KR20120089194A - Sealing member manufacturing method and forming apparatus - Google Patents
Sealing member manufacturing method and forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120089194A KR20120089194A KR1020120006397A KR20120006397A KR20120089194A KR 20120089194 A KR20120089194 A KR 20120089194A KR 1020120006397 A KR1020120006397 A KR 1020120006397A KR 20120006397 A KR20120006397 A KR 20120006397A KR 20120089194 A KR20120089194 A KR 20120089194A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- jig
- resin sheet
- seal
- piston
- cylindrical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/10—Forming by pressure difference, e.g. vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C51/46—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2627/00—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof for preformed parts, e.g. for inserts
- B29K2627/12—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof for preformed parts, e.g. for inserts containing fluorine
- B29K2627/18—PTFE, i.e. polytetrafluorethene, e.g. ePTFE, i.e. expanded polytetrafluorethene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/26—Sealing devices, e.g. packaging for pistons or pipe joints
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
본 발명은, 실린더 내에서의 피스톤의 왕복 운동에 의해 기체를 수송하는 피스톤 진공 펌프(왕복동 펌프)에 이용되는 씰 부재에 관계되고, 더욱 자세하게는, 실린더 내를 접동하는 피스톤에 장착되는 씰 부재의 제조 방법 및 이것에 적절한 성형 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a seal member used for a piston vacuum pump (reciprocating pump) for transporting gas by reciprocating motion of a piston in a cylinder, and more particularly, to a seal member mounted to a piston sliding in a cylinder. A manufacturing method and a molding apparatus suitable for this.
피스톤 진공 펌프는, 실린더와 실린더의 내부를 이동 가능한 피스톤을 가지고, 실린더 내에서의 피스톤의 왕복동에 의해 흡기와 배기를 교대로 실시하는 용적 이송식의 드라이 진공 펌프이다.A piston vacuum pump is a volumetric dry vacuum pump which has a cylinder and a piston which can move inside a cylinder, and performs intake | exit and exhaust alternately by reciprocating the piston in a cylinder.
이런 종류의 진공 펌프는, 실린더의 내면과 피스톤의 주위면과의 사이의 씰성이 요구되고 있다. 예를 들면 아래와 같이 특허 문헌 1에는, 실린더와 피스톤에 의해 형성되는 흡배기실에 대해서 멀어지는 방향으로 늘어나는 보조 씰부를 가지는 컵 패킹(cup packing)을 갖춘 진공 펌프가 기재되어 있다. 상기 보조 씰부는, 컵 패킹의 가장자리에 플랜지 상태로 일체 형성되고 있다.This type of vacuum pump is required to seal between the inner surface of the cylinder and the peripheral surface of the piston. For example,
근래, 피스톤 진공 펌프에는, 실린더와 피스톤과의 사이의 씰성의 향상과, 진공 펌프의 내구성의 향상이 요구되고 있다. 하지만, 실린더 내면을 접동하는 피스톤의 씰부는, 펌프의 운전 시간에 따라 경시적(longitudinal)으로 마모하고, 마모량이 많아질수록 씰성이 저하하는 경향이 있다. 그 결과, 배기 성능이 저하하고, 펌프의 수명이 짧아진다.In recent years, the piston vacuum pump is required to improve the sealability between the cylinder and the piston and to improve the durability of the vacuum pump. However, the seal portion of the piston sliding the inner surface of the cylinder wears over time according to the operation time of the pump, and the sealing property tends to decrease as the amount of wear increases. As a result, the exhaust performance is reduced, and the life of the pump is shortened.
이상과 같은 사정을 고려하여, 본 발명의 목적은, 실린더와 피스톤과의 사이의 씰성을 유지하면서 펌프의 내구성의 향상을 도모할 수 있는 씰 부재의 제조 방법 및 성형 장치를 제공하는 것에 있다.In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a manufacturing method and a molding apparatus of a seal member which can improve the durability of a pump while maintaining the sealability between a cylinder and a piston.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태와 관련되는 씰 부재의 제조 방법은, 실린더 내를 왕복 움직이는 피스톤에 장착되어, 원형의 평면부와, 상기 평면부의 주변연(peripheral border)에 형성된 환상의 씰부를 가지는 씰 부재의 제조 방법이며, 제1 내경을 가지는 제1 원통부와, 상기 제1 원통부의 일단에 형성된 제1 저면부를 가지는 제1 치구에, 상기 제1 내경 보다 큰 제1 외경을 가지는 원형의 수지 시트를 장착하는 것을 포함한다.In order to achieve the above object, a method for producing a seal member according to one embodiment of the present invention is attached to a piston reciprocating in a cylinder and has a circular flat portion and an annular shape formed at a peripheral border of the flat portion. A method of manufacturing a seal member having a seal portion, wherein the first jig having a first cylindrical portion having a first inner diameter and a first bottom portion formed at one end of the first cylindrical portion has a first outer diameter larger than the first inner diameter. The branches include mounting a circular resin sheet.
상기 제1 내경 보다 작은 제2 외경을 가지는 제2 원통부와, 상기 제2 원통부의 일단에 형성된 제2 저면부를 가지는 제2 치구는, 상기 제1 치구에 장착된다.A second jig having a second outer diameter having a second outer diameter smaller than the first inner diameter, and a second jig having a second bottom portion formed at one end of the second cylindrical part is attached to the first jig.
상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부에 의해 상기 시트 부재를 소정 압력으로 협압하고, 상기 제1 치구와 상기 제2 치구를 소정 온도로 가열하기 때문에, 상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부와의 사이에 상기 평면부가 형성되고, 상기 제1 원통부와 상기 제2 원통부와의 사이에 상기 씰부가 형성된다.The first bottom part and the second bottom part are pressed by the first bottom part and the second bottom part, and the first jig and the second jig are heated to a predetermined temperature. The flat portion is formed between the portion, and the seal portion is formed between the first cylindrical portion and the second cylindrical portion.
본 발명의 일 형태와 관련되는 성형 장치는, 금속제의 제1 치구와, 금속제의 제2 치구와, 압박 기구를 구비한다.A molding apparatus according to one embodiment of the present invention includes a metal first jig, a metal second jig, and a pressing mechanism.
상기 제1 치구는, 제1 단부를 가지고 제1 내경에 형성된 제1 원통부와, 상기 제1 단부에 형성된 제1 저면부를 포함하고, 상기 제1 내경 보다 큰 제1 외경을 가지는 원형의 수지 시트가 장착된다.The first jig includes a first cylindrical portion having a first end portion and formed in a first inner diameter, and a first bottom surface portion formed in the first end portion, and has a circular resin sheet having a first outer diameter larger than the first inner diameter. Is fitted.
상기 제2 치구는, 제2 단부를 가지고 상기 제1 내경 보다 작은 제2 외경으로 형성된 제2 원통부와, 상기 제2 단부에 형성된 제2 저면부를 포함한다. 상기 제2 치구는, 상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부에서 상기 수지 시트를 협지하고, 상기 제1 원통부와 상기 제2 원통부에서 상기 수지 시트의 주변연을 협지한다.The second jig includes a second cylindrical portion having a second end portion and having a second outer diameter smaller than the first inner diameter, and a second bottom portion formed at the second end portion. The second jig holds the resin sheet at the first bottom portion and the second bottom portion, and sandwiches the peripheral edge of the resin sheet at the first cylindrical portion and the second cylindrical portion.
