JPH06159259A - ポンプ - Google Patents
ポンプInfo
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- JPH06159259A JPH06159259A JP31912492A JP31912492A JPH06159259A JP H06159259 A JPH06159259 A JP H06159259A JP 31912492 A JP31912492 A JP 31912492A JP 31912492 A JP31912492 A JP 31912492A JP H06159259 A JPH06159259 A JP H06159259A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vane
- pump
- sliding
- main component
- rotor
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
- F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
- F04C18/3562—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation
- F04C18/3564—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ベーンポンプを構成するハウジング１、ロータ
２、ベーン３の摺動面を、炭化チタン、窒化チタン、ま
たはこれらの複合物を主成分とする焼結体、あるいはこ
れらを主成分とする被覆層で形成する。 【効果】材料自身が高硬度、自己潤滑性、環境安定性に
優れているため、潤滑油溶解力の少ない冷媒を用いて
も、簡便な構造で耐摩耗性に優れ、低摩擦力を実現し、
環境保全、省力化が実現できる。
２、ベーン３の摺動面を、炭化チタン、窒化チタン、ま
たはこれらの複合物を主成分とする焼結体、あるいはこ
れらを主成分とする被覆層で形成する。 【効果】材料自身が高硬度、自己潤滑性、環境安定性に
優れているため、潤滑油溶解力の少ない冷媒を用いて
も、簡便な構造で耐摩耗性に優れ、低摩擦力を実現し、
環境保全、省力化が実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ベーンポンプ、遠心ポ
ンプなどの各所ポンプに関するものである。
ンプなどの各所ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より各種ポンプや、各種軸受等を構
成する摺動部材として、耐摩耗性、耐食性等に優れたセ
ラミックスが用いられている。
成する摺動部材として、耐摩耗性、耐食性等に優れたセ
ラミックスが用いられている。
【０００３】例えば、冷凍機、空調機械等の圧縮機とし
て使用されるベーンポンプは金属部材により構成されて
いたが、耐摩耗性改善のためにセラミックスを用いるこ
とが検討されている。即ち、特開昭５８−４１２８７号
公報、特開昭５９−１６８２９１号公報、および特開昭
５９−２０６６９１号公報にハウジング、ロータ、ベー
ンをセラミック製としたベーンポンプが示されており、
また特開昭６０−６０９２号公報には圧縮室構成部材を
セラミック製としたベーン式圧縮機が示されている。そ
して、これらに用いるセラミックスとして窒化珪素、炭
化珪素、アルミナが示されている。
て使用されるベーンポンプは金属部材により構成されて
いたが、耐摩耗性改善のためにセラミックスを用いるこ
とが検討されている。即ち、特開昭５８−４１２８７号
公報、特開昭５９−１６８２９１号公報、および特開昭
５９−２０６６９１号公報にハウジング、ロータ、ベー
ンをセラミック製としたベーンポンプが示されており、
また特開昭６０−６０９２号公報には圧縮室構成部材を
セラミック製としたベーン式圧縮機が示されている。そ
して、これらに用いるセラミックスとして窒化珪素、炭
化珪素、アルミナが示されている。
【０００４】さらに、より摺動性を高めるために、固体
潤滑材を一部に複合した構造のものが提案されている。
潤滑材を一部に複合した構造のものが提案されている。
【０００５】例えば特開昭６２−１２６２８１号公報に
はベーンポンプのハウジング、ロータを正方晶系の結晶
構造を持つジルコニアとし、ベーンはポリイミド系樹脂
に固体潤滑剤を混合した成型体とした例が示されてい
