JPH05272470A - ポンプ用摺動部材および流体用ポンプ - Google Patents
ポンプ用摺動部材および流体用ポンプInfo
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- JPH05272470A JPH05272470A JP10228592A JP10228592A JPH05272470A JP H05272470 A JPH05272470 A JP H05272470A JP 10228592 A JP10228592 A JP 10228592A JP 10228592 A JP10228592 A JP 10228592A JP H05272470 A JPH05272470 A JP H05272470A
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Landscapes
- Rotary Pumps (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 緻密で密着力が高く、剥離しにくい溶射膜を
備え、摺動耐摩耗性に優れているとともに相手材の摩耗
が少ないポンプ用摺動部材およびこのポンプ用摺動部材
を用いた流体用ポンプを提供する。 【構成】 ＨＶＯＦ溶射法により耐摩耗性金属粉末を半
溶融状態に加熱しつつ秒速５００ｍ以上の速度に加速し
た状態で母材に衝突させたものを急速冷却してなり、か
つ空孔率が５体積％以下である溶射膜を備えたポンプ用
摺動部材であり、また、このポンプ用摺動部材を用いて
なり、内周面に溶射膜を有するローターハウジングまた
はシリンダを備える流体用ポンプである。
備え、摺動耐摩耗性に優れているとともに相手材の摩耗
が少ないポンプ用摺動部材およびこのポンプ用摺動部材
を用いた流体用ポンプを提供する。 【構成】 ＨＶＯＦ溶射法により耐摩耗性金属粉末を半
溶融状態に加熱しつつ秒速５００ｍ以上の速度に加速し
た状態で母材に衝突させたものを急速冷却してなり、か
つ空孔率が５体積％以下である溶射膜を備えたポンプ用
摺動部材であり、また、このポンプ用摺動部材を用いて
なり、内周面に溶射膜を有するローターハウジングまた
はシリンダを備える流体用ポンプである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポンプ用摺動部材および
流体用ポンプに関し、特に層内剥離や母材との境界面か
らの剥離がない溶射膜を備え、摺動耐摩耗性に優れてい
るとともに相手材の摩耗が少ないポンプ用摺動部材およ
びこのポンプ用摺動部材を用いた流体用ポンプに関す
る。
流体用ポンプに関し、特に層内剥離や母材との境界面か
らの剥離がない溶射膜を備え、摺動耐摩耗性に優れてい
るとともに相手材の摩耗が少ないポンプ用摺動部材およ
びこのポンプ用摺動部材を用いた流体用ポンプに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ポンプ用摺動部材としては、摺
動耐摩耗性の向上を図るとともに相手部材の摩耗を減少
させることを目的として母材上に溶射膜が形成されてな
るものが知られている。
動耐摩耗性の向上を図るとともに相手部材の摩耗を減少
させることを目的として母材上に溶射膜が形成されてな
るものが知られている。
【０００３】そして、このような溶射膜が設けられたポ
ンプ用摺動部材を用いてなるポンプとしては、たとえば
図１１に示すようなロータリーポンプが知られている
（実開昭５６−９０９４３号公報参照）。このロータリ
ーポンプは、ローターハウジング１００と、図示しない
一対のサイドハウジングとにより形成されるローター室
１０１内にローター１０２が支持され、このローター１
０２に形成されている複数のベーン溝１０３内にそれぞ
れＡｌ合金製ベーン１０４が摺動可能に嵌挿されてお
り、図１２に示すようにローターハウジング１００の内
周面の母材１０５上には鉄系溶射膜１０６が形成され、
さらにこの鉄系溶射膜１０６上に燐酸塩膜１０７が形成
されてなるものである。
ンプ用摺動部材を用いてなるポンプとしては、たとえば
図１１に示すようなロータリーポンプが知られている
（実開昭５６−９０９４３号公報参照）。このロータリ
ーポンプは、ローターハウジング１００と、図示しない
一対のサイドハウジングとにより形成されるローター室
１０１内にローター１０２が支持され、このローター１
０２に形成されている複数のベーン溝１０３内にそれぞ
れＡｌ合金製ベーン１０４が摺動可能に嵌挿されてお
り、図１２に示すようにローターハウジング１００の内
