JPH02125979A - 水用ピストンポンプ - Google Patents
水用ピストンポンプInfo
- Publication number
- JPH02125979A JPH02125979A JP63276207A JP27620788A JPH02125979A JP H02125979 A JPH02125979 A JP H02125979A JP 63276207 A JP63276207 A JP 63276207A JP 27620788 A JP27620788 A JP 27620788A JP H02125979 A JPH02125979 A JP H02125979A
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- JP
- Japan
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- piston pump
- sliding
- plastic
- water
- composite material
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- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、水用、特に海水用のピストンポンプに関する
もので、互いに摺接する２つの摺接面を構成する部材に
特殊な材料を組合わせることによって摺動部の摺動特性
を改善したものである。
もので、互いに摺接する２つの摺接面を構成する部材に
特殊な材料を組合わせることによって摺動部の摺動特性
を改善したものである。
従来、海水中で作動するピストンポンプの摺動材料とし
ては、川崎重工枝根８２号、（１９８３年１０月号）に
掲載されているように、摺動部材には、アルミナ焼成材
、及びアルミナ・チタニア・セラミックス溶射材が使用
されていた。
ては、川崎重工枝根８２号、（１９８３年１０月号）に
掲載されているように、摺動部材には、アルミナ焼成材
、及びアルミナ・チタニア・セラミックス溶射材が使用
されていた。
また耐食性金属を使用する場合もあった。
第５図及び第６図は海水用として従来から用いられてい
るピストンポンプである。
るピストンポンプである。
第５図、第６図に示すものは、クランクシャフト型のピ
ストンポンプであり、１はバルブブロック、２はシリン
ダ、３はプランジャ、４はケーシング、５はクロスヘツ
ド、６はピン、７はベアリング、８はコネクティングロ
ッド、９はクランクシャフトであり、クランクシャフト
９はエンジンの出力軸に連結されるようになっランジャ
３が上下動することによりバルブブロック１より海水を
吸入及び吐出するようになっている。
ストンポンプであり、１はバルブブロック、２はシリン
ダ、３はプランジャ、４はケーシング、５はクロスヘツ
ド、６はピン、７はベアリング、８はコネクティングロ
ッド、９はクランクシャフトであり、クランクシャフト
９はエンジンの出力軸に連結されるようになっランジャ
３が上下動することによりバルブブロック１より海水を
吸入及び吐出するようになっている。
このピストンポンプではプランジャ３とシリンダ２の間
に大きな負荷がかからないようになっていて、両部材の
摺動部には耐食性の金属が使用可能である。ただし、こ
のタイプのポンプはその単位重量当りの出力（出力重量
比）が小さいという欠点があった。
に大きな負荷がかからないようになっていて、両部材の
摺動部には耐食性の金属が使用可能である。ただし、こ
のタイプのポンプはその単位重量当りの出力（出力重量
比）が小さいという欠点があった。
一方第１図は上記クランクシャフト型のピストンポンプ
より出力重量比の優れるアキシャルピストンポンプを示
すもので、図中１１はシリンダブロック、１２はベアリ
ングプレート、１３はバルブプレート、１４はピストン
、１５はスリーブ、１６はスリッパ、１７はロッカカム
、１８はクレードル、１９は軸、２０はスプライン、２
１は海水であり、上記軸１９はエンジンの出力軸に連結
されるようになっており、またスプライン２０でシリン
ダブロック１１に結合されている。
より出力重量比の優れるアキシャルピストンポンプを示
すもので、図中１１はシリンダブロック、１２はベアリ
ングプレート、１３はバルブプレート、１４はピストン
、１５はスリーブ、１６はスリッパ、１７はロッカカム
、１８はクレードル、１９は軸、２０はスプライン、２
１は海水であり、上記軸１９はエンジンの出力軸に連結
されるようになっており、またスプライン２０でシリン
ダブロック１１に結合されている。
る。このとき、ベアリングプレート１２とバルブプレー
）１３、ピストン１４とスリーブ１５、スリッパ１６と