る。また特開昭６２−２１０２７５号公報にはハウジン
グ、ロータをアルミナに炭化チタンを５−５０重量％添
加したセラミックとし、ベーンをアルミナ、アルミナに
炭化チタンを５−５０重量％添加したセラミック、炭化
珪素、窒化珪素、またはポリイミド系樹脂に固体潤滑剤
を混合した成型体とした例が示されている。さらに、実
公平−２３８３４号公報にはセラミックス製ベーンポン
プにおいてベーンを複合構造とし凹部を形成したアルミ
ナ、炭化珪素に固体潤滑剤となるボロンナイトライドを
摺動可能に嵌合したものが示されている。
はベーンポンプのハウジング、ロータを正方晶系の結晶
構造を持つジルコニアとし、ベーンはポリイミド系樹脂
に固体潤滑剤を混合した成型体とした例が示されてい
る。また特開昭６２−２１０２７５号公報にはハウジン
グ、ロータをアルミナに炭化チタンを５−５０重量％添
加したセラミックとし、ベーンをアルミナ、アルミナに
炭化チタンを５−５０重量％添加したセラミック、炭化
珪素、窒化珪素、またはポリイミド系樹脂に固体潤滑剤
を混合した成型体とした例が示されている。さらに、実
公平−２３８３４号公報にはセラミックス製ベーンポン
プにおいてベーンを複合構造とし凹部を形成したアルミ
ナ、炭化珪素に固体潤滑剤となるボロンナイトライドを
摺動可能に嵌合したものが示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なセラミックスからなる摺動部材は、耐摩耗性には優れ
るものの、セラミックス同士あるいは、セラミックスと
他部材との摺動抵抗が大きいという問題点があった。
なセラミックスからなる摺動部材は、耐摩耗性には優れ
るものの、セラミックス同士あるいは、セラミックスと
他部材との摺動抵抗が大きいという問題点があった。
【０００７】特に、近年、冷凍機、空調機械用の圧縮機
として使用されるベーンポンプ（ベーン型圧縮機を含
む）において、特定フロン全廃に伴う冷媒の変更が急速
に進んできている。特定フロンはその成分中の塩素がオ
ゾン層の破壊を進行させることから、成分中の塩素量を
低減させる、また塩素を無くす等の代替冷媒が採用され
ようとしている。従って冷媒の油分溶解力は特定フロン
と比較し非常に小さくなり、必然的に潤滑油の冷媒中へ
の溶解量も少なくなる。そこで、特にベーンポンプを構
成する部材の摺動性が極めて重要な条件となっている。
として使用されるベーンポンプ（ベーン型圧縮機を含
む）において、特定フロン全廃に伴う冷媒の変更が急速
に進んできている。特定フロンはその成分中の塩素がオ
ゾン層の破壊を進行させることから、成分中の塩素量を
低減させる、また塩素を無くす等の代替冷媒が採用され
ようとしている。従って冷媒の油分溶解力は特定フロン
と比較し非常に小さくなり、必然的に潤滑油の冷媒中へ
の溶解量も少なくなる。そこで、特にベーンポンプを構
成する部材の摺動性が極めて重要な条件となっている。
【０００８】この点について、炭化珪素、窒化珪素、ア
ルミナのセラミックスは、摺動性が良くないことから、
ベーンポンプ稼働時の省力化を妨げてしまい、また、ジ
ルコニアセラミックスは、水熱反応による結晶構造の変
化により特性が大幅に低化してしまうなどの問題点があ
った。
ルミナのセラミックスは、摺動性が良くないことから、
ベーンポンプ稼働時の省力化を妨げてしまい、また、ジ
ルコニアセラミックスは、水熱反応による結晶構造の変
化により特性が大幅に低化してしまうなどの問題点があ
った。
【０００９】また、固体潤滑材とセラミックの複合材を
用いたものでは、摺動時の摩擦力は小さくできるが、構
造が複雑化し、製造が困難でコストが高くなるという問
題点があった。
用いたものでは、摺動時の摩擦力は小さくできるが、構
造が複雑化し、製造が困難でコストが高くなるという問
題点があった。
【００１０】そこで、本発明は、簡単な構造で、優れた
耐摩耗性を維持したまま、摺動性の高い摺動部材を用い
たポンプを得ることを目的とする。
耐摩耗性を維持したまま、摺動性の高い摺動部材を用い
たポンプを得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の事情に
鑑み、ポンプを構成する部材の少なくとも摺動面を、炭
化チタン、窒化チタン、およびこれらの複合物のうち一
種以上を主成分とする焼結体、あるいはこれらの一種以
上を主成分とする被膜で構成したものである。
鑑み、ポンプを構成する部材の少なくとも摺動面を、炭
