JPH03202175A

JPH03202175A - ピストンスカートへの樹脂被膜形成方法

Info

Publication number: JPH03202175A
Application number: JP33871589A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Tamaoki; 玉置　茂紀; Tadao Ota; 太田　忠夫
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-09-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は摩擦低減と摩耗防止との目的で、内燃機関のピ
ストンスカート部へ樹脂被膜を形成する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来よりスカート部へ摩擦低減と摩耗防止のために、潤
滑性の高い充填剤を分散させた耐熱性樹脂被膜を形成し
たピストンが使用されており、例えば特開昭５９−１０
８８５０号公報には耐熱性樹脂に鱗片状アル電ニウムと
フッ素樹脂粉末とを分散させた被膜をスカート部に形成
して摩擦低減を図ったピストンが記載されている。

通常上記の被膜形成の方法としては、静電塗装法やエア
スプレー法が用いられているが、これらの方法では被膜
形成材料の歩留りが低く、例えば、静電塗装法の場合は
５０％以下、エアスプレー法では１０〜３０％以下と被
膜形成材料のロスが大きい。又これらの方法ではピスト
ンのピン穴やピストンリング溝等へ樹脂の付着防止のた
めピストンのスカート部以外の部分にマスキングを行う
必要があり、工数が増加し、前述の被膜形成材料のロス
と共にピストンスカート部への樹脂被膜形成工程のコス
トを上昇させる原因となっていた。

本出願人は上記の問題を解決するために特開平１−１９
３０６８号公報でスクリーン印刷機を用いてピストンス
カート部に樹脂被膜を形成することにより、マスキング
工程を排除し、更に被膜形成材料の歩留りを向上させる
ことができる方法を提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが特開平１−１９３０６８号公報に記載の方法は
、スクリーン版上に投入した樹脂材料をスクイージを用
いてスクリーン版のメツシュを通過させてピストンスカ
ートに付着させるため、材料の歩留り向上やマスキング
工程の排除には効果がある反面、以下の問題が生じてい
た。

すなわち、スクリーン版のメツシュを樹脂材料が自重で
通過してしまうことを防止するため、ある程度樹脂材料
の粘度を増大させる必要があり、樹脂材料の許容粘度範
囲が小さく粘度管理が難しい、また、スクリーンのメツ
シュを細かくすると樹脂材料中に分散させた充填剤によ
り目詰まりが発明するため、メツシュのサイズは最小で
も２５μｍ以上のピッチ（メツシュを構成する線材のピ
ッチ）とする必要がある。ピストンへ付着する樹脂の膜
厚はメツシュのサイズに大きく影響されるため、この方
法では低膜厚（５±２μｍ程度）の被膜を形成すること
ができない。更にスクリーン版上に投入した樹脂材料は
版上に滞留するため、溶剤の蒸発等により粘度が時間と
共に変化し、版上の樹脂材料の粘度を正確に管理するこ
とができない。このため、製品の膜厚にばらつきが発生
する他、作業を一時中断したような場合は再開時にスク
リーン版から樹脂材料を除去してスクリーン版を清掃す
る必要があった。

本発明は上記問題に鑑み、ピストンスカート部への被膜
形成に際し、材料の歩留りが良好でマス（３）（４）キングを必要とせず、更に樹脂材料の粘度管理が簡単で
低膜厚の被膜を形成できる被膜形成法を提供することを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、印刷部と、クリーニングローラと、冷
却ローラと、メツシュローラとの間を循環して走行する
転写ブランケットベルトを前記印刷部通過後に、前記ク
リーニングローラの加熱表面と接触させてブランケット
ベルト表面上に残留被膜形成材料を除去し、次いで前記
冷却ローラと接触させて所定温度まで冷却した後、前記
メツシュローラ表面に所定のパターンに塗付した、熱硬
化性樹脂と充填剤との混合物から成る被膜形成材料をブ
ランケットベルト表面に転写し、その後前記印刷部にお
いて、予め所定温度に加熱したピストンをブランケット
ベルト表面に所定押圧力で押圧しながら転がり接触させ
ることにより、前記ピストンのスカート部に前記被膜形
成材料を転写して樹脂被膜を形成することを特徴とする
ピストンスカートへの樹脂被膜形成方法が提供される。