상기 압박 기구는, 상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부가 근접하는 방향으로 상기 제1 치구와 상기 제2 치구를 압박한다.The pressing mechanism presses the first jig and the second jig in a direction in which the first bottom part and the second bottom part are close to each other.
도 1은 본 발명의 일실시 형태와 관련되는 씰 부재가 장착된 피스톤을 구비한 진공 펌프의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 상기 피스톤 및 그 주변 구조를 나타내는 확대도이다.
도 3은 상기 피스톤의 동작을 설명하는 모식도이다.
도 4는 상기 씰 부재를 성형하는 성형 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 상기 성형 장치의 개략 단면도이다.
도 6은 상기 성형 장치로부터 씰 부재를 취출하는 공정을 설명하는 개략 단면도이다.
도 7은 성형 조건을 다르게 하여 제작한 복수의 씰 부재를 이용하여 진공 펌프를 구성했을 때의 각 씰 부재의 마모량을 나타내는 일 실험 결과이다.
도 8은 성형 조건을 다르게 하여 제작한 복수의 씰 부재를 이용하여 진공 펌프를 구성했을 때의 해당 진공 펌프의 소비 전력을 나타내는 일 실험 결과이다.
도 9는 상기 씰 부재의 성형 온도와 마모량과의 관계를 나타내는 일 실험 결과이다.
도 10은 상기 씰 부재의 성형 온도와 진공 펌프의 소비 전력과의 관계를 나타내는 일 실험 결과이다.
도 11은 상기 씰 부재의 성형 온도와 진공 펌프의 온도 상승량과의 관계를 나타내는 일 실험 결과이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the vacuum pump provided with the piston with a seal member concerning one Embodiment of this invention.
2 is an enlarged view showing the piston and its surrounding structure.
It is a schematic diagram explaining the operation | movement of the said piston.
4 is an exploded perspective view of a molding apparatus for molding the seal member.
5 is a schematic cross-sectional view of the molding apparatus.
It is a schematic sectional drawing explaining the process of taking out a seal member from the said shaping | molding apparatus.
FIG. 7 is an experimental result showing the amount of wear of each seal member when a vacuum pump is constructed using a plurality of seal members manufactured with different molding conditions. FIG.
8 is a result of an experiment showing the power consumption of the vacuum pump when the vacuum pump is configured using a plurality of seal members manufactured with different molding conditions.
9 is a test result showing the relationship between the forming temperature of the seal member and the amount of wear.
10 is a test result showing the relationship between the molding temperature of the seal member and the power consumption of the vacuum pump.
11 is a result of an experiment showing the relationship between the forming temperature of the seal member and the temperature increase amount of the vacuum pump.
본 발명의 일실시 형태와 관련되는 씰 부재의 제조 방법은, 실린더 내를 왕복 움직이는 피스톤에 장착되고, 원형의 평면부와, 상기 평면부의 주변연에 형성된 환상의 씰부를 가지는 씰 부재의 제조 방법이며, 제1 내경을 가지는 제1 원통부와, 상기 제1 원통부의 일단에 형성된 제1 저면부를 가지는 제1 치구에, 상기 제1 내경 보다 큰 제1 외경을 가지는 원형의 수지 시트를 장착하는 것을 포함한다.The manufacturing method of the seal member which concerns on one Embodiment of this invention is a manufacturing method of the seal member which is attached to the piston reciprocating through a cylinder, and has a circular flat part and an annular seal part formed in the peripheral edge of the said flat part. And attaching a circular resin sheet having a first outer diameter greater than the first inner diameter to a first jig having a first cylindrical portion having a first inner diameter and a first bottom portion formed at one end of the first cylindrical portion. do.
상기 제1 내경 보다 작은 제2 외경을 가지는 제2 원통부와, 상기 제2 원통부의 일단에 형성된 제2 저면부를 가지는 제2 치구는, 상기 제1 치구에 장착된다.A second jig having a second outer diameter having a second outer diameter smaller than the first inner diameter, and a second jig having a second bottom portion formed at one end of the second cylindrical part is attached to the first jig.
상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부에 의해 상기 시트 부재를 소정 압력으로 협압하고, 상기 제1 치구와 상기 제2 치구를 소정 온도로 가열하기 때문에, 상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부와의 사이에 상기 평면부가 형성되고, 상기 제1 원통부와 상기 제2 원통부와의 사이에 상기 씰부가 형성된다.The first bottom part and the second bottom part are pressed by the first bottom part and the second bottom part, and the first jig and the second jig are heated to a predetermined temperature. The flat portion is formed between the portion, and the seal portion is formed between the first cylindrical portion and the second cylindrical portion.
상기 수지 시트는, 제1 치구와 제2 치구에 의해 소정 압력으로 협압되고, 게다가 소정 온도로 가열되기 때문에, 평면부와, 그 주변연에 형성된 환상의 씰부를 가지는 씰 부재가 형성된다. 상기 제조 방법에 의하면, 씰 부재를 가열하면서 성형하도록 하고 있기 때문에, 씰부의 지름 바깥쪽으로 향하는 탄성력을 조정할 수 있다. 즉 씰 부재를 가열 성형하기 때문에, 비가열로 성형하는 경우와 비교하여, 씰부의 지름 바깥쪽으로 향하는 탄성력을 저하시킬 수 있다.Since the said resin sheet is pinched by predetermined pressure by the 1st jig and 2nd jig, and is heated to predetermined temperature, the sealing member which has a flat part and the annular seal part formed in the peripheral edge is formed. According to the said manufacturing method, since the sealing member is shape | molded while heating, the elastic force which goes to the outer diameter of a seal part can be adjusted. That is, since a sealing member is heat-molded, compared with the case where it forms by non-heating, the elastic force which goes to the outer diameter of a seal part can be reduced.
따라서 해당 씰 부재를 드라이 진공 펌프의 피스톤에 장착하여 사용할 때, 실린더의 내면에 대해서 씰 부재의 씰부를 적당한 탄성력으로 압접(壓接)시킬 수 있게 되고, 씰부의 불필요한 마모가 억제된다. 이에 의해, 실린더와 피스톤과의 사이의 씰성을 유지하면서 펌프의 내구성의 향상을 도모할 수 있다. 또 씰부의 양호한 씰성을 유지할 수 있기 때문에, 펌프의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.Therefore, when the seal member is attached to the piston of the dry vacuum pump and used, the seal portion of the seal member can be pressed against the inner surface of the cylinder with an appropriate elastic force, and unnecessary wear of the seal portion is suppressed. As a result, the durability of the pump can be improved while maintaining the sealability between the cylinder and the piston. Moreover, since the favorable sealability of a seal part can be maintained, the power consumption of a pump can be reduced.
상기 소정 온도는 특별히 한정되지 않고, 씰 부재의 크기, 요구되는 씰 특성 및 내구성에 따라 적당히 설정된다. 가열 온도가 저온일수록 씰부의 지름 바깥쪽으로 향하는 탄성력은 커지는 경향이 있고, 가열 온도가 고온일수록 상기 탄성력은 저하하는 경향이 있다. 일실시 형태에서 상기 소정 온도는, 예를 들면 160℃ 이상 250℃ 이하이다.The predetermined temperature is not particularly limited and is appropriately set according to the size of the seal member, the required seal characteristics, and durability. The lower the heating temperature, the greater the elastic force directed toward the outside of the diameter of the seal portion, and the higher the heating temperature, the lower the elastic force tends to decrease. In one embodiment, the said predetermined temperature is 160 degreeC or more and 250 degrees C or less, for example.
