JPS614884A - ル−ツ式流体送給機用まゆ形ロ−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 本発明はルーツ式流体送給機に用いられるまゆ形ロータ
の製造方法に関するものである。

先行技術 ルーツ式ブロア、ルーツ式ポンプ等のルーツ式流体送給
機に用いられるまゆ形ロータの一種に、ロータ本体の外
周面に樹脂層を備えたものがある。

斯る形式のまゆ形ロータによれば、表面の樹脂層によっ
てロータの相互干渉が吸収されるので、相互間のクリア
ランスを可及的に小さくできる特徴がある。そして、そ
のようなまゆ形ロータの樹脂層は一般に、鉄、アルミニ
ウム等の金属製であるロータ本体に比較して熱膨張率が
数倍も大きいのが一般的である。それ故、ロータの外形
寸法の熱膨張変化を小さくするために、樹脂層の厚みを
前記特徴が維持される範囲で出来るだけ薄く、たとえば
０．３乃至０．５０とすることが望まれる。上記樹脂層
を構成する樹脂には、ルーツ式過給機における気体の断
熱圧縮により発生する熱や、機械的損失によって発生す
る熱等により、たとえば１００乃至１２０℃の温度とな
っても充分耐え得るように、耐熱性の高い高価な材質が
使用されるのもその理由の一つである。

発、明が解決すべき問題点 しかしながら、ロータ本体の外周面に樹脂層を形成する
ために流動浸漬法、静電塗装法、樹脂シート圧着法等の
樹脂層形成方法が試みられているが、それ等は量産性が
乏しく、或いは形成される樹脂層に充分な精度が得られ
なかった。すなわち、流動浸漬法は上昇気流によって流
動状態とされた樹脂粉体中に樹脂の融点以上に昇温させ
られたワークが浸漬されるのであるが、−回の浸漬では
僅かの膜厚、たとえば０．１５　ｍｍ程度しか得られな
いため、再昇温および再浸漬を繰り返す必要がある。

結局、所望の樹脂層の膜厚を得ようとすると、５乃至６
回の浸漬があり、１個のロータを生産するのにたとえば
２乃至３時間を必要としていた。また、静電塗装法によ
れば、１回の塗装でｏ、　ｉ　ｍ程度膜駒しか得られず
、上記流動浸漬法よりも更に多くの時間を要し、生産性
がきわめて低くなるとともに、上記両方法による樹脂層
の表面形状は凹凸が激しく、仕上げ加工を要するととも
に、仕上げによって削除される樹脂量が多くなって、実
際にロータ本体の外周面に固着される樹脂の割合（歩留
り）が充分に得られない欠点があった。

一方、ロータ本体の外周面に一定膜厚の樹脂シートを巻
き着けて熱圧着する方法においては、１回の巻き着けで
略所望の膜厚が得られ、しかも樹脂の歩留りが大幅に改
善される特徴がある反面、樹脂シートをロータ本体の外
周面に押圧ローラにて押し付ける際、ロータ本体外周面
の凹部と凸部とにおける押圧ローラの面圧が異なること
が避けられす、それに起因して、ロータ本体の外周面に
形成された樹脂層の膜厚がばらつく不都合があった。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、（１）前記まゆ形ロータと同
様な形状の外周面を備えた成形型と前記ロータ本体とを
、それ等の間に前記樹脂層の厚みと同様な間隙を形成し
つつ、前記ルーツ式流体送給機内において用いられる一
対のまゆ形ロータと同様な位相関係をもって略水平な平
面内に位置する互いに平行な軸線まわりに逆向きに回転
させる回転工程と、（２）その工程に先立ってまたはそ
れと同時に、前記ロータ本体を加熱する加熱工程と、（
３）前記成形型と前記ロータ本体との間に樹脂材料を挟
み込み、そのロータ本体の外周面に前記樹脂材料を溶着
させて、前記樹脂層を形成する成形工程と、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、前記樹脂層の厚みに相当する間隙が
形成された成形型とロータ本体との間に樹脂材料が挟み
込まれつつ両者が回転させられることにより、挟み込ま
れた樹脂材料が圧縮されかつロータ本体の外周面に溶着
させられる。それ故、ロータ本体の外周面に樹脂層か能
率良くしかも歩留り良く形成される一方、その樹脂層の
厚みは前記ロータ本体と成形型との間隙に相当する厚み
にきわめて精度良く形成されるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図はルーツ式流体送給機の−・種である、車両用ル
ーツ式過給機１０の正面断面図および側面断面図である
。図において筒状のハウジング本体１２の両端開口がエ
ンドプレート１４および１６によってそれぞれ塞がれる
ことにより、気密なポンプ室１８が形成されている。ポ
ンプ室１８内には一対のまゆ形ロータ２０および２２が
互いに平行な軸線まわりに回転可能に設けられている。