上記メツシュローラ表面には角形の微細な凹部を多数形
威し、メツシュローラ表面に樹脂材料を塗付した後、ド
クターブレードで余剰樹脂材料をローラ表面から除去し
、前記凹部の各々の内部に保持された樹脂材料のみをブ
ランケットベルトに転写するようにすることが好ましい
。これによりブランケットベルト表面に前記凹部の配列
に応じた任意パターンで樹脂材料を転写することが可能
となる。また、異なる大きさの凹部を有するメツシュロ
ーラを使用することにより被膜の厚さを変えることがで
きる。

また、被覆形成材料は熱硬化性の樹脂にＭＯ５ｚ等の充
填剤を、溶剤を用いて分散させ、ワニス状にして粘度を
調整したものを用い、予熱したピストンに樹脂材料を転
写した後溶剤が速やかに蒸発して安定した被膜が保持さ
れるようにする。また被膜形成後のピストンは必要に応
じて加熱され、樹脂の硬化が行われる。

（５）（６〉〔作　用〕メツシュローラに塗付された樹脂材料は、余剰分がドク
ターブレードにより掻き取られ、必要量のみがメツシュ
ローラ表面の凹部に保持され、ブランケットベルトに転
写される。これによりブランケットベルト表面にはメツ
シュローラ表面の凹部の大きさと配列パターンとに応じ
た樹脂粒子の配列が形威される。ドクターブレードによ
り掻き取られた余剰樹脂材料は材料タンクへ回収される
ため溶剤蒸発による余剰樹脂材料の粘度変化が生じない
。

ブランケットベルトに転写された樹脂粒子は、次に印刷
部で予熱したピストンのスカート部をブランケットベル
トに転がり接触させることによりピストンスカート部へ
転写される。このとき、ブランケットベルト表面の樹脂
粒子はピストンスカート表面に押圧されて拡がり、−様
な厚さの被膜を形成する。樹脂材料中の溶剤成分はピス
トン表面の熱により速やかに蒸発するため、ピストンス
カート部に形威された被膜は安定に保持される。

転写完了後ブランケットベルト上に残留した樹脂粒子は
次に、加熱したクリーニングローラと接触し、乾燥され
、除去される。また、ブランケットベルトは、ピストン
とクリーニングローラとの接触により加熱されているた
め、クリーニングローラと接触した後冷却ローラによる
冷却を行い温度上昇によるベルトの伸びや歪みの発生を
防止すると共に温度を調整し、メツシュローラによる次
の樹脂材料転写に備えられる。

〔実施例〕

第１図に本発明によるピストンスカートへの被膜形成方
法の実施に使用するベルト式オフセット印刷機の１例を
示す。

本実施例では、被膜形成材料としてボリアξトイミド又
はポリイミド樹脂に充填剤としてＭＯＳ。

（二硫化モリブデン）、４フツ化エチレン樹脂（ＰＴＦ
Ｅ）　、グラファイト等の微分束を混入し、Ｎ−メチル
−２−ピロリドン等を溶剤として用い、キシレン、Ｄ？
ＩＰ　（ヂメチルホルムアごド）等の希釈剤（７）（８）を加え乾燥を容易にし粘度を調整したものを使用する。

乾燥、硬化後の樹脂被膜厚さは３〜１０μｍ程度であり
被膜形成材料粘度はｌＯ〜４５ポアズの範囲になるよう
に管理されている。

第１図において１はシリコンゴム製の平ベルトから戒る
ブランケットベルトである。このブランケットベルトは
図示しない駆動装置により、メツシュローラ２、ガイド
ローラ３、印刷部■３、クリーニングローラ６、冷却ロ
ーラ７を通り図の矢印Ａの方向に循環走行、しており、
クリーニングローラ６、冷却ローラフには、それぞれ所
定圧力で押圧されて接触している。

