WO2017073587A1 - 燃料ポンプ用インペラ - Google Patents

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fuel pump
inorganic filler
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貴大 奥屋
裕二 日高
浩二 小泉
佑典 渡邉
亮一 井川
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株式会社デンソー
住友ベークライト株式会社
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    • F02M37/04Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • F02M37/10Feeding by means of driven pumps electrically driven submerged in fuel, e.g. in reservoir
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    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D5/00Pumps with circumferential or transverse flow

Definitions

  • This disclosure relates to a fuel pump impeller.
  • a fuel pump used for a vehicle or the like has a housing that forms a pump chamber into which fuel flows and a resin impeller provided inside the housing.
  • a predetermined clearance is secured between the inner wall of the housing and the impeller. This clearance is set to such a magnitude that the impeller does not stop rotating due to contact between the impeller and the housing even when the impeller is swollen by the fuel and water contained in the fuel.
  • the clearance between the impeller and the housing is large, there is a problem that output loss increases due to fuel leakage from the clearance or power consumption increases.
  • the impeller for a fuel pump described in Patent Document 1 is formed from a resin material including a phenol aralkyl resin, a phenol resin, and glass fiber.
  • SP value solubility parameter
  • the molding material for molding the impeller described in Patent Document 1 uses a modified phenolic resin and therefore has few molecular crosslinking points.
  • the impeller of patent document 1 has high water resistance, there exists a possibility that a crosslinking density may become coarse and the swelling amount by a fuel may become large. Further, even when the interfacial adhesive force between the resin and the glass fiber is small, there is a risk that the amount of swelling due to fuel and water increases.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the resin has a smaller swelling amount with respect to the fuel and water than the PPS resin. Development of materials is required.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a fuel pump impeller with a small amount of swelling with respect to fuel and water.
  • the fuel pump impeller according to the present disclosure includes a phenol resin and an inorganic filler.
  • the free induction decay curve obtained by the solid echo method in pulse NMR measurement at 90 ° C. is approximated by the sum of the relaxation curves of the three components, the component amount with the shortest spin-spin relaxation time is 70% or more of the total.
  • the amount of the component having the shortest spin-spin relaxation time corresponds to the amount of the component crosslinked with the phenol resin constituting the fuel pump impeller.
  • the inventors of the present disclosure have focused on the fact that the amount of swelling with respect to a liquid containing fuel and water decreases as the crosslinking density of the phenol resin increases.
  • an impeller having a minimum spin-spin relaxation time of 70% or more has a smaller swelling amount (%) with respect to a liquid containing fuel and water than a swelling amount (%) of an impeller molded with PPS resin. It has been found.
  • an impeller for a fuel pump that has a smaller swelling amount with respect to fuel and water than an impeller molded with PPS resin.
  • a fuel pump in which an impeller according to an embodiment is used.
  • the top view of the impeller for fuel pumps which concerns on one Embodiment.
  • the graph which shows the relationship between the component amount of the minimum relaxation time, and the swelling amount of the impeller immersed in the fuel.
  • the graph which shows the relationship between the minimum relaxation time and the swelling amount of the impeller immersed in the fuel.
  • FIG. 1 shows a fuel pump 2 in which an impeller 1 for a fuel pump according to an embodiment of the present disclosure is used.
  • the fuel pump 2 is provided, for example, in a fuel tank of a vehicle.
  • the configuration of the fuel pump 2 will be described.
  • the fuel pump 2 includes a motor unit 3 and a pump unit 4.
  • the motor unit 3 and the pump unit 4 are integrally configured by a cylindrical pump case 5.
  • the motor unit 3 includes a stator 7 around which a coil 6 is wound, a rotor 8 that is rotatably provided inside the stator 7, and a shaft 9 that rotates together with the rotor 8.
  • the stator 7 When power is supplied from the terminal 101 of the connector 10 to the coil 6 of the stator 7, the stator 7 generates a rotating magnetic field.
  • the rotor 8 magnetized alternately with N and S poles in the circumferential direction rotates around the axis together with the shaft 9.
  • the pump unit 4 includes an impeller 1, a first pump housing 11, and a second pump housing 12.
  • the impeller 1 is formed from a resin in a substantially disk shape, and has a plurality of blade grooves 13 provided side by side in the circumferential direction.
  • the shaft 9 of the motor unit 3 is fitted in the central hole 14 of the impeller 1. Therefore, the impeller 1 rotates with the shaft 9.
  • the shape of the impeller is not limited to that shown in FIGS. 1 and 2 and can be various shapes.
  • the impeller 1 is accommodated in a pump chamber 15 formed between the first pump housing 11 and the second pump housing 12.
  • the first pump housing 11 and the second pump housing 12 are made of a metal such as aluminum, for example.
  • the first pump housing 11 has a suction port 16. Moreover, the 1st pump housing 11 has the 1st groove
  • the second pump housing 12 has a communication port 18 communicating with the motor unit 3 side. Moreover, the 2nd pump housing 12 has the 2nd groove
  • the fuel discharged from the pump unit 4 to the motor unit 3 flows through the gap between the housing and the stator 7 and the gap between the stator 7 and the rotor 8 and is discharged from the discharge port 20 of the fuel pump 2 to the internal combustion engine.
  • a predetermined clearance ⁇ is secured between the inner wall of the pump chamber 15 formed between the first pump housing 11 and the second pump housing 12 and the impeller 1 of the present embodiment.
  • the clearance ⁇ between the impeller 1 and the housing is large, output loss may increase due to fuel leakage from the clearance, or power consumption may increase.
  • PPS resin may be employed as a resin material for forming a fuel pump impeller.
  • this PPS resin Solvay R7-120NA
  • the impeller of this embodiment has a smaller amount of swelling with respect to the liquid than an impeller molded with PPS resin.
  • the content of the phenolic resin including novolac-type phenolic resin and hexamethylenetetramine as a whole impeller is 20 to 55% by mass, and the content of the inorganic filler is 45 to 80% by mass. It is preferable. It is more preferable that the content of the phenol resin is 20 to 30% by mass and the content of the inorganic filler is 70 to 80% by mass.
  • the impeller When the impeller is molded from a resin molding material, the fluidity deteriorates by injection molding by setting the content of the phenolic resin to 20% by mass or more and the content of the inorganic filler to 80% by mass or less as the entire impeller. Therefore, productivity can be increased. Furthermore, since the impeller is prevented from being easily broken, workability such as assembly of the impeller can be improved.