周面の母材１０５上には鉄系溶射膜１０６が形成され、
さらにこの鉄系溶射膜１０６上に燐酸塩膜１０７が形成
されてなるものである。
【０００４】このロータリーポンプにおいては、ロータ
ーハウジング１００の内周面の母材１０５上に鉄系溶射
膜１０６が形成され、さらにこの鉄系溶射膜１０６上に
燐酸塩膜１０７が形成されていることにより、異常摩耗
およびいわゆるチャターマークの発生が防止されるとい
う効果が奏される。
ーハウジング１００の内周面の母材１０５上に鉄系溶射
膜１０６が形成され、さらにこの鉄系溶射膜１０６上に
燐酸塩膜１０７が形成されていることにより、異常摩耗
およびいわゆるチャターマークの発生が防止されるとい
う効果が奏される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
溶射法により形成される溶射膜においては、膜の内部お
よび母材との境界部にいずれも約１０％以上の割合で空
孔が含まれるため、相手材の摩耗を招き易いという問題
がある。しかも、膜の内部の空孔率が高いことに起因し
て溶射膜の強度が充分ではなく、かつ脆いことから衝撃
や疲労によって膜内剥離が発生し易く、また、溶射膜と
母材との境界部の空孔率が高いことに起因して母材との
境界面から剥離し易いという問題もある。
溶射法により形成される溶射膜においては、膜の内部お
よび母材との境界部にいずれも約１０％以上の割合で空
孔が含まれるため、相手材の摩耗を招き易いという問題
がある。しかも、膜の内部の空孔率が高いことに起因し
て溶射膜の強度が充分ではなく、かつ脆いことから衝撃
や疲労によって膜内剥離が発生し易く、また、溶射膜と
母材との境界部の空孔率が高いことに起因して母材との
境界面から剥離し易いという問題もある。
【０００６】本発明は、かかる事情に基づいてなされた
ものであり、本発明の目的は、精密に設計された耐摩耗
性金属粉末の特性が過熱や酸化により変質することが排
除され、したがって、耐摩耗性金属粉末の所期の特性が
維持され、しかも緻密で密着力が高く、剥離しにくい溶
射膜を備え、摺動耐摩耗性に優れているとともに相手材
の摩耗が少ないポンプ用摺動部材およびこのポンプ用摺
動部材を用いた流体用ポンプを提供することにある。
ものであり、本発明の目的は、精密に設計された耐摩耗
性金属粉末の特性が過熱や酸化により変質することが排
除され、したがって、耐摩耗性金属粉末の所期の特性が
維持され、しかも緻密で密着力が高く、剥離しにくい溶
射膜を備え、摺動耐摩耗性に優れているとともに相手材
の摩耗が少ないポンプ用摺動部材およびこのポンプ用摺
動部材を用いた流体用ポンプを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、母材上に溶射膜を有するポンプ用摺
動部材において、前記溶射膜が、ＨＶＯＦ溶射法により
耐摩耗性金属粉末を半溶融状態に加熱しつつ秒速５００
ｍ以上の速度に加速した状態で前記母材に衝突させたも
のを急速冷却させてなり、かつ該溶射膜の空孔率が５体
積％以下であることを特徴とするポンプ用摺動部材であ
り、ローターハウジングと一対のサイドハウジングとに
より形成されるローター室内にローターが支持され、こ
のローターには複数のベーン溝が形成され、各ベーン溝
にはベーンが嵌装されて前記ローターの回転に伴う各ベ
ーンの摺動により流体の吸入・圧縮・吐出を行う流体用
ポンプにおいて、前記ローターハウジングが内周面に溶
射膜を備えるポンプ用摺動部材からなり、前記溶射膜
が、ＨＶＯＦ溶射法により耐摩耗性金属粉末を半溶融状
態に加熱しつつ秒速５００ｍ以上の速度に加速した状態
で母材に衝突させたものを急速冷却させてなるとともに
空孔率が５体積％以下であることを特徴とする流体用ポ
ンプであり、ピストンの往復運動によりシリンダ内の容
積を変化させて流体の吸入・圧縮・吐出を行う流体用ポ
ンプにおいて、前記シリンダが内周面に溶射膜を備える
ポンプ用摺動部材からなり、前記溶射膜がＨＶＯＦ溶射
法により耐摩耗性金属粉末を半溶融状態に加熱しつつ秒
速５００ｍ以上の速度に加速した状態で母材に衝突させ
たものを急速冷却させてなるとともに空孔率が５体積％
以下であることを特徴とする流体用ポンプである。
の本発明の構成は、母材上に溶射膜を有するポンプ用摺
動部材において、前記溶射膜が、ＨＶＯＦ溶射法により
耐摩耗性金属粉末を半溶融状態に加熱しつつ秒速５００
ｍ以上の速度に加速した状態で前記母材に衝突させたも
のを急速冷却させてなり、かつ該溶射膜の空孔率が５体
積％以下であることを特徴とするポンプ用摺動部材であ
り、ローターハウジングと一対のサイドハウジングとに
