JPH0526559B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、開口を有する中空部材の外表面に合
成樹脂材を融着によりコーテイングする際に使用
するマスク部材に関するものである。

背景技術 開口を有する中空部材の外表面に合成樹脂をコ
ーテイングすることは広く行われており、ルーツ
形スーパチージヤロータはその一例である。この
ロータは複数の羽根を備え、それら羽根の各々に
重量軽減孔が形成されるとともに中心部には回転
軸挿通孔が形成された中空状のものであり、１個
のハウジング内において二つのロータが噛み合わ
されて使用されるのであるが、それら二つのロー
タ間の間隙およびロータとハウジングとの間隙を
できる限り小さくして体積効率を高めるためにロ
ータの外周面および端面外周部に合成樹脂層を形
成することが行われているのである。そして、本
発明の発明者等は所望の厚さの合成樹脂層をより
短時間で能率良く形成するために、合成樹脂粉末
を融着によりコーテイングすることを試みた。す
なわち、ロータを空気の吹込みにより流動状態と
した合成樹脂粉末内に浸漬するとともに、その浸
漬前におよび／または浸漬後にロータを合成樹脂
粉末の融点以上の温度に加熱し、ロータ端面の外
周部とロータ外周面とに合成樹脂粉末を融着させ
て合成樹脂層を形成するのであり、この浸漬時に
重量軽減孔や回転軸挿通孔の開口周縁や内周面に
樹脂粉末が融着しないようにロータ端面の中央部
をマスク部材によつて覆う必要がある。

発明が解決しようとする問題点 このような方法によれば、ロータ外周面には均
一な合成樹脂層を能率良く形成することができる
のであるが、端面外周部には所望の厚さの均一な
合成樹脂層を形成できないことがある。マスク部
材は、ロータ端面の合成樹脂粉末をコーテイング
すべき外周部を残して重量軽減孔、回転軸挿通孔
等中空部の開口を覆うためにロータより小形のほ
ぼ相似な形状とされ、また、ロータは軸心を上下
方向にして合成樹脂粉末内に浸漬される。

一方、空気は合成樹脂粉末内を下から上へ流れ
るのであるが、この流れが下向きのロータ端面に
妨げられてマスク部材の外周部、特にロータ端面
のマスク部材の露出幅の大きい部分に溜り易く、
この溜つた空気によりロータの両端面のうち下側
の端面への合成樹脂粉末の融着が妨げられ、例え
ば約１mmの厚さを得ようとする場合に約0.4mmの
厚さしか得られなかつたり、多量の空気が溜つて
合成樹脂粉末が全く融着せず、合成樹脂層が形成
されないことが生ずるのである。また、一見所定
厚さの合成樹脂層が形成されているように見える
が実際は合成樹脂層内に大きな空洞が存在し、ロ
ータ使用時にこの空洞を覆う薄肉部が欠け落ちて
ロータ相互間あるいはロータとハウジングとの間
の隙間に噛み込まれ、ロータ等を損傷する事態が
発生することもある。

この溜つた空気による合成樹脂層形成不良の問
題は、ルーツ形スーパチヤージヤロータに合成樹
脂粉末をコーテイングする場合に限らず、開口を
有する中空部材を、その開口をマスク部材により
覆うとともに下側にして、空気の吹込みにより流
動状態とした合成樹脂粉末内に浸漬させて合成樹
脂材をコーテイングする場合に同様に生ずる問題
である。

問題点を解決するための手段 本発明は上記のような問題を解決するために、
マスク部材の中空部材の開口を周縁に密着する面
に溝を形成して、中空部材に装着された状態にお
いて外部から中空部材の中空部内への空気の流入
を許容する通路が形成されるようにするととも
に、その溝の深さを空気の流通は許容するが合成
樹脂粉末の流通は実質的に阻止する深さとしたも
のである。