化チタン、窒化チタン、およびこれらの複合物のうち一
種以上を主成分とする焼結体、あるいはこれらの一種以
上を主成分とする被膜で構成したものである。
【００１２】また、本発明は、特にベーンポンプ（ベー
ン型圧縮機を含む）を構成するハウジング、ロータ、ベ
ーンのうち少なくとも１つ以上の摺動面を、炭化チタ
ン、窒化チタン、およびこれらの複合物のうち一種以上
を主成分とする焼結体、あるいはこれらのうち一種以上
を主成分とする被膜で構成したものである。
ン型圧縮機を含む）を構成するハウジング、ロータ、ベ
ーンのうち少なくとも１つ以上の摺動面を、炭化チタ
ン、窒化チタン、およびこれらの複合物のうち一種以上
を主成分とする焼結体、あるいはこれらのうち一種以上
を主成分とする被膜で構成したものである。
【００１３】なお、上記主成分である、炭化チタン（Ｔ
ｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、またはこれらの複合物
（ＴｉＣＮ）は、合計で全体の５０〜１００重量％含有
していることが望ましい。これらの主成分は硬度が高
く、かつ自己潤滑性に優れたものであるため、本発明の
ポンプを構成する摺動部材は、耐摩耗性に優れ、かつ摺
動性も高くすることができる。
ｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、またはこれらの複合物
（ＴｉＣＮ）は、合計で全体の５０〜１００重量％含有
していることが望ましい。これらの主成分は硬度が高
く、かつ自己潤滑性に優れたものであるため、本発明の
ポンプを構成する摺動部材は、耐摩耗性に優れ、かつ摺
動性も高くすることができる。
【００１４】また、上記主成分以外に、炭化モリブデン
（Ｍｏ2 Ｃ）、炭化クロム（Ｃｒ3Ｃ2 ）、炭化ニオブ
（ＮｂＣ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化タングステ
ン（ＷＣ）より選ばれる少なくとも一種を、各々全体の
１〜２０重量％の範囲で含有させることができ、これら
の成分を含有させることで、焼結性を高めるとともに、
靱性や強度を向上させることができる。
（Ｍｏ2 Ｃ）、炭化クロム（Ｃｒ3Ｃ2 ）、炭化ニオブ
（ＮｂＣ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化タングステ
ン（ＷＣ）より選ばれる少なくとも一種を、各々全体の
１〜２０重量％の範囲で含有させることができ、これら
の成分を含有させることで、焼結性を高めるとともに、
靱性や強度を向上させることができる。
【００１５】さらに、その他の成分としてニッケル（Ｎ
ｉ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）より選ば
れる少なくとも一種の金属を、各々全体の１〜３０重量
％の範囲で含有させてサーメット材とすることもでき
る。これらの成分は、結合金属相として、靱性や強度を
向上させることができる。
ｉ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）より選ば
れる少なくとも一種の金属を、各々全体の１〜３０重量
％の範囲で含有させてサーメット材とすることもでき
る。これらの成分は、結合金属相として、靱性や強度を
向上させることができる。
【００１６】そして、上記組成となる原料粉末を所定形
状に成形した後、所定条件で焼成すれば、本発明のポン
プを構成する摺動部材を成す焼結体を得ることができ
る。一方、金属、プラスチック、ガラス、セラミックス
などからなる基体上に、ＣＶＤ法やＰＶＤ法等によっ
て、上記組成となるような被膜を形成して、本発明のポ
ンプを構成する摺動部材を得ることもできる。
状に成形した後、所定条件で焼成すれば、本発明のポン
プを構成する摺動部材を成す焼結体を得ることができ
る。一方、金属、プラスチック、ガラス、セラミックス
などからなる基体上に、ＣＶＤ法やＰＶＤ法等によっ
て、上記組成となるような被膜を形成して、本発明のポ
ンプを構成する摺動部材を得ることもできる。
【００１７】
【作用】本発明によれば、ポンプを構成する摺動部材
が、高硬度、自己潤滑性、環境安定性の優れたものとな
るため、これらの摺動部材同士、または他材質との間の
摺動性を高くできる。そのため、摺動時の摩擦抵抗を小
さくできるとともに、摺動部材自体、および摺動相手部
材の摩耗量を少なくすることができる。したがって、ベ