より形成されるローター室内にローターが支持され、こ
のローターには複数のベーン溝が形成され、各ベーン溝
にはベーンが嵌装されて前記ローターの回転に伴う各ベ
ーンの摺動により流体の吸入・圧縮・吐出を行う流体用
ポンプにおいて、前記ローターハウジングが内周面に溶
射膜を備えるポンプ用摺動部材からなり、前記溶射膜
が、ＨＶＯＦ溶射法により耐摩耗性金属粉末を半溶融状
態に加熱しつつ秒速５００ｍ以上の速度に加速した状態
で母材に衝突させたものを急速冷却させてなるとともに
空孔率が５体積％以下であることを特徴とする流体用ポ
ンプであり、ピストンの往復運動によりシリンダ内の容
積を変化させて流体の吸入・圧縮・吐出を行う流体用ポ
ンプにおいて、前記シリンダが内周面に溶射膜を備える
ポンプ用摺動部材からなり、前記溶射膜がＨＶＯＦ溶射
法により耐摩耗性金属粉末を半溶融状態に加熱しつつ秒
速５００ｍ以上の速度に加速した状態で母材に衝突させ
たものを急速冷却させてなるとともに空孔率が５体積％
以下であることを特徴とする流体用ポンプである。
【０００８】
【作用】上記の構成によれば、ＨＶＯＦ溶射法により耐
摩耗性金属粉末を半溶融状態に加熱しつつ毎秒５００ｍ
以上の速度に加速した状態で母材に衝突させたものを急
速冷却してなるとともに空孔率が５体積％以下である溶
射膜が母材上に形成されることになる。このＨＶＯＦ溶
射法においては耐摩耗性金属粉末が内部に固体を保った
半溶融状態で母材に衝突するので、溶射膜の内部応力は
少ない。また、高速で母材に衝突するので、粒子間に存
在する気孔が押し出され、空孔率が小さくなる。したが
って、酸化の少ない緻密な組織となるため、溶射膜内部
での剥離および母材との境界面からの剥離のいずれもが
起りにくくなり、密着力の高い溶射膜が形成される。
摩耗性金属粉末を半溶融状態に加熱しつつ毎秒５００ｍ
以上の速度に加速した状態で母材に衝突させたものを急
速冷却してなるとともに空孔率が５体積％以下である溶
射膜が母材上に形成されることになる。このＨＶＯＦ溶
射法においては耐摩耗性金属粉末が内部に固体を保った
半溶融状態で母材に衝突するので、溶射膜の内部応力は
少ない。また、高速で母材に衝突するので、粒子間に存
在する気孔が押し出され、空孔率が小さくなる。したが
って、酸化の少ない緻密な組織となるため、溶射膜内部
での剥離および母材との境界面からの剥離のいずれもが
起りにくくなり、密着力の高い溶射膜が形成される。
【０００９】このような溶射膜を備えるポンプ用摺動部
材は、耐摩耗性に優れているとともに相手部材の摩耗も
少ない。そして、このような利点を有するポンプ用摺動
部材を用いて構成された流体用ポンプにおいては、耐久
性が向上することになる。
材は、耐摩耗性に優れているとともに相手部材の摩耗も
少ない。そして、このような利点を有するポンプ用摺動
部材を用いて構成された流体用ポンプにおいては、耐久
性が向上することになる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１に示すように、このポンプ用摺動部材
は、母材１上に溶射膜２を有するものである。
て説明する。図１に示すように、このポンプ用摺動部材
は、母材１上に溶射膜２を有するものである。
【００１１】母材１としては、たとえばロータリーポン
プのローターハウジング、揺動ピストン型ポンプのシリ
ンダー、カーエアコン用コンプレッサーシリンダーなど
が挙げられる。
プのローターハウジング、揺動ピストン型ポンプのシリ
ンダー、カーエアコン用コンプレッサーシリンダーなど
が挙げられる。
【００１２】母材１は、たとえばＡＤＣ１２等のアルミ
ニウム合金鋳物からなり、この母材１の内周面、すなわ
ち溶射膜２の被形成面は、予めショットブラスト等で表
面粗さを５０〜７０μｍの範囲に調整しておくことが好
ましい。溶射膜２が形成される母材１の溶射膜被形成面
の表面粗さを、上記の範囲に調整することにより、母材
１に対する溶射膜２の密着力を高めることができる。
ニウム合金鋳物からなり、この母材１の内周面、すなわ
ち溶射膜２の被形成面は、予めショットブラスト等で表
面粗さを５０〜７０μｍの範囲に調整しておくことが好
ましい。溶射膜２が形成される母材１の溶射膜被形成面
の表面粗さを、上記の範囲に調整することにより、母材
１に対する溶射膜２の密着力を高めることができる。
【００１３】溶射膜２はＨＶＯＦ（High Velocity Oxy
Fuel Spray Process) 溶射法により母材１の溶射膜被形
成面に形成される。具体的には、耐摩耗性金属粉末を内
部に固体を保った半溶融状態に加熱しながら秒速５００
