JPS5844877B2

JPS5844877B2 - カイテンシキリユウタイポンプヨウシ−ルプレ−トザイ

Info

Publication number: JPS5844877B2
Application number: JP2358375A
Authority: JP
Inventors: 浩酒巻; 敏行前田
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1975-02-26
Filing date: 1975-02-26
Publication date: 1983-10-05
Also published as: JPS5197812A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、極めて苛酷な使用条件下でも長時間良好に使
用しうる回転式流体ポンプ用シールプレート材に関する
。

本件出願人は、特願昭４９−１４３０９８〜１４３１０
０号において、改良された回転式流体ポンプを開示した
が、この種ポンプにとって、いかなるシールフレートを
用いるかは、極めて重要な問題である。

周知のように、シールプレートはロータに常時追従密着
して、ロータ室内の高真空度を維持することが好ましい
が、高回転のロータ側面と接触状態におかれるシールプ
レートの寿命は短く、これが原因で、回転式流体ポンプ
の性能は著しく阻害されてきた。

したがって、本発明は、改良されたシールプレート材を
提供することにより、回転式流体ポンプの性能を向上さ
せることを目的とするものであり、その要旨とするとこ
ろは、カーボンとグラファイトあるいはカーボンもしく
はグラファイト１ｏ〜７５重量％、二硫化モリブデン０
，１〜６０重量％、フッ素樹脂１〜２０重量％でその総
和が７５重量％以内にある成分と、フッ素樹脂を除く耐
熱性樹脂と、からなり、その弾性率が２００ｋｇ／ｃｒ
Ａ以上である回転式流体ポンプ用シールプレート材に存
する。

以下、本発明のシールプレート材を真空ポンプに適用し
た場合について説明する。

図は、回転式流体ポンプの断面図であり、本体１と両側
体２，３とから形成されたロータ室４内に、ロータ５が
駆動軸６により片持ち支持されている。

ロータ５の外周には多数の溝が切り込んであり、これら
溝中にはベーンが滑動自在に組込んである。

ロータの回転に伴い流体は吸気ポート７から吸入され、
排気ポート８から吐出される。

両側体２，３０ロータ対向面には凹部９，９が穿設しで
ある。

そして本体１と両側体２，３との間には、シールプレー
ト１０，１１が設けである。

参照数字１２，１３は分離室であり、これら分離室内に
は大気圧の空気が封入されていて、ロータ作動中常時、
シールプレート１０，１１をそれぞれロータ側面に密着
させるようにしている。

上記のように使用される本発明のシールプレー）１０，
１１は、下記理由により限定された成分から構成される
必要がある。

（１）カーボンとグラファイトあるいはカーボンも
しくはグラファイトを１０〜７５重量％とじた理由これら成分を１０重量％以下混入して形成したシールプ
レートは、真空度６００ｍｍＨｇ以上５０ｍｍＨ
ｇでスカッフィングを起こし、一方７５重量％以上混入
して形成したシールプレートは脆くて折損を生じやすい
。

この成分の特に好ましい混入値は４０〜５０重量％であ
る。

（２）二硫化モリブデンを０．１〜６０重量％とじた理
由二硫化モリブデンを添加すれば、シールプレートの摺動
特性が向上し、低摩擦係数が得られるが、０．１重量％
以下では目的とする低摩擦係数が得られず、又６０重量
％以上では硬度低下が著しく、弾性を失う。

この成分の特に好ましい添加値は３〜１０重量％である
。

（３）フッ素樹脂を１〜２０重量％とした理由フッ
素樹脂、例えば四弗化エチレン樹脂を添加することによ
り、シールプレートの摺動特性が向上し、低摩擦係数が
得られるが、１重量％以下では目的とする低摩擦係数が
得られず、又２０重量％以上では硬度低下が著しく、弾
性を失うため、６００ｍｍＨｇ以上の真空度では使用
不能となる。