ロッカカム１７はそれぞれ海水を潤滑剤として摺動状態
となる。
）１３、ピストン１４とスリーブ１５、スリッパ１６と
ロッカカム１７はそれぞれ海水を潤滑剤として摺動状態
となる。
このアキシャルピストンポンプでは、上記各摺動部相互
間には、海水圧に応じた非常に大きい荷重が作用する。
間には、海水圧に応じた非常に大きい荷重が作用する。
これらの部分に従来材料である耐食金属やアルミナ焼成
材を用いると、これらの材料は剛性が高く、例えば、第
２図に示すように、耐食金属の場合は弾性率（ヤング率
）が約２０，０００ｋｇ−ｆ／ｍｒｒ？、アルミナ焼成
祠のそれは約４０．ｏｏｏｋｇ−ｆ／ｍｒ＋ｆであり、
摺動面の接触が均一にならない。そのため一部の接触に
よる片当りが生じ、均一に接触した場合に比較して接触
面圧が高くなり、かじりや焼きつき現象を呈するという
問題があった。
材を用いると、これらの材料は剛性が高く、例えば、第
２図に示すように、耐食金属の場合は弾性率（ヤング率
）が約２０，０００ｋｇ−ｆ／ｍｒｒ？、アルミナ焼成
祠のそれは約４０．ｏｏｏｋｇ−ｆ／ｍｒ＋ｆであり、
摺動面の接触が均一にならない。そのため一部の接触に
よる片当りが生じ、均一に接触した場合に比較して接触
面圧が高くなり、かじりや焼きつき現象を呈するという
問題があった。
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、摺動部
に特殊な材料を選定、組合せることにより上記問題点を
解決し、現在一般に使用されている油圧ポンプが作動し
ている程度の高圧〔課題を解決するための手段及び作用
〕上記目的を達成するために、本発明に係る水用ピスト
ンポンプは、ピストンポンプの摺動部分、例えば第１図
に示すアキシャルピストンポンプにあってはベアリング
プレート１２とバルブプレート１３、ピストン１４とス
リーブ１５、スリッパ１６とロッカカム１７のそれぞれ
の摺動面の一方に、プラスチックに有機繊維を複合した
プラスチック複合材を用い、他方に耐食材料を用いた構
成となっており、上記ブラスチッり複合材は相手摺動部
材になじんで片当りを生じることなく接触する。
に特殊な材料を選定、組合せることにより上記問題点を
解決し、現在一般に使用されている油圧ポンプが作動し
ている程度の高圧〔課題を解決するための手段及び作用
〕上記目的を達成するために、本発明に係る水用ピスト
ンポンプは、ピストンポンプの摺動部分、例えば第１図
に示すアキシャルピストンポンプにあってはベアリング
プレート１２とバルブプレート１３、ピストン１４とス
リーブ１５、スリッパ１６とロッカカム１７のそれぞれ
の摺動面の一方に、プラスチックに有機繊維を複合した
プラスチック複合材を用い、他方に耐食材料を用いた構
成となっており、上記ブラスチッり複合材は相手摺動部
材になじんで片当りを生じることなく接触する。
そして上記有機繊維として、ポリアミド、ポリアセター
ル、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルフォン、
ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン
、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアリレ
ート、液晶樹脂、ノボロイド樹脂等の耐熱性のエンジニ
アリングプラスチック繊維を用いる。
ル、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルフォン、
ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン
、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアリレ
ート、液晶樹脂、ノボロイド樹脂等の耐熱性のエンジニ
アリングプラスチック繊維を用いる。
本発明の実施例を第１図から第４図に基づいて説明する
。
。
第１図において、シリンダブロック１１の端面に位置す
るベアリングプレート１２と、シリンダブロック１１に
嵌着されるスリーブ１５をプラスチックに有機繊維を複
合したプラスチック複合材にて構成し、またスリッパ１
６の摺接面側に上記プラスチック複合材よりなる摺動片
１６ａを固着する。上記ベアリングプレート１２はシリ
ンダブロック１１の端面に接着剤にて固着する。なお、
必要に応じて機械的に、例えばシリンダブロック１１側
に粗面あるいは溝を加工しておき、プラスチック複合材
をこの粗面あるいは溝に係合させた状態で接着剤にて固
着してもよい。またスリーブ１５はシリンダブロック１
１に接着剤を塗布後冷やしぼめにより嵌着する。さらに