ｍ以上の速度に加速した状態で母材１の溶射膜被形成面
に衝突させ、これを急速冷却することにより形成され
る。
Fuel Spray Process) 溶射法により母材１の溶射膜被形
成面に形成される。具体的には、耐摩耗性金属粉末を内
部に固体を保った半溶融状態に加熱しながら秒速５００
ｍ以上の速度に加速した状態で母材１の溶射膜被形成面
に衝突させ、これを急速冷却することにより形成され
る。
【００１４】この溶射膜２の形成に使用される耐摩耗性
金属粉末としては、たとえばＦｅ−Ｃ系粉末、Ｆｅ−Ｃ
ｕ−Ｃ系粉末、Ｆｅ−Ｎｉ系粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃ系粉
末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃ系粉末などが挙げられる。
金属粉末としては、たとえばＦｅ−Ｃ系粉末、Ｆｅ−Ｃ
ｕ−Ｃ系粉末、Ｆｅ−Ｎｉ系粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃ系粉
末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃ系粉末などが挙げられる。
【００１５】たとえばこれらの耐摩耗性金属粉末は、図
２に示すような溶射ガン２０を好適に用いて半溶融状態
に加熱しながら秒速５００ｍ以上の速度に加速される。
ここで、上記の溶射ガン２０は、外部燃焼方式で冷却方
式は空冷であり、燃料ガスと酸素とは圧縮空気によって
内外両側から包まれているので、ノズル２１は空冷によ
っても充分に冷却される。しかも、大気中においても、
ガス燃焼ガスを超音速で放出することによりガス流と大
気との間に流速の違いによる境界が発生し、ガス流と大
気とは混合しないことから酸化の少ない緻密な組織を有
する溶射膜が形成される。なお、燃料ガスとしては、た
とえばプロピレン７５％−プロパン２５％混合ガスなど
が挙げられる。また、図２において、２２は燃料ガスお
よび酸素であり、２３は圧縮空気であり、２４は空気膜
であり、２５は耐摩耗性金属粉末および搬送ガス（例え
ば水素）である。さらに酸素圧力は約１０ｋｇ／ｃ
ｍ2 、燃料ガス圧力は約７ｋｇ／ｃｍ2 、空気圧力は約
５ｋｇｃｍ2 である。そして、この溶射ガン２０により
半溶融状態に加熱された耐摩耗性金属粉末のノズル２１
先端における速度は毎秒５００ｍ以上であり、その上限
は毎秒約１４００ｍ程度である。
２に示すような溶射ガン２０を好適に用いて半溶融状態
に加熱しながら秒速５００ｍ以上の速度に加速される。
ここで、上記の溶射ガン２０は、外部燃焼方式で冷却方
式は空冷であり、燃料ガスと酸素とは圧縮空気によって
内外両側から包まれているので、ノズル２１は空冷によ
っても充分に冷却される。しかも、大気中においても、
ガス燃焼ガスを超音速で放出することによりガス流と大
気との間に流速の違いによる境界が発生し、ガス流と大
気とは混合しないことから酸化の少ない緻密な組織を有
する溶射膜が形成される。なお、燃料ガスとしては、た
とえばプロピレン７５％−プロパン２５％混合ガスなど
が挙げられる。また、図２において、２２は燃料ガスお
よび酸素であり、２３は圧縮空気であり、２４は空気膜
であり、２５は耐摩耗性金属粉末および搬送ガス（例え
ば水素）である。さらに酸素圧力は約１０ｋｇ／ｃ
ｍ2 、燃料ガス圧力は約７ｋｇ／ｃｍ2 、空気圧力は約
５ｋｇｃｍ2 である。そして、この溶射ガン２０により
半溶融状態に加熱された耐摩耗性金属粉末のノズル２１
先端における速度は毎秒５００ｍ以上であり、その上限
は毎秒約１４００ｍ程度である。
【００１６】溶射膜２は、母材１の溶射膜被形成面に上
記の溶射ガン２０のノズル２１を対向させて半溶融状態
の耐摩耗性金属粉末を毎秒５００ｍ以上の速度に加速し
て衝突させ、これを急速冷却させることにより形成され
る。内径溶射を行う場合には、図３に示すように、たと
えば旋盤の三方スクロールチャック５１に取り付けられ
た母材１（ワーク）の溶射膜被形成面に対して溶射ガン
２０に通常は４５°以上の角度を与えることが好ましい
が、ワークの幅あるいは奥行きが長いと、ワーク両端の
溶射が均一にできないことがある。そのような場合に
は、たとえば、図４に示すように、エクステンションガ
ン３０を使用することによりワークの両端の溶射を均一
に行うことが可能であり、溶射膜２の空孔率や密着力が
不均一になるのを防止することができる。このエクステ
ンションガンを使用する場合、火口の傾きは、通常、軸
方向に対して７５°程度である。なお、溶射膜被形成面
