JPH0514114B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、ルーツ式流体送給機用ロータの製
造方法に関するものである。

従来技術とその問題点 過給機、送風機、圧縮機等流体を送給する送給
機の一種に、中心部から放射状に延び出す羽根を
数葉備えた一対のロータを回転位相をずらして取
り付け、それらロータを互いに逆方向に回転させ
ることによつて気体、液体などの流体を圧送する
ようにしたルーツ式流体送給機がある。

このルーツ式流体送給機のロータとして、その
外周面上に比較的薄肉の合成樹脂層が固設された
ものが知られている。ロータ間の隙間を可及的に
狭くして送給効率を上げるため、またたとえロー
タとロータとが接触した場合にも衝撃を吸収する
ようにするために、金属製ロータ本体の外周面上
に合成樹脂層を固着するのである。

しかしながら、斯るロータの製造に際して、合
成樹脂層をロータ本体の外周面上に形成する方法
としては、流動浸漬法、静電粉体塗装法など各種
の方法が考えられるが、いずれの方法も所望の膜
厚を形成するのに長時間を要し、更に合成樹脂層
の形成後において仕上げ加工をすることが必要で
あるなど、製造作業に多くの手間と時間とがかか
るという問題があつた。

例えば、流動浸漬法によつて合成樹脂層を形成
する場合には、まずロータを洗浄し、次いで合成
樹脂の溶融温度まで昇温させ、流動状態の粉体樹
脂中に浸漬する必要がある他、一回の浸漬で形成
される合成樹脂の膜厚はたとえば0.15mm程度であ
るために、所望の膜厚（0.3〜0.5mm位）を得るた
めにはこれらの再昇温および再浸漬作業を繰り返
さなけらばならず、全体として非常に長時間を要
するのである。

また、静電粉体塗装法を用いて合成樹脂層を形
成する場合にもロータの洗浄、加熱が必要である
ほか、一回の塗装で0.1mm程度の膜厚しか得られ
ず上記所望の膜厚を形成するのに更に長時間を要
する。加えて、これらの方法によつて形成される
合成樹脂層の表面は不均一であつて必要精度に対
し不充分であるため、その後において仕上げ加工
が必要となる問題があり、合成樹脂層の形成に多
大な手間と時間とが必要となるのである。

他方、前記合成樹脂層をロータ本体上に形成す
るために、射出成形法を用いることが考えられ
る。しかし、この射出成形法を、合成樹脂層の厚
さが比較的薄いものに対して適用することは非常
に困難である。すなわち、このような射出成形法
においては、ロータ本体が成形型内にインサート
されることにより形成された成形キヤビテイ内を
樹脂が周方向にまわり込みかつ幅方向に流れて流
出孔から一部オーバーフローさせられることとな
るが、上記ロータ本体の外周面上に固設される樹
脂は一般に耐熱性の高い樹脂であるため本来的に
流動（溶融）状態での粘度が高く、また狭いキヤ
ビテイ内を流動する途中において温度が低下して
一層流動性が低下する。その結果、樹脂がキヤビ
テイ内に万遍なく充填されることが困難となり、
射出時間が長く、しかも欠肉が生じることが避け
られないのである。

問題点を解決するための手段 本発明はこのような問題を解決するために為さ
れたものであり、その要旨とするところは、(イ)前
記ロータ本体を形成すべき金属母材を、押出しま
たは引抜くことによつて、断面が前記ロータ本体
と同様の形状をなす長手状の中間製品を成形する
中間製品成形工程と、(ロ)次いで、前記中間製品を
前記第一ダイスのダイス孔よりも前記合成樹脂層
の厚みに対応する寸法だけ大きい第二ダイスのダ
イス孔に通し、かつ第二ダイス内から流動状態の
合成樹脂を前記中間製品とともに連続的に押し出
して、該中間製品の外周面上に前記合成樹脂層を
形成する樹脂層形成工程と、(ハ)外周面上に合成樹
脂層が形成された前記中間製品をその長手方向に
直角な面にて前記ロータと同じ寸法に切断する切
断工程とを、含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、中間製品成形工程において
成形された長手状の中間製品が、第二ダイスのダ
イス孔を通過するとき、合成樹脂が第一ダイスの
ダイス孔よりも樹脂層の厚みに対応する寸法だけ
大きい第二ダイスのダイス孔から中間製品ととも
に押し出されて、その外周面上に一挙に合成樹脂
層が形成される。そして、切断工程において合成
樹脂層が形成された中間製品が切断されることに
より、きわめて能率的にロータが製造されること
ができるのである。