  • the above-mentioned phenol resin contains a novolac type phenol resin and hexamethylenetetramine.
  • the content of hexamethylenetetramine in the phenol resin is preferably 17 to 26 parts by mass, more preferably 20 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the novolac type phenol resin.
  • hexamethylenetetramine By setting the content of hexamethylenetetramine to 26 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the novolak-type phenol resin, it is possible to suppress surplus hexamethylenetetramine from remaining in the resin part of the molding material. Therefore, since the generation of basic gas of hexamethylenetetramine is suppressed during injection molding of resin molding materials and after baking after injection molding, problems such as swelling and cracking of the impeller that is the molded product are suppressed. Can be prevented.
  • the above-mentioned novolac type phenol resin contains 100 to 90 parts by mass of an unmodified novolac type phenol resin having a molecular structure represented by the following chemical formula (1) with respect to 100 parts by mass of the novolac type phenol resin. Is preferred.
  • chemical formula (1) n is 1 or an integer of 2 or more.
  • the unmodified novolac type phenolic resin has more reactive points for crosslinking as compared with the modified phenolic resin. Therefore, it is preferable that the content of the modified phenol resin is 0 to 10 parts by mass and the content of the unmodified novolac phenol resin is 100 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the novolac type phenol resin. More preferably, the content of the modified phenolic resin is 0 to 5 parts by mass, and the content of the unmodified novolac type phenolic resin is 100 to 95 parts by mass.
  • the crosslinking density of the phenol resin can be increased by the reaction of the unmodified novolak-type phenol resin and hexamethylenetetramine. Accordingly, the swelling amount of the phenol resin with respect to the fuel and water can be reduced.
  • the glass fiber content is preferably 50 to 65 parts by mass, more preferably 53 to 63 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler.
  • the glass fiber content is preferably 50 to 65 parts by mass, more preferably 53 to 63 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler.
  • the content of the glass fiber is 65 parts by mass or less, when the impeller is injection-molded from the resin molding material, it is possible to prevent the fluidity from being deteriorated and difficult to mold, and to increase the productivity.
  • the clay content in the inorganic filler is preferably 25 to 35 parts by mass, more preferably 30 to 34 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler.
  • Clay is familiar to the phenol resin and can penetrate into the phenol resin finely to suppress swelling. Therefore, by setting the clay content to 25 parts by mass or more, the amount of impeller swelling with respect to fuel and water can be reduced.
  • the clay content By setting the clay content to 35 parts by mass or less, when the impeller is injection-molded from the resin molding material, it is possible to prevent fluidity from being deteriorated and difficult to mold, and increase productivity. In addition, the mechanical strength of the impeller can be prevented from decreasing.
  • the silica content in the inorganic filler is preferably 5 to 15 parts by mass, more preferably 7 to 13 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler.
  • the inorganic filler described above is preferably composed of only a silicon compound without containing, for example, calcium carbonate. Since the silicon compound has high reactivity with the silane coupling agent, it is possible to enhance the interfacial adhesion between the inorganic filler and the phenol resin. Therefore, a fuel pump impeller with a small amount of swelling with respect to fuel and water can be obtained.
  • the silicon compound includes silicon in the composition. In this embodiment, for example, silica, clay, talc, mica, glass beads, glass flakes, wollastonite, and the like are used as the silicon compound.
  • the impeller described above can appropriately use various fillers and various additives used in ordinary thermosetting resin molding materials.
  • a mold release agent such as stearic acid or zinc stearate, an adhesion improver or coupling agent for improving the adhesion between the filler and the thermosetting resin, a color pigment or color dye such as carbon black, a solvent Etc.
  • a mold release agent such as stearic acid or zinc stearate
  • an adhesion improver or coupling agent for improving the adhesion between the filler and the thermosetting resin a color pigment or color dye such as carbon black, a solvent Etc.
  • the molding material for forming the impeller described above is manufactured by a normal method. For example, after blending the above-mentioned various raw materials and mixing uniformly, kneading apparatus such as rolls, kneaders, twin screw extruders alone or in combination with a roll and other mixing apparatus, and then granulating or grinding. Obtained.
  • This molding material is suitable for injection molding, but the molding method is not particularly limited to injection molding, and can be molded by any other method such as transfer molding, compression molding, injection compression molding.
  • the impeller is formed by injection molding or the like, it is preferable to perform after baking in which the impeller is heated for a predetermined time under a predetermined temperature. Thereby, it is possible to further increase the crosslinking density of the phenol resin.
  • Both the after-baking of the molding material and the after-baking of the impeller which is the molded product are preferably carried out at 160 to 180 ° C. for 50 to 70 minutes, more preferably at 165 to 175 ° C. for 55 to 65 minutes.
  • the material mixture blended with the composition shown in Table 1 and Table 2 was kneaded with heating rolls having different rotational speeds, and the one cooled in a sheet shape was pulverized to obtain a soot-like molding material.
  • the molding material used in the examples includes the following blends. (1) Novolac type phenol resin (2) Xylene-modified novolac type phenol resin (3) Hexamethylenetetramine (4) Glass fiber (5) Clay (6) Silica (7) Calcium carbonate (8) Silane coupling agent
  • test piece molding method and evaluation method used for property evaluation are as follows.
  • a bending test piece (length: 80 mm, width: 10 mm, thickness: 4 mm) is prepared by compression molding (mold temperature: 175 ° C., curing time: 180 seconds), and the length direction is cut out from the central portion in a width of 2 mm, 10 mm, 4 mm, 2 mm. I got a rectangular parallelepiped. After baking of the test piece was performed at 170 ° C. for 1 hour.
  • the impeller shape of FIG. 2 was produced by transfer molding (mold temperature: 175 ° C., curing time: 20 seconds). After baking of the molded product (impeller) was performed at 170 ° C. for 1 hour.
  • a plurality of test pieces of the molding material and a plurality of samples of the impeller for the fuel pump were obtained by the molding material and the manufacturing method described above.
  • the measurement results for the sample of Example 1-8 of this embodiment are shown in the following Table 1, and the measurement results for the sample of Examples 9-14 are shown in Table 2.
  • Example 1-14 a test piece molded with the molding material of Example 1-14 was immersed in a liquid obtained by adding 0.5 wt% of water to fuel D containing 35% of methanol for 1000 hours.