とノズル２１との間隔は図３に示すように２００ｍｍ程
度とすることが好ましい。また、母材１の溶射膜被形成
面は予め１８０℃以下の温度に予備加熱しておくことが
望ましい。
記の溶射ガン２０のノズル２１を対向させて半溶融状態
の耐摩耗性金属粉末を毎秒５００ｍ以上の速度に加速し
て衝突させ、これを急速冷却させることにより形成され
る。内径溶射を行う場合には、図３に示すように、たと
えば旋盤の三方スクロールチャック５１に取り付けられ
た母材１（ワーク）の溶射膜被形成面に対して溶射ガン
２０に通常は４５°以上の角度を与えることが好ましい
が、ワークの幅あるいは奥行きが長いと、ワーク両端の
溶射が均一にできないことがある。そのような場合に
は、たとえば、図４に示すように、エクステンションガ
ン３０を使用することによりワークの両端の溶射を均一
に行うことが可能であり、溶射膜２の空孔率や密着力が
不均一になるのを防止することができる。このエクステ
ンションガンを使用する場合、火口の傾きは、通常、軸
方向に対して７５°程度である。なお、溶射膜被形成面
とノズル２１との間隔は図３に示すように２００ｍｍ程
度とすることが好ましい。また、母材１の溶射膜被形成
面は予め１８０℃以下の温度に予備加熱しておくことが
望ましい。
【００１７】母材１の溶射膜被形成面に衝突させた半溶
融状態の耐摩耗性金属粉末を急速冷却することにより溶
射膜２が形成される。このようにして形成される溶射膜
２の空孔率は、通常、５体積％以下、好ましくは２体積
％以下である。この空孔率が５体積％を超えると、摺動
耐摩耗性の向上が充分ではないことがある。
融状態の耐摩耗性金属粉末を急速冷却することにより溶
射膜２が形成される。このようにして形成される溶射膜
２の空孔率は、通常、５体積％以下、好ましくは２体積
％以下である。この空孔率が５体積％を超えると、摺動
耐摩耗性の向上が充分ではないことがある。
【００１８】溶射膜２の厚さは、通常、５０〜２００μ
ｍであり、好ましくは１００〜１５０μｍである。溶射
膜２の厚さが５０μｍ未満であると、摺動耐摩耗性を向
上させる効果が充分に奏されないことがある。一方、２
００μｍより厚くしてもそれに見合った効果は奏され
ず、かえって製造コストの上昇を招くことがある。
ｍであり、好ましくは１００〜１５０μｍである。溶射
膜２の厚さが５０μｍ未満であると、摺動耐摩耗性を向
上させる効果が充分に奏されないことがある。一方、２
００μｍより厚くしてもそれに見合った効果は奏され
ず、かえって製造コストの上昇を招くことがある。
【００１９】このポンプ用摺動部材は、たとえばロータ
リーポンプのローターハウジング、揺動ピストン型ポン
プのシリンダー、カーエアコン用コンプレッサーシリン
ダーなどに好適に利用可能である。
リーポンプのローターハウジング、揺動ピストン型ポン
プのシリンダー、カーエアコン用コンプレッサーシリン
ダーなどに好適に利用可能である。
【００２０】図５は、このポンプ用摺動部材を用いてな
るロータリーポンプの説明図である。図５に示すよう
に、このロータリーポンプは、ローターハウジング３１
と図示しない一対のサイドハウジングとにより形成され
るローター室３２内にローター３３が支持されてなるも
のであり、ローターハウジング３１を形成する母材１の
内周面に溶射膜２を有するポンプ用摺動部材を備えてい
る。そして、ローター３３に形成されている複数のベー
ン溝３４内にはそれぞれアルミニウム合金製ベーン３５
が摺動可能に嵌挿されている。ローター３３が回転する
と、ベーン３５はその先端をローターハウジング３１の
内周面に常に接触させた状態でベーン溝３３内で摺動
し、これにより流体の吸入・圧縮・吐出を行う。ここ
で、ローターハウジング３１の内周面には溶射膜２が形
成されているので、ローターハウジング３１の内周面の
耐摩耗性が高く、またベーン３５の先端の摩耗も少な
い。
るロータリーポンプの説明図である。図５に示すよう
に、このロータリーポンプは、ローターハウジング３１
と図示しない一対のサイドハウジングとにより形成され
るローター室３２内にローター３３が支持されてなるも
のであり、ローターハウジング３１を形成する母材１の
内周面に溶射膜２を有するポンプ用摺動部材を備えてい
る。そして、ローター３３に形成されている複数のベー
ン溝３４内にはそれぞれアルミニウム合金製ベーン３５
が摺動可能に嵌挿されている。ローター３３が回転する
と、ベーン３５はその先端をローターハウジング３１の
内周面に常に接触させた状態でベーン溝３３内で摺動
し、これにより流体の吸入・圧縮・吐出を行う。ここ
で、ローターハウジング３１の内周面には溶射膜２が形