상기 수지 시트의 구성 재료도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 시트로 구성된다.The structural material of the said resin sheet is not specifically limited, either, For example, it is comprised from the polytetrafluoroethylene sheet.
본 발명의 일실시 형태와 관련되는 성형 장치는, 원형의 수지 시트를 성형하는 성형 장치이며, 금속제의 제1 치구와, 금속제의 제2 치구와, 압박 기구를 구비한다.The shaping | molding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is a shaping | molding apparatus which shape | molds a circular resin sheet, and is equipped with the metal 1st jig, the metal 2nd jig, and a press mechanism.
상기 제1 치구는, 제1 단부를 가지고 제1 내경으로 형성된 제1 원통부와, 상기 제1 단부에 형성된 제1 저면부를 포함하고, 상기 제1 내경 보다 큰 제1 외경을 가지는 원형의 수지 시트가 장착된다.The first jig includes a first cylindrical portion having a first end portion and formed with a first inner diameter, and a first bottom surface portion formed at the first end portion, and has a circular resin sheet having a first outer diameter larger than the first inner diameter. Is fitted.
상기 제2 치구는, 제2 단부를 가지고 상기 제1 내경 보다 작은 제2 외경으로 형성된 제2 원통부와, 상기 제2 단부에 형성된 제2 저면부를 포함한다. 상기 제2 치구는, 상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부로 상기 수지 시트를 협지하고, 상기 제1 원통부와 상기 제2 원통부로 상기 수지 시트의 주변연을 협지한다.The second jig includes a second cylindrical portion having a second end portion and having a second outer diameter smaller than the first inner diameter, and a second bottom portion formed at the second end portion. The second jig sandwiches the resin sheet with the first bottom portion and the second bottom portion, and the peripheral edge of the resin sheet with the first cylindrical portion and the second cylindrical portion.
상기 압박 기구는, 상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부가 근접하는 방향으로 상기 제1 치구와 상기 제2 치구를 압박한다.The pressing mechanism presses the first jig and the second jig in a direction in which the first bottom part and the second bottom part are close to each other.
상기 수지 시트는, 상기 제1 내경 보다 큰 외경을 가진다. 제1 치구 및 제2 치구는, 상기 수지 시트를 소정 압력으로 협압한다. 또 제1 치구 및 제2 치구는 모두 금속제이기 때문에, 외부로부터 공급되는 열을 수지 시트로 효율적으로 전달한다. 따라서 상기 성형 장치에 의하면, 수지 시트를 소정의 형상으로 프레스 한 상태로 수지 시트의 가열 처리가 가능해지기 때문에, 지름 바깥쪽으로 향하는 탄성력이 적당히 조정된 씰부를 가지는 씰 부재를 성형할 수 있다.The said resin sheet has an outer diameter larger than a said 1st inner diameter. The first jig and the second jig clamp the resin sheet at a predetermined pressure. Moreover, since both the first jig and the second jig are made of metal, the heat supplied from the outside can be efficiently transferred to the resin sheet. Therefore, according to the said shaping | molding apparatus, since the heat processing of a resin sheet is attained in the state which pressed the resin sheet to a predetermined shape, the seal member which has a seal part by which the elastic force toward outer diameter was adjusted suitably can be shape | molded.
상기 성형 장치는, 상기 제1 치구와 상기 제2 치구를 가열하는 가열 기구를 더 구비하여도 무방하다. 상기 가열 기구는, 제1 치구 및 제2 치구 중 적어도 일방에 구비할 수 있어도 무방하고, 이들 치구와는 별도로 구성되어도 무방하다.The shaping device may further include a heating mechanism for heating the first jig and the second jig. The heating mechanism may be provided in at least one of the first jig and the second jig, and may be configured separately from these jig.
상기 제1 치구는, 상기 제1 원통부의 중심으로 설치되어 상기 수지 시트의 중심홀에 감합(interlocking) 가능한 제1 감합부를 더 가져도 무방하다. 한편, 상기 제2 치구는, 상기 제2 원통부의 중심으로 설치되어 상기 제1 감합부에 감합 가능한 제2 감합부를 더 가져도 무방하다.The first jig may further include a first fitting portion that is provided at the center of the first cylindrical portion and that is interlockable with the center hole of the resin sheet. On the other hand, the second jig may further have a second fitting portion provided at the center of the second cylindrical portion and capable of fitting to the first fitting portion.
이에 의해, 수지 시트의 주연부에 씰부를 균일하게 형성할 수 있다. 또 제1 치구에 대해서, 수지 시트 및 제2 치구를 정밀도 좋게 위치 결정 할 수 있다.Thereby, a seal part can be formed uniformly in the peripheral part of a resin sheet. In addition, with respect to the first jig, the resin sheet and the second jig can be accurately positioned.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings.
