JPH039792B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、金属部材の表面に合成樹脂粉末をコ
ーテイングする方法に関し、特に金属部材の表面
に熱によつて合成樹脂粉末を融着させる方法の改
良に関するものである。

背景技術 金属部材の表面に合成樹脂粉末をコーテイング
することは、例えばルーツ型流体送給機の一種で
あるスーパチヤージヤのロータに対して行われて
いる。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。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、ロータ素材を合成樹脂粉末内に没入すると
ともに、その没入前におよび／または没入後にロ
ータを予め定められた電流で予め定められた時間
誘導加熱して合成樹脂粉末の融点以上の温度に昇
温し、ロータ外周面とロータ端面の外周部とに合
成樹脂粉末を融着させて合成樹脂層を形成するの
である。

このような樹脂コーテイング方法によれば、能
率良く、かつ比較的簡単な装置で樹脂コーテイン
グを行うことができ、ロータとコーテイングされ
た樹脂層との間の接着強度も実用に供し得るもの
となる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、電流の大きさと通電時間とを定めて誘
導加熱を行う場合、ロータの加熱前の温度により
加熱後のロータの温度が左右されることを避け得
ない。すなわち、誘導加熱される前のロータの温
度は室温と同じであるのが普通であるが、室温は
作業環境を調節しても周囲の状況、季節、時間
（例えば朝と昼）等によつて約±５℃のばらつき
が生ずるため、そのばらつきの分だけ誘導加熱後
のロータの温度に誤差が生ずるのであり、その結
果、例えばコーテイングする合成樹脂粉末がテト
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）の粉
末である場合には、樹脂層に１mmにつき±0.05mm
の誤差が生ずる問題があつた。

この問題は、合成樹脂粉末をコーテイングする
金属部材がスーパチヤージヤのロータ以外のもの
である場合や、合成樹脂粉末がアフロン粉末以外
のものである場合にも、金属部材を予め定められ
た電流によつて予め定められた時間誘導加熱して
合成樹脂粉末をコーテイングする際に同様に生ず
る問題である。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題を解決するために為され
たものであり、金属部材に合成樹脂粉末を融着さ
せるコーテイング工程の前に、金属部材を合成樹
脂粉末の融点より低い範囲内で予め定められた温
度に予加熱するようにしたことを特徴とするもの
である。

なお、コーテイング工程においては、金属部材
を合成樹脂粉末内に没入させることと、合成樹脂
粉末の融点以上の温度まで昇温させることとが必
要であるが、この昇温は、予め定められた電流で
予め定められた時間誘導加熱して行うものとす
る。また、この誘導加熱は金属部材の合成樹脂粉
末内への没入に先立つて行うことも、没入後に行
うことも可能であり、没入前の一次加熱と没入後
の二次加熱との両方を行うことが望ましい。この
場合、一次加熱は合成樹脂粉末の融点より低い一
定温度に予加熱されている金属部材を合成樹脂粉
末の融点以上の温度に加熱するために行うもので
あり、二次加熱はコーテイングの進行に伴つて金
属部材の温度が低下するのを補うために行うもの
である。

発明の効果 このようにすれば、金属部材の温度が室温によ
つて左右されることはなく、誘導加熱を行うに当
たつて常にほぼ一定の温度にしておくことができ
るため、電流の大きさおよび通電時間を定めて誘
導加熱を行つても加熱された金属部材の温度にば
らつきが生ずることを良好に回避し得、常にほぼ
一定の厚さの樹脂層が形成されることとなる。

また、このように金属部材を予め加熱しておけ
ば、誘導加熱の時間が短くなり、樹脂コーテイン
グに要する時間が短くなつて生産性が向上する効
果が得られる。

実施例 以下、スーパチヤージヤのまゆ形ロータを例に
取り、そのロータ素材に対する樹脂粉末コーテイ
ングに本発明を適用した場合の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。

第９図は、そのまゆ形ロータの合成樹脂粉末が
コーテイングされる以前のロータ素材（以下、ロ
ータと称する）１０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１６，１８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）の粉末が用いられ
る。