成されているので、ローターハウジング３１の内周面の
耐摩耗性が高く、またベーン３５の先端の摩耗も少な
い。
【００２１】図６は、上記のポンプ用摺動部材を用いて
なる揺動ピストン型ポンプの説明図であり、このポンプ
においては、シリンダー４１を形成する母材１の内周面
に溶射膜２を有するポンプ用摺動部材を備えている。こ
の揺動ピストン型ポンプにおいては、シリンダー４１内
に嵌挿されたピストン４２の揺動により流体の吸入・圧
縮・吐出が行われるが、シリンダー４１の内周面には溶
射膜２が形成されているので、シリンダー４１の内周面
の耐摩耗性が高く、またピストン４２に装着されている
ピストンリングの摩耗も少ない。
なる揺動ピストン型ポンプの説明図であり、このポンプ
においては、シリンダー４１を形成する母材１の内周面
に溶射膜２を有するポンプ用摺動部材を備えている。こ
の揺動ピストン型ポンプにおいては、シリンダー４１内
に嵌挿されたピストン４２の揺動により流体の吸入・圧
縮・吐出が行われるが、シリンダー４１の内周面には溶
射膜２が形成されているので、シリンダー４１の内周面
の耐摩耗性が高く、またピストン４２に装着されている
ピストンリングの摩耗も少ない。
【００２２】次に、このポンプ用摺動部材を用いてなる
カーエアコン用コンプレッサについての実験例を示す。実験例 内径８２ｍｍ、巾４０ｍｍのアルミニウム合金鋳物（Ａ
ＤＣ１２）製のカーエアコン用コンプレッサーシリンダ
ーの内周面に、３２５メッシュのふるいを通過させたＦ
ｅ−０．８％Ｃの粉末を用いて厚さ約３００μｍの溶射
膜をＨＶＯＦ溶射法により形成した。
カーエアコン用コンプレッサについての実験例を示す。実験例 内径８２ｍｍ、巾４０ｍｍのアルミニウム合金鋳物（Ａ
ＤＣ１２）製のカーエアコン用コンプレッサーシリンダ
ーの内周面に、３２５メッシュのふるいを通過させたＦ
ｅ−０．８％Ｃの粉末を用いて厚さ約３００μｍの溶射
膜をＨＶＯＦ溶射法により形成した。
【００２３】具体的には、カーエアコン用コンプレッサ
ーシリンダーの内周面に、予めショットブラストにより
５０μｍ程度の粗さを持たせ、溶射前に、この内周面の
温度を１８０℃以下に抑える予備加熱を行った。
ーシリンダーの内周面に、予めショットブラストにより
５０μｍ程度の粗さを持たせ、溶射前に、この内周面の
温度を１８０℃以下に抑える予備加熱を行った。
【００２４】次に、このカーエアコン用コンプレッサー
シリンダーの内周面にＨＶＯＦ溶射を行った。このＨＶ
ＯＦ溶射における使用ガンおよび使用燃料は次の通りで
ある。
シリンダーの内周面にＨＶＯＦ溶射を行った。このＨＶ
ＯＦ溶射における使用ガンおよび使用燃料は次の通りで
ある。
【００２５】使用ガン：メテコ社製溶射ガン 使用燃料：プロピレン７５％−プロパン２５％混合ガス 得られた溶射膜の組織についての顕微鏡写真を図７およ
び図８に示す。なお、図７はノーエッチング、１００倍
の顕微鏡写真であり、図８はナイタル腐食、２００倍の
顕微鏡写真である。
び図８に示す。なお、図７はノーエッチング、１００倍
の顕微鏡写真であり、図８はナイタル腐食、２００倍の
顕微鏡写真である。
【００２６】また、この溶射膜について、密着力、引張
強さ、相手材摩耗量および硬さをそれぞれ次のようにし
て評価した。結果を表１に示す。 密着強度試験：テストピースについて密着強度試験を行
った。
強さ、相手材摩耗量および硬さをそれぞれ次のようにし
て評価した。結果を表１に示す。 密着強度試験：テストピースについて密着強度試験を行
った。
【００２７】具体的には、溶射したテストピースの溶射
層を接着剤を介して引張試験用テストピース（直径２．
５ｃｍ）を作成し、一定荷重速度でテストピースを引張
り、溶射層がテストピースから剥離したときの引張荷重
を測定し、下記の式により密着強度（ｋｇ／ｃｍ2 ）を
求めた。
層を接着剤を介して引張試験用テストピース（直径２．
５ｃｍ）を作成し、一定荷重速度でテストピースを引張
り、溶射層がテストピースから剥離したときの引張荷重
を測定し、下記の式により密着強度（ｋｇ／ｃｍ2 ）を
求めた。
【００２８】密着強度(kg/cm2 ) ＝［引張荷重（kg）］
／［試験片面積（cm2 ）］ なお、試験機には万能試験機を使用した。 引張強さ試験：上記密着強度試験におけるのと同様の万
能試験機を使用してＪＩＳ Ｈ８６６４に従って引張強
さ試験を行った。
／［試験片面積（cm2 ）］ なお、試験機には万能試験機を使用した。 引張強さ試験：上記密着強度試験におけるのと同様の万
能試験機を使用してＪＩＳ Ｈ８６６４に従って引張強
さ試験を行った。