도 1은, 본 발명의 일실시 형태와 관련되는 씰 부재가 적용되는 진공 펌프의 일례를 나타내는 단면도이다. 본 실시 형태에서는, 진공 펌프로서 요동 피스톤형 드라이 진공 펌프를 예로 들어 설명한다.1 is a cross-sectional view showing an example of a vacuum pump to which a seal member according to one embodiment of the present invention is applied. In this embodiment, a swinging piston type dry vacuum pump will be described as an example of the vacuum pump.
[진공 펌프의 개략 구성][Schematic Configuration of Vacuum Pump]
동 도면에 도시한 바와 같이 진공 펌프(1)는, 모터(2), 샤프트(3), 커넥팅 로드(4), 피스톤(5), 실린더(6), 흡기실(7) 및 배기실(8)을 가진다. 커넥팅 로드(4), 피스톤(5), 실린더(6), 흡기실(7) 및 배기실(8)은 「실린더」를 구성하고 있고, 해당 진공 펌프(1)는 2기의 실린더를 가진다. 도 2는, 실린더를 확대하여 도시하는 도면이다. 또한, 실린더의 수는 각각 2기로 한정되지 않고, 1기 혹은 3기 이상이라도 무방하다.As shown in the figure, the
진공 펌프(1)에서는, 모터(2)에 접속된 샤프트(3)에, 커넥팅 로드(4)가 접속되고, 커넥팅 로드(4)에 피스톤(5)이 접속되고 있다. 피스톤(5)은, 실린더(6)에 수용되고 있다. 실린더(6)에는, 흡기실(7) 및 배기실(8)이 인접하여 설치되고 있다. 상기 구성 중 샤프트(3), 커넥팅 로드(4), 피스톤(5), 실린더(6)는 케이스(9)에 수용되고 있다.In the
모터(2)는, 회전 동력을 발생시켜, 샤프트(3)를 축회전으로 회전시킨다. 모터(2)는, 일반적인 모터, 예를 들면 DC 브러스리스 모터(brushless motor)로 구성된다.The
샤프트(3)는, 모터(2)로부터 케이스(9)의 내부에 직선 형상으로 연신(延伸)되고, 케이스(9)에 베어링(10)을 통해 회전 가능하게 지지를 받고 있다.The
커넥팅 로드(4)는, 일단이 편심축(12)과 베어링(11)에 의해 샤프트(3)에 접속되고, 타단은 피스톤(5)에 접속되고 있다. 커넥팅 로드(4)와 편심축(12)은 샤프트(3)의 회전운동을 왕복(요동) 운동으로 변환한다.One end of the connecting
피스톤(5)은 커넥팅 로드(4)에 의해 실린더(6) 내를 왕복 운동하고, 흡기 및 배기를 실시한다. 진공 펌프(1)는, 피스톤(5)과 실린더(6)과의 사이를 씰 하는 씰 부재(50)를 구비한다. 씰 부재(50)는, 피스톤(5)에 장착된다. 피스톤(5)은, 피스톤 본체(51)와 고정구(52)를 가진다.The
피스톤 본체(51)는, 커넥팅 로드(4)의 선단부에 일체적으로 형성된다. 고정구(52)는, 피스톤 본체(51)에 장착되어, 씰 부재(50)를 고정한다. 씰 부재(50)는, 피스톤 본체(51)와 고정구(52)와의 사이에 협지된다. 씰 부재(50)는 원형의 수지 시트이고, 본 실시 형태에서는 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소 수지로 구성된다.The
씰 부재(50)는, 피스톤 본체(51)와 고정구(52)와의 사이에 협지되는 평면부(50a)와, 평면부(50a)의 주변연에 형성된 씰부(50b)를 가지는 컵 패킹을 구성한다. 씰부(50b)는, 평면부(50a)의 주면(周面)부로부터 커넥팅 로드(4) 측으로 늘어나고 있고, 실린더(6)의 내면과 피스톤(5)의 주면과의 사이에 개재(介在)한다. 그리고 씰부(50b)는, 실린더(6) 내에서의 피스톤(5)의 왕복동 시, 피스톤(5)과 실린더(6)과의 사이를 씰 하는 기능을 수행한다.The
실린더(6)는 피스톤(5)의 외경에 가까운 내경을 가지는 통 형상의 실이고, 피스톤(5)의 감삽이 가능하게 구성되어 있다. 실린더(6)에는, 흡기 밸브(13) 및 배기 밸브(14)가 설치되고, 이들 밸브는 피스톤(5)의 왕복 운동에 따라 개폐한다.The
흡기실(7)은, 흡기 밸브(13)를 통해 실린더(6)와 연통하고, 흡기실(7)에는 흡기관(15)이 접속되고 있다. 흡기관(15)은 챔버 등의 배기 대상물에 접속되고 있다.The
배기실(8)은, 배기 밸브(14)를 통해 실린더(6)와 연통하고, 배기실(8)에는 배기관(16)이 접속되고 있다. 배기관(16)은 대기 또는 배기 설비 등에 접속되고 있다.The
또한, 도 2는, 샤프트(3)에 평행한 방향으로부터 실린더를 본 도면이지만, 흡기실(7) 및 배기실(8)의 방향은 설명의 편의상, 도 1과는 상이하게 도시하고 있다.2 is a figure which looked at the cylinder from the direction parallel to the
[진공 펌프의 동작][Operation of Vacuum Pump]
다음으로, 진공 펌프(1)의 동작에 대해 설명한다. 또한, 여기에서는, 진공 펌프(1)의 한 기의 실린더에 대해 설명하지만, 다른 실린더에 대해서도 동작은 동일하다. 도 3은 피스톤(5)의 요동 운동을 나타내는 모식도이다. 도 3(a), 도 3(b), 도 3(c), 도 3(d)의 순으로 피스톤(5)이 구동되고, 다시 도 3(a)에 도시하는 상태로 회귀한다.Next, the operation of the
도 3(a)에서 피스톤(5)은 상사점에 있다. 이 상태에서는, 피스톤(5)이 실린더(6)의 저부에 근접하고 있다. 샤프트(3)가 회전하면, 도 3(b)에 도시한 바와 같이 편심축(12)과 베어링(11)을 통해 커넥팅 로드(4)가 경사하면서 하강하고, 피스톤(5)이 실린더(6)으로부터 멀어진다. 이 때, 실린더(6)와 피스톤(5)의 사이의 용적이 확대하기 때문에, 흡기실(7) 및 연통하는 흡기관(15)으로부터 흡기 밸브(13)를 통해 배기 대상 기체가 실린더(6) 내에 유입한다.In Fig. 3 (a) the
샤프트(3)가 더 회전하면, 도 3(c)에 도시한 바와 같이 피스톤(5)이 하사점에 도달한다. 이 때, 실린더(6) 내에는 배기 대상 기체가 존재하고 있다. 게다가 샤프트(3)가 회전하면, 도 3(d)에 도시한 바와 같이, 편심축(12)과 베어링(11)을 통해 커넥팅 로드(4)가 경사하면서 상승한다. 이 때, 실린더(6)와 피스톤(5)의 사이의 용적이 감소하기 때문에, 실린더 내의 배기 대상 기체가 배기 밸브(14)를 열어 배기실(8) 및 연통하는 배기관(16)으로부터 배출된다. 이와 같이, 샤프트(3)의 회전에 의해 피스톤(5)의 기울기를 동반하는 상승과 하강(요동 운동)이 반복되고, 도시하지 않는 챔버 내의 기체가 배기된다.When the
여기서, 도 3에 도시한 바와 같이, 피스톤(5)의 요동 운동에서, 씰 부재(50)의 씰부(50b)는 항상 실린더(6)의 내벽에 당접하고, 실린더(6)와 피스톤(5)과의 사이를 씰 하고 있다. 이 때문에, 장기적 사용에서 씰부(50b)의 마모가 문제가 된다.Here, as shown in FIG. 3, in the swinging motion of the
일반적으로 씰부의 탄성력이 큰 만큼 높은 씰성을 얻을 수 있지만, 씰부의 탄성력이 과도하게 크면, 실린더에 대해서 상대 이동하는 씰부의 마모량이 불필요하게 증가하기 때문에, 씰부의 내구성이 저하한다. 또 씰성이 저하하기 때문에 도달 진공도가 저하하고, 게다가 펌프의 소비 전력이 상승한다. 따라서 씰성의 저하는, 씰 부재의 교환을 불가피하게 하고, 결과적으로 펌프의 내구성을 저하시킨다.Generally, high sealability can be obtained as the elastic force of the seal portion is large. However, if the elastic force of the seal portion is excessively large, the amount of wear of the seal portion that moves relative to the cylinder is unnecessarily increased, so the durability of the seal portion is lowered. In addition, since the sealing property is lowered, the attained vacuum degree is lowered, and the power consumption of the pump is increased. Therefore, the deterioration of the sealability makes the replacement of the seal member inevitable, and consequently, the durability of the pump is lowered.