ーンポンプで潤滑油溶解力の少ない冷媒を用いても、簡
便な構造で耐摩耗性に優れ、低摩擦力を実現し、環境保
全、省力化に貢献するものである。
が、高硬度、自己潤滑性、環境安定性の優れたものとな
るため、これらの摺動部材同士、または他材質との間の
摺動性を高くできる。そのため、摺動時の摩擦抵抗を小
さくできるとともに、摺動部材自体、および摺動相手部
材の摩耗量を少なくすることができる。したがって、ベ
ーンポンプで潤滑油溶解力の少ない冷媒を用いても、簡
便な構造で耐摩耗性に優れ、低摩擦力を実現し、環境保
全、省力化に貢献するものである。
【００１８】
【実施例】以下本発明をベーンポンプを例にして説明す
る。
る。
【００１９】ベーンポンプの構造を図１に示すように、
ハウジング１のシリンダー１ａ内周面に円筒状をしたロ
ータ２の外周面を接触させて配置し、またハウジング１
に備えた溝１ｂに弾性材４を介在させてベーン３を配置
し、このベーン３の先端はロータ２の外周に圧接するよ
うになっている。そして、ロータ２は回転軸５によっ
て、その外周面がシリンダー１ａ内周面に接触した状態
で偏心回転可能となっており、この偏心回転に合わせて
ベーン３は上下運動を行い、ハウジング１の溝部と摺動
する。このような動きによって、例えば冷凍機用の圧縮
機として用いる場合は、ハウジング１に備えた吸入口６
から冷媒をシリンダー１ａ内へ吸入圧縮し、吐出口７か
ら押し出すことで、冷媒を断熱膨張させ冷凍、冷却する
ものである。
ハウジング１のシリンダー１ａ内周面に円筒状をしたロ
ータ２の外周面を接触させて配置し、またハウジング１
に備えた溝１ｂに弾性材４を介在させてベーン３を配置
し、このベーン３の先端はロータ２の外周に圧接するよ
うになっている。そして、ロータ２は回転軸５によっ
て、その外周面がシリンダー１ａ内周面に接触した状態
で偏心回転可能となっており、この偏心回転に合わせて
ベーン３は上下運動を行い、ハウジング１の溝部と摺動
する。このような動きによって、例えば冷凍機用の圧縮
機として用いる場合は、ハウジング１に備えた吸入口６
から冷媒をシリンダー１ａ内へ吸入圧縮し、吐出口７か
ら押し出すことで、冷媒を断熱膨張させ冷凍、冷却する
ものである。
【００２０】そして、上記ハウジング１、ロータ２、ベ
ーン３は、炭化チタン、窒化チタン、およびこれらの複
合物のうち一種以上を主成分とする焼結体からなってい
る。
ーン３は、炭化チタン、窒化チタン、およびこれらの複
合物のうち一種以上を主成分とする焼結体からなってい
る。
【００２１】このようなベーンポンプの稼働時には、ハ
ウジング１のシリンダー１ａ内面とロータ２の外周面
間、ロータ２の外周面とベーン３の先端間、ベーン３と
ハウジング１の溝３との間で、それぞれの部材が激しく
摺動することになるが、これらの部材が耐摩耗性、摺動
性に優れた材質からなるため、摩擦抵抗が小さく、かつ
各部材の摩耗量が少ないことから、長期間良好に使用す
ることができる。
ウジング１のシリンダー１ａ内面とロータ２の外周面
間、ロータ２の外周面とベーン３の先端間、ベーン３と
ハウジング１の溝３との間で、それぞれの部材が激しく
摺動することになるが、これらの部材が耐摩耗性、摺動
性に優れた材質からなるため、摩擦抵抗が小さく、かつ
各部材の摩耗量が少ないことから、長期間良好に使用す
ることができる。
【００２２】なお、本発明のベーンポンプにおいて、ハ
ウジング１、ロータ２、ベーン３のすべてを、炭化チタ
ン、窒化チタン、およびこれらの複合物のうち一種以上
を主成分とする焼結体で形成する必要はなく、例えばロ
ータ２とベーン３のみを上記焼結体とし、ハウジング１
は金属材で形成してもよい。このような場合でも、上記
焼結体からなるロータ２とベーン３は、金属材に対する
摺動性も優れていることから、摩擦抵抗が小さく、かつ
摩耗量を少なくすることができる。
ウジング１、ロータ２、ベーン３のすべてを、炭化チタ
ン、窒化チタン、およびこれらの複合物のうち一種以上
を主成分とする焼結体で形成する必要はなく、例えばロ
ータ２とベーン３のみを上記焼結体とし、ハウジング１
は金属材で形成してもよい。このような場合でも、上記
焼結体からなるロータ２とベーン３は、金属材に対する
摺動性も優れていることから、摩擦抵抗が小さく、かつ
摩耗量を少なくすることができる。
【００２３】次に、本発明の他の実施例を説明する。
【００２４】図２にベーン３のみの断面を示すように、
セラミックス、ガラス、金属、プラスチックなどからな
