(57)【要約】【課題】複合材料からなる溶射用材料を提供するについて、任意の材料組み合わせを採用することができるようにする。【解決手段】溶射用ノズルに供給自在に形成され、溶射用ノズルにおける加熱によって溶融し、溶射対象部に溶射される溶射用線材において、複数種の線部材６，７が径方向に合わさる状態に係合されて一体化した線状体を構成してある。【選択図】　　　　図２
2004143514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶射用ノズルに供給自在に形成され、溶射用ノズルにおける加熱によって溶融し、溶射対象部に溶射される溶射用線材であって、
複数種の線部材が径方向に合わさる状態に係合されて一体化した線状体を構成してある溶射用線材。
【請求項２】
隣接する前記線部材どうしは、互いを嵌合自在な嵌合部で一体結合してある請求項１に記載の溶射用線材。
【請求項３】
隣接する前記線部材どうしは、カシメて一体結合してある請求項１に記載の溶射用線材。
【請求項４】
隣接する前記線部材どうしは、互いに撚り合わせて撚り線状態にして一体化してある請求項１に記載の溶射用線材。
【請求項５】
前記線部材は、亜鉛製線部材とアルミニウム製線部材である請求項１〜４の何れか一項に記載の溶射用線材。
【請求項６】
溶射用ノズルに供給自在に形成され、溶射用ノズルにおける加熱によって溶融し、溶射対象部に溶射される溶射用線材を製造する溶射用線材の製造方法であって、
複数種の線部材を用意し、それぞれの線部材を径方向に合わさる状態に係合して一体化した線状体に成形する溶射用線材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶射用ノズルに供給自在に形成され、溶射用ノズルにおける加熱によって溶融し、溶射対象部に溶射される溶射用線材、及び、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の溶射技術としては、溶射用ノズルの内部に線材状の溶射用材料を供給し、ノズル内でその溶射用線材にエネルギーを与えることで液化又は気化又は微粒子化し、流体として溶射対象部に発射して付着させ、溶射膜を形成するものがあり（例えば、特許文献１参照）、前記溶射用線材としては、例えば、金属や合成樹脂等の単独材料からなるものがあった。
また、前記溶射膜そのものを複合材料による溶射で形成するような場合には、図８に示すように、複合材料を構成する夫々の溶射用線材２０，２１と、複数種の溶射用線材を受け入れることができる溶射用ノズル２２を用意し、各溶射用線材２０，２１を各別に巻き取った各ドラム５から、前記溶射用ノズル２２にそれぞれ繰り出しながら供給し、上述の手順通りに溶射することが実施されている。尚、各溶射用線材の製造方法としては、通常の単一材料の線材を形成する製法によるもので、例えば、押し出し成形等によって実施されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１３２２６６号公報（段落番号〔０００５〕、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の溶射技術によれば、複合材料による溶射を実施するような場合、上述のように、複数の溶射用線材を個別に用意し、それぞれのドラムから溶射用ノズルに溶射用線材を供給する必要があり、溶射用設備そのものが大型化すると共に、操作が煩雑になり易い問題点があった。
尚、この様な問題点を解消するものとして、例えば、溶射用線材を形成する際に、複合材料を基に混合し（金属であれば合金にし）て、単一の溶射用線材を用いて溶射することが考えられる。しかし、この場合は、複合材料として混ぜ合わす物同士の相性が問題となり、中には混合すると極めて物性が低下すると言った組み合わせもあり、どんな材料の組み合わせにでも適用できるものではないという新たな問題点が生じてくる。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、複合材料からなる溶射用材料を提供するについて、任意の材料組み合わせを採用することができる溶射技術を提供するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、溶射用ノズルに供給自在に形成され、溶射用ノズルにおける加熱によって溶融し、溶射対象部に溶射される溶射用線材において、複数種の線部材が径方向に合わさる状態に係合されて一体化した線状体を構成してあるところにある。