본 실시 형태는, 씰부의 탄성력을 목적으로 하는 씰성을 얻을 수 있는 적당한 크기로 조정하기 때문에, 씰성을 유지하면서, 펌프의 내구성을 향상시킨다. 이하, 씰 부재(50)의 제조 방법에 대해 설명한다.Since this embodiment adjusts to the appropriate magnitude | size which can obtain the sealing property aimed at the elastic force of a sealing part, it improves durability of a pump, maintaining sealing property. Hereinafter, the manufacturing method of the
[씰 부재의 성형 장치][Molding apparatus of seal member]
도 4는, 씰 부재(50)의 제조에 이용되는 성형 장치의 구성을 나타내는 분해 사시도이다. 도 5는, 해당 성형 장치의 조립 상태에서의 단면도이다. 우선, 성형 장치(100)에 대해 설명한다.4 is an exploded perspective view showing the configuration of a molding apparatus used for manufacturing the
성형 장치(100)는, 제1 치구(110)와, 제2 치구(120)와, 압박구(130)를 가진다. 성형 장치(100)는, 제1 치구(110)와 제2 치구(120)와의 사이에 수지 시트(50S)를 수용하고, 압박구(130)에 의해 양 치구(110, 120)을 서로 압박하고, 수지 시트(50S)를 가열하기 때문에, 수지 시트(50S)를 성형한다.The
제1 치구(110)는, 스테인리스강, 알루미늄 합금 등의 금속제의 원통 부재로 구성되어 있다. 제1 치구(110)는, 제1 원통부(111)와, 제1 원통부(111)의 하단에 형성된 제1 저면부(112)를 가진다.The
제1 원통부(111)는, 수지 시트(50S)의 외경(제1 외경) 보다 작은 내경(제1 내경)으로 형성되고, 그 내경의 크기는, 씰 부재(50)의 평면부(50a)의 크기(직경)로 설정된다. 따라서 수지 시트(50S)가 제1 치구(110)에 장착될 때, 수지 시트(50S)의 주연부는 도 5에 도시한 바와 같이 거의 90도 접어 구부러진 상태로 제1 원통부(111)의 내부에 수용하게 된다.The first
제1 치구(110)는, 제1 감합부(113)를 더 가진다. 제1 감합부(113)는 제1 저면부(112)의 중심으로 형성되고, 제1 원통부(111)와 동심적인 원주 형상을 가진다. 제1 감합부(113)는, 수지 시트(50S)의 중심으로 형성된 중심홀(50c)과 감합하는 것이 가능하고, 그 외경은 중심홀(50c)의 내경과 거의 같은 크기로 설정되어 있다. 이에 의해 제1 치구(110)에 대해서 수지 시트(50S)를 정밀도 좋게 조립할 수 있다.The
제2 치구(120)는, 스테인리스강, 알루미늄 합금 등의 금속제의 원통 부재로 구성되어 있다. 제2 치구(120)는, 제2 원통부(121)와, 제2 원통부(121)의 하단에 형성된 제2 저면부(122)와, 제2 저면부(122)의 중심으로 형성된 제2 감합부(123)를 가진다. 도 5에 도시한 바와 같이 제2 치구(120)는, 제2 저면부(122)가 제1 저면부(112)에 대향하도록 하여 제1 치구(110)에 조립할 수 있다.The
제2 원통부(121)는, 제1 원통부(111)의 내경 보다 작은 외경(제2 외경)으로 형성되고, 그 외경의 크기는, 씰 부재(50)의 씰부(50b)의 내경 이하의 크기로 설정되어 있다. 따라서 수지 시트(50S)가 장착된 제1 치구(110)에 제2 치구(120)가 장착될 때, 수지 시트(50S)의 주연부는 도 5에 도시한 바와 같이 제1 원통부(111)와 제2 원통부(121)와의 사이에 수용하게 된다.The second
제2 감합부(123)는, 제2 저면부(122)의 중심부에 설치되고, 제1 감합부(113)와 감합 가능한 오목한 곳으로 구성되어 있다. 즉 제2 감합부(123)는, 제1 치구(110)와 제2 치구(120)와의 조립시, 제1 감합부(113)와 서로 감합한다. 이것에 의해, 제1 치구(110)에 대해서 제2 치구(120)를 정밀도 좋게 조립할 수 있다. 또, 제1 치구(110)에 대해서 제2 치구(120)를 정밀도 좋게 위치 결정 되기 때문에, 제1 원통부(111)와 제2 원통부(121)와의 사이에 일정한 크기의 환상 공간을 형성할 수 있다.The 2nd
압박구(130)는, 볼트나 나사 등의 부품으로 구성되어 있고, 제1 치구(110) 및 제2 치구(120)의 중심부에 각각 장착된다. 여기서, 제1 치구(110)에는 제1 감합부(113)의 중심부에 압박구(130)의 축부(131)와 나합하는 장착홀(114)이 형성되고, 제2 치구(120)에는 제2 감합부(123)의 중심부에 축부(131)가 삽통되는 삽통홀(124)이 형성되고 있다. 이것에 의해 제1 및 제2 치구(110, 120)는, 압박구(130)에 의해 서로 고정되는 것과 동시에, 제1 저면부(112)와 제2 저면부(122)가 서로 근접하는 방향으로 압박할 수 있다. 압박구(130), 장착홀(114) 및 삽통홀(124)은, 제1 및 제2 치구(110, 120)를 서로 압박하는 압박 기구를 구성한다.The
제1 및 제2 저면부(112, 122)은, 서로 평행으로 형성되어 있고, 압박구(130)에 의한 제1 및 제2 치구(110, 120)의 압박시에 수지 시트(50S)를 협지한다. 제1 및 제2 저면부(112, 122)에 의한 수지 시트(50S)의 협압력은, 압박구(130)에 의한 압박 토르크로 조정된다.The 1st and 2nd
[씰 부재의 성형 방법][Forming Method of Seal Member]
계속해서, 상술한 바와 같이 하여 구성되는 성형 장치(100)를 이용한 씰 부재(50)의 제조 방법을 설명한다.Subsequently, the manufacturing method of the
우선, 씰 부재(50)의 원형이 되는 수지 시트(50S)를 준비한다. 수지 시트(50S)는, 전형적으로는, 도 4에 도시한 바와 같이 링 형상으로 블랭킹(blanking) 형성된다. 수지 시트(50S)의 크기(외경)는, 적용되는 피스톤의 크기에 따라 적당히 설정되고, 예를 들면 직경 93 mm 이다. 수지 시트(50S)의 두께도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 1.0 mm 이다. 중심홀(50c)의 홀 지름도 특별히 한정되지 않고, 피스톤(5)의 구성에 의해 정해진다.First, 50 S of resin sheets used as the circle | round | yen of the
계속해서 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 치구(110) 및 제2 치구(120)에 의해 수지 시트(50S)를 끼워 넣고, 수지 시트(50S)를 소정 온도로 협압하면서 가열하기 때문에, 씰 부재(50)를 제작한다.Subsequently, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the
순서로는 우선, 수지 시트(50S)가 제1 치구(110)에 장착된다. 이 때 수지 시트(50S)의 중심홀(50c)과 제1 감합부(113)와의 감합 작용에 의해, 제1 치구(110)에 대한 수지 시트(50S)의 위치 결정 정밀도가 확보된다. 따라서, 제1 감합부(113)의 외경과 수지 시트(50S)의 중심홀(50c)의 홀 지름과의 차이가 작을 수록, 높은 위치 결정 정밀도를 얻을 수 있다.In order, the
또, 제1 원통부(111)의 내경은 수지 시트(50S)의 외경 보다 작기 때문에, 수지 시트(50S)의 주연부는, 제1 원통부(111)의 내면에 당접한다.In addition, since the inner diameter of the first
수지 시트(50S)가 제1 치구(110)에 장착된 후, 제2 치구(120)가 제1 치구(110)에 조립할 수 있다. 이 때 제1 감합부(113)와 제2 감합부(123)와의 감합 작용에 의해, 제1 치구(110)에 대한 제2 치구(120)의 위치 결정 정밀도가 확보된다. 이 경우도, 제1 감합부(113)의 외경과 제2 감합부(123)의 내경과의 차이가 작을 수록, 높은 위치 결정 정밀도를 얻을 수 있다.After the
제1 치구(110)에 제2 치구(120)가 장착된 후, 양치구(110, 120)는 압박구(130)에 의해 압박된다. 이때 도 5에 도시한 바와 같이, 수지 시트(50S)의 주연부 이외의 영역은 제1 저면부(112)와 제2 저면부(122)와의 사이에 협지되기 때문에, 소정의 평면도가 확보된다.After the