  • Tables 1 and 2 show the dimensional change in the 10 mm direction of the test piece due to immersion by the ratio (dimensional change rate) (%) to the size of the test piece before immersion.
  • the test temperature during immersion is 80 ° C. This test temperature corresponds to the upper limit of the fuel temperature condition of the vehicle.
  • the dimensional change rate of the test piece molded with the molding material of Example 1-8 is the same as the dimensional change rate of the test piece molded with the molding material of Example 9-14. It is getting smaller.
  • Example 1-14 the impeller molded using the molding material of Example 1-14 was immersed in a liquid containing 0.5 wt% of water in a fuel D containing 35% of methanol for 5000 hours.
  • Tables 1 and 2 show the dimensional change in the thickness direction of the entire impeller caused by immersion as a ratio (dimensional change rate) (%) to the entire thickness of the impeller before immersion.
  • the dimensional change rate in the thickness direction of the impeller molded with the molding material of Example 1-6 is the same as the dimension in the thickness direction of the impeller molded with the molding material of Example 9-12. It is smaller than the rate of change.
  • the dimensional change rate in the thickness direction of the impeller molded with the above-described PPS resin (Solvay R7-120NA) is 0.63% under the same conditions. Therefore, the dimensional change rate in the thickness direction of the impeller molded with the molding material of Example 1-6 is smaller than the dimensional change rate in the thickness direction of the impeller molded with PPS resin. On the other hand, the dimensional change rate in the thickness direction of the impeller molded with the molding material of Examples 9-12 is larger than the dimensional change rate in the thickness direction of the impeller molded with PPS resin.
  • Example 1-7 and 11-14 only the unmodified novolac type phenol resin is used as the novolac type phenol resin.
  • Example 8 10% of modified novolac phenol resin and 90% of unmodified novolac phenol resin were used as the novolak phenol resin.
  • the dimensional change rate of the test piece molded with the molding material of Example 8 is 0.07%, which is smaller than the dimensional change rate of the test piece molded with the molding material of Examples 9-14.
  • Example 9 and Example 10 use 50% of modified novolak type phenol resin and 50% of unmodified novolak type phenol resin as novolak type phenol resins.
  • the content of the modified novolak type phenol resin is large, crosslinking due to reaction with hexamethylenetetramine does not proceed, and the dimensional change rate of the test piece or the dimensional change rate of the impeller in the thickness direction is low. It seems that it has grown.
  • pulsed NMR measurement was performed on the impeller molded with the molding material of Example 1-6 and the impeller molded with the molding material of Examples 9-12 and 14.
  • Tables 1 and 2 show the component amount with the smallest spin-spin relaxation time when the free induction decay curve obtained by the solid echo method is approximated by the sum of the relaxation curves of the three components. As shown. It can be said that the greater the amount of this minimum relaxation time component, the higher the crosslink density.
  • the pulse NMR measurement was performed at 90 ° C. for a plurality of samples.
  • the minimum relaxation time component amount is 70% or more. As the content of hexamethylenetetramine increases in the order of Example 1, Example 2, Example 3, and Example 4, the amount of component of the minimum relaxation time increases. On the other hand, in Example 9-11, the component amount of the minimum relaxation time is less than 70%.
  • the spin-spin relaxation time in the component having the shortest spin-spin relaxation time is shown as “minimum relaxation time”. It can be said that the shorter the minimum relaxation time, the higher the crosslink density. In Examples 1-7, the minimum relaxation times are all 8.5 ⁇ sec or less. Further, as the content of hexamethylenetetramine increases in the order of Example 1, Example 2, and Example 3, the minimum relaxation time becomes shorter. On the other hand, in Example 9-11, the minimum relaxation time is longer than 8.5 ⁇ sec.
  • Example 12 the component amount of the minimum relaxation time is 70% or more, and the minimum relaxation time is 8.5 ⁇ sec or less. However, since the content of the phenol resin is 60%, the dimensional change rate in the thickness direction of the impeller is larger than the dimensional change rate in the thickness direction of the impeller formed of the PPS resin.
  • the horizontal axis represents the “component amount of the minimum relaxation time at 90 ° C.” of the impeller molded from the molding materials of Examples 1-4 and 9-11 described in Table 1 and Table 2.
  • the numerical value is plotted with the dimensional change rate (swelling amount) in the thickness direction of the impeller as the vertical axis.
  • the solid line P indicates the amount of swelling of the impeller molded with the PPS resin described above.
  • the amount of swelling of the impeller molded with the molding material of Example 1-4 is smaller than the amount of swelling of the impeller molded with PPS resin.
  • the swelling amount of the impeller molded with the molding material of Example 9-11 is larger than the swelling amount of the impeller molded with the PPS resin. Further, the swelling amount decreases in the order of Example 1, Example 2, and Example 3.
  • the graph of FIG. 4 shows the “minimum relaxation time at 90 ° C.” of the impeller molded from the molding materials of Examples 1-3 and Example 9 described in Tables 1 and 2 on the horizontal axis.
  • the numerical values are plotted with the dimensional change rate (swelling amount) as the vertical axis.
  • the amount of swelling of the impeller molded from the PPS resin is indicated by a solid line P.
  • Example 9 the minimum relaxation time is 8.6 milliseconds, and the swelling amount is larger than that of the PPS resin.
  • Example 6 the content of the phenol resin in the entire impeller is 20% by mass. Even in the impeller molded from the molding material of Example 6, no cracks were observed. In Example 5, the content of the phenol resin in the entire impeller is 55% by mass. The dimensional change rate in the thickness direction of the impeller molded with the molding material of Example 5 is 0.6%, which is smaller than the dimensional change rate in the thickness direction of the impeller molded with PPS resin.
  • the content of the phenol resin in the entire impeller is 60% by mass. Since the molding material of Example 12 has a large content of the resin portion that swells, it is considered that the dimensional change rate in the thickness direction of the impeller is larger than the dimensional change rate in the thickness direction of the impeller molded with PPS resin. It is done.
  • the content of hexamethylenetetramine is 17 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the novolac-type phenolic resin, which is less than the content in the molding material of Example 2-8.
  • the component amount of the minimum relaxation time is 70%
  • the dimensional change rate in the thickness direction is 0.55%
  • the thickness of the impeller molded with PPS resin It is smaller than the dimensional change rate in the direction.