る基体３ａの表面に、炭化チタン、窒化チタン、または
これらの複合物を主成分とする被膜３ｂを形成したもの
である。そして、このベーン３を用いてベーンポンプを
構成すれば、その表面の摺動性、耐摩耗性が高いため、
摩擦抵抗が小さく、かつベーン３および摺動相手材であ
るハウジング１やロータ２の摩耗量を少なくすることが
できる。
セラミックス、ガラス、金属、プラスチックなどからな
る基体３ａの表面に、炭化チタン、窒化チタン、または
これらの複合物を主成分とする被膜３ｂを形成したもの
である。そして、このベーン３を用いてベーンポンプを
構成すれば、その表面の摺動性、耐摩耗性が高いため、
摩擦抵抗が小さく、かつベーン３および摺動相手材であ
るハウジング１やロータ２の摩耗量を少なくすることが
できる。
【００２５】また、このような被膜３ｂを備えたベーン
３は、表面のみに被覆すれば良いことから、低コストと
でき、また複雑形状品でも容易に製造できる。なお、上
記のように基体３ａはさまざまな材質を用いることがで
きるが、被膜３ｂと熱膨張率を合わせるためには、セラ
ミックスを用いることが望ましい。また、この被膜３ｂ
の厚みは１０〜２００μｍの範囲が好ましい。
３は、表面のみに被覆すれば良いことから、低コストと
でき、また複雑形状品でも容易に製造できる。なお、上
記のように基体３ａはさまざまな材質を用いることがで
きるが、被膜３ｂと熱膨張率を合わせるためには、セラ
ミックスを用いることが望ましい。また、この被膜３ｂ
の厚みは１０〜２００μｍの範囲が好ましい。
【００２６】なお、図２にはベーン３のみを示したが、
同様にしてロータ２やハウジング１の摺動面のみに炭化
チタン、窒化チタン、またはこれらの複合物のうち一種
以上を主成分とする被膜を備えたものを用意し、これら
を組み合わせてベーンポンプを構成することもできる。
同様にしてロータ２やハウジング１の摺動面のみに炭化
チタン、窒化チタン、またはこれらの複合物のうち一種
以上を主成分とする被膜を備えたものを用意し、これら
を組み合わせてベーンポンプを構成することもできる。
【００２７】以上の実施例は、ベーンポンプについての
み示したが、この他にプランジャーポンプ、遠心ポン
プ、一軸偏心ねじポンプなどの各種ポンプにおける摺動
部材として、本発明を適用できることはいうまでもな
い。また、さらに他の摺動部材として、例えば回転軸や
軸受を炭化チタン、窒化チタン、またはこれらの複合物
のうち一種以上を主成分とする焼結体で構成すること
で、耐摩耗性とともに摺動性を高くすることができる。
み示したが、この他にプランジャーポンプ、遠心ポン
プ、一軸偏心ねじポンプなどの各種ポンプにおける摺動
部材として、本発明を適用できることはいうまでもな
い。また、さらに他の摺動部材として、例えば回転軸や
軸受を炭化チタン、窒化チタン、またはこれらの複合物
のうち一種以上を主成分とする焼結体で構成すること
で、耐摩耗性とともに摺動性を高くすることができる。
【００２８】実験例１ ここで、本発明のポンプを構成する摺動部材の耐摩耗性
および摺動性を調べるため、ボール・オン・ディスク型
の摩擦摩耗試験機を用いた試験を行った。
および摺動性を調べるため、ボール・オン・ディスク型
の摩擦摩耗試験機を用いた試験を行った。
【００２９】比較例としてアルミナ系セラミックス、窒
化珪素系セラミックス、ジルコニア系セラミックス、ア
ルミナを主成分とし炭化チタンを添加したセラミックス
を用意し、一方、本発明実施例として、炭化チタンと窒
化チタンを主成分とし炭化タングステンを含むサーメッ
ト材、主成分である炭化チタンを分散粒子相とし、炭化
クロム及びニッケルを固溶させて結合相としたサーメッ
ト材を用意した。
化珪素系セラミックス、ジルコニア系セラミックス、ア
ルミナを主成分とし炭化チタンを添加したセラミックス
を用意し、一方、本発明実施例として、炭化チタンと窒
化チタンを主成分とし炭化タングステンを含むサーメッ
ト材、主成分である炭化チタンを分散粒子相とし、炭化
クロム及びニッケルを固溶させて結合相としたサーメッ
ト材を用意した。
【００３０】各試料を、乾式無潤滑下の状態で、相手材
に高炭素クロム軸受け鋼ＳＵＪ２のボールを用いて、荷
重０．５ｋｇ、相対摺動速度０．１７ｍ／ｓで摺動試験
を行い、両者間の摩擦係数、両部材の摩耗量を測定した
結果を表１に示す。
に高炭素クロム軸受け鋼ＳＵＪ２のボールを用いて、荷
重０．５ｋｇ、相対摺動速度０．１７ｍ／ｓで摺動試験
を行い、両者間の摩擦係数、両部材の摩耗量を測定した