한편, 수지 시트(50S)의 주연부는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 원통부(111)와 제2 원통부(121)와의 사이의 환상의 틈새로 인입되는 것과 동시에, 제2 저면부(122)의 압압 작용에 의해 제1 저면부(112)에 대해서 수직인 방향으로 두겹으로 접는다.On the other hand, as shown in FIG. 5, the peripheral portion of the
여기서, 제1 원통부(111)와 제2 원통부(121)과의 사이의 틈새의 폭은, 수지 시트(50S)의 주연부의 두께 보다 큰 값으로 설정된다. 이것에 의해, 수지 시트(50S)의 주연부를 그 전역에 걸쳐 원활 또는 균등하게 반복 할 수 있다. 또, 상기 틈새의 폭이 커질수록, 제작된 씰 부재(50)의 씰부(50b)의 지름 바깥쪽으로 향하는 탄성력이 높아지는 경향이 있다.Here, the width of the gap between the first
제1 치구(110)에 대한 제2 치구(120)의 결합력은, 적어도 수지 시트(50S)가 제1 저면부(112)에 밀착하는 정도의 압력이 필요하게 된다. 이것에 의해 수지 시트(50S)의 주연부를 적정하게 수직 방향으로 반복 할 수 있다. 이 경우, 수지 시트(50S)는 제1 저면부(112)와 제2 저면부(122)와의 사이에 소정의 압축력을 발생시켜도 무방하다. 이것에 의해 수지 시트(50S)의 주연부를 원활히 수직 방향으로 반복 할 수 있다. 상기 소정의 압축력은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 1 MPa이며, 압박구(130)의 억압 토르크로 환산하면, 본 실시 형태에서는 13 Nm 이다.As for the coupling force of the
압박구(130)에 의해 서로 압박될 수 있는 성형 장치(100)는, 소정 온도로 가열된다. 이것에 의해 수지 시트(50S)는, 평면부(50a)와 씰부(50b)를 가지는 씰 부재(50)로 성형된다(도 5).The
성형 장치(100)는, 예를 들면 소정 온도로 설정된 오븐의 내부에서 가열된다. 이외에도, 제1 치구(110) 및 제2 치구(120) 중 적어도 일방으로, 히터 등의 가열원이 내장되어도 무방하다. 제1 및 제2 치구(110, 120)는 각각 금속제이기 때문에, 수지 시트(50S)에 효율적으로 열을 전달할 수 있다.The shaping |
상기 소정 온도는 특별히 한정되지 않고, 수지 시트(50S)의 재료, 크기, 두께, 예를 들면 160℃ 이상 250℃ 이하이다. 상기 소정 온도의 보관 유지 시간도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 40분이다.The said predetermined temperature is not specifically limited, The material, size, thickness, for example, of the
씰 부재(50)의 평면부(50a)는, 압박구(130)에 의한 압축 작용과 상기 가열 작용을 받기 때문에, 제1 저면부(112)와 제2 저면부(122)와의 사이에 형성된다. 한편, 씰부(50b)는, 상기 압축 작용 및 가열 작용을 받는 때문에, 제1 원통부(111)와 제2 원통부(121)와의 사이에 형성된다. 특히 가열 처리에 의해 씰 부재(50)의 내부 응력이 완화되고, 평면부(50a)에 대해서 굴곡한 씰부(50b)를 안정하게 형성할 수 있다.The
수지 시트(50S)의 가열 처리를 소정 시간 보관 유지한 후, 성형 장치(100)는 냉각된다. 냉각 방법은 특별히 한정되지 않고, 자연 냉각이라도 무방하고, 강제 냉각이라도 무방하다. 냉각 후, 성형 장치(100)는 제1 치구(110)와 제2 치구(120)로 분리되고, 제1 치구(110)로부터 씰 부재(50)(수지 시트(50S))가 취출된다.After hold | maintaining the heat processing of the
도 6은, 제1 치구(110)로부터의 씰 부재(50)의 취득 방법을 설명하는 단면도이다. 본 실시 형태에서는, 도 6에 도시한 바와 같은 취출 치구(200)가 이용된다. 취출 치구(200)는, 본체(201)와 본체(201)의 일방의 면에 설치된 복수 개의 핀(202)을 가진다. 제1 저면부(112)에는, 각 핀(202)이 삽통되는 복수의 홀이 미리 형성되어 있고, 이들 각 홀에 각 핀(202)이 각각 삽통되기 때문에 제1 치구(110)에 본체(201)가 장착된다. 제1 저면부(112) 상의 씰 부재(50)는, 핀(202)에 의해 도 6에서 상방으로 압출되고, 제1 치구(110)로부터 취출된다.FIG. 6: is sectional drawing explaining the acquisition method of the
이상과 같이 하여, 평면부(50a)의 주연부에 씰부(50b)가 환상으로 형성된 씰 부재(50)가 제작된다. 본 실시 형태에 의하면, 씰 부재(50)를 가열하면서 성형하도록 하고 있기 때문에, 씰부(50b)에 지름 바깥쪽으로 향하는 탄성력을 조정하는 것이 가능해진다.As described above, the
즉 씰 부재(50)를 가열 성형하기 때문에, 비가열로 성형하는 경우와 비교하여, 씰부의 지름 바깥쪽으로 향하는 탄성력을 저하시킬 수 있다. 따라서 씰 부재(50)를 진공 펌프(1)의 피스톤(5)에 장착하여 사용할 때, 실린더(6)의 내면에 대해 씰 부재(50)의 씰부(50b)를 적당한 탄성력으로 압접시킬 수 있게 되어, 씰부(50b)의 불필요한 마모가 억제된다. 이것에 의해, 실린더(6)와 피스톤(5)과의 사이의 씰성을 유지하면서 펌프의 내구성의 향상을 도모 할 수 있다.That is, since the sealing
성형 온도는 특별히 한정되지 않고, 씰 부재(50)의 재질, 크기, 두께 등의 재료적, 형상적 요소 이외, 요구되는 씰 특성, 내구성 등의 제품의 스펙(specification)적 요소에 따라 적당히 설정된다. 성형 온도가 저온일수록 씰부(50b)의 지름 바깥쪽으로 향하는 탄성력은 커지는 경향이 있고, 성형 온도가 고온일수록 상기 탄성력은 저하하는 경향이 있다.The molding temperature is not particularly limited, and is appropriately set according to specifications of the product, such as required seal properties and durability, in addition to material and shape factors such as material, size, and thickness of the
본 발명자는, 제1 원통부(111)의 내경, 제2 원통부(121)의 외경, 성형 온도를 상이하게 한 복수의 씰 부재(50)의 샘플을 제작하고, 이들을 실제로 피스톤(5)에 장착하여 펌프를 구동시키고, 샘플 마다 펌프의 소비 전력을 측정하였다. 또 펌프를 1시간 구동시킨 후, 샘플 마다 씰부(50b)의 마모량을 측정하였다.The inventor produced the sample of the some sealing
씰 부재(50)의 원형이 되는 수지 시트(50S)에는, 직경 93 mm, 두께 1.0 mm의 폴리테트라플루오로에틸렌 시트를 이용하였다. 성형 온도에서의 보관 유지 시간은 40분으로 하고, 그 후 20분 이상 걸쳐 냉각하였다. 진공 펌프에는, 아루박 기공사 제 요동 피스톤형 드라이 진공 펌프를 사용하였다.A polytetrafluoroethylene sheet having a diameter of 93 mm and a thickness of 1.0 mm was used as the
각 샘플의 제작에 이용된 제1 원통부(111)의 내경, 제2 원통부(121)의 외경, 성형 온도의 조건을 표 1에 나타낸다. 또, 각 샘플의 마모량 및 펌프의 소비 전력의 측정치를 도 7 및 도 8에 각각 도시한다.Table 1 shows the conditions of the inner diameter of the first
샘플 5에 관해서는, 씰부(50b)의 마모량이 각 샘플 중에서 최대이며, 도달 압력도 높았다. 그 이유는, 성형 온도가 130 ℃로 비교적 낮았기 때문에, 씰부(50b)의 탄성 복귀력이 높게 유지되고, 실린더(6)에 대한 탄성력이 각 샘플 중 가장 높았기 때문이라고 생각된다.As for
샘플 1~4, 6, 7에 관해서는, 마모량에 불균형이 있지만, 도달 진공도, 소비 전력 등이 주였던 펌프 성능은, 거의 동등하였다. 이들 샘플의 평가 결과로부터, 성형 온도가 높은 샘플일 수록 씰부(50b)의 마모량은 적은 것이 확인되었다. 또 씰부의 양호한 씰성을 유지할 수 있기 때문에, 펌프의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.With respect to