  • the molding material of Example 13 had a smaller amount of hexamethylenetetramine than the molding material of Example 1, so that the resin part did not crosslink and the swelling amount increased.
  • the content of hexamethylenetetramine is 23 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the novolac type phenol resin
  • the content of hexamethylenetetramine is the novolac type phenol. 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin.
  • the dimensional change rate in the thickness direction by the swelling test of the impellers molded from the molding materials of Example 3 and Example 4 is both 0.2%. Even if the content of hexamethylenetetramine was increased from a certain amount, it was considered that the crosslinking of the novolac type phenol resin did not progress so much.
  • the inorganic filler is composed only of a silicon compound such as glass fiber, clay, and silica.
  • the composition of the molding material of Example 14 is different from that of Example 7 in that it contains calcium carbonate instead of silica.
  • the dimensional change rate of the test piece molded with the molding material of Example 14 is 0.13%, which is larger than the dimensional change rate of 0.06% of the test piece molded with the molding material of Example 7. ing. This is probably because the interfacial adhesion effect due to the silane coupling agent was not exhibited and swelling was increased.
  • the impeller for a fuel pump according to the present embodiment has a component having the shortest spin-spin relaxation time when the free induction decay curve obtained by the solid echo method in pulse NMR measurement at 90 ° C. is approximated by the sum of the relaxation curves of the three components.
  • the amount is 70% or more of the whole.

Abstract

燃料ポンプ用インペラは、フェノール樹脂および無機充填材を含んで成る。90℃におけるパルスNMR測定でソリッドエコー法により得られる自由誘導減衰曲線を3つの成分の緩和曲線の和で近似したとき、スピン-スピン緩和時間が最も小さい成分量が全体の70%以上である。スピン-スピン緩和時間が最も小さい成分量は、燃料ポンプ用インペラを構成するフェノール樹脂が架橋した成分量に対応する。フェノール樹脂の架橋密度が上がるにつれて、燃料と水を含む液体に対する膨潤量が小さくなる。本開示の燃料ポンプ用インペラは、燃料および水に対する膨潤量がPPS樹脂で成形されたインペラよりも小さい。

Description

燃料ポンプ用インペラ 関連出願の相互参照
 本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、2015年10月29日に出願された日本特許出願2015-212692号を基にしている。
 本開示は、燃料ポンプ用インペラに関する。
 一般に、車両等に用いられる燃料ポンプは、燃料が流入するポンプ室を形成するハウジングとハウジングの内側に設けられる樹脂製のインペラを有している。ハウジングの内壁と、インペラとの間には、所定の大きさのクリアランスを確保している。このクリアランスは、インペラが燃料およびその燃料に含まれる水により膨潤した場合でも、インペラとハウジングとが当接してインペラの回転が停止することのない程度の大きさに設定されている。このような燃料ポンプは、インペラとハウジングとの間のクリアランスが大きいと、そのクリアランスからの燃料リークにより出力損失が増加する、または、消費電力が増加するという不具合が生じる。そのため、燃料ポンプに用いられるインペラを形成する樹脂材料としては、燃料及びその燃料に含まれる水により膨潤した時の寸法変化(以下「膨潤量」という)が小さい樹脂材料の開発が求められている。
 特許文献1に記載の燃料ポンプ用インペラは、フェノールアラルキル樹脂、フェノール樹脂、及びガラス繊維を含む樹脂材料から形成されている。特許文献1では、樹脂材料と水との溶解度パラメータ(SP値)の差を大きくすることにより燃料に含まれる水による膨潤量を小さくし、さらにガラス繊維を含むことにより、インペラの機械的強度を高めている。
特開平8-93690号公報
 しかし、特許文献1に記載のインペラを成形する成形材料は、変性型フェノール樹脂が使用されているため分子の架橋点が少ない。その結果、特許文献1のインペラは、耐水性は高いものの、架橋密度が粗くなり、燃料による膨潤量が大きくなる恐れがある。また、樹脂とガラス繊維との界面接着力が小さい場合にも、燃料および水による膨潤量が大きくなる恐れがある。
 そのため、近年では、燃料ポンプ用インペラを形成する樹脂材料として、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂が多く採用されている。このPPS樹脂から形成されたインペラは、変性型フェノール樹脂を使用した樹脂材料から形成されたインペラよりも、膨潤量が小さい。
 しかし、現在、燃料ポンプの出力損失の低減、および、消費電力の低減の観点から、インペラとハウジングとの間のクリアランスをさらに小さくするため、燃料及び水に対する膨潤量がPPS樹脂よりもさらに小さい樹脂材料の開発が求められている。
 本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、燃料および水に対する膨潤量が小さい燃料ポンプ用インペラを提供することを目的とする。