第１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
が入れられており、コーテイング時にはロータ１
０はその端面１６，１８が上下に位置する姿勢で
昇降させられる。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２
０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
ツクス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２４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よりも大きい相似形を成し、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。

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。

上記のように構成されたコーテイング装置の上
方には、ロータ１０を昇降させる油圧シリンダ３
８が配設されている。油圧シリンダ３８は固定部
材３９に取り付けられており、そのピストンロツ
ド４０の下端部には保持具４２が取り付けられて
いる。保持具４２はプレート４４を介してピスト
ンロツド４０に取り付けられており、プレート４
４の他端に立設されたガイドロツド４６は固定部
材３９を貫通させられ、ピストンロツド４０の回
転を防止しつつその移動を案内するようにされて
いる。

保持具４２は、第２図から明らかなように、ピ
ストンロツド４０に取り付けられる基端部５０
と、その基端部５０から下方に延び出す板状部５
２と、その板状部５２の下端から水平にかつ基端
部５０と対向する向きに延び出す板状部５４とを
備えている。板状部５２の上下方向の中間部には
位置決め突起５６が設けられる一方、板状部５４
には板状部５２との境とは反対側に開口するＵ字
形の切欠６０が形成されており、油圧シリンダ３
８は、これら切欠６０および位置決め突起５６が
前記コイル２８，３４の横断面形状の長手方向に
沿つて位置するように固定部材３９に取り付けら
れている。また、基端部５０の切欠６０と対向す
る部分には係合部材６２が埋設されており、この
係合部材６２は図示しないスプリングによつて基
端部５０から一定量突出する方向に付勢されてい
る。

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６４が取り付けられる。マスキン
グ治具６４は、ロータ１０の両側にそれぞれ取り
付けられる上マスク部材６６と下マスク部材６８
とを備えている。これらマスク部材６６，６８
は、回転軸挿通孔１２および重量軽減孔１４の両
端開口周辺にそれぞれ密着し、各孔１２，１４の
上下両端面１６，１８への開口をそれぞれ塞ぐシ
ール部材７０，７２と、シール部材７０，７２に
固定の断熱材７４，７６とから成つている。これ
らシール部材７０，７２は、黄銅、銅、ステンレ
ス鋼等、ロータ１０を形成するアルミニウム合金
より誘導加熱され難い金属によつて形成されてお
り、その厚さはロータ１０に形成される樹脂層の
厚さよりやや厚く、樹脂層のシール部材７０，７
２と接触する面を真つ直ぐな端面とするのに十分
な程度の厚さとされている。また、これらシール
部材７０，７２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３図および第４図に示
すように、両孔１２，１４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たものとされてい
る。

上記シール部材７０，７２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７８が形成されている。これら位
置決め突起７８は、外径が重量軽減孔１４の直径
と等しい円環状の突起の互い近い側の部分が切り
欠かれた形状とされており、重量軽減孔１４内に
嵌入させられることによりシール部材７０，７２
のロータ１０に対する位置決めを為すようにされ
ている。また、シール部材７０のロータ１０に密
着する側の端面の中央部には、第５図および第６
図から明らかなように、浅く座ぐりが施されてロ
ータ１０との接触面積ができる限り小さくなるよ
うにされていおり、シール部材７２には、第３図
に示すように、長穴８２が形成されている。

これに対して前記断熱材７４，７６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、断熱樹脂等シール
部材７０，７２よりも熱伝導率の低い材料によつ
て形成されている。シール部材７０に固定される
断熱材７４は第２図および第４図に示すように小
判形の板状を成し、シール部材７０、断熱材７４
のいずれかと同じ材料製のボルト８４によつてシ
ール部材７０に固定されている。また、シール部
材７２に固定される断熱材７６は第２図および第
７図に示すように段付状を成し、長手方向の両側
に延び出すフランジ部において前記ボルト８４と
同様のボルト８６によつてシール部材７２に固定
されている。この断熱材７６のシール部材７２に
密着する側の端面には、前記長穴８２に連続する
有底の長穴８８および長穴８８の底面に開口する
円形断面の有底穴９０が形成されている。長穴８
８の底面には有底穴９０を塞ぐプレート９２が固
定されており、プレート９２には、有底穴９０の
直径に等しい流さで開口する長穴９４が長穴８８
の長手方向に沿つて形成されている。

