JPH01305190A - ロータ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はギヤ、カム、シロ７コフアンのロータ、ねじポ
ンプのねしロータ等の正確な形状寸法が要求されるロー
タ、特に、スクリュー型圧縮機又はポンプのスクリュー
ロータに好適なロータに関する。

（従来の技術及びその課題） 従来スクリュー型圧縮機のスクリューロータは機械構造
用炭素鋼などの高強度鉄鋼材料を機械加工することによ
って製造されており、特に、そのスクリューは専用の加
工機械を用いてシングルヵツク又はホブなどにより精密
に切削加工されている。

従って、このスクリューロータはスクリューの加工に多
大の工数を必要とするのみならず切削誤差による精度の
ばらつきが大きい。

また、このスクリューロータはその全体が鉄鋼材料から
なるので、その重量が大きく、従って、その回転時の慣
性が大ききいのみならずスクリューロータの駆動のため
に大きな動力を必要とする。

そこで、スクリューロータの重量を低減するため、例え
ば、特開昭５９−３２６８８号公報に示されるように、
合成樹脂を射出成形することによってスクリューロータ
を製造することが提案された。

しかしながら、このスクリューロータは射出成形時の成
形収縮が大きく、従って、スクリューロータに要求され
る寸法精度を得ることが困難なため、後加工が必要とな
り、その結果、工数低減には限度があった。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するためになされたものであっ
て、軽量で１寸法績度が高く、そして、安価に大量生産
しうるロータを提供することを目的とすることを特徴と
する。

上記目的を達成するために、本発明のロータは複数の合
成樹脂層を径方向に積層することによって構成されてい
る。

複数の合成樹脂層の中、少なくともその最外側の合成樹
脂層は射出成形によって形成されるのが望ましいが、複
数の合成樹脂層を射出成形によって形成することもでき
る。この場合には、内側の合成樹脂層からその外側の合
成樹脂層の順に形成するのが望ましい。

隣接する合成樹脂層は物理的又は化学的処理された接合
面を介して互いに接合させることができ、この場合には
、内側の合成樹脂層の外面に物理的又は化学的処理を施
し、その外側に射出成形によって外側の合成樹脂層を形
成するのが好都合である。

最後に形成される合成樹脂層によってロータの外周面及
び両端面を形成することができ、この場合には、端面を
形成する部分の厚さを外周面を形成する部分の厚さの１
ないし３倍とするのが望ましい。

（作用） 本発明のロータは複数の合成樹脂層を径方向に積層する
ことによって構成されているから、最外側の合成樹脂層
の寸法精度にロータの寸法精度が依存する。

複数の合成樹脂層は射出成形によって形成できるが、最
外側の合成樹脂層を射出成形によって形成した場合、そ
の層厚を適正に選択することによってその成形収縮によ
る変形量を抑制してロータ寸法精度を向上できる。

隣接する合成樹脂層を物理的又は化学的処理された接合
面を介して互いに接合すれば、両者の接合強度を増大さ
せることができ、この場合、内側の合成樹脂層の外面に
物理的又は化学的処理を施しておけば、その外側に射出
成形によって形成される合成樹脂層は内側の合成樹脂層
に強固に接合される。

最後に形成される合成樹脂層によってロータの外周面及
び両端面を形成させれば、ロータの径方向の寸法精度の
軸方向に沿う変化を少なくでき、特に、端面を形成する
部分の厚さを外周面を形成する部分の厚さの１ないし３
倍とすれば、より効果的である。

（実施例） 以下、本発明をスクリューロータに適用した実施例につ
いて図面を参照しながら具体的に説明する。

第１図ないし第３図には本発明の１実施例が示されてい
る。

スクリューロータ１０は鉄鋼等からなる金属製シャフト
２とこれを被覆するロータ１からなる。ロータｌは全体
としておおよそ円筒状をなし、その両端面はシャフト２
に直交し、外周面には４条のスクリューが形成されてい
る。そして、この口〜り１はその最終形状の外面プロフ
ァイルと相似形に縮小された形状を持つコア層３とこの
コア層３を被覆するスキン層４から構成される装置コア
層３はロータｌに要求される機械強度、耐熱性等を満足
する合成樹脂、例えば、ガラス繊維強化ポリフェニレン
サルファイド樹脂、（フィリップ石油製ライドン（商標
名））を射出成形することによってシャフト２上に形成
される。

シャフト２と一体化されたコア層３を成形金型内に配設
してこれを被覆するように合成樹脂を射出することによ
ってスキン層４が形成される。このスキン層４はコア層
３と同様、ロータｌに要求される特性を満足する合成樹
脂、例えば、ガラス繊維強化ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂からなる。ロータｌの最終的な寸法精度はこのス
キン層４に依存するので、スキン層４の厚さはその成形
収縮による変形を極力抑制しうる適当な厚さを選択する
必要がある。また、コア層３とスキン層４の間の接合強
度を増強するために、コア層３の外面にプラスト処理等
の物理的処理又は表面活性化処理等の化学的処理が施さ
れる。

具体例について詳細に説明する。

外径８０ｍ＋ｉ、長さ１００＋ｅｓの４条のスクリュー
を持つスクリューロータｌＯを製作する場合、先ず、ロ
ータｌの最終形状より外面プロファイルが法線方向に３
ＩＩＩ１１小さいコア層３を４０Ｘ　ｗｔガラス繊維で
強化されたポリフェニレンサルファイド樹脂を射出成形
することにより鉄鋼製シャフト２上に形成する。

次に、コア層３の外面にショツトブラスト処理（投、！
］材はアルミナ粉末投射材アランダム＃３６）を施す。

この表面処理を施したコアＮ３を成形金型内に配設し、
コア層３の外側の：３＋＋ｓの間隙に４０Ｘｗｔガラス
繊維で強化されたポリフェニレンサルファイド樹脂を射
出成形することによってスキン層４を形成する。

このロータｌの軸方向に沿う外径の変化は第３図に実線
で示すようになる。一方、単層のロータ、即ち、４０χ
−ｔガラス繊維強化ポリフェニレンサルファイド樹脂を
射出成形することによって形成された単層の合成樹脂層
からなるロータのそれが破線で示されている０両者を比
較すれば明らかなように前者、即ち、２層のロー・夕は
後者、即ち、単層のロータに比し、外径の変化は著しく
小さくなる。

しかし、この２層のロータでも、第３図に明らかなよう