また、第二ダイスのダイス孔は比較的高い精度
で加工形成されているので、合成樹脂層の肉厚を
一定寸法に、また表面を平滑に形成することがで
き、このためその後の仕上げ加工が節減もしくは
省略され得、以て合成樹脂層形成のための所要時
間が大幅に短縮されることとなつたのである。

実施例 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。

第２図は、本発明を適用すべきロータの一具体
例を示したものである。図において、ロータ８は
ロータ本体１０とその外周面に所定厚み（たとえ
ば0.3〜0.5mm）に固設された合成樹脂層１６とか
ら成る。ロータ８はアルミニウム等の金属製のも
のであつて、その形状は中心部から互いに反対方
向に延び出す一対の羽根を備えて全体としてまゆ
形を成し、そしてその中心部に回転軸と嵌合すべ
き嵌合孔１２が、またこの嵌合孔１２を間に挟ん
で互いに対称位置に軽量化のための貫通孔１４が
形成されている。

第１図は、このようなロータ８を製造するに際
して、ロータ本体１０の外周面上に合成樹脂層１
６を形成する工程を示したものである。図におい
て１８はロータ本体１０を形成すべき金属母材
（アルミニウム）を押出し加工するための第一ダ
イスであり、また２０は合成樹脂を押出し加工す
るための第二ダイスである。第一ダイス１８は第
２図に示すロータ本体１０の外周形状と同様の形
状を備えたダイス孔２２を備え、金属母材は予め
所定温度に加熱されて溶融させられた後このダイ
ス孔２２から連続的に押出されることにより、断
面形状がまゆ形をなす長手状の中間製品２４に成
形される。押出し成形された中間製品２４は、第
一ダイス１８の下流に配置された冷却装置として
のエアノズル２６から吹き出されるエアによつて
所定温度まで冷却される。ダイス１８を通つて出
て来る中間製品２４は、未だ温度が高く（通常
500℃程度）、そのような中間製品２４に対して第
二ダイス２０から押し出される樹脂を接触させる
と、樹脂が分解してしまうからである。このた
め、エアノズル２６からの冷却空気の噴出量は、
中間製品２４の温度が樹脂の分解温度以下となる
ように、また中間製品２４の温度が樹脂の溶融温
度以下に下がらないように予め設定されている。

本実施例に用いられる樹脂は、テトラフルオル
エチレンとエチレンとを共重合させた樹脂であつ
て、溶融温度が高く、このため中間製品２４の冷
却温度の下限値は280℃程度以上に設定されてい
る。

第一ダイス１８から送り出された中間製品２４
は、その下流に設けられた第二ダイス２０を貫通
させられる。第二ダイス２０には樹脂注入孔２８
と、環状の樹脂通路３０と、ダイス孔３２とが設
けられており、ノズル３４から樹脂注入孔２８に
注入された溶融状態の樹脂がダイス孔３２から吐
出されるようになつている。すなわち、ダイス孔
３２の形状は、中間製品２４の断面形状よりも、
換言すれば第一ダイス１８のダイス孔２２よりも
前記合成樹脂層１６の厚みに対応する寸法だけ僅
かに大きなまゆ形状とされている。このため、中
間製品２４の外周面とダイス孔３２の内壁面との
間に前記樹脂通路３０に連通する一定の隙間（合
成樹脂層１６の肉厚に対応した量の隙間）が形成
されているのである。したがつて、ダイス孔３２
から押し出された樹脂は、中間製品２４の外周面
を一定厚さで被覆した状態に成形され、そして中
間製品２４の前進移動と共に第二ダイス２０内か
ら連続的に送り出されることとなる。本実施例に
おいては、中間製品２４は、押し出し直後であつ
て樹脂の溶融温度よりも高い温度を保つているた
め、中間製品２４に接触した樹脂は溶融状態を保
つて中間製品２４の外周面に良好に溶着する。こ
れによつて、再加熱を要することなく、押出し成
形された樹脂層１６が中間製品２４において層状
に固着されるのである。