発明の効果 以上のように構成されたマスク部材によつて中
空部材の開口を閉塞すれば、中空部材の下面によ
つて上方への移動を妨げられた空気は、マスク部
材と中空部材との間に形成された通路を通つて中
空部材の中空部内に流入するため、中空部材下面
のマスク部材からの露出部に空気が溜り難くな
り、樹脂粉末の融着が妨げられることがなくなつ
て中空部材の外表面には均一な厚さで合成樹脂材
がコーテイングされることとなる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第６図は、ルーツ形スーパチヤージヤ用ロータ
の一種であるまゆ形のロータ１０の合成樹脂粉末
がコーテイングされる以前のものを示す図であ
る。このロータ１０は、本実施例においてはアル
ミニウム合金、特にAl−Si系合金のシリコン含
有率が12％程度と高いもの（例えばJIS A4047
等）から成つており、その中心部には回転軸挿通
孔１２が形成される一方、回転軸挿通孔１２の両
側の羽根部にはその羽根部を軸方向に貫通して１
個ずつの重量軽減孔１４が形成されて中空となつ
ている。そして、この中空部材であるロータ１０
には外周面の全面および両端面の外周部、すなわ
ち回転軸挿通孔１２および重量軽減孔１４の周辺
を除く部分に合成樹脂コーテイングが予定されて
いる。コーテイングされる合成樹脂粉末として
は、例えばテトラフルオルエチレン（４フツ化エ
チレン）とエチレンとの共重合体であるアフロン
（商品名…以下、アフロンと称する）の粒径50μ
前後の粉末が用いられる。

第２図に上記ロータ１０にアフロンをコーテイ
ングする装置の一例を示す。図において２０は流
動槽であり、この流動槽２０内にアフロン粉末Ｐ
が入れられる。ロータ１０は予め加熱された後、
このアフロン粉末Ｐ内に没入させられるが、その
アフロン粉末Ｐに対するロータ１０の没入やそこ
からの取出しを容易にするために、流動槽２０内
のアフロン粉末Ｐが流動槽２０の底部に固定され
た加振機２２により加えられる振動および空気供
給口２４から供給される圧縮空気により流動状態
となるようにされている。２６は空気フイルタで
あり、トレーシングペーパー（硫酸紙）を複数枚
重ねて使用するか、ポリエチレン製、セラミツク
製の多孔質板や金属製のものが用いられており、
流動槽２０の底部開口に設けられ、空気供給口２
４から供給される空気をアフロン粉末Ｐに適量だ
け均一に供給する作用を為す。

流動槽２０内の上側部分には、ロータ１０を予
め誘導加熱する上コイル２８が位置固定に設けら
れている。この上コイル２８は、高周波焼入れに
用いられるコイルと同種のものであつて、ロータ
１０を外側から所定距離隔てて取り巻くように配
置され、コイル電源３０からの通電により電磁誘
導作用によつてロータ１０を加熱するものであ
る。コイル電源３０と上コイル２８との間には力
率改善コンデンサ３２が並列に接続され、また、
上コイル２８は中空で、内部には冷却水が流され
る。

上コイル２８の下側には、下コイル３４がアフ
ロン粉末Ｐ内に埋もれた状態で位置固定に配置さ
れている。この下コイル３４は上コイル２８と同
様な構造のものであり、アフロン粉末Ｐ内に没入
させられたロータ１０をコイル電源３６からの通
電による誘導加熱によつて再加熱するものであ
る。

このロータ１０には、前記回転軸挿通孔１２お
よび重量軽減孔１４の内周面およびそれらの開口
周辺にアフロン粉末Ｐが融着しないようにするた
めにマスキング治具３８が取り付けられる。マス
キング治具３８は、第３図に示すように、回転軸
挿通孔１２および重量軽減孔１４のの両端開口周
辺にそれぞれ密着する一対のマスク部材４０，４
１を備えている。これらマスク部材４０，４１の
ロータ１０に密着させられる側の端面は、回転軸
挿通孔１２および重量軽減孔１４を閉塞するのに
十分な大きさではあるがロータ１０の端面よりは
小さくされるとともに、その外周の形状は、第１
図にマスク部材４０を示すように、両孔１２，１
４を閉塞する部分、すなわち長手方向の中央部お
よび両端部がその長手方向に直角な方向に凸とさ
れる一方、それら凸部の間の部分は軸心側にくぼ
まされて４つの凹部４２が形成されている。した
がつて、マスク部材４０，４１がロータ１０に取
り付けられた場合には、ロータ１０の凹部４２が
密着させられた部分はマスク部材４０，４１から
の露出量が他の部分よりも大きくなることとな
る。