【０００７】
請求項１の発明の特徴構成によれば、複数種の線部材が径方向に合わさる状態に係合されて一体化した線状体を構成してあるから、複数種の線部材を使用できながらも、全体的には一本の線材の形態をとることができ、溶射用設備としては、コンパクトなものを使用することができると共に、一本の線材のみを溶射ノズルに供給するだけでよいから、操作も煩雑になり難い。勿論、当該溶射用線材は、複数の溶射用線材を受け入れることが可能な溶射用ノズルにおいても、単一の線材として使用することができる。即ち、各種溶射用設備に対応することが可能である。
そして、例えば、合金にすることが困難な金属同士でも、前記径方向に合わさる状態に係合させて一体化した線状体を構成してあるだけであるから、相互の相性は問題なく、任意の材料の組み合わせを採用することが可能となる。
また、線状体を構成する複数種の材料の比率は、用いる線部材の太さを選択することで任意の値に調整することができ、材料配合操作を極めて簡単に行うことができる。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成は、隣接する前記線部材どうしは、互いを嵌合自在な嵌合部で一体結合してあるところにある。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記嵌合部そのものを簡単な構造にしても、確実に複数種の線部材同士を一体結合することが可能となり、溶射用線材の生産性の向上を図ることが可能となる。
【００１０】
請求項３の発明の特徴構成は、隣接する前記線部材どうしは、カシメて一体結合してあるところにある。
【００１１】
請求項３の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、カシメで一体結合してあるから、複数種の線部材どうしが外れ難く、より一体性が高まる。従って、溶射用線材の取り扱いが多少粗雑であっても各線部材どうしが分離することが無く、取扱性が向上する。
【００１２】
請求項４の発明の特徴構成は、隣接する前記線部材どうしは、互いに撚り合わせて撚り線状態にして一体化してあるところにある。
【００１３】
請求項４の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、複数種の線部材同士を撚り合わせるだけで溶射用線部材を形成することができ、生産性を向上させることが可能となる。また、各線部材は、素線のまま撚り合わせるだけでよいから、各素線に嵌合部を形成するような手間が省けコストダウンを叶えることが可能となる。
【００１４】
請求項５の発明の特徴構成は、前記線部材は、亜鉛製線部材とアルミニウム製線部材であるところにある。
【００１５】
請求項５の発明の特徴構成によれば、請求項１〜４の何れかの発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、合金化すると非常に脆い物になり、合金化が不可能であった亜鉛とアルミニウムを、断面的に結合させた状態で溶射に用いることで、脆さのない状態で溶射対象部に合金膜を形成することが可能となる。
【００１６】
請求項６の発明の特徴構成は、溶射用ノズルに供給自在に形成され、溶射用ノズルにおける加熱によって溶融し、溶射対象部に溶射される溶射用線材を製造する溶射用線材の製造方法において、複数種の線部材を用意し、それぞれの線部材を径方向に合わさる状態に係合して一体化した線状体に成形するところにある。
【００１７】
請求項６の発明の特徴構成によれば、外形は一本でありながら、複数種の線部材を備えた溶射用線部材を構成することができる。そして、互いの線部材同士は係合によって一体化されているだけであるから、化学的な相性が問題となることが無く、合金のように混ざり合うことによって物性が低下すると言ったことが無く、極めて安定な状態での溶射用線部材を形成することが可能となる。
