JPS6116283A - ル−ツ式流体送給機用ロ−タの製造方法 - Google Patents

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】 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って気体、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
かかかるという問題があった。

例えば、流動浸漬法によって合成樹脂層を形成する場合
には、まずロータを洗浄し、次いで合成樹脂の熔融温度
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、−回の浸漬で形成される合成樹脂の膜厚はたと
えばＯ−１５１＋＋＋＋程度であるために、所望の膜厚
く０．３〜０．５１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、−回の塗
装で０．１龍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、これらの方法によって形成される合成樹
脂層の表面は不均一であっ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件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
形キャビティ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層オーハ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、また狭いキャビティ内を流動
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、樹脂がキャビティ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
よって、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
ータと同し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ごとに
より、きわめて能率的にロータが製造されることかでき
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−・定寸法に、
また表面を手順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っ
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０．３〜０．５＋ｉ
＋＋）に固設された合成樹脂層１６とから成る。ロータ
８はアルミニうム等の金属製のものであって、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１６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１
０を形成すべき金属母材（アルミニウム）を押出し加工
するだめの第一ダイスｔ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
よって所定温度まで冷却される。ダイス１８を通って出
て来る中間製品２４は、未だ温度が高く　（通常５００
°Ｃ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って、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２８
０°Ｃ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３
０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に注入された熔融状態の樹脂がダイス
孔３２から吐出されるようになっている。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
通ずる一定の隙間（合成樹脂Ｎ１６の肉厚に対応した量
の隙間）が形成されているのである。したがって、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、押し出し直後であって樹脂の溶融温度よりも
高い温度を保っているため、中間製品２４に接触した樹
脂は溶融状態を保って中間製品２４の外周面に良好に落
着する。これによって、再加熱を要することなく、押出
し成形された樹脂［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って強制的に冷却、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ってその長手
方向に直角な切断面をもってロータ８と同じ寸法に切断
される。

中間製品２４の切断によって製造されたロータ８は、そ
の後、必要に応し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１６の外周面の仕上げ加工を要するこ
となく高精度の口−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、押出しによっ
て成形されたアルミニウム製中間製品２４が未だ清浄性
を保ちかつ余熱をもっている間に、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。したがって、一旦でき上がった個々の金属製
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、また加熱することば必要ないのである。

また、合成樹脂層は押出しによっ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、本発明を通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
たものであっても良く、その組成材料もアルミニウム以
外の金属材であっても良いのである。

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
工によっ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、」１記実施例において、中間製品２
４を冷却するために噴出されるエアの量は、中間製品２
４の温度、樹脂の種類、即ちその分解温度、溶融温度等
との兼ね合いによって適宜定めるこ・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、また場合によっ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２ｏ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２ｏ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２．第二ダイ
ス２ｏにお番ノる樹脂層形成工程分前段階において、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で当
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図の工程によっ
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　　２ｏ：第二ダイス　　′２２．３２：ダイス孔　
　２４：中間製品出願人　　ｌ・ヨク自動車株式会社 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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って、 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っ
   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い第二
   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。