スリッパ１６と摺動片１６ａとは上記ベアリングプレー
ト１２と同様に接着剤あるいは接着剤と機械的結合との
併用により固着する。
るベアリングプレート１２と、シリンダブロック１１に
嵌着されるスリーブ１５をプラスチックに有機繊維を複
合したプラスチック複合材にて構成し、またスリッパ１
６の摺接面側に上記プラスチック複合材よりなる摺動片
１６ａを固着する。上記ベアリングプレート１２はシリ
ンダブロック１１の端面に接着剤にて固着する。なお、
必要に応じて機械的に、例えばシリンダブロック１１側
に粗面あるいは溝を加工しておき、プラスチック複合材
をこの粗面あるいは溝に係合させた状態で接着剤にて固
着してもよい。またスリーブ１５はシリンダブロック１
１に接着剤を塗布後冷やしぼめにより嵌着する。さらに
スリッパ１６と摺動片１６ａとは上記ベアリングプレー
ト１２と同様に接着剤あるいは接着剤と機械的結合との
併用により固着する。
上記プラスチック複合材に複合する有機繊維にはポリア
ミド、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド
、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミド
イミド、ポリアリレート、液晶樹脂、ノボロイド樹脂等
がある。
ミド、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド
、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミド
イミド、ポリアリレート、液晶樹脂、ノボロイド樹脂等
がある。
またベースとなるプラスチックとしてはポリエーテルエ
ーテルケトンを用い、これに上記有機繊維を３〜７０体
積％複合した。
ーテルケトンを用い、これに上記有機繊維を３〜７０体
積％複合した。
ベースのポリエーテルエーテルケトンに対して芳香族ポ
リアミド繊維を複合させたときの繊維含有量の変化によ
る弾性率の変化は第２図に示すようになり、このプラス
チック複合材の弾性率は耐食金属及びアルミナ焼成材に
比較して著しく低い値であることがわかる。
リアミド繊維を複合させたときの繊維含有量の変化によ
る弾性率の変化は第２図に示すようになり、このプラス
チック複合材の弾性率は耐食金属及びアルミナ焼成材に
比較して著しく低い値であることがわかる。
また、第３図は上記構成のプラスチック複合材の限界ｐ
ｖ値に及ぼす芳香族ポリアミド繊維含有量（体積％）の
影響を示したものであり、限界ｐｖ値は、上記有機繊維
を３〜７０体積％含有した場合において大きな値となる
ことがわかった。
ｖ値に及ぼす芳香族ポリアミド繊維含有量（体積％）の
影響を示したものであり、限界ｐｖ値は、上記有機繊維
を３〜７０体積％含有した場合において大きな値となる
ことがわかった。
上記プラスチック複合材のベースとなるプラスチックは
上記したポリエーテルエーテルケトンに限るものではな
く、他の耐熱性プラスチック例えばフェノール樹脂、ユ
リア樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、
シリコン樹脂等の熱硬化性プラスチックや、芳香族ポリ
エステル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリス
ルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリ
アミドイミド樹脂、ポリアミドビスマレイミド樹脂のよ
うな熱可塑性プラスチックでもよい。
上記したポリエーテルエーテルケトンに限るものではな
く、他の耐熱性プラスチック例えばフェノール樹脂、ユ
リア樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、
シリコン樹脂等の熱硬化性プラスチックや、芳香族ポリ
エステル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリス
ルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリ
アミドイミド樹脂、ポリアミドビスマレイミド樹脂のよ
うな熱可塑性プラスチックでもよい。
熱硬化性プラスチックの場合、摺動条件が厳しくなり、
摺動面温度が高くなると、炭化し、若干摩擦係数が大き
くなる傾向があるが、それでも熱可塑性プラスチックの
場合同様に優れた限界ｐｖ値を示す。
摺動面温度が高くなると、炭化し、若干摩擦係数が大き
くなる傾向があるが、それでも熱可塑性プラスチックの
場合同様に優れた限界ｐｖ値を示す。
有機繊維の含有量は３体積％以下になると摺動性能に及
ぼす有機繊維の効果がなくなり、また７０体積％を越え