第二ダイス２０から押し出されて中間製品２４
を被覆した樹脂は、その下流に配置されたエアノ
ズル３６から吹き出されるエアによつて強制的に
冷却、固化される。このようにして、外周面上に
合成樹脂層１６が形成された中間製品２４は、図
示しない切断装置によつてその長手方向に直角な
切断面をもつてロータ８と同じ寸法に切断され
る。中間製品２４の切断によつて製造されたロー
タ８は、その後、必要に応じて切断端面に仕上げ
加工が施されて最終製品となる。なお、第二ダイ
ス２０のダイス孔３２は、合成樹脂層１６の収縮
代を予め見込んで形成されているため、樹脂層１
６の外周面の仕上げ加工を要することなく高精度
のロータ８の外周形状が得られる。

以上説明したように、本実施例によれば、押出
しによつて成形されたアルミニウム製中間製品２
４が未だ清浄性を保ちかつ余熱をもつている間
に、その表面に対して樹脂を押し出して合成樹脂
層１６を成形するようにしたものである。したが
つて、一旦でき上がつた個々の金属製ロータ本体
の外周面上に合成樹脂層を形成する従来の場合と
比較して、合成樹脂層で被覆すべき金属表面を洗
浄し、また加熱することは必要ないのである。

また、合成樹脂層は押出しによつて一挙に所望
の膜厚の層として形成され、かつその押出し工程
は中間製品２４の押出し成形に引き続いてほぼ同
時に為されるため、全体としての製造時間は大幅
に短縮されるのである。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は
その他の態様において実施することも可能であ
る。

例えば、本発明を適用すべきロータは上記のよ
うなまゆ形のものに限られず、羽根を三葉もしく
はそれ以上備えたものであつても良く、その組成
材料もアルミニウム以外の金属材であつても良い
のである。

またこのようなロータを形成すべき中間製品が
引抜き加工によつて成形される場合にも本発明を
適用することが可能である。更に、上記実施例に
おいて、中間製品２４を冷却するために噴出され
るエアの量は、中間製品２４の温度、樹脂の種
類、即ちその分解温度、溶融温度等との兼ね合い
によつて適宜定めることができ、また冷却手段と
してかかるエアの噴出以外の手段を用いること
も、また場合によつて冷却工程を省略することも
可能である。

また、前述の実施例によれば、押出し成形に引
き続いて中間製品２４が第二ダイス２０を通過さ
せられるように構成されているが、押出し成形さ
れた中間製品２４が別の場所において第一ダイス
１８と独立に設けられた第二ダイス２０を通過さ
せられて合成樹脂層１６が形成されるようにして
も良い。このような場合には、第二ダイス２０に
おける樹脂層形成工程の前段階において、中間製
品２４を洗浄または加熱するための洗浄装置や加
速装置を必要とするが、合成樹脂層１６が所定の
膜厚に一挙に形成され得るという点において前述
の実施例と同様の効果が得られる。

その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲に
おいて当業者の知識に基づき種々の変更、改良を
加えた態様で実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一適用例であるロータ製造
工程の要部を示す説明図であり、第２図は、第１
図の工程によつて製造されるロータの正面図であ
る。 １０…ロータ本体、１６…合成樹脂層、１８…
第一ダイス、２０…第二ダイス、２２，３２…ダ
イス孔、２４…中間製品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロータ本体の外周面上に合成樹脂層を備えた
   ルーツ式流体送給機用ロータを製造する方法であ
   つて、 前記ロータ本体を形成すべき金属母材を第一ダ
   イスのダイス孔を通して連続的に押出しまたは引
   抜くことによつて、断面が該ロータ本体の断面と
   同様の形状を成す長手状の中間製品を成形する中
   間製品成形工程と、 次いで、前記中間製品を前記第一ダイスのダイ
   ス孔よりも前記合成樹脂層の厚みに対応する寸法
   だけ大きく第二ダイスのダイス孔に通し、かつ該
   第二ダイス内から流動状態の合成樹脂を前記中間
   製品とともに連続的に押し出して、該中間製品の
   外周面上に前記合成樹脂層を形成する樹脂層形成
   工程と、 外周面上に前記合成樹脂層が形成された前記中
   間製品をその長手方向に直角な面にて前記ロータ
   と同寸法に切断する切断工程と を含むことを特徴とするルーツ式流体送給機用ロ
   ータの製造方法。