結果を表１に示す。
【００３１】表１より明らかに、Ｎｏ．１〜４の比較例
は、摩擦係数が０．４以上と大きく、摩耗量も大きかっ
た。これに対し、本発明実施例である炭化チタンと窒化
チタンを主成分とする焼結体（Ｎｏ．５）、および炭化
チタンを主成分とする焼結体（Ｎｏ．６）は、摩擦係数
が０．４よりも小さく、摩耗量も極めて小さいことか
ら、耐摩耗性、摺動性に優れていることがわかる。特に
本発明実施例は、摺動相手材を摩耗させにくく、この点
で極めて長寿命とできることがわかる。
は、摩擦係数が０．４以上と大きく、摩耗量も大きかっ
た。これに対し、本発明実施例である炭化チタンと窒化
チタンを主成分とする焼結体（Ｎｏ．５）、および炭化
チタンを主成分とする焼結体（Ｎｏ．６）は、摩擦係数
が０．４よりも小さく、摩耗量も極めて小さいことか
ら、耐摩耗性、摺動性に優れていることがわかる。特に
本発明実施例は、摺動相手材を摩耗させにくく、この点
で極めて長寿命とできることがわかる。
【００３２】
【表１】
【００３３】実験例２ 次に、図１に示すベーンポンプのベーン３を、表１中の
Ｎｏ．５、６の焼結体で形成したもの、およびこのベー
ン３を金属材の表面に炭化チタン単体または窒化チタン
の被覆を形成したものをそれぞれ用意した。これらをベ
ーンポンプに実装し、湿式潤滑下における使用試験を行
ったところ、上記本発明実施例では従来の金属材料と比
較して、ベーン３およびベーン３と摺動する他部材の摩
耗量を１０分の１に低減できた。また、摺動する他部材
としてステンレス、鋳鉄、ハステロイなどの金属材を用
いたが、これらの中でも特にステンレスを用いたものが
相性が良かった。
Ｎｏ．５、６の焼結体で形成したもの、およびこのベー
ン３を金属材の表面に炭化チタン単体または窒化チタン
の被覆を形成したものをそれぞれ用意した。これらをベ
ーンポンプに実装し、湿式潤滑下における使用試験を行
ったところ、上記本発明実施例では従来の金属材料と比
較して、ベーン３およびベーン３と摺動する他部材の摩
耗量を１０分の１に低減できた。また、摺動する他部材
としてステンレス、鋳鉄、ハステロイなどの金属材を用
いたが、これらの中でも特にステンレスを用いたものが
相性が良かった。
【００３４】なお、従来ベーンポンプ材料の摺動試験と
しては、実装評価が主流であったが、上記のようにボー
ル・オン・ディスク試験での結果が実装評価に再現でき
たことから、ボール・オン・ディスク試験が有効な評価
方法であり、この試験方法で摩擦係数が０．４以下の材
料が特に優れた結果を示すことがわかる。
しては、実装評価が主流であったが、上記のようにボー
ル・オン・ディスク試験での結果が実装評価に再現でき
たことから、ボール・オン・ディスク試験が有効な評価
方法であり、この試験方法で摩擦係数が０．４以下の材
料が特に優れた結果を示すことがわかる。
【００３５】さらに以上の実験例はベーンポンプについ
ての試験条件に基づいたものとなっているが、これに限
らず一般的な摺動材料としても十分な効果が得られるも
のである。
ての試験条件に基づいたものとなっているが、これに限
らず一般的な摺動材料としても十分な効果が得られるも
のである。
【００３６】
【発明の効果】このように、本発明によれば、ポンプを
構成する部材の少なくとも摺動面を、炭化チタン、窒化
チタン、またはこれらの複合物を主成分とする焼結体、
あるいはこれらを主成分とする被覆相で形成したことに
よって、材料自体が高硬度、自己潤滑性、環境安定性な
どの点で優れているため、耐摩耗性、摺動性に優れてお
り、長期間にわたって良好な摺動特性を維持できる。
構成する部材の少なくとも摺動面を、炭化チタン、窒化
チタン、またはこれらの複合物を主成分とする焼結体、
あるいはこれらを主成分とする被覆相で形成したことに
よって、材料自体が高硬度、自己潤滑性、環境安定性な
どの点で優れているため、耐摩耗性、摺動性に優れてお
り、長期間にわたって良好な摺動特性を維持できる。
【００３７】特にこの摺動部材を、ベーンポンプを構成
するハウジング、ロータ、ベーンに適用することによっ
て、潤滑油溶解力の少ない冷媒を用いる場合でも、簡単
な構造で耐摩耗性に優れ、低摩擦力を実現し、環境保
全、省力化に貢献することができる。
するハウジング、ロータ、ベーンに適用することによっ
て、潤滑油溶解力の少ない冷媒を用いる場合でも、簡単
な構造で耐摩耗性に優れ、低摩擦力を実現し、環境保