ると複合材としての成形が困難になる。
ぼす有機繊維の効果がなくなり、また７０体積％を越え
ると複合材としての成形が困難になる。
従来の祠料と本発明の一実施例、すなわち、ポリエーテ
ルエーテルケトンをベースに芳香族ポリアミド繊維を３
０体積％含有するプラスチック複合材を使用した場合の
摺動特性の相違を海水と油について次表に示す。なお、
この次表において、摩耗率が空欄になっているところは
、限界ｐｖ値が低過ぎるため摩耗率を測定できなかった
ことを示す。
ルエーテルケトンをベースに芳香族ポリアミド繊維を３
０体積％含有するプラスチック複合材を使用した場合の
摺動特性の相違を海水と油について次表に示す。なお、
この次表において、摩耗率が空欄になっているところは
、限界ｐｖ値が低過ぎるため摩耗率を測定できなかった
ことを示す。
上記表において、本発明の一実施例でのプラスチック複
合材は従来材料の摺動特性に比較して、海水中での限界
Ｐｖ値、摩耗率、摩擦係数ともに優れていることがわか
る。また油中においても本発明に係る材料は従来の材料
とほぼ同様の結果を示している。
合材は従来材料の摺動特性に比較して、海水中での限界
Ｐｖ値、摩耗率、摩擦係数ともに優れていることがわか
る。また油中においても本発明に係る材料は従来の材料
とほぼ同様の結果を示している。
なお、上記表に示すように、本発明に係るプラスチック
複合材が従来例に比較して優れた摺動特性を発揮する理
由は下記の通りと考えられる。
複合材が従来例に比較して優れた摺動特性を発揮する理
由は下記の通りと考えられる。
まず、低弾性率であるため、片当りとなる接触部がなく
なり、耐焼付性が向上する。また、接触部を拡大すると
第４図に示すようになると考えられ、ベースとなるプラ
スチック２２の表面に有機繊維２３の一部が露出してお
り、このプラスチック複合材を硬い相手材（セラミック
ス又は耐食金属）２４と摺動すると、プラスチック複合
材中の軟らかいプラスチック部分２２が摩耗し、弾性率
が高く耐摩耗性に優れる有機繊維２３が垂直荷重を支え
ることになる。そして、プラスチック２２と相手材２４
の間の水膜が切れないうちは焼付かないし、局所的ある
いは瞬間的に水膜が切れても、耐熱性に優れる有機繊維
２３と相手材２４との摺動になるため、容品には焼付か
ない。
なり、耐焼付性が向上する。また、接触部を拡大すると
第４図に示すようになると考えられ、ベースとなるプラ
スチック２２の表面に有機繊維２３の一部が露出してお
り、このプラスチック複合材を硬い相手材（セラミック
ス又は耐食金属）２４と摺動すると、プラスチック複合
材中の軟らかいプラスチック部分２２が摩耗し、弾性率
が高く耐摩耗性に優れる有機繊維２３が垂直荷重を支え
ることになる。そして、プラスチック２２と相手材２４
の間の水膜が切れないうちは焼付かないし、局所的ある
いは瞬間的に水膜が切れても、耐熱性に優れる有機繊維
２３と相手材２４との摺動になるため、容品には焼付か
ない。
本発明によれば、ポリエーテルエーテルケトン等のプラ
スチック材をベース材とし、これに有機繊維を複合した
材料は、従来の耐食金属やセラミックス系のアルミナ焼
成材に比較して弾性率が低くなることにより、種々の摺
動特性が著しく改善され、この材料を摺動面の一方に用
いることにより、一般に使用されている油圧ポンプが作
動している程度の高圧力下において海１１゛水中で使用
しても摺動面に焼付きが生じることがなく、しかも出力
重力比の優れた水用ピストンポンプを製作することがで
きる。
スチック材をベース材とし、これに有機繊維を複合した
材料は、従来の耐食金属やセラミックス系のアルミナ焼
成材に比較して弾性率が低くなることにより、種々の摺
動特性が著しく改善され、この材料を摺動面の一方に用
いることにより、一般に使用されている油圧ポンプが作
動している程度の高圧力下において海１１゛水中で使用
しても摺動面に焼付きが生じることがなく、しかも出力
重力比の優れた水用ピストンポンプを製作することがで
きる。
第１図から第４図は本発明の実施例を示すもので、第１
図はアキシャルピストンポンプの断面図、第２図は従来
の海水ポンプに使用されている摺動材料及び本発明の実
施例における摺動材料の弾性率を示す線図、第３図は有
機繊維含有率に対する限界Ｐｖ値を示す線図、第４図は
摺動面の接触部を示す拡大断面図であり、また第５図は
従来のピストンポンプの一部破断正面図、第６図はその
一部破断側面図である。 １１はシリンダブロック、１２はベアリングプレート、
１３はバルブプレート、１４はピストン、１５はスリー
ブ、１６はスリッパ、１６ａは摺動片、１７はロッカカ
ム。 特許出願人 工 業 技 術 院 長区 味
図はアキシャルピストンポンプの断面図、第２図は従来