【００２９】相手材摩耗量：テストピースについて以下
の条件で基礎摩耗試験を行った。 試験機：アムスラー型摩耗試験機 周速：１ｍ／ｓ 荷重：１０ｋｇｆ 潤滑油：ＩＳＯ ＶＧＤ５６ 油温：７５℃±２．５℃ 時間：７時間 相手材：過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金 硬さ試験：テストピースについて以下の条件で硬さ試験
を行った。
の条件で基礎摩耗試験を行った。 試験機：アムスラー型摩耗試験機 周速：１ｍ／ｓ 荷重：１０ｋｇｆ 潤滑油：ＩＳＯ ＶＧＤ５６ 油温：７５℃±２．５℃ 時間：７時間 相手材：過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金 硬さ試験：テストピースについて以下の条件で硬さ試験
を行った。
【００３０】試験機：ビッカース硬度計 荷重：１００ｇ 一方、上記と同様のカーエアコン用コンプレッサーシリ
ンダーの内周面に、従来の二層ガス溶射法を採用して厚
さ約３００μｍの溶射膜を形成した。この溶射膜の組織
についての顕微鏡写真を図９および図１０に示す。な
お、図９はノーエッチング、１００倍の顕微鏡写真であ
り、図１０はナイタル腐食、２００倍の顕微鏡写真であ
る。
ンダーの内周面に、従来の二層ガス溶射法を採用して厚
さ約３００μｍの溶射膜を形成した。この溶射膜の組織
についての顕微鏡写真を図９および図１０に示す。な
お、図９はノーエッチング、１００倍の顕微鏡写真であ
り、図１０はナイタル腐食、２００倍の顕微鏡写真であ
る。
【００３１】また、この溶射膜について、密着力、引張
強さ、相手材摩耗量および硬さのそれぞれを上記と同様
にして評価した。結果を表１に示す。
強さ、相手材摩耗量および硬さのそれぞれを上記と同様
にして評価した。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】 結果の検討 溶射膜組織の顕微鏡写真および表１から明らかなよう
に、ＨＶＯＦ溶射法により形成した溶射膜は従来の二層
ガス溶射法により形成した溶射膜に比べて気孔が少なく
緻密であり、酸化被膜も少なく、密着力、引張強さおよ
び硬さに優れているとともに摩耗量が少ないことが確認
された。
に、ＨＶＯＦ溶射法により形成した溶射膜は従来の二層
ガス溶射法により形成した溶射膜に比べて気孔が少なく
緻密であり、酸化被膜も少なく、密着力、引張強さおよ
び硬さに優れているとともに摩耗量が少ないことが確認
された。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、以上の構成としたの
で、精密に設計された耐摩耗性金属粉末の特性が過熱や
酸化により変質することが排除され、したがって、耐摩
耗性金属粉末の所期の特性が維持され、緻密で密着力が
高く、剥離しにくい被膜を有するポンプ用摺動部材と、
このポンプ用摺動部材を用いてなり、摺動耐摩耗性に優
れた流体ポンプとが提供される。
で、精密に設計された耐摩耗性金属粉末の特性が過熱や
酸化により変質することが排除され、したがって、耐摩
耗性金属粉末の所期の特性が維持され、緻密で密着力が
高く、剥離しにくい被膜を有するポンプ用摺動部材と、
このポンプ用摺動部材を用いてなり、摺動耐摩耗性に優
れた流体ポンプとが提供される。
【図１】本発明のポンプ用摺動部材の一実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図２】本発明のポンプ用摺動部材の製造に好適に用い
られる溶射ガンの一例を模式的に示す断面説明図であ
る。
られる溶射ガンの一例を模式的に示す断面説明図であ
る。
【図３】本発明のポンプ用摺動部材を製造する際の母材
と溶射ガンとの位置関係の一例を示す説明図である。
と溶射ガンとの位置関係の一例を示す説明図である。
【図４】本発明のポンプ用摺動部材を製造する際の母材
と溶射ガンとの位置関係の他の一例を示す説明図であ
る。
と溶射ガンとの位置関係の他の一例を示す説明図であ
る。
【図５】本発明の流体用ポンプの一実施例を示す説明図
である。
である。
【図６】本発明の流体用ポンプの他の実施例を示す説明
図である。
図である。
【図７】ＨＶＯＦ溶射法により得られた溶射膜の組織の
顕微鏡写真である（ノーエッチング、１００倍）。
顕微鏡写真である（ノーエッチング、１００倍）。
【図８】ＨＶＯＦ溶射法により得られた溶射膜の組織の
顕微鏡写真である（ナイタル腐食、２００倍）
顕微鏡写真である（ナイタル腐食、２００倍）
【図９】二層ガス溶射法により得られた溶射膜の組織の