上記上マスク部材６６は、中空のロツド１００
に軸方向に相対移動可能に取り付けられており、
ロツド１００の上端部には大径の被操作部１０２
および被保持部１０４が形成されている。被操作
部１０２は円筒１０６の両端開口に円板１０８，
１１０がそれぞれ溶接により固定されて成るもの
であり、それら円板１０８，１１０がロツド１０
０に溶接されることにより固定されている。ま
た、被保持部１０４は大径部１１２と小径部１１
４とから成り、小径部１１４を軸方向に貫通して
大径部１１２に至る有底穴１１６にロツド１００
の上端が嵌合されるとともに溶接により固定され
ている。大径部１０２の軸方向の中間部には直径
方向に隔たつた位置にそれぞれ有底の位置決め穴
１１８が形成されており、また、それら位置決め
穴１１８よりも上側であつて位置決め穴１１８と
は90度位相を異にする位置にそれぞれ係合穴１２
０が形成されている。大径部１１２にはさらにそ
の上面に開口する逆円錐形の凹部１２２が形成さ
れており、その上面および下面は共にテーパ面と
されている。

ロツド１００の被操作部１０２の下側の部分に
は円筒部材１２４が溶接により固定されており、
円筒部材１２４の外側にはスプリングリテーナ１
２６の円筒部１２８が軸方向に摺動可能に嵌合さ
れている。ロツド１００および円筒部材１２４に
は、その直径方向に隔たつた位置に両者を貫通し
て軸方向に延びる長穴１３０がそれぞれ形成され
ており、ロツド１００とスプリングリテーナ１２
６とは、この長穴１３０に挿通されたピン１３２
の両端部が円筒部１２８に支持されることによ
り、相対回転は不能であるが軸方向へは一定距離
相対移動可能とされている。なお、ピン１３２
は、円筒部１２８の外周面に嵌め込まれたリング
状のカバー１３４によつて抜出しを阻止されてい
る。

上記円筒部１２８の下部には、第４図から明ら
かなように、前記被保持部１０４の２個の位置決
め穴１１８が形成された方向と同方向であつて、
直径方向に隔たつた位置からそれぞれ外向きに延
び出す２個の耳片１３６が形成されており、前記
上マスク部材６６は板状の操作部材１３８を間に
挟んで耳片１３６に固定されている。上マスク部
材６６はその長手方向が２個の耳片１３６が形成
された方向に延びる姿勢で固定されており、耳片
１３６と前記被操作部１０２の円板１１０との間
に配設された圧縮コイルスプリング１４２によつ
て下方に付勢されている。上マスク部材６６はピ
ン１３２が長穴１３０を移動する範囲内において
ロツド１００に対して相対移動可能とされてお
り、また、操作部材１３８には、第４図に示すよ
うに、上マスク部材６６の長手方向とは直角な方
向においてそれぞれ外向きに延び出す２個のつば
１４０が形成されている。

さらに、前記ロツド１００の下端部には、係合
部材１４４が固定されている。係合部材１４４
は、有底円筒状の嵌合部１４６においてロツド１
００の下端に嵌合されて溶接により固定されてお
り、嵌合部１４６の下側には、第８図に示すよう
に、小径の脚部１４８および板状の突起１５０が
形成されている。突起１５０は前記プレート９２
に形成された長穴９４の長手方向の長さより短
く、前記長穴８２および有底穴９０に挿入可能な
大きさを有するものとされており、係合部材１４
４は突起１５０が上マスク部材６６の長手方向と
は直角な方向に延びる状態となるようにロツド１
００に固定されている。

なお、上記ロツド１００、スプリングリテーナ
１２６、操作部材１３８、スプリング１４２等は
シール部材７０，７２と同様に黄銅、銅、ステン
レス鋼等誘導加熱され難い材料で製作されてお
り、さらにシール部材７０，７２、断熱材７４，
７６、両者を固定するボルト８４，８６を始めと
してロツド１００等マスキング治具６４の構成部
材には、テフロンの商品名で知られるポリテトラ
フルオルエチレン（４フツ化エチレン樹脂）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。