여기서, 예를 들면 샘플 1, 3, 6 및 7과 같이, 제1 원통부(111)의 내경과 제2 원통부(121)의 외경이 샘플 간에 다른 경우에서도, 동일한 펌프 특성을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 이로부터 씰 부재의 씰성은 성형 온도에 강한 의존성을 갖고, 성형용 치구의 지름에는 강하게 의존하지 않는다고 생각된다.Here, for example, even when the inner diameter of the first
다음으로, 샘플 7의 제작에 이용된 각 치구를 이용하여, 160 ℃~250 ℃의 성형 온도 범위에서 복수의 씰 부재(50)를 제작하였다. 그리고 샘플 마다 도달 압력, 대기 개방시(무부하시)의 토출 유량, 소비 전력, 펌프 케이스의 온도 상승량, 씰부의 마모량을 포함한 펌프 특성을 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 또, 성형 온도와 씰부의 마모량, 펌프의 소비 전력 및 온도 상승량과의 관계를 도 9, 도 10 및 도 11에 각각 도시한다.Next, using each jig used for preparation of the
표 2, 도 9~도 11에 도시한 바와 같이, 성형 온도가 높아질수록 씰부의 마모량, 펌프의 소비 전력 및 온도 상승량은 모두 저하하는 경향이 인정된다. 이것은, 성형 온도가 높을수록 씰 부재(50)의 내부 응력을 완화하고, 평면부(50a)에 대해서 굴곡한 씰부(50b)를 안정하게 형성할 수 있기 때문이라고 생각된다. 즉 성형 온도가 높을수록, 씰부(50b)의 형상 유지성이 높아지고, 피스톤 장착 후의 씰부의 외경이 감소한다. 이것에 의해 씰부의 탄성력이 저하하고, 씰부에 작용하는 접동 마찰력이 저하하기 때문에, 마모를 억제하는 것이 가능해진다. 씰성에 관해서도, 성형 온도의 고온화에 동반하여 소비 전력이 저하하고 있는 것으로부터, 실린더(6)와 피스톤(5)과의 사이의 안정된 씰성이 확보되고 있는 것이라고 인정된다.As shown in Table 2 and FIGS. 9 to 11, it is recognized that as the molding temperature increases, the wear amount of the seal portion, the power consumption of the pump, and the amount of temperature increase all decrease. This is considered to be because the higher the forming temperature, the more the internal stress of the
이상과 같이, 씰 부재의 성형 온도를 160 ℃ 이상 250 ℃ 이하로 하는 것으로, 안정된 씰성을 유지하면서 씰부의 마모를 억제할 수 있는 것과 동시에, 펌프의 소비 전력의 저감을 도모하는 것이 가능해진다.As mentioned above, by making shaping | molding temperature of a sealing member into 160 degreeC or more and 250 degrees C or less, it becomes possible to suppress abrasion of a seal part, maintaining stable sealability, and to reduce the power consumption of a pump.
또 성형 온도의 상한을 250 ℃로 했지만, 씰 부재를 구성하는 재료의 열적 안정성이나, 목적으로 하는 씰성 등에 따라 적당히 설정하는 것이 가능하다.Moreover, although the upper limit of molding temperature was 250 degreeC, it can set suitably according to the thermal stability of the material which comprises a sealing member, the sealing performance made into the objective, etc.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상에 근거하여 여러 가지의 변경이 가능하다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible based on the technical idea of this invention.
예를 들면 이상의 실시 형태에서는, 요동 피스톤형 드라이 진공 펌프용의 피스톤에 적용되는 씰 부재의 제조 방법 및 그 성형 장치를 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 다른 용적 이송형의 진공 펌프에 적용되는 씰 부재의 제조에도 본 발명은 적용 가능하다.For example, in the above embodiment, although the manufacturing method and the shaping | molding apparatus of the seal member applied to the piston for a rocking piston type dry vacuum pump were demonstrated as an example, it is not limited to this, It is applied to the other volumetric transfer type vacuum pump. This invention is applicable also to manufacture of a seal member.
또 이상의 실시 형태에서는, 제1 및 제2 치구(110, 120)의 감합부(113, 123)를 모두 원통 혹은 원주 형상으로 형성되었지만, 이것에 대신하여, 서로 감합 관계를 가지는 다른 기하학적 형상, 예를 들면 다각주 형상으로 형성되어도 무방하다. 또, 이들 감합부는 필요에 따라 생략 되어도 무방하다.In the above embodiment, the
게다가 제1 및 제2 치구(110, 120)을 압박하는 압박 기구로서 압박구(130)이 이용되었지만, 이것에 대신하여, 클램프 등의 다른 부재가 이용되어도 무방하다.Moreover, although the
1 진공 펌프
5 피스톤
50 씰 부재
50a 평면부
50b 씰부
50S 수지 시트
100 성형 장치
110 제1 치구
111 제1 원통부
112 제1 저면부
113 제1 감합부
120 제2 치구
121 제2 원통부
122 제2 저면부
123 제2 감합부
130 압박구1 vacuum pump
5 piston
50 seal members
50a flat part
50b seal
50S Resin Sheet
100 forming device
110 1st fixture
111 first cylindrical part
112 first bottom portion
113 first fitting
120 2nd fixture
121 2nd cylindrical part
122 2nd bottom part
123 2nd fitting part
130 pressure port
Claims (6)
제1 내경을 가지는 제1 원통부와, 상기 제1 원통부의 일단에 형성된 제1 저면부를 가지는 제1 치구에, 상기 제1 내경 보다 큰 제1 외경을 가지는 원형의 수지 시트를 장착하고,
상기 제1 내경 보다 작은 제2 외경을 가지는 제2 원통부와, 상기 제2 원통부의 일단에 형성된 제2 저면부를 가지는 제2 치구를 상기 제1 치구에 장착하고,
상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부에 의해 상기 시트 부재를 소정 압력으로 협압하고, 상기 제1 치구와 상기 제2 치구를 소정 온도에 가열하기 때문에, 상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부와의 사이에 상기 평면부를 형성하고, 상기 제1 원통부와 상기 제2 원통부와의 사이에 상기 씰부를 형성하는
씰 부재의 제조 방법.In the manufacturing method of the seal member attached to the piston reciprocating in a cylinder and having a circular flat part and an annular seal part formed in the peripheral edge of the said flat part,
A circular resin sheet having a first outer diameter larger than the first inner diameter is attached to a first jig having a first cylindrical portion having a first inner diameter and a first bottom portion formed at one end of the first cylindrical portion.