 本開示の燃料ポンプ用インペラは、フェノール樹脂および無機充填材を含んで成る。90℃におけるパルスNMR測定でソリッドエコー法により得られる自由誘導減衰曲線を3つの成分の緩和曲線の和で近似したとき、スピン-スピン緩和時間が最も小さい成分量が全体の70%以上である。
 スピン-スピン緩和時間が最も小さい成分量は、燃料ポンプ用インペラを構成するフェノール樹脂が架橋した成分量に対応する。本開示の発明者らは、フェノール樹脂の架橋密度が上がるにつれて、燃料と水を含む液体に対する膨潤量が小さくなることに着目した。そこで、スピン-スピン緩和時間が最も小さい成分量が70%以上のインペラは、燃料と水を含む液体に対する膨潤量(%)が、PPS樹脂で成形されたインペラの膨潤量(%)よりも小さいことが判明した。
 したがって、本開示により、燃料および水に対する膨潤量がPPS樹脂で成形されたインペラよりも小さい燃料ポンプ用インペラを得ることができる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
一実施形態に係るインペラが用いられる燃料ポンプ。 一実施形態に係る燃料ポンプ用インペラの平面図。 最小緩和時間の成分量と燃料に浸漬したインペラの膨潤量との関係を示すグラフ。 最小緩和時間と燃料に浸漬したインペラの膨潤量との関係を示すグラフ。
 以下、図面を参照しながら本開示を実施するための一実施形態について説明する。
 図1に、本開示の一実施形態の燃料ポンプ用インペラ1が用いられる燃料ポンプ2を示す。この燃料ポンプ2は、例えば車両の燃料タンク内に設けられるものである。
 (燃料ポンプの構成)
 燃料ポンプ2の構成について説明する。燃料ポンプ2は、モータ部3及びポンプ部4などから構成される。モータ部3及びポンプ部4は、筒状のポンプケース5により一体に構成されている。
 モータ部3は、コイル6が巻かれたステータ7、そのステータ7の内側に回転可能に設けられたロータ8、および、そのロータ8と共に回転するシャフト9を有する。コネクタ10の端子101からステータ7のコイル6に通電されると、ステータ7は回転磁界を生じる。これにより、周方向にN極とS極とが交互に着磁されたロータ8がシャフト9と共に軸周りに回転する。
 ポンプ部4は、インペラ1、第1ポンプハウジング11、及び、第2ポンプハウジング12を有する。
 図1および図2に示すように、インペラ1は、樹脂から略円盤状に形成されたものであり、周方向に並んで設けられる複数の羽根溝13を有する。インペラ1の中央穴14にはモータ部3のシャフト9が嵌合している。そのため、インペラ1は、シャフト9と共に回転する。なお、インペラの形状は、図1および図2に示したものに限らず、種々の形状とすることが可能である。
 インペラ1は、第1ポンプハウジング11と第2ポンプハウジング12との間に形成されるポンプ室15に収容されている。第1ポンプハウジング11と第2ポンプハウジング12とは、例えばアルミなどの金属から形成される。
 第1ポンプハウジング11は、吸入口16を有している。また、第1ポンプハウジング11は、インペラ1側の面に、周方向にC字状に延びる第1溝17を有している。吸入口16と第1溝17とは連通している。
 第2ポンプハウジング12は、モータ部3側に連通する連通口18を有している。また、第2ポンプハウジング12は、インペラ1側の面に、周方向にC字状に延びる第2溝19を有している。連通口18と第2溝19とは連通している。
 モータ部3のシャフト9と共にインペラ1が回転すると、燃料ポンプ2が設置された燃料タンク内の燃料は、吸入口16からポンプ室15に吸入され、第1溝17を流れると共に、インペラ1の回転により羽根溝13で加圧される。その燃料は、第2溝19を流れ、連通口18からモータ部3に吐出される。
 ポンプ部4からモータ部3に吐出された燃料は、ハウジングとステータ7との隙間、および、ステータ7とロータ8との隙間を流れ、燃料ポンプ2の吐出口20から内燃機関へ吐出する。
 (燃料ポンプ用インペラ)
 次に、上述した燃料ポンプ2が備えるインペラ1について説明する。
 図1に示すように、第1ポンプハウジング11と第2ポンプハウジング12との間に形成されるポンプ室15の内壁と、本実施形態のインペラ1との間には、所定のクリアランスαが確保されている。ここで、燃料ポンプ2では、インペラ1とハウジングとの間のクリアランスαが大きいと、そのクリアランスからの燃料リークにより出力損失が増加する、または、消費電力が増加する恐れがある。
 上述したように、近年では、燃料ポンプ用インペラを形成する樹脂材料として、PPS樹脂が採用されることがある。このPPS樹脂(Solvay社製R7-120NA)は、例えばメタノール35%を含む燃料Dに対し水0.5wt%を含む液体に5000時間浸漬したときの膨潤量が、0.63%である。これに対し、本実施形態のインペラは、その液体に対する膨潤量がPPS樹脂で成形されたインペラよりも小さくなっている。
 本実施形態のインペラは、インペラ全体として、ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンとを含んで成るフェノール樹脂の含有量が20~55質量%、無機充填材の含有量が45~80質量%であることが好ましい。なお、フェノール樹脂の含有量が20~30質量%、無機充填材の含有量が70~80質量%であることがより好ましい。
 インペラ全体として、フェノール樹脂の含有量を55質量%以下とし、無機充填材の含有量を45質量%以上とすることで、燃料及び水に対する膨潤量を小さくすることが可能である。
 インペラ全体として、フェノール樹脂の含有量を20質量%以上とし、無機充填材の含有量を80質量%以下とすることで、樹脂成形材料からインペラを成形する際、流動性が悪化して射出成形が困難になることが防がれるので、生産性を高めることができる。さらに、インペラが割れやすくなることが防がれるので、インペラの組付けなどの加工性を高めることができる。
 上述したフェノール樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンとを含んでいる。フェノール樹脂におけるヘキサメチレンテトラミンの含有量は、ノボラック型フェノール樹脂100質量部に対し、17~26質量部であることが好ましく、20~25質量部であることがより好ましい。
 ヘキサメチレンテトラミンの含有量を、ノボラック型フェノール樹脂100質量部に対し17質量部以上とすることで、フェノール樹脂の架橋密度を高くして、燃料及び水に対する膨潤量を小さくすることが可能である。
 ヘキサメチレンテトラミンの含有量を、ノボラック型フェノール樹脂100質量部に対し26質量部以下とすることで、成形材料の樹脂部に余剰のヘキサメチレンテトラミンが残存することが抑制される。したがって、樹脂成形材料を射出成形する際、および、射出成形後のアフターベーキングの際、ヘキサメチレンテトラミンの塩基性ガスの発生が抑制されるので、成形品であるインペラの膨れや割れなどの不具合を防ぐことができる。