全、省力化に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の実施例であるベーンポンプを
示す横断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＸ−Ｘ線断面図であ
る。
示す横断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＸ−Ｘ線断面図であ
る。
【図２】本発明の他の実施例を示す、ベーンポンプのベ
ーンのみの断面図である。
ーンのみの断面図である。
１：ハウジング ２：ロータ ３：ベーン ４：弾性材 ５：回転軸 ６：吸込口 ７：吐出口
Claims (1)
- 【請求項１】ポンプを構成する部材の摺動面が、炭化チ
タン、窒化チタン、およびこれらの複合物の一種以上を
主成分とする焼結体、あるいはこれらの一種以上を主成
分とする被膜からなることを特徴とするポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31912492A JPH06159259A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31912492A JPH06159259A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159259A true JPH06159259A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18106735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31912492A Pending JPH06159259A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06159259A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5713732A (en) * | 1995-03-31 | 1998-02-03 | Riney; Ross W. | Rotary compressor |
| WO2000014411A1 (en) * | 1998-09-08 | 2000-03-16 | Ebara Corporation | Vane type rotary machine |
| JP2007092691A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Naoki Miyagi | ポンプ装置およびそのケース組み立て方法。 |
| EP3978758A3 (en) * | 2015-03-30 | 2022-07-27 | Hicor Technologies, Inc. | Compressor with liquid injection cooling |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP31912492A patent/JPH06159259A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5713732A (en) * | 1995-03-31 | 1998-02-03 | Riney; Ross W. | Rotary compressor |
| WO2000014411A1 (en) * | 1998-09-08 | 2000-03-16 | Ebara Corporation | Vane type rotary machine |
| US6629829B1 (en) | 1998-09-08 | 2003-10-07 | Ebara Corporation | Vane type rotary machine |
| JP2007092691A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Naoki Miyagi | ポンプ装置およびそのケース組み立て方法。 |
| EP3978758A3 (en) * | 2015-03-30 | 2022-07-27 | Hicor Technologies, Inc. | Compressor with liquid injection cooling |
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