A second jig having a second outer diameter having a second outer diameter smaller than the first inner diameter, and a second jig having a second bottom portion formed at one end of the second cylindrical part;
The first bottom part and the second bottom part are pressed by the first bottom part and the second bottom part to press the sheet member to a predetermined pressure, and the first jig and the second jig are heated to a predetermined temperature. The flat part is formed between the parts, and the seal part is formed between the first cylindrical part and the second cylindrical part.
The manufacturing method of a seal member.
상기 소정 온도는, 160 ℃ 이상 250 ℃ 이하인,
씰 부재의 제조 방법.The method of claim 1,
Said predetermined temperature is 160 degreeC or more and 250 degrees C or less,
The manufacturing method of a seal member.
상기 수지 시트는, 폴리테트라플루오로에틸렌 시트인,
씰 부재의 제조 방법.The method of claim 2,
The resin sheet is a polytetrafluoroethylene sheet,
The manufacturing method of a seal member.
제2 단부를 가지고 상기 제1 내경 보다 작은 제2 외경으로 형성된 제2 원통부와, 상기 제2 단부에 형성된 제2 저면부를 포함하고, 상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부로 상기 수지 시트를 협지하고, 상기 제1 원통부와 상기 제2 원통부로 상기 수지 시트의 주변연을 협지하는 금속제의 제2 치구와,
상기 제1 저면부와 상기 제2 저면부가 근접하는 방향으로 상기 제1 치구와 상기 제2 치구를 압박하는 압박 기구
를 구비하는 성형 장치.A metal member including a first cylindrical portion having a first end portion and having a first inner diameter, and a circular resin sheet having a first outer diameter greater than the first inner diameter, including a first cylindrical portion formed at the first end portion; 1 jiguwa,
And a second cylindrical portion having a second end portion having a second outer diameter smaller than the first inner diameter, and a second bottom portion formed at the second end portion, wherein the resin sheet is formed by the first bottom portion and the second bottom portion. A metal second jig for pinching and sandwiching a peripheral edge of the resin sheet with the first cylindrical portion and the second cylindrical portion,
A compression mechanism for urging the first jig and the second jig in a direction in which the first bottom part and the second bottom part are in close proximity;
Forming apparatus having a.
상기 제1 치구와 상기 제2 치구를 가열하는 가열 기구
를 더 구비하는 성형 장치.The method of claim 4, wherein
Heating mechanism for heating the first jig and the second jig
Forming apparatus further comprising.
상기 제1 치구는, 상기 제1 원통부의 중심에 설치되어 상기 수지 시트의 중심홀에 감합 가능한 제1 감합부를 더 가지고,
상기 제2 치구는, 상기 제2 원통부의 중심에 설치되어 상기 제1 감합부에 감합 가능한 제2 감합부를 더 갖는,
성형 장치.The method according to claim 4 or 5,
The first jig further has a first fitting portion provided at the center of the first cylindrical portion and capable of fitting to the center hole of the resin sheet,
The second jig further has a second fitting portion, which is provided at the center of the second cylindrical portion, and which can be fitted to the first fitting portion.
Forming device.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011019570A JP5764337B2 (en) | 2011-02-01 | 2011-02-01 | Manufacturing method and molding apparatus for sealing member |
JPJP-P-2011-019570 | 2011-02-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120089194A true KR20120089194A (en) | 2012-08-09 |
KR101338773B1 KR101338773B1 (en) | 2013-12-06 |
Family
ID=46585464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120006397A KR101338773B1 (en) | 2011-02-01 | 2012-01-19 | Sealing member manufacturing method and forming apparatus |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5764337B2 (en) |
KR (1) | KR101338773B1 (en) |
CN (1) | CN102626985B (en) |
TW (1) | TWI471486B (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014226304A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | Robert Bosch Gmbh | Piston fuel pump for an internal combustion engine |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50763Y1 (en) * | 1970-12-23 | 1975-01-10 | ||
JPH07124970A (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-16 | Kiipaa Kk | Manufacture of split seal |
JPH07259734A (en) * | 1994-03-18 | 1995-10-09 | Tokico Ltd | Rocking piston |
TW434375B (en) * | 1995-06-14 | 2001-05-16 | Burckhardt Ag Maschf | Sealing ring |
JP3475269B2 (en) | 1998-06-23 | 2003-12-08 | 内山工業株式会社 | Manufacturing method of sealing material |
JP2003194234A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Manufacturing method for rotating shaft seal |
JP2003328937A (en) * | 2002-05-14 | 2003-11-19 | Ulvac Kiko Inc | Vacuum pump |
JP2006283643A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Ltd | Reciprocating compressor |
-
2011
- 2011-02-01 JP JP2011019570A patent/JP5764337B2/en active Active
-
2012
- 2012-01-18 TW TW101101942A patent/TWI471486B/en active
- 2012-01-19 KR KR1020120006397A patent/KR101338773B1/en active IP Right Grant
- 2012-01-31 CN CN201210021616.8A patent/CN102626985B/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012159041A (en) | 2012-08-23 |
TWI471486B (en) | 2015-02-01 |
KR101338773B1 (en) | 2013-12-06 |
JP5764337B2 (en) | 2015-08-19 |
TW201237270A (en) | 2012-09-16 |
CN102626985B (en) | 2014-11-05 |
CN102626985A (en) | 2012-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8430650B2 (en) | Reciprocative compressor | |
CN201209546Y (en) | Single pump piston type double-acting air-pumping device for air compressor | |
CN1136639A (en) | Hermetic type compressor | |
KR101338773B1 (en) | Sealing member manufacturing method and forming apparatus | |
JP2007032463A (en) | Multistage reciprocating compressor | |
US20090175743A1 (en) | Compressor and manufacturing method of the same | |
KR101951652B1 (en) | Cylinder Assemble Structure for Compact Air Compressor | |
CN104153965A (en) | Connecting rod type coplanar compressor with multiple cylinders and cam combined with bearing | |
JP2015021485A (en) | Hand pump | |
EP3292305B1 (en) | Method and system for enhancing performance of a reciprocating compressor | |
WO2020089997A1 (en) | Valve device, pump head, and pump device | |
JP4499550B2 (en) | Reciprocating compressor | |
US20090047146A1 (en) | Eccentric Radial Piston Pump and Eccentric Radial Piston Motor | |
JPH09144666A (en) | Oscillating compressor | |
JP4538818B2 (en) | Reciprocating compressor | |
JP5011188B2 (en) | Reciprocating compressor | |
JP5453209B2 (en) | Negative pressure type diaphragm pump | |
KR100581395B1 (en) | A ball jointed piston for a compressor of refrigerators | |
CN203809231U (en) | Multi-cylinder cam-bearing-combined connecting rod type coplanar compressor | |
JP3756982B2 (en) | Multistage compressor | |
JP2011214463A (en) | Multistage compressor | |
ITMI20091287A1 (en) | HIGH PRESSURE PISTON PUMP FOR FOOD FUEL, PREFERABLY GASOIL, TO AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
JP2015021484A (en) | Hand pump | |
JP2009257166A (en) | Reciprocating pump | |
EP2078858A1 (en) | Compressor and manufacturing method of the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161109 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171102 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181102 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191108 Year of fee payment: 7 |