また、通常の温度環境下での製造が可能であり、例えば合金化する時のように熱間加工の必要が無く、製造設備のコストダウンを図ることが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１９】
図１は、溶射対象部１に対して、本発明の溶射用線材３を用いて、金属の溶射を行っている状況を示すものであり、溶射用ノズル２を溶射対象部１に向けて作動させることで、溶射用線材３で供給された金属が、溶けた状態で溶射対象部１に吹き付けられて、溶射対象部１上に溶射膜４を形成することができるものである。
【００２０】
前記溶射用ノズル２は、図に示すように、溶射用線材３を受け入れて溶射方向に導入する線材導入部２ａ、前記線材導入部２ａから導入される溶射用線材３を加熱する加熱部２ｂ、前記加熱部２ｂで加熱されて溶融した状態の前記溶射用線材３に流体を吹き付けて一緒に前記溶射対象部１に吹き付ける吹き付け部２ｃを設けて構成してある。
【００２１】
また、前記溶射用ノズル２には、ドラム５に巻き取られた一本の溶射用線材３が供給されると共に、前記加熱部２ｂを作動させるための電気（又は、ガス）や、前記吹き付け部２ｃから吐出される流体をそれぞれ供給される。
【００２２】
前記溶射用線材３は、上述のように、溶射用ノズル２に供給自在に形成され、溶射用ノズル２における加熱によって溶融し、溶射対象部１に溶射することができるもので、複数種（本実施形態では二種類）の線部材３ａが径方向に合わさる状態に係合されて一体化した線状体を構成してある（図２〜５参照）。
【００２３】
本発明に係わる溶射用線材３を用いた溶射によれば、一本にまとめられた線材をもって溶射できるから、溶射設備は極めて簡単なものを使用できながら、複数種の線部材の特性を生かした溶射膜４を形成することが可能となる。
【００２４】
線部材３ａどうしの係合構造に関しては、さまざまな形態を採用することができ、以下に、その内の数例を示す。
尚、ここで説明するのは、線部材３ａの例として、亜鉛製線部材６とアルミニウム製線部材７とを挙げて説明する。
【００２５】
〔第一実施形態〕
第一実施形態の溶射用線材３Ａは、図２に示すように、横断面の中央部に凹部８を形成したアルミニウム製線部材７Ａと、前記凹部８に嵌合自在な凸部９を横断面の中央部に備えた亜鉛製線部材６Ａとで構成してある。
そして、アルミニウム製線部材７Ａと亜鉛製線部材６Ａとは、前記凹部８と凸部９とが嵌合する状態で一体化してある。
この溶射用線材３Ａによれば、簡単な部材断面形状の線部材を使用できるから、線部材単位での製造コストアップの抑制を図ることができる。更には、両線部材どうしを径方向に近接させて嵌合させるだけで一体化を図れるから、溶射用線材３Ａの製造上のコスト低減を図ることが可能である。
【００２６】
〔第二実施形態〕
第二実施形態の溶射用線材３Ｂは、図３に示すように、同一横断面形状のアルミニウム製線部材７Ｂと、亜鉛製線部材６Ｂとで構成してある。
両線部材６Ｂ，７Ｂとも、第一実施形態で説明したアルミニウム線部材７Ａと同様の断面形状に形成してあり、中央部に凹部８を備えてある。そして、図に示すように、両線部材６Ｂ，７Ｂどうしが噛み合う状態に嵌合させた後、外方から径方向に沿った圧力を作用させて一体化してある。所謂かしめを実施してある。この溶射用線材３Ｂによれば、各線部材の断面形状が同一であるから、線部材単位での製造設備の兼用化を図ることができ、コスト低減を図ることが可能となる。
【００２７】
〔第三実施形態〕
第三実施形態の溶射用線材３Ｃは、図４に示すように、第二実施形態の線部材６Ｂ，７Ｂと同様の横断面形状のアルミニウム製線部材７Ｃと、そのアルミニウム製線部材７Ｃの凹部８内に嵌り込む直径の横断面形状円形の亜鉛製線部材６Ｃとで構成してある。
前記亜鉛製線部材６Ｃを、前記アルミニウム製線部材７Ｃの凹部８内に嵌合させた後、外方から径方向に沿った圧力を作用させて一体化し（かしめ）てある。この溶射用線材３Ｃによれば、一体化した線材の断面形状が、正円形に近い状態に成形でき、溶射用ノズル２内をよりスムースに通過することができ、溶射作業を円滑に進めて効率向上を図ることが可能となる。