また、マスク部材４０，４１の外周面は、ロー
タ１０に密着させられる側とは反対側の端面に向
かうに連れて断面積が漸減させられることにより
傾斜面を成すようにされている。さらに、これら
マスク部材４０，４１のロータ１０に密着する側
の各端面の長手方向の両端部にはそれぞれ位置決
め突起４３が形成されている。これら位置決め突
起４３は、直径がロータ１０の重量軽減孔１４の
直径と等しい円形断面の突起の互に対向する部分
が切り欠かれた形状とされており、重量軽減孔１
４内に嵌入することによりマスク部材４０，４１
のロータ１０に対する位置決めが為される。

ロータ１０の下側に取り付けられるマスク部材
４０には、第１図および第４図に示すように、ロ
ータ１０に密着させられる側の端面に開口し、両
端が前記位置決め突起４３に僅かに食い込む有底
の長穴４４および長穴４４の底面に開口する円形
断面の有底穴４６が形成されている。長穴４４の
底面には有底穴４６を塞ぐプレート４８が固定さ
れており、プレート４８には、有底穴４６の直径
に等しい長さで開口する長穴５０が長穴４４の長
手方向に沿つて形成されている。

マスク部材４０のロータ１０に密着させられる
側の端面にはまた、前記凹部４２から、第１図に
二点鎖線で示すように重量軽減孔１４の開口周縁
が密着させられる線より内側に至る４本の溝５１
がそれぞれ形成されている。これら溝５１は深さ
が0.05mm〜0.2mm程度の浅いものである。

一方、ロータ１０の上側に取り付けられるマス
ク部材４１は、ロツド５２に取り付けられてい
る。ロツド５２の上端部には大径の被操作部５４
および被保持部５６が形成されており、マスク部
材４１は、リテーナ５８により保持されて被操作
部５４との間に配設されたスプリング６０により
下方に付勢されるととももに、ロツド５２に嵌め
られたＣ形止め輪６２によつてロツド５２からの
抜出しが防止されている。リテーナ５８はロツド
５２に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に
嵌合されており、ロツド５２とともに回転させら
れてスプリング６０のねじれが防止されるように
なつている。また、ロツド５２の下端部には台形
状の突起６４がその底辺が下側に位置するように
設けられている。この突起６４の底辺は前記プレ
ート４８に形成された長穴５０の長手方向の長さ
より短く、前記有底穴４６に挿入可能とされてい
る。

このように構成されたマスキング治具３８は、
ロータ１０に取り付けられた状態において、第２
図に示すように、流動槽２０の上方に配設された
シリンダ６６のピストンロツド６８に取り付けら
れたチヤツク７０により被保持部５６が把持さ
れ、シリンダ６６の作動によつて昇降させられる
ことによりロータ１０が昇降させられる。

なお、上記マスク部材４０，４１、リテーナ５
８等は、アスベストにセメントを加えたもの（商
品名：アスベストヘミツト）、セラミツクス等の
誘電体で形成された上、テフロンの商品名で知ら
れているポリテトラフルオルエチレン（４フツ化
エチレン）がコーテイングされている他、ロツド
５２、スプリング６０、プレート４８をマスク部
材４０に固定するボルト等、マスキング治具３８
の他の構成部材も黄銅、ステンレス鋼等誘導加熱
され難い材料で製作された上、可能な限りテフロ
ンがコーテイングされて、アフロン粉末Ｐが融着
しないようにされている。

以下、上記のように構成された装置によつてロ
ータ１０にアフロン粉末Ｐを融着させて樹脂層を
形成する方法について説明する。

アフロン粉末Ｐをコーテイングするに先立つ
て、まずロータ１０にシヨツトブラスト、脱脂洗
浄等の下地処理を施す。シヨツトブラストに先立
つて必要な場合にはロータ外面を予洗いし、乾燥
させた後、シヨツトブラストを施さない部分を覆
つて硬質粒子を高速で衝突させて多数の微小な凹
凸を形成するものであり、その後、弱アルカリ脱
脂剤等の脱脂剤により脱脂洗浄し、更にその脱脂
洗浄されたロータ外面を水洗いして上記脱脂剤を
洗い落とす。