そして、ロータ１０にアフロン粉末Ｐをコーテ
イングするに当たつて、まず、ロータ１０に下地
処理を施し、その表面を樹脂コーテイングに適し
たものとした後、ロータ１０を温風あるいは遠赤
外線による恒温炉に入れ、60℃になるまで加熱す
る。この加熱温度は60℃より高くてもよいのであ
るが、そうするとこの加熱後に恒温炉からロータ
１０を取り出してマスキング治具６４を取り付け
る際、熱くて作業し難いため、60℃以下としてお
くのが良いのである。また、予加熱温度があまり
室温より高いとマスキング治具取付け時における
温度低下が大きくなり、次の加熱開始時における
温度のばらつきも大きくなるため、この点からも
予加熱温度を60℃にすることが望ましい。

マスキング治具６４をロータ１０に取り付ける
場合には、まず、被操作部１０２を持ち、操作部
材１３８のつば１４０に指をかけて圧縮コイルス
プリング１４２を圧縮しつつ上マスク部材６６を
被操作部１０２側へ移動させ、その状態でロツド
１００を回転軸挿通孔１２に挿入するとともに、
シール部材７０の位置決め突起７８を重量軽減孔
１４内に嵌め込み、シール部材７０を端面１６に
当接させる。この状態においてはロツド１００の
下端部に固定された係合部材１４４がロータ１０
の下面から突出した状態となる。続いて下マスク
部材６８を持ち、プレート９２に形成された長穴
９４と係合部材１４４の突起１５０との位相を合
わせて有底穴９０内に突起１５０を挿入する。こ
の際、突起１５０は上マスク部材６６の長手方向
に直角となるように設けられているため、突起１
５０を有底穴９０に挿入した状態では、長穴９４
がその長手方向に沿つて形成されている下マスク
部材６８は上マスク部材６６に対して90度位相を
異にする姿勢にあることとなる。そして、この状
態から下マスク部材６８を90度回転させれば、位
置決め突起７８が回転軸挿通孔１４の開口に嵌入
可能な状態となるとともに、突起１５０と長穴９
４との位相が90度ずれて突起１５０がプレート９
２に係合可能な姿勢となり、つば１４０にかけて
いた指を離せば、圧縮コイルスプリング１４２が
伸長し、その付勢力によつてシール部材７０がロ
ータ１０の端面１６に密着させられるとともにロ
ツド１００の上昇により突起１５０がプレート９
２に係合し、その係合によつてシール部材７２に
もスプリング１４２の付勢力が伝達されて、シー
ル部材７２は位置決め突起７８が重量軽減孔１４
に嵌合させられるとともに端面１８に密着させら
れることとなる。

以上のようにしてマスキング治具６４が取り付
けられる際、恒温炉から取り出されたロータ１０
は、大気に触れるとともに室温であるマスキング
治具６４に触れることによりある程度温度が下が
ることを避け得ない。しかし、マスキング治具６
４の取付けは、ロツド１００の回転軸挿通孔１２
への挿入、上マスク部材６６のロータ１０への嵌
め込み、下マスク部材６８の回転という簡単な操
作によつて行うことができるため時間はかからな
い上、マスキング治具６４は、上マスク部材６６
および下マスク部材６８のシール部材７０，７２
ができる限り薄いものとされ、熱容量が小さくさ
れるとともにロータ１０への接触面積ができる限
り小さくされており、しかも断熱材７４，７６を
介してロツド１００に取り付けられているため、
ロータ１０から両マスク部材６６，６８への熱の
移動が少なくて済み、恒温炉から取り出された後
のロータ１０の温度低下は極めて小さくて済む。

そして、以上のようにしてマスキング治具６４
が取り付けられたロータ１０は、図示しない搬送
装置によつてコーテイング装置まで搬送される。
搬送装置はマスキング治具６４を保持してロータ
１０を搬送するのであり、被保持部１０４に形成
された係合穴１２０に搬送装置に設けられた保持
治具の爪が係合させられる。

