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention. FIG. 11 10 is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 10. 1...Body 2...Right cover 3...Left cover 9.9', 15.15'... ...Holder 1
1, 11', 16. 16' ・・・・・・・・・
... Spiral Groove 12.17 ... Spiral shape root patent applicant Kiyoshi Inoue Representative of Inoue Ji V-Pax Institute Co., Ltd. 6 Figure 10 Figure 11 Procedure amendment Address shown in 1, I'i'i: 15289 Ajido 4, Nagatsuta-cho, Midori-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Date of amendment order: May 11, 1988 (Date of dispatch: May 24, 1988)
5. Subject of amendment The date of February 23, 1986 is the content of the amendment between procedural amendments.
1. Indication of the case 1986 Patent application No. 282.804 2. Name of the invention Scroll pump 3. Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant address Address Michimasa, Nagatsuta-cho, Midori-ku, Yokohama-shi, Kamiyayo Prefecture 5289 Address 4, Subject of amendment Full text of the specification and drawings column 5, Contents of amendment (1) Amend the specification as shown in the attached sheet (2) No. 4
Figures 10 and 11 have been revised as shown in the attached sheet, and Figures 10 and 11 have been added. However, FIG. 3 and FIG. 5 do not require correction, so they are not corrected.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 固定側のうず巻羽根と可動側のうず巻羽根とを
組合せて、可動側のうず巻羽根を公転揺動させることに
より2つのうず巻羽根の接触線を次々に移動させ流体を
加圧、減圧等をしながら吸排させるスクロールポンプに
於て、別途形成したうず巻羽根と、該うず巻羽根を嵌合
するうず巻溝を有するホルダとを備え、該うず巻溝にう
ず巻羽根を嵌合してなるスクロールポンプ。
(1) By combining the fixed-side spiral blade and the movable-side spiral blade, the movable-side spiral blade is rotated and oscillated, thereby moving the contact line of the two spiral blades one after another and applying fluid. A scroll pump that suctions and discharges air while applying pressure, decompression, etc. is equipped with a separately formed spiral blade and a holder having a spiral groove into which the spiral blade is fitted, and the spiral blade is inserted into the spiral groove. Scroll pumps that fit together.
(2) うず巻羽根が板金を曲げ加工して形成した特許
請求の範囲第1項記載のスクロールポンプ。
(2) The scroll pump according to claim 1, wherein the spiral blade is formed by bending a sheet metal.
(3) うず巻羽根或いはホルダがTi合金を主体とし
た素材からなる特許請求の範囲第1項記載のスクロール
ポンプ。
(3) The scroll pump according to claim 1, wherein the spiral blade or the holder is made of a material mainly composed of a Ti alloy.
(4) うず巻羽根或いはホルダが金属、又はグラフア
イトを混入した合成樹脂からなる特許請求の範囲第1項
記載のスクロールポンプ。
(4) The scroll pump according to claim 1, wherein the spiral blade or the holder is made of metal or synthetic resin mixed with graphite.
(5) うず巻羽根或いはホルダがシグナルを得るため
に磁性体を混入してなる特許請求の範囲第1項記載のス
クロールポンプ。
(5) The scroll pump according to claim 1, wherein the spiral blade or the holder contains a magnetic material in order to obtain a signal.
(6) うず巻羽根或いはホルダがセラミックス、金属
、又はグラフアイトを単独、若しくは任意に選択して混
合し、合成樹脂結合して成形してなる特許請求の範囲第
1項記載のスクロールポンプ。
(6) The scroll pump according to claim 1, wherein the spiral blade or the holder is formed by molding ceramics, metal, or graphite singly or arbitrarily selected and mixed together and bonded with a synthetic resin.
(7) うず巻羽根或いはホルダが固体潤滑材等を含む
特許請求の範囲第1項記載のスクロールポンプ。
(7) The scroll pump according to claim 1, wherein the spiral blade or the holder contains a solid lubricant or the like.
(8) うず巻羽根或いはホルダの面が微小凹凸により
流体をシールするラビリンス効果を有する特許請求の範
囲第1項記載のスクロールポンプ。
(8) The scroll pump according to claim 1, wherein the surface of the spiral blade or the holder has a labyrinth effect that seals fluid due to minute irregularities.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5622487A (en) * 1993-11-02 1997-04-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Scroll compressor having a separate stationary wrap element secured to a frame
CN103028904A (en) * 2012-11-23 2013-04-10 湖州德卡斯电子有限公司 Preparation method of brake boosting system device and product thereof
JP2013177887A (en) * 2012-02-10 2013-09-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Scroll compressor and scroll processing method thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5622487A (en) * 1993-11-02 1997-04-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Scroll compressor having a separate stationary wrap element secured to a frame
US5735678A (en) * 1993-11-02 1998-04-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Scroll compressor having a separate stationary wrap element secured to a frame
CN1071850C (en) * 1993-11-02 2001-09-26 松下电器产业株式会社 Vortex compressor
JP2013177887A (en) * 2012-02-10 2013-09-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Scroll compressor and scroll processing method thereof
CN103028904A (en) * 2012-11-23 2013-04-10 湖州德卡斯电子有限公司 Preparation method of brake boosting system device and product thereof

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