このような下地処理によつてロータ１０の表面
を樹脂コーテイングに適したものとした後、マス
キング治具３８をロータ１０に取り付ける。すな
わち、ロータ１０の下側に取り付けられるマスク
部材４０をロータ１０の端面に密着させ、突起６
４と長穴５０との位相を合わせてロツド５２を回
転軸挿通孔１２に挿入し、ロツド５２に取り付け
られたマスク部材４１をロータ１０の上端面に密
着させた状態でスプリング６０を圧縮しつつロツ
ド５２を押し下げ、突起６４を有底穴４６内に挿
入した後、ロツド５２を90度回転させた上でロツ
ド５２に加えていた力を解除すれば、スプリング
６０の付勢力によりロータ１０の上側に配設され
たマスク部材４１がロータ１０の上端面に密着さ
せられるとともに、突起６４の側面と長穴５０と
の係合により下側に配設されたマスク部材４０に
もスプリング６０の付勢力が伝達され、マスク部
材４０がロータ１０の下端面に密着させられるの
である。この際、マスク部材４０の端面には溝５
１が形成されているため、マスク部材４０とロー
タ１０の端面との間には、第５図に示すように、
外部から重量軽減孔１４への空気の流入を許容す
る通路が形成されることとなる。

ロータ１０はこのようにマスキング治具３８が
取り付けられた後、マスキング治具３８を介して
シリンダ６６に支持された状態とされるが、流動
槽２０に収容されたアフロン粉末Ｐ内への没入に
先立つて、まず上コイル２８内に位置させられ、
上コイル２８でアフロン粉末Ｐの融点以上の温度
に誘導加熱される。上コイル２８によつて加熱さ
れたロータ１０は、次いでシリンダ６６の作動に
より下降させられて、流動槽２０に収容されてい
るアフロン粉末Ｐ内へ没入させられる。この没入
の過程では、前記加振機２２の作動および空気供
給口２４からの圧縮空気の供給によりアフロン粉
末Ｐが流動状態とされる。また、下コイル３４の
コイル電源３６はOFF状態に保たれ、上記のよ
うに流動状態とされているアフロン粉末Ｐ内にロ
ータ１０が没入させられる。この没入の過程にお
いては、既にアフロン粉末Ｐの融点以上の温度に
加熱されているロータ１０の表面と流動槽２０内
のアフロン粉末Ｐとが相対移動しつつ接触するた
め、アフロン粉末Ｐがロータ１０の表面に瞬間的
に融着し、この段階でロータ１０の表面に薄い樹
脂層が満遍なく形成される。そして、更に、下コ
イル３４によるロータ１０の再加熱、アフロン粉
末Ｐ内における保持が行われ、所望の厚さの樹脂
層が形成されることとなる。

このようにしてロータ１０がアフロン粉末Ｐ内
に没入させられて合成樹脂層が形成される際、ロ
ータ１０がマスキング治具３８の下側のマスク部
材４０から大きく露出した凹部４２近傍において
は、アフロン粉末Ｐ内の空気がロータ１０の下向
きの端面により上方への移動を妨げられ、その端
面とマスク部材４０とによつて形成されるすみ部
に閉じ込められ易いのであるが、この閉じ込めら
れた空気は、ロータ１０の端面とマスク部材４０
との間に形成された通路を通つて重量軽減孔１４
等ロータ中空部内に流入するため溜ることはな
く、アフロン粉末Ｐはロータ１０の端面に満遍な
く融着し、第５図に部分的に示すように所定の厚
さの均一な樹脂層が形成されることとなる。

しかも、溝５１は深さが0.05mm〜0.2mm程度の
深さとされているため、粒径50μ前後のアフロン
粉末Ｐが溝５１によつて形成される通路を通つて
重量軽減孔１４内に流入することは殆どない。