【００２８】
〔第四実施形態〕
第四実施形態の溶射用線材３Ｄは、図５に示すように、亜鉛製線部材６Ｄも、アルミニウム製線部材７Ｄも、共に横断面形状円形に形成してあるものを使用し、この両者を、互いに撚り合わせて撚り線状態にして一体化を図ってある。
具体的には、両線部材どうしを撚り合わせた後、断面形状が、略円形に近くなるようにかしめて形成してある。
この溶射用線材３Ｄによれば、両線部材とも、既製品のままを使用することができ、コストダウンを図ることが可能となる。
【００２９】
次に、線材３の製造装置について、その一例を説明する。
製造装置１０は、図６に示すように、両線部材６，７を対象にしてそれぞれの横断面形状を各別に成形する第一成形部１１，１２と、両線部材６，７を径方向に係合して一体化を図りながら線材としての横断面形状を成形する第二成形部１３を設けて構成してある。
何れの成形部も、一対の成形ローラＲを備えて構成してある。
成形ローラＲの外周面部分に、それぞれの線部材や線材の仕上げ形状に相当する型１４が形成してあり、両成形ローラＲ間に線部材や線材を通すことによってこれらの型１４に対応した断面形状の一本の線材に成形される。
前記型１４の形状は、各種形状にすることが可能で、図６に示している例は、第一実施形態の線材３Ａを形成するための構成を示している。
【００３０】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００３１】
〈１〉　前記溶射用線材は、先の実施形態で説明した金属から成るものに限るものではなく、例えば、合成樹脂で形成されている物も含むものである。
従って、前記線部材は、先の実施形態で説明した亜鉛製線部材とアルミニウム製線部材に限るものではなく、例えば、マグネシウムやニッケルやバナジウムやチタン等、それぞれ合金化するのが困難なもので構成するのが、効果発揮する上で特に好ましい。
また、線部材は、二種類に限るものではなく、三本以上の複数種の線部材を径方向に係合させて線材を構成することも可能である。
それらを含めて、溶射用線材と総称する。
〈２〉　前記溶射用線材は、例えば、先の実施形態で説明した亜鉛製線部材とアルミニウム製線部材との組み合わせによって形成する場合であっても、それぞれの断面比率は、自由に変更することができ、断面比率を変更することによって、簡単に、溶射用線材の材料配合を変更することができる。これは、三種類以上の線部材を用いる場合でも同様である。
また、先の実施形態で説明した各線部材の断面形状は、自由に変更することができ、例えば、先の断面形状のまま材料を入れ替えた構成であってもよい。即ち、先の実施形態で説明した亜鉛製線部材の断面形状を、アルミニウム製線部材の断面形状にすると共に、アルミニウム製線部材の断面形状を、亜鉛製線部材の断面形状にすると言ったことも可能である。また、図７に示すように、亜鉛製線部材６とアルミニウム製線部材７とを同心円断面となるように成形することも可能でる。
【００３２】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】線材の使用状況を示す説明図
【図２】第一実施形態の線材の説明図
【図３】第二実施形態の線材の説明図
【図４】第三実施形態の線材の説明図
【図５】第四実施形態の線材の説明図
【図６】線材の製造装置を示す一部切欠き斜視図
【図７】別実施形態の線材の説明図
【図８】従来の線材の使用状況を示す説明図
【符号の説明】
１　　　溶射対象部
２　　　溶射用ノズル
３　　　溶射用線材
６　　　亜鉛製線部材
７　　　アルミニウム製線部材
【図１】
2004143514.tif 000003
【図２】
2004143514.tif 000004
【図３】
2004143514.tif 000005
【図４】
2004143514.tif 000006
【図５】
2004143514.tif 000007
【図６】
2004143514.tif 000008
【図７】
2004143514.tif 000009
【図８】
2004143514.tif 000010