搬送装置によつて保持されたマスキング治具６
４は、被保持部１０４が保持具４２に対向する位
置まで搬送された後、被保持部１０４の大径部１
０２が前記保持具４２の基端部５０と板状部５４
との間に、小径部１０４が切欠６０にそれぞれ嵌
入させられる。この際、大径部１０２はそのテー
パ面によつて係合部材６２をスプリングの付勢力
に抗して基端部５０内に押し込みつつ嵌入させら
れるのであり、係合部材６２が凹部１２２にちよ
うど嵌入した状態において位置決め突起５６が位
置決め穴１１８に嵌入し、被保持部１０４は保持
具４２によつて回転不能に保持されることとな
る。このようにして保持されたとき、上マスク部
材６６はその長手方向が２個の位置決め穴１１８
の形成された方向と同方向となるようにスプリン
グリテーナ１２６に固定され、また、保持具４２
に設けられた位置決め突起５６もロータ１０と相
似形のコイル２８，３４の横断面形状の長手方向
と同方向に形成されているため、ロータ１０はそ
の位相がコイル２８，３４の位相と合致する状態
で流動槽２０上に位置することとなる。

そして、ロータ１０は流動槽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、その上コイル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。この工程が一次加熱工程である。アフロン粉
末Ｐの融点は260℃であり、また熱分解点は360℃
であるため、上コイル２８によるロータ１０の加
熱温度は少なくとも260℃以上とされるが、アフ
ロン粉末Ｐのコーテイング品質やコーテイング能
率の点からすると、熱分解点を超えない範囲で高
い方が望ましく、例えば300〜340℃位、特に340
℃程度が好ましい。ただし、ロータ１０のアフロ
ン粉末Ｐ内への没入時にある程度熱が逃げるた
め、360℃程度まで加熱してもよい。この上コイ
ル２８による一次加熱工程を始め、本コーテイン
グ工程における工程は第１０図に示すようにすべ
て時間によつて管理されるのであり、一次加熱工
程は一定の電流を一定の時間通電することにより
行われる。したがつて、誘導加熱開始時における
ロータ１０の温度にばらつきがあれば、そのばら
つきの分だけ誘導加熱後のロータ１０の温度にば
らつきが生じ、一次加熱工程後の流動層２０内へ
の埋没によつて融着するアフロン粉末Ｐの厚さに
誤差が生ずることとなる。しかし、本実施例にお
いてはロータ１０は予め加熱されることにより室
温とは関係なくほぼ一定の温度とされているた
め、誘導加熱後のロータ１０の温度もほぼ一定と
なり、融着するアフロン粉末Ｐの厚さに誤差が生
ずることが少ない上、ロータ１０を予加熱しない
場合に比較して加熱時間が短くて済む。例えば、
上コイル２８に3KHzの高周波電流を通電する場
合、ロータ１０の表層部だけでなく、ある程度内
部までほぼ均一に360℃まで加熱されるのに、ロ
ータ１０を予加熱せず、室温である場合には約
120秒かかつていたのに対し、60℃に予加熱して
おけば約105秒で済むのである。

このように上コイル２８によつて加熱されたロ
ータ１０は、次いで油圧シリンダ３８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の作動により流動槽２
０を介してアフロン粉末Ｐが振動させられ、か
つ、空気供給口２４から圧縮空気が供給されて前
記空気フイルタ２６を通してアフロン粉末Ｐ内を
上昇させられることにより、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
がが没入させられる。

この没入の過程においては、すでにアフロンの
融点以上の温度に加熱されているロータ１０の下
地面と流動槽２０内のアフロン粉末Ｐとが相対移
動しつつ接触する。したがつて、アフロン粉末Ｐ
が下地面に瞬間的に融着し、この第１段階でロー
タ１０の表面に薄い樹脂膜が満遍なく形成され
る。ロータ１０とアフロン粉末Ｐとの静止状態に
おいて融着が行われる場合には、一旦空隙が生ず
るとその空隙はロータ表面上の一定の位置に留ま
るため、その空隙の空気がそのまま樹脂層内に閉
じ込められ易いのに対して、両者が相対移動して
いる場合には空隙がロータ素材表面上を移動する
こととなるため、特定の部分へのアフロン粉末Ｐ
の融着が妨げられることはないのである。