また、合成樹脂粉末内から上記通路を通つてロ
ータ１０内に流入する空気の量は微量であるた
め、この流入量に見合つた量の空気はマスク部材
４１とロツド５２との隙間から十分流出すること
が可能であり、ロータ１０内の圧力上昇によつて
マスク部材４０とロータ１０との間の通路からの
空気の流入が妨げられることはない。

以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、
本発明はこれ以外の態様でも実施することができ
る。

例えば、上記実施例において溝５１は深さが
0.05mm〜0.2mm程度とされていたが、この溝の深
さは、コーテイングしようとする合成樹脂粉末の
粒径等との関係において選定すべきものである。
ロータ端面とマスキング治具との間に形成される
通路が合成樹脂粉末の通過を全く許容しないよう
にするためには、溝の深さは合成樹脂粉末の粒径
より小さくすることが必要なわけであるが、実際
には合成樹脂粉末が互に通路への進入を妨げ合つ
て棚つり、橋かけ等と称される現象を起こすた
め、合成樹脂粉末の粒径より深い溝を形成して空
気の流通を容易にすることが可能である。ただ
し、溝の深さはコーテイングしようとする合成樹
脂粉末の平均粒径の５倍以下とすることが望まし
く、３倍以下とすることが更に望ましい。

また、上記実施例においてはロータ１０の下側
に取り付けられるマスク部材４０にのみ溝５１が
形成されていたが、上側に取り付けられるマスク
部材４１にも同様の溝を形成し、ロータ１０との
間に形成される通路からロータ１０内の空気が上
方へ流出するようにしてもよく、このようにすれ
ば下側のマスク部材４０とロータ１０との間に形
成される通路からの空気の流入が一層容易となつ
て、合成樹脂層形成不良の発生が一層確実に回避
される。

さらに、アフロン粉末Ｐ等の合成樹脂粉末を融
点させるためのロータ１０の加熱は、上記実施例
におけるようにロータ１０の合成樹脂粉末内への
没入前および後の両方に行うことが望ましいが、
いずれか一方においてのみ行うことも可能であ
る。

その他、いちいち例示することはしないが、マ
スキング治具の構造等に当業者の知織に基づいて
種々の変更、改良を施した態様で本発明を実施す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるマスキング治
具の二つのマスク部材のうちロータの下側に取り
付けられるマスク部材を示す平面図である。第２
図は上記ロータにアフロン粉末をコーテイングす
るための装置を示す正面断面図である。第３図は
上記マスキング治具がロータに固定された状態を
示す正面断面図である。第４図は第１図における
−断面図である。第５図は合成樹脂層が形成
されたロータの一部を第１図に示すマスク部材と
の関係において示す断面図である。第６図は上記
ロータの斜視図である。 １０…ロータ（中空部材）、１２…回転軸挿通
孔、１４…重量軽減孔、３８…マスキング治具、
４２…凹部、５１…溝、Ｐ…アフロン粉末（樹脂
粉末）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 開口を有する中空部材の外表面に合成樹脂を
   融着によりコーテイングすべく、空気の吹込みに
   よつて流動状態とした合成樹脂粉末内に中空部材
   を前記開口を下向きにして浸漬する際に、中空部
   材に合成樹脂粉末が侵入することを防止するため
   に前記開口を閉塞するマスク部材であつて、 当該マスク部材の前記開口の周縁に密着する面
   に溝を形成して、前記中空部材に装着された状態
   において外部から中空部材の中空部内への空気の
   流入を許容する通路が形成されるようにするとと
   もに、その溝の深さを空気の流通は許容するが前
   記合成樹脂粉末の流通は実質的に阻止する深さと
   したことを特徴とする中空部材コーテイング用マ
   スク部材。 ２ 前記中空部材が、ルーツ形スーパチヤージヤ
   ロータであり、前記中空部がそのロータの羽根を
   軸心に平行に貫通する重量軽減孔であつて、か
   つ、前記マスク部材が、ロータが軸心を上下方向
   にして前記樹脂粉末内に浸漬された際に下側とな
   るロータ端面への前記重量軽減孔の開口を閉塞す
   るものであり、この下側となるロータ端面の開口
   周縁に密着する面に前記溝が形成されている特許
   請求の範囲第１項記載のマスク部材。