この成分の最適添加値は１０％前後である。

（４）これら成分の総和を７５重量％以下とする理由７５重量％以上混入した場合には、シールフレートの製
作上困難をともなうためである。

最も好ましいのは６０重量％である。

（５）シールプレートの弾性率を２００ｋｇ／ｃ
ｒＡ以上とした理由２００ｋｇ／ｃｎｌ以下では、ポンプ作動時に於て、シ
ールプレートがロータ側面方向にたわみこみ、このため
ロータ側面とシールプレート側面間にスカッフィングを
生じ、性能低下をきたす。

従って、高真空度を発揮する真空ポンプを得ることがで
きないので、シールプレートの弾性率は２００ｋｙ／ｃ
ｖｉ以上とする必要がある。

なお３５０ｋｇ／ｃｒＡの弾性率とするのが最適である
。

なお、その他の混入成分には、ポリイミド樹脂あるいは
シリコン樹脂などの耐熱性樹脂が使用される。

本発明は上記の成分から構成されるが、耐摩耗性を一層
向上させるため少量の金属または非鉄フィラーを混入す
るのが好ましい。

さらに、自己潤滑性を向上させ、初期馴染み性を良好に
するため、成形されシールプレートのロータ対向面にフ
ッ素樹脂、シリコン樹脂などの耐熱性樹脂を含浸せしめ
るのが好ましい。

以下、本発明シールプレート材の実施例について説明す
る。

グラファイト３０．０重量％、二硫化モリブデン１．０
重量％、四弗化エチレン樹脂２．０重量％、残り、ポリ
イミド樹脂よりなるシールプレート材を製作した。

この時の弾性率は２１０ｋｇ／ｃｔＡであった。

このシールプレート材を厚さ２關のシールプレートとし
て製作し、下記諸元の真空ポンプに使用し性能を確認し
た。

〔真空ポンプ諸元〕

シリンダ内径刈紬方向長さ：５９．２０ｍｒｎ×３４．
３６７ｎ７／Ｌロータ外径×軸方向長さ：５３．００
ｍｍＸ３４．２８ｍｍベーン使用本数：５本ベーン厚さ×軸方向長さ二４朋Ｘ３４．２８ｍｍベー
ン溝角度：１６゜分離室軸方向深さ：０．５關リザーバタンク：５１ロータ材質：ＦＣ２５ベーン材質：カーボン材（ＫＣＨ２１）そ
の性能は８００ｒｐｍで６６０ｍｖｔＨｇ１１５０
０ｒｐｍで６８０ｍｍＨｇ、３０００ｒｐｍで６９０
ｍｍＨｇの性能を示した。

また３０００ｒｐｍで１００時間連続運転後分解し
シールプレートを確認したところ何ら異常はなく極めて
良好な状態であることが確認された。

上記成分からなる本発明のシールプレート材は、高真空
度、高回転、無潤滑状態という極めて苛酷な条件下にお
かれても、長時間良好に使用し得、もって回転式流体ポ
ンプの性能を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】図は、本考案のシールプレートを真空ポンプに適用した
場合の断面図を示す。１・・・・・・本体、２，３・・・・・・側体、９，９
・・・・・・側体の凹部、４・・・・・・ロータ室、５
・・・・・・ロータ、１０゜１１・・・・・°シールプ
レー）、１２，１３・・・・・・分離室。

Claims

【特許請求の範囲】１本体と両側体により形成されるロータ室内にロータ
を支持すると共に、前記本体と両側体間にシールプレー
ト材を介在させ、シールプレー１［’と両側体間にそれ
ぞれ分離室を形成し、分離室とロータ室との圧力差によ
りロータ作動中、前記シールプレート材をロータ側面に
密着させるようにした型式の回転式流体ポンプにおいて
、前記シールプレート材が、カーボンとグラファイトある
いはカーボンもしくはグラファイト１゜〜７５重量％、
二硫化モリブデン０．１〜６０重量％、フッ素樹脂１〜
２０重量％でその総和が７５重量％以内にある成分と、
フッ素樹脂を除く耐熱性樹脂と、から形成されており、
その弾性率が２００ｋｇ／ｃｒＡ以上であること、を特徴とする回転式流体ポンプ用シールプレート材。