そして、ロータ１０は、没入が開始されてから
例えば20〜30秒程度でアフロン粉末Ｐ内に完全に
埋め込まれ、下コイル３４内に位置させられた状
態となる。この状態となれば、加振機２２による
振動や空気供給口２４からの圧縮空気の供給が停
止され、アフロン粉末Ｐは非流動状態となる。こ
のようにされるのは、ロータ１０の没入後、更に
アフロン粉末Ｐの融着が進行するのであるが、ア
フロン粉末Ｐが流動状態に保たれていると、ロー
タ１０とアフロン粉末Ｐとの境界に空気の通り道
となる部分が生じて、その部分にアフロン粉末Ｐ
が融着しにくくなるからである。

このように、ロータ１０の没入が完了し、かつ
アフロン粉末Ｐが非流動状態とされた後、ロータ
１０はそのアフロン粉末Ｐ内で一定時間例えば60
秒程度そのまま保持され、この保持の過程でロー
タ１０の表面に更に多くのアフロン粉末Ｐが融着
して樹脂層の厚さが徐々に増大する。この過程
で、ロータ１０の熱がアフロン粉末Ｐ側へ逃げる
ため、第１０図から明らかなように、ロータ１０
の温度が徐々に低下していく。そこで、ロータ１
０がある温度、例えば300℃程度まで下がつたと
きコイル電源３６がONとされ、下コイル３４に
例えば3KHz程度の高周波電流が流されてロータ
１０が再加熱される。この工程が二次加熱工程で
あり、この再加熱は、例えば40秒程度続けられ、
ロータ１０が例えば320℃程度まで昇温させられ
た後、下コイル３４への通電が止められる。

そして、このような再加熱の後、ロータ１０は
更にアフロン粉末Ｐ内において一定時間、例えば
60秒前後そのままの状態で保持され、上記再加熱
過程およびこの保持過程で、ロータ１０へのアフ
ロン粉末Ｐの融着による樹脂層は更に厚いものと
なる。この例の場合、再加熱時間とその前後の保
持時間を合わせて約２〜３分程度で、ほぼ1.2mm
程度の樹脂層厚さが得られるが、一般的には目的
とする樹脂層厚さが得られるように保持時間や再
加熱時間が設定されることとなる。なお、再加熱
の後、アフロン粉末内に一定時間保持されるの
は、ロータ１０に与えられた熱をコーテイングに
できる限り有効に利用するためであり、熱効率よ
りサイクルタイムの短縮が望まれるような場合に
は再加熱の終了後直ちにロータ１０を取り出すこ
とも可能である。

このように再加熱および保持も一定の大きさの
電流で一定の時間行われるのであるが、ロータ１
０は、一次加熱後の温度がほぼ一定となるように
されているため、この再加熱工程開始時および再
加熱後の温度もほぼ一定となり、この加熱によつ
て融着する樹脂の厚さにも誤差が生ずることが少
なくなつてロータ表面にはほぼ一定の厚さの樹脂
層が形成されることとなる。

上記のようにアフロン粉末Ｐ内で所望厚さの樹
脂コーテイングが行われたロータ１０は第１図に
示す油圧シリンダ３８の作動により上昇させられ
て、アフロン粉末Ｐ内から取り出されるが、この
取出しの過程でも没入時と同様に加振機２２の振
動および圧縮空気の供給によりアフロン粉末Ｐが
流動状態とされてロータ１０は容易に取り出され
る。そして、この取出し後、ロータ１０は前記搬
送装置によつてマスキング治具６４から保持具４
２ごと取り外された上、装着時とは逆の操作によ
つてマスキング治具６４がロータ１０から取り外
される。

なお、上記実施例においてはロータ１０を恒温
炉にて加熱してからマスキング治具６４を取り付
けるようにしていたが、マスキング治具６４を取
り付けてから加熱するようにしてもよい。