メツシュローラ２は第２図に示すように金属製ローラで
あり、その表面には微細な凹部８が多数形成されている
。本実施例では凹部８は深さ２５〜６５μｍで一辺が２
０〜３００μｍの角形形状に形威されている。メツシュ
ローラ２０表面には図示しない材料供給ポンプから材料
供給ノズル９を介して前述の被膜形成用樹脂材料５が供
給され、又、メツシュローラ２の表面にはドクターブレ
ード１ｏが当接しており、メンシュローラ２が図の矢印
方向に回転すると材料供給ノズル９によりローラ表面に
塗付された樹脂材料５を掻き取って樹脂材料回収口ＩＩ
へ落下させ、図示しない回収ポンプを介して材料供給タ
ンクに回収するようになっている。ドクターブレードＩ
Ｏによりメツシュローラ２表面の余剰樹脂材料が除去さ
れるためドクターブレード１０通過後のメツシュローラ
２表面には前記凹部８の中にのみ樹脂材料が保持される
。

ドクターブレード■０で余剰樹脂材料が除去された後メ
ツシュローラ２の表面はブランケットベルト１に当接し
、凹部８の樹脂材料はブランケットベルト１表面に転写
される。第３図（＾）（Ｂ）はブランケットベルト１に
転写された樹脂材料のパターンを示す。樹脂材料はブラ
ンケットベルト１に転写されると表面張力でベルト表面
に半球状の樹脂粒子を形威し、その配列と大きさとはメ
ツシュローラ２の凹部８の配列パターンと大きさとに対
応している。

（９）（１０）本実施例においては、前記凹部８の配列パターンと大き
さとが異なる３つのメツシュローラ２（第１図）が用い
られており、任意のメツシュローラにエアシリンダ１２
でブランケットベルト１を押圧して、異なる大きさと配
列の樹脂粒子をブランケットベルト１上に形成すること
により所要被膜厚さの異なるピストンに対応できるよう
にされている。

被膜を形成するピストン（以下ワーク２０と呼ぶ）は第
４図（Ａ）に示すように治具２３にセットされ、図示し
ない洗浄装置で表面の油脂分や異物を洗浄後、洗浄に用
いた溶剤の乾燥を兼ねて９０〜１２０″Ｃ程度に予熱さ
れた状態で第１図のワーク投入口２５からタイごングス
クリュー２６を経て搬送ベルト２７により印刷部１３に
供給される。

印刷部１３ではワーク２０は搬送ベルト２７によりガイ
ド２８とブランケットベルト１との間隙を通過する際に
ガイド２８によりブランケットベルト１に押圧され、転
写ブランケットとの摩擦によりブランケットベルト１と
転がり接触するため、ピストンスカート部にはメツシュ
ローラ２で形成された樹脂粒子が転写される。ワーク２
０はガイド２８により所定の印圧でブランケットベルト
１に押圧されているためベルト上の樹脂粒子は、ピスト
ンスカート部に転写される際押圧されて拡がりピストン
スカート部には−様な膜厚の樹脂被膜が形成される。印
刷部１３では上記押圧力（印圧）は第４図（Ｂ）に示す
ようにワーク上端部２１と治具２３の下端部２４の２点
で受承される。更に、治具下端部２４周囲にはガイド溝
２４ａが形成されておりガイド２８のガイドレール２８
ａと係合するため、印圧によりワークにずれが発生する
ことがない。

前記タイミングスクリュー２６はワーク２０を搬送ベル
ト２７上に一時滞留させると共に、メツシュローラ２の
エアシリンダ１２と同期作動し、ワーク２０と、ブラン
ケットベルト１上に形成された樹脂粒子２２とが印刷部
１３で接触するように搬送ベルト２７にワークを供給す
るために使用される。

（１１）（１２）前述のようにワーク２０は予熱されており、ワーク表面
に形成された樹脂被膜からは溶剤や希釈剤が直ちに蒸発
するため、ワーク表面で溶剤が流動することがなく、−
皮形成された被膜はワーク２０上に安定に保持され、膜
厚にむらが生じない。

本実施例では前記ガイド２８に乾燥用ブロワ３０（第１
図）が設けられており、ガイド２８を通過中のワーク２
０に熱風を当てて乾燥を加速させると共に、印刷部１３
通過後のワーク２０を乾燥機３１を通過させ、更に熱風
を当てて乾燥を完全に行っている。