まゆ形ロータ２０および２２は、両端部がエン［プレー
ト１４および１６にローラベアリングを介して回転可能
に支持された回転軸２４および２６に固設されている。

回転軸２４の一端には■ベルト２８を介してエンジン等
に設けられた図示しない■プーリ３０が固定されており
、この■プーリ３０を介して伝達された回転力が回転軸
２４および２６の他端に固定された互いに噛み合うタイ
ミングギア３２および３４を介して他方の回転軸２６に
伝達されるようになっている。タイミングギア３２およ
び３４は、同歯数であり、まゆ形ロータ２０および２２
は互いに逆方向へ同じ速度で回転駆動されるようになっ
ている。まゆ形ロータ２０および２２が、たとえば第２
図の矢印に示した方向に回転駆動されると、吸入口３６
を経て吸入された空気が吐出口３８を経てエンジンへ圧
送されるのである。

まゆ形ロータ２０および２２は全く同様に構成されてい
るので、以下、まゆ形ロータ２ｏについて説明する。ま
ゆ形ローフ２ｏは鉄或いはアルミ合金製のロータ本体４
０とそのロータ本体４ｏの外周面に形成された樹脂層４
２とから成り、全体としてまゆ形を成している。ロータ
本体４ｏには過給８１０の回転軸２４を嵌め入れるため
の中央孔４４が形成されるとともに、一対゛の羽根部に
はそれぞれ貫通孔４６が形成されて重量が軽減されてい
る。樹脂層４２は一般に０．３乃至０．５１１１程度の
厚さに形成され、たとえば「アフロン」なる商品名のテ
トラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体である樹
脂から成る。

以上のように構成されたまゆ形ロータ２０は、第４図お
よび第５図に示す装置による樹脂層形成工程を経て製造
される。

第４図および第５図において、駆動軸５ｏおよび５２は
略水平な平面内において互いに平行な軸線まわりに回転
駆動される駆動軸であり、それ等駆動軸５０および５２
は互いに同じ速度で逆向きに回転駆動されるようになっ
ている。すなわち、第４図において駆動軸５０は右★わ
りに、駆動軸５２は左まわりに回転駆動される。前記ロ
ータ本体４０は駆動軸５０上において着脱可能に固定さ
れるようになっており、成形型５４は駆動軸５２に固定
されている。成形型５４はまゆ形ロータ２０と同様寸法
の外周面５６を備えており、その端部においてまゆ形の
フランジ５８および６０がそれぞれ固定されている。

ロータ本体４０および成形型５４は、ルーツ式過給機１
０におけるまゆ形ロータ２０および２２と同様の位相関
係をもって駆動軸５０および５２上に固定されており、
それ等ロータ本体４０と成形型５４との隙間は、前記樹
脂Ｎ４２の厚み寸法に対応した寸法に正確に規制されて
いる。

上記ロータ本体４０と成形型５４との隙間の上方には粉
体または粒体状の樹脂材料６３を所定の供給速度で供給
するホッパー装置６４が設けられている。ホッパー装置
６４には、樹脂材料６３の供給を開始または停止させる
シャッタ６６と、そのシャッタ６６が開かれたとき樹脂
材料６３が流出させられる流出口６８が備えられており
、ホッパー装置６４はロータ本体４０および成形型５４
の回転に伴ってそれ等と干渉しないように、また流出口
６８がロータ本体４０と成形型５４との間の隙間の上方
に出来るだけ近接して位置するように、図示しない駆動
機構によりロータ本体４０の回転に同期して所定の運動
軌跡に沿って移動させられるようになっている。また、
ロータ本体４０および成形型５４の近傍またはその内部
には、伝熱ヒータ、誘導加熱装置或いは赤外線加熱装置
等の加熱装置がそれぞれ配設されており、ロータ本体４
０が樹脂層４２を構成すべき樹脂材料６３の分解温度以
下であり且つ熔融温度以上の温度、たとえば３２０乃至
３４０℃程度に加熱されるようになっている。また、成
形型５４は樹脂の融点程度の温度、たとえば２６０“Ｃ
程度に加熱されるようになっている。