の海水ポンプに使用されている摺動材料及び本発明の実
施例における摺動材料の弾性率を示す線図、第３図は有
機繊維含有率に対する限界Ｐｖ値を示す線図、第４図は
摺動面の接触部を示す拡大断面図であり、また第５図は
従来のピストンポンプの一部破断正面図、第６図はその
一部破断側面図である。 １１はシリンダブロック、１２はベアリングプレート、
１３はバルブプレート、１４はピストン、１５はスリー
ブ、１６はスリッパ、１６ａは摺動片、１７はロッカカ
ム。 特許出願人 工 業 技 術 院 長区 味
Claims (3)
- （１）互いに摺接する２つの摺接面の一方に、プラスチ
ックに有機繊維を複合したプラスチック複合材を用い、
他方に耐食材料を用いたことを特徴とする水用ピストン
ポンプ。 - （２）有機繊維として、ポリアミド、ポリアセタール、
ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート
、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルフォン、ポリ
エーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアリレート
、液晶樹脂、ノボロイド樹脂等の耐熱性のエンジニアリ
ングプラスチック繊維を用いたことを特徴とする請求項
１記載の水用ピストンポンプ。 - （３）ベースとなるプラスチックに有機繊維を３〜７０
体積％含有させたことを特徴とする請求項１記載の水用
ピストンポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63276207A JP2692044B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 水用ピストンポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63276207A JP2692044B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 水用ピストンポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02125979A true JPH02125979A (ja) | 1990-05-14 |
| JP2692044B2 JP2692044B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=17566179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63276207A Expired - Lifetime JP2692044B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 水用ピストンポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692044B2 (ja) |
Cited By (12)
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| WO2013022094A1 (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | Ntn株式会社 | 摺動ナット、圧縮機用滑り軸受、およびクレイドルガイド |
| JP2013204463A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Ntn Corp | 可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイドおよび可変容量型アキシャルピストンポンプ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS62215166A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-21 | Taiho Kogyo Co Ltd | 複合ピストンおよびその製造方法 |
| JPS6385269A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-15 | Toshiba Corp | コンプレツサ |
-
1988
- 1988-11-02 JP JP63276207A patent/JP2692044B2/ja not_active Expired - Lifetime
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