乾燥機３１を通過したワークは、この後搬送ベルト２７
により図示しない加熱装置に送られ樹脂被膜の硬化が行
われる。

一方ブランケットベルト１は印刷部１３で印刷を完了し
た後クリーニングローラ６と接触する。

本実施例ではクリーニングローラ６表面には両面粘着テ
ープにより粘着層が形成され、内部ヒータ又は熱風プロ
ワ−（図示せず）により４０°Ｃ〜６０°Ｃ程度の表面
温度に加熱されている。印刷後ブランケットベルト１上
に残留した樹脂粒子は、クリーニングローラ６により加
熱されて乾燥し、粘着層に他の異物と共に付着し、除去
されるため、ブランケットベルト１表面は清浄な状態に
なり、次の樹脂材料の転写に備えられる。一方、ブラン
ケットベルト１はワーク２０やクリーニングローラ６と
接触するため加熱されており、このため、温度上昇によ
る伸びや歪みの発生や、ベルト上での溶剤蒸発速度過大
による樹脂材料乾燥等により被膜厚さのばらつきが生じ
る可能性があるため、これを防止する目的でブランケッ
トベルト１はクリーニングローラ６を通過後冷却ローラ
フに接触させられる。冷却ローラ７は内部に冷却水通路
を有する水冷型で、ブランケットベルトｌを効率的に冷
却し、常温付近まで表面温度を低下させる。

上記のようにクリーニングローラ６と冷却ローラ７とに
より清掃、冷却を完了したブランケットベルト１はメン
シュローラ２に循環走行し、上記の工程が繰り返される
。このため、被膜形成工程を連続して行うことができ作
業効率が向上する−（１３）（１４）方、作業が一時中断するようなことがあってもメツシュ
ローラ２やブランケットベルト１に樹脂材料が滞留しな
いため、作業再開を簡単に行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明による方法ではブランケットベルトを用いたオフ
セット印刷によりピストンスカートへの被膜形成を行う
ため、樹脂材料と大気とが接触する時間が短く、材料の
粘度変化が少なく、従って、材料の粘度管理が容易であ
り、・均一な厚さの樹脂被膜が得られる。また、本方法
によれば低膜厚の被膜をも容易に得られる利点があり、
広い膜厚の範囲に対応することができる。

更に本方法によれば、ワークの投入、搬送等の作業が簡
単であり、ワークの洗浄から被膜の加熱、硬化までの一
連の工程をライン化できるため作業効率が大幅に向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による樹脂被膜形成方法に使用するベル
ト式オフセット印刷機の一例を示す平面図、第２図はメ
ツシュローラの略示図、第３図（Ａ）はブランケットベ
ルト上に形成された樹脂粒子パターンを示す間第３図（
Ｂ）は第３図（Ａ）のＢ−Ｂ線による断面図、第４図（
Ａ）、（Ｂ）図はそれぞれ治具に取り付けたワークと印
刷部における印圧の受承部分を示す図である。 ■・・・ブランケットベルト、２・・・メツシュローラ、３・・・ガイドローラ、６・・・クリーニングローラ、７・・・冷却ローラ、１
３・・・印刷部、　　　　　２ｏ・・・ワーク、２６・
・・タイミングスクリュー２７・・・搬送ベルト。第２図トＢヒ２Ｂ（Ａ）　　　　　　　　（Ｂ）第３図１・・・ブランケットベルト２２・・・樹脂粒子（Ａ）２８ｆ肇ご■苺軒′ （Ｂ）第４図１・・・ブランケットベルト２０・・・ピストン２３・・・治具２８・・・ガイド

Claims

【特許請求の範囲】

１、印刷部と、クリーニングローラと、冷却ローラと、
メッシュローラとを通過して循環走行する転写ブランケ
ットベルトの表面を、前記印刷部通過後に、前記クリー
ニングローラの加熱表面と接触させてブランケットベル
ト表面上に残留した被膜形成材料を除去し、次いで前記
冷却ローラと接触させて所定温度まで冷却した後、前記
メッシュローラ表面に所定のパターンに塗付した、熱硬
化性樹脂と充填剤との混合物から成る被膜形成材料をブ
ランケットベルト表面に転写し、その後前記印刷部にお
いて、予め所定温度に加熱したピストンをブランケット
ベルト表面に所定押圧力で押圧しながら転がり接触させ
ることにより、前記ピストンのスカート部に前記被膜形
成材料を転写して樹脂被膜を形成することを特徴とする
ピストンスカートへの樹脂被膜形成方法。