また、上コイル２８を省略し、ロータ１０の流
動槽２０内への没入後に下コイル３４によつて加
熱してアフロン粉末Ｐを融着させることも可能で
あり、この場合にもロータ１０の温度が恒温炉に
おける予加熱によつてほぼ一定とされていること
により、形成される樹脂層の厚さに誤差が生ずる
ことが少なくなる効果が得られる。

さらに、本発明は前述のようなアルミニウム合
金製のロータ１０に限らず、鋼やその他の金属製
のロータに対しても適用可能であつて、アルミニ
ウム製のロータの場合には、熱容量が小さく、ア
フロン粉末中で冷え易いため、前述のような再加
熱を行うことが望ましいが、鋼製等のものの場合
には、熱容量が大きく冷え難いから、その場合に
は再加熱は必ずしも必要ではなくなる。また、コ
ーテイングすべき樹脂層の厚さが比較的薄い場合
も同様である。

また、先の説明では所謂アフロン粉末を例にと
つたが、アフロン粉末に限られるものではなく、
他の各種合成樹脂粉末をコーテイングする場合に
も本発明は適用できる他、コーテイング対象であ
る金属部材としても、前述のようなまゆ形ロータ
に限らず、他のルーツ形ロータ、さらにはルーツ
形ロータ以外の金属部材であつても同様に適用す
ることが可能である。

その他、いちいち説明はしないが、当業者の知
識に基づき種々の改良、変更等を施した態様で本
発明を実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に好適に用いられる
装置と、それによる加熱工程とを示す断面図であ
る。第２図はそのコーテイング工程において樹脂
層が形成されるロータにマスキング治具が取り付
けられた状態を示す正面断面図である。第３図は
同マスキング治具の下マスク部材をロータとの関
係において示す平面図であり、第４図は同治具の
操作部材と共にスプリングリテーナに固定された
上マスク部材を示す平面図である。第５図は上記
上マスク部材を構成するシール部材の底面図であ
り、第６図はその側面断面図である。第７図は上
記下マスク部材の底面図である。第８図は同治具
のロツドに形成された突起と下マスク部材に固定
されたプレートとが係合させられた状態を示す正
面断面図である。第９図は上記ロータの斜視図で
ある。第１０図は上記コーテイング工程を時間と
温度との関係において示すグラフである。 １０：ロータ（金属部材）、１２：回転軸挿通
孔、１４：重量軽減孔、２０：流動槽、２８：上
コイル、３４：下コイル、６４：マスキング治
具、Ｐ：アフロン粉末（合成樹脂粉末）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属部材の表面に合成樹脂粉末をコーテイン
   グする方法であつて、 前記金属部材を室温より高く前記合成樹脂粉末
   の融点より低い範囲内で予め定められた温度に加
   熱する予加熱工程と、 その予加熱された金属部材を前記合成樹脂粉末
   内に没入させるとともにその金属部材を予め定め
   られた電流で予め定められた時間誘導加熱して合
   成樹脂粉末の融点以上の温度まで昇温し、合成樹
   脂粉末を金属部材表面に融着させるコーテイング
   工程と を含むことを特徴とする金属部材の合成樹脂粉末
   コーテイング方法。 ２ 前記コーテイング工程が前記予加熱行程で予
   加熱された金属部材の前記合成樹脂粉末内への没
   入に先立つて予め定められた電流で予め定められ
   た時間誘導加熱して金属部材を合成樹脂粉末の融
   点以上の温度に加熱する一次加熱工程と没入後に
   予め定められた電流で予め定められた時間誘導加
   熱して融点以上の温度に再加熱する二次加熱工程
   とを含むものである特許請求の範囲第１項記載の
   コーテイング方法。 ３ 前記予加熱温度が60℃以下の温度である特許
   請求の範囲第１項または第２項記載のコーテイン
   グ方法。 ４ 前記予加熱が恒温炉において行われる特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の
   コーテイング方法。 ５ 前記金属部材がルーツ型流体送給機のロータ
   素材であり、前記合成樹脂粉末がテトラフルオル
   エチレンとエチレンとの共重合体である合成樹脂
   の粉末である特許請求の範囲第１項ないし第４項
   のいずれかに記載のコーテイング方法。