顕微鏡写真である（ノーエッチング、１００倍）。
顕微鏡写真である（ノーエッチング、１００倍）。
【図１０】二層ガス溶射法により得られた溶射膜の組織
の顕微鏡写真である（ナイタル腐食、２００倍）
の顕微鏡写真である（ナイタル腐食、２００倍）
【図１１】従来の流体用ポンプの一構成例を示す説明図
である。
である。
【図１２】従来の流体用ポンプを構成するローターハウ
ジングの一例を示す断面図である。
ジングの一例を示す断面図である。
１…母材 ２…溶射膜 ３１…ローターハウジング ３２…ローター室 ３３…ローター ３４…ベーン溝 ３５…ベーン ４１…シリンダ ４２…ピストン
Claims (3)
- 【請求項１】 母材上に溶射膜を有するポンプ用摺動部
材において、前記溶射膜が、ＨＶＯＦ溶射法により耐摩
耗性金属粉末を半溶融状態に加熱しつつ秒速５００ｍ以
上の速度に加速した状態で前記母材に衝突させたものを
急速冷却してなり、かつ該溶射膜の空孔率が５体積％以
下であることを特徴とするポンプ用摺動部材。 - 【請求項２】 ローターハウジングと一対のサイドハウ
ジングとにより形成されるローター室内にローターが支
持され、このローターには複数のベーン溝が形成され、
各ベーン溝にはベーンが嵌装されて前記ローターの回転
に伴う各ベーンの摺動により流体の吸入・圧縮・吐出を
行う流体用ポンプにおいて、前記ローターハウジングが
内周面に溶射膜を備えるポンプ用摺動部材からなり、前
記溶射膜が、ＨＶＯＦ溶射法により耐摩耗性金属粉末を
半溶融状態に加熱しつつ秒速５００ｍ以上の速度に加速
した状態で母材に衝突させたものを急速冷却してなると
ともに空孔率が５体積％以下であることを特徴とする流
体用ポンプ。 - 【請求項３】 ピストンの往復運動によりシリンダ内の
容積を変化させて流体の吸入・圧縮・吐出を行う流体用
ポンプにおいて、前記シリンダが内周面に溶射膜を備え
るポンプ用摺動部材からなり、前記溶射膜がＨＶＯＦ溶
射法により耐摩耗性金属粉末を半溶融状態に加熱しつつ
秒速５００ｍ以上の速度に加速した状態で母材に衝突さ
せたものを急速冷却してなるとともに空孔率が５体積％
以下であることを特徴とする流体用ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10228592A JPH05272470A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | ポンプ用摺動部材および流体用ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10228592A JPH05272470A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | ポンプ用摺動部材および流体用ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05272470A true JPH05272470A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=14323344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10228592A Pending JPH05272470A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | ポンプ用摺動部材および流体用ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05272470A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999047723A1 (en) * | 1998-03-14 | 1999-09-23 | Dana Corporation | Forming a plain bearing lining |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP10228592A patent/JPH05272470A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999047723A1 (en) * | 1998-03-14 | 1999-09-23 | Dana Corporation | Forming a plain bearing lining |
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