 ここで、上述したノボラック型フェノール樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂100質量部に対し、次の化学式(1)で表される分子構造を有する未変性ノボラック型フェノール樹脂を100~90質量部含むものであることが好ましい。化学式(1)において、nは、1または2以上の整数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 未変性ノボラック型フェノール樹脂は、変性フェノール樹脂と比較して、架橋するための反応点が多い。そのため、ノボラック型フェノール樹脂100質量部に対し、変性フェノール樹脂の含有量を0~10質量部とし、未変性ノボラック型フェノール樹脂の含有量を100~90質量部とすることが好ましい。なお、変性フェノール樹脂の含有量を0~5質量部とし、未変性ノボラック型フェノール樹脂の含有量を100~95質量部とすることがより好ましい。未変性ノボラック型フェノール樹脂の含有量を多くすることで、その未変性ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンとの反応により、フェノール樹脂の架橋密度を高めることが可能である。したがって、燃料及び水に対するフェノール樹脂の膨潤量を小さくすることができる。
 上述した無機充填材は、ガラス繊維の含有量が、無機充填材100質量部に対し50~65質量部であることが好ましく、53~63質量部がより好ましい。ガラス繊維の含有量を50質量部以上とすることで、インペラの機械的強度を高めることが可能である。
 ガラス繊維の含有量を65質量部以下とすることで、樹脂成形材料からインペラを射出成形する際、流動性が悪化して成形が困難になることを防ぎ、生産性を高めることができる。
 また、無機充填材におけるクレーの含有量は、無機充填材100質量部に対し25~35質量部であることが好ましく、30~34質量部がより好ましい。クレーは、フェノール樹脂に対してなじみがよく、フェノール樹脂の中に細かく入り込んで膨潤を抑制できる。そのため、クレーの含有量を25質量部以上とすることで、燃料及び水に対するインペラの膨潤量を小さくすることが可能である。
 クレーの含有量を35質量部以下とすることで、樹脂成形材料からインペラを射出成形する際、流動性が悪化して成形が困難になることを防ぎ、生産性を高めることができる。また、インペラの機械的強度の低下を防ぐことができる。
 また、無機充填材におけるシリカの含有量は、無機充填材100質量部に対し5~15質量部であることが好ましく、7~13質量部がより好ましい。シリカの含有量を5質量部以上とすることで、樹脂成形材料からインペラを射出成形する際、流動性が悪化して成形が困難になることを防ぎ、生産性を高めることができる。
 シリカの含有量を15質量部以下とすることで、インペラの低膨潤性の悪化を防ぐことができる。
 また、上述した無機充填材は、例えば炭酸カルシウムなどを含むことなく、ケイ素化合物のみから構成されることが好ましい。ケイ素化合物はシランカップリング剤との反応性が高いため、無機充填材とフェノール樹脂との界面接着性を高めることが可能である。したがって、燃料及び水に対する膨潤量が小さい燃料ポンプ用インペラを得ることができる。ケイ素化合物とは組成にケイ素を含むものである。本実施形態では、例えば、シリカ、クレー、タルク、マイカ、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ワラストナイト等がケイ素化合物として用いられる。
 上述したインペラは、通常の熱硬化性樹脂成形材料に使用される各種充填材、各種添加材を適宜用いることができる。例えば、ステアリン酸またはステアリン酸亜鉛などの離型剤、充填材と熱硬化性樹脂との接着性を向上させるための密着性向上剤またはカップリング剤、カーボンブラックなどの着色顔料または着色染料、溶剤などを配合することができる。
 上述したインペラを形成するための成形材料は、通常の方法により製造される。例えば、上記の各種原材料を配合して均一に混合後、ロール、コニーダ、二軸押出し機などの混練装置単独又はロールと他の混合装置との組合せで加熱溶融混練した後、造粒又は粉砕して得られる。
 この成形材料は射出成形に適しているが、成形方法として特に射出成形のみに限定されず、その他の方法、例えば移送成形、圧縮成形、射出圧縮成形などいずれの方法でも成形できる。
 なお、射出成形等によりインペラを成形した後、そのインペラを所定の温度のもとに所定の時間加熱するアフターベーキングを行うことが好ましい。これにより、フェノール樹脂の架橋密度をさらに上げることが可能である。成形材料のアフターベーキングおよびその成形品であるインペラのアフターベーキングはいずれも、160~180℃で50~70分行うのが好ましく、165~175℃で55~65分行うのがより好ましい。
 次に、本開示の燃料ポンプ用インペラを成形する成形材料について、実施例とともに具体的に説明する。
 表1および表2に示す組成で配合した材料混合物を回転速度の異なる加熱ロールで混練し、シート状に冷却したものを粉砕し、穎粒状の成形材料を得た。尚、加熱ロールの混練条件は、回転速度を高速側/低速側=20/14rpm、温度を高速側/低速側=90/20℃とし、所定の流動性となるように混練時間を5~10分の間で調整した。
 実施例に用いた成形材料は、以下の配合物を含む。
 (1)ノボラック型フェノール樹脂
 (2)キシレン変性ノボラック型フェノール樹脂
 (3)ヘキサメチレンテトラミン
 (4)ガラス繊維
 (5)クレー
 (6)シリカ
 (7)炭酸カルシウム
 (8)シランカップリング剤
 特性評価に使用した試験片の成形方法、及び評価方法は、以下の通りである。
 (試験片)
 圧縮成形(金型温度175℃、硬化時間180秒)により曲げ試験片(長さ80mm、幅10mm、厚み4mm)を作製し、中央部から長さ方向を2mm幅で切出し、10mm、4mm、2mmの直方体を得た。試験片のアフターベーキングは170℃で1時間行った。
 (成形品)
 移送成形(金型温度175℃、硬化時間20秒)により図2のインペラ形状を作製した。成形品(インペラ)のアフターベーキングは170℃で1時間行った。
 上述した成形材料と製造方法により、成形材料の複数の試験片、および、燃料ポンプ用インペラの複数のサンプルを得た。本実施形態の実施例1-8のサンプルに関する測定結果を次の表1に示し、実施例9-14のサンプルに関する測定結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 本特性評価では、実施例1-14の成形材料で成形された試験片について、メタノール35%を含む燃料Dに対し水0.5wt%を加えた液体に対し、1000時間浸漬した。表1および表2は、浸漬による試験片の10mm方向の寸法変化を、浸漬前の試験片の寸法に対する比率(寸法変化率)(%)によって示している。浸漬時の試験温度は80℃である。この試験温度は、車両の燃料温度条件の上限に対応している。
 表1および表2に示すように、実施例1-8の成形材料で成形された試験片の寸法変化率は、いずれも実施例9-14の成形材料で成形された試験片の寸法変化率より小さくなっている。
 さらに、実施例1-14の成形材料を用いて成形したインペラを、メタノール35%を含む燃料Dに対し水0.5wt%を含む液体に対し5000時間浸漬した。表1および表2は、浸漬により生じたインペラ全体における厚み方向の寸法変化を、浸漬前のインペラの厚み全体に対する比率(寸法変化率)(%)として示している。
 表1および表2に示すように、実施例1-6の成形材料で成形したインペラの厚み方向の寸法変化率は、いずれも実施例9-12の成形材料で成形したインペラの厚み方向の寸法変化率より小さくなっている。