次に上述のように構成された装置を用いてロータ本体４
０の外周面に樹脂層４２を形成する製造工程を説明する
。

まず、駆動軸５０上にロータ本体４０を装着し、駆動軸
５０および５２を回転駆動する。また、それに先立って
またはそれと同時にロータ本体４０および成形型５４を
前述の加熱装置によって所定”の温度に加熱する。その
後、ホッパｒ装置６４のシャッタ６・６を開き、その流
出口６８から粉体または検体状の樹脂材料６３をロータ
本体４０と成形型５４との間に汰出させる。このとき、
樹脂材料６３の安息角（４５°程度）により、ロータ本
体４０と成形型５４との間の隙間の上方には、適当な量
の粉だまりが形成され、その隙間内に樹脂材料６３が均
一に充填される。

ロータ本体４０および成形型５４は第４図の矢印に示す
方向に側転駆動されるから、樹脂材料６３はそれ等ロー
タ本体４０と成形型５４との間に挟まれ圧縮されるが、
ロータ本体４０は樹脂の融点以上に加熱されているので
、粉体または粒体状の樹脂材料６３は溶解されて緻密な
樹脂［４２を形成する。この樹脂Ｊｌｉｉ４２は、成形
型５４の温度が樹脂の融点程度の温度であるから、樹脂
を充分に溶解させる高い温度に加熱されているロータ本
体４０の外周面に溶着させられる。このため、樹脂層４
２は、ロータ本体４０および成形型５４の回転に伴って
連続的に形成され始める。第４図はこの状態を示す。

このようにして、ロータ本体４０が１回転させられるこ
とによりその外周面に樹脂層４２が能率良く、しかも歩
留り良（形成されるのであるが、その厚みもきわめて精
度良く形成されている。すなわち、前記ロータ本体４０
の外周面と成形型５４の外周面５６との間隙は前記樹脂
層４２の厚みに対応する値（たとえば、樹脂の熱膨張を
考慮した樹脂Ｎ４２の厚み寸法）に常時正確に維持され
ているので、樹脂層４２の厚みはロータ本体４０の外周
面上の全ての場所において一定の厚みに形成されるので
ある。

このように、本実施例によれば、互いに逆方向に回転す
るロータ本体４０と成形型５４との間に形成された隙間
が樹脂層４２の厚みに対応した寸法に正確に維持される
ので、ロータ本体４０の外周面に形成された樹脂層４２
の厚みがその周方向の位置に拘らず正確に形成される。

この結果、樹脂層４２形成後のまゆ形ロータ２０は、仕
上げ加工を殆ど要することなくハウジング内に組み込ま
れ得ることとなり、高価な樹脂材料の歩留りが大幅に向
上する。しかも、樹脂層４２の所望の厚みがロータ本体
４０を１回転回転駆動させる間に形成されるので、きわ
めて能率的に樹脂層４２が形成される。したがって、ま
ゆ形ローフ２０を能率良く、かつ安価に製造できること
となる。

なお、前述の実施例においては、樹脂材料６３が粉体ま
たは粒体状とされていたが、シート状に予備成形された
ものであっても良い。

以上、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一適用例であるまゆ形ロ
ータを含むルーツ式過給機を示す正面断面図および側面
断面図である。第３図は第１図および第２図のまゆ形ロ
ータを説明する図である。 第４図および第５図は、第３図のまゆ形ロータの製造に
用いる装置をそれぞれ示す正面断面図、および第４図の
Ｖ−Ｖ視一部所面図である。 １０：ルーツ式過蕗機（ルーツ式流体送給機）４０：ロ
ータ本体　　　４２：樹脂層 ５４：成形型　　　　　５６：外周面 出願人　　トヨタ自動車株式会社 第２図 第４図 第５１！Ｉ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロータ本体の外周面に樹脂層を備えたルーツ式流
   体送給機用まゆ形ロータの製造方法であって、 前記まゆ形ロータと同様な形状の外周面を備えた成形型
   と前記ロータ本体とを、それ等の間に前記樹脂層の厚み
   と同様な間隙を形成しつつ、前記ルーツ式流体送給機内
   において用いられる一対のまゆ形ロータと同様の位相関
   係を以て略水平な平面内に位置する互いに平行な軸線ま
   わりに逆向きに回転させる回転工程と、 該工程に先立ってまたはそれと同時に、前記ロータ本体
   を加熱する加熱工程と、 前記成形型とロータ本体との間に樹脂材料を挟み込み、
   該ロータ本体の外周面に前記樹脂材料を溶着させて前記
   樹脂層を形成する成形工程を含むことを特徴とするルー
   ツ式流体送給機用まゆ形ロータの製造方法。
2. （２）前記成形工程は、粉体状の樹脂材料を流し込むこ
   とによって、前記成形型と該ロータ本体との間に樹脂材
   料を挟み込むものである特許請求の範囲第１項に記載の
   ルーツ式流体送給機用まゆ形ロータの製造方法。