 ここで、上述したPPS樹脂(Solvay社製R7-120NA)で成形したインペラの厚み方向の寸法変化率は、同条件において、0.63%である。したがって、実施例1-6の成形材料で成形したインペラの厚み方向の寸法変化率は、PPS樹脂で成形したインペラの厚み方向の寸法変化率より小さい。一方、実施例9-12の成形材料で成形したインペラの厚み方向の寸法変化率は、PPS樹脂で成形したインペラの厚み方向の寸法変化率より大きい。
 実施例1-7と実施例11-14とは、いずれもノボラック型フェノール樹脂として、未変性ノボラック型フェノール樹脂のみを使用している。実施例8は、ノボラック型フェノール樹脂として、変性ノボラック型フェノール樹脂を10%、未変性ノボラック型フェノール樹脂を90%の割合で使用したものである。実施例8の成形材料で成形した試験片の寸法変化率は0.07%であり、実施例9-14の成形材料で成形した試験片の寸法変化率よりも小さい。
 一方、実施例9および実施例10はノボラック型フェノール樹脂として、変性ノボラック型フェノール樹脂を50%、未変性ノボラック型フェノール樹脂を50%使用したものである。実施例9および実施例10は、変性ノボラック型フェノール樹脂の含有量が多いことから、ヘキサメチレンテトラミンとの反応による架橋が進まず、試験片の寸法変化率またはインペラの厚み方向の寸法変化率が大きくなったものと考えられる。
 さらに、実施例1-6の成形材料で成形したインペラおよび実施例9-12、14の成形材料で成形したインペラについてパルスNMR測定を行った。表1および表2は、ソリッドエコー法により得られる自由誘導減衰曲線を3つの成分の緩和曲線の和で近似したときのスピン-スピン緩和時間が最も小さい成分量を「最少緩和時間の成分量」として示している。この最小緩和時間の成分量が多いほど、架橋密度が高くなっているということができる。なお、パルスNMR測定は、複数のサンプルについて、90℃で行った。
 実施例1-7では、最少緩和時間の成分量がいずれも70%以上である。実施例1,実施例2,実施例3,実施例4の順にヘキサメチレンテトラミンの含有量が多くなるに従い、最少緩和時間の成分量が多くなっている。一方、実施例9-11では、最少緩和時間の成分量が70%より少ない。
 また、表1および表2では、上述したスピン-スピン緩和時間が最も小さい成分におけるスピン-スピン緩和時間を「最小緩和時間」として示している。最小緩和時間が短いほど架橋密度が高くなっているということができる。実施例1-7は、最小緩和時間がいずれも8.5μ秒以下である。また、実施例1,実施例2,実施例3の順にヘキサメチレンテトラミンの含有量が多くなるに従い、最小緩和時間は短くなっている。一方、実施例9-11は、最少緩和時間が8.5μ秒より長い。
 上記パルスNMR測定の結果から架橋密度が高いほど低膨潤性に効果があるということができる。
 なお、実施例12では、最少緩和時間の成分量が70%以上であり、最小緩和時間が8.5μ秒以下である。しかしながら、フェノール樹脂の含有量が60%であるため、インペラの厚み方向の寸法変化率がPPS樹脂で成形されたインペラの厚み方向の寸法変化率よりも大きくなっている。
 図3のグラフは、表1および表2に記載した実施例1-4および実施例9-11の成形材料で成形したインペラの「90℃における最小緩和時間の成分量」を横軸に、「インペラの厚み方向の寸法変化率(膨潤量)」を縦軸として、その数値をプロットしたものである。なお、図3のグラフでは、上述したPPS樹脂で成形したインペラの膨潤量を実線Pで示している。
 実施例1-4の成形材料で成形したインペラの膨潤量はいずれも、PPS樹脂で成形したインペラの膨潤量より小さい。一方、実施例9-11の成形材料で成形したインペラの膨潤量はいずれも、PPS樹脂で成形したインペラの膨潤量より大きい。また、実施例1,実施例2,実施例3の順に膨潤量が小さくなっている。
 図4のグラフは、表1および表2に記載した実施例1-3および実施例9の成形材料で成形したインペラの「90℃における最小緩和時間」を横軸に、「インペラの厚み方向の寸法変化率(膨潤量)」を縦軸として、その数値をプロットしたものである。なお、図4のグラフでも、PPS樹脂で成形されたインペラの膨潤量を実線Pで示している。
 図4に示すように、実施例1,実施例2,実施例3の順に最小緩和時間が短くなると共に、膨潤量が小さくなっている。一方、実施例9は、最小緩和時間が8.6m秒であり、膨潤量がPPS樹脂より大きくなっている。
 表1および表2に記載した各実施例の成形材料について説明する。
 実施例6の成形材料では、インペラ全体におけるフェノール樹脂の含有量が20質量%である。この実施例6の成形材料で成形されたインペラにおいても、割れは認められなかった。実施例5では、インペラ全体におけるフェノール樹脂の含有量が55質量%である。実施例5の成形材料で成形されたインペラの厚み方向の寸法変化率は0.6%であり、PPS樹脂で成形されたインペラの厚み方向の寸法変化率よりも小さい。
 一方、実施例12の成形材料では、インペラ全体におけるフェノール樹脂の含有量が60質量%である。実施例12の成形材料は膨潤する樹脂部の含有量が多いことから、インペラの厚み方向の寸法変化率がPPS樹脂で成形されたインペラの厚み方向の寸法変化率よりも大きくなったものと考えられる。
 実施例1の成形材料では、ヘキサメチレンテトラミンの含有量がノボラック型フェノール樹脂100質量部に対し17質量部であり、実施例2-8の成形材料における含有量よりも少ない。この実施例1の成形材料で成形されたインペラにおいても、最小緩和時間の成分量が70%であり、厚み方向の寸法変化率が0.55%であり、PPS樹脂で成形されたインペラの厚み方向の寸法変化率よりも小さい。
 一方、実施例13の成形材料は、実施例1の成形材料に対しヘキサメチレンテトラミンの含有量が少ないことから、樹脂部の架橋が進まず、膨潤量が大きくなったものと考えられる。
 なお、実施例3の成形材料では、ヘキサメチレンテトラミンの含有量がノボラック型フェノール樹脂100質量部に対し23質量部であり、実施例4の成形材料では、ヘキサメチレンテトラミンの含有量がノボラック型フェノール樹脂100質量部に対し25質量部である。実施例3と実施例4の成形材料で成形されたインペラの膨潤試験による厚み方向の寸法変化率は、いずれも0.2%である。ヘキサメチレンテトラミンの含有量を一定量より増やしても、ノボラック型フェノール樹脂の架橋があまり進まなかったと考えられる。
 実施例1-8の成形材料では、無機充填材が、ガラス繊維、クレーおよびシリカといったケイ素化合物のみから構成されている。実施例14の成形材料の組成は、実施例7の成形材料の組成に対し、シリカに代えて炭酸カルシウムを含むものである。実施例14の成形材料で成形された試験片の寸法変化率は0.13%であり、実施例7の成形材料で成形された試験片の寸法変化率0.06%よりも大きいものとなっている。これは、シランカップリング剤による界面接着の効果が発揮されず、膨潤が大きくなったものと考えられる。
 本実施形態の燃料ポンプ用インペラは、90℃におけるパルスNMR測定でソリッドエコー法により得られる自由誘導減衰曲線を3つの成分の緩和曲線の和で近似したとき、スピン-スピン緩和時間が最も小さい成分量が全体の70%以上となる。この測定により、燃料と水を含む液体に対する本実施形態の燃料ポンプ用インペラの膨潤量が、PPS樹脂で成形されたインペラの膨潤量よりも小さいインペラを得ることができる。
 以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本開示の範囲は、本開示における記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

 

Claims (10)

  1.  フェノール樹脂および無機充填材を含んで成る燃料ポンプ用インペラであって、
     90℃におけるパルスNMR測定でソリッドエコー法により得られる自由誘導減衰曲線を3つの成分の緩和曲線の和で近似したとき、スピン-スピン緩和時間が最も小さい成分量が全体の70%以上である燃料ポンプ用インペラ。
  2.  前記スピン-スピン緩和時間が最も小さい成分のスピン-スピン緩和時間は8.5μ秒以下である請求項1に記載の燃料ポンプ用インペラ。
  3.  前記フェノール樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンとを含んで成るものであり、
     前記フェノール樹脂の含有量が20~55質量%であり、前記無機充填材の含有量が45~80質量%である請求項1または2に記載の燃料ポンプ用インペラ。
  4.  前記フェノール樹脂は、前記ノボラック型フェノール樹脂100質量部に対し、17~26質量部の前記ヘキサメチレンテトラミンを含んでいる請求項3に記載の燃料ポンプ用インペラ。
  5.  前記ノボラック型フェノール樹脂は、次の化学式(1)で表される分子構造を有する未変性ノボラック型フェノール樹脂を含むものであり、
     前記化学式(1)において、nは、1または2以上の整数であり、
     前記ノボラック型フェノール樹脂100質量部に対し、未変性ノボラック型フェノール樹脂の含有量が100~90質量部である請求項3または4に記載の燃料ポンプ用インペラ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
  6.  前記無機充填材は、ガラス繊維を含むものであり、
     前記無機充填材100質量部に対し、前記ガラス繊維の含有量が50~65質量部である請求項1から5のいずれか一項に記載の燃料ポンプ用インペラ。
  7.  前記無機充填材は、クレーを含むものであり、
     前記無機充填材100質量部に対し、前記クレーの含有量が25~35質量部である請求項1から6のいずれか一項に記載の燃料ポンプ用インペラ。
  8.  前記無機充填材は、シリカを含むものであり、
     前記無機充填材100質量部に対し、前記シリカの含有量が5~15質量部である請求項1から7のいずれか一項に記載の燃料ポンプ用インペラ。
  9.  前記無機充填材は、ケイ素化合物のみからなる請求項1から8のいずれか一項に記載の燃料ポンプ用インペラ。
  10.  前記無機充填材は、ガラス繊維およびクレーを含むものであり、
     前記無機充填材100質量部に対し、前記ガラス繊維の含有量が50~65質量部、前記クレーの含有量が25~35質量部である請求項1から9のいずれか一項に記載の燃料ポンプ用インペラ。

     
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021054172A1 (ja) * 2019-09-20 2021-03-25 株式会社ミツバ 燃料ポンプモジュール

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6831175B2 (ja) * 2015-10-29 2021-02-17 住友ベークライト株式会社 フェノール樹脂成形材料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63184048A (ja) * 1986-09-10 1988-07-29 Matsushita Electric Works Ltd 樹脂硬化度評価方法
JP2005281364A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd フェノール樹脂成形材料
JP2006225526A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Sumitomo Bakelite Co Ltd フェノール樹脂成形材料
JP2007247634A (ja) * 2006-03-20 2007-09-27 Aisan Ind Co Ltd 燃料ポンプ
JP2010083973A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd トナー用架橋ポリエステル樹脂および製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0893690A (ja) 1994-09-27 1996-04-09 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd ポンプ用インペラおよびその製造法
US7569633B2 (en) * 2003-03-11 2009-08-04 Sumitomo Bakelite Co. Ltd. Molding phenolic resin material for pulley, and method of using molding resin material
WO2012039446A1 (ja) * 2010-09-24 2012-03-29 住友ベークライト株式会社 フェノール樹脂成形材料
CN103087466A (zh) * 2013-03-01 2013-05-08 无锡创达电子有限公司 一种酚醛模塑料及其制备方法
US9212883B2 (en) 2014-05-01 2015-12-15 Mitutoyo Corporation Caliper force indicator with tactile or auditory feedback
JP6831175B2 (ja) * 2015-10-29 2021-02-17 住友ベークライト株式会社 フェノール樹脂成形材料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63184048A (ja) * 1986-09-10 1988-07-29 Matsushita Electric Works Ltd 樹脂硬化度評価方法
JP2005281364A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd フェノール樹脂成形材料
JP2006225526A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Sumitomo Bakelite Co Ltd フェノール樹脂成形材料
JP2007247634A (ja) * 2006-03-20 2007-09-27 Aisan Ind Co Ltd 燃料ポンプ
JP2010083973A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd トナー用架橋ポリエステル樹脂および製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021054172A1 (ja) * 2019-09-20 2021-03-25 株式会社ミツバ 燃料ポンプモジュール
JP2021050613A (ja) * 2019-09-20 2021-04-01 株式会社ミツバ 燃料ポンプモジュール
JP7321042B2 (ja) 2019-09-20 2023-08-04 株式会社ミツバ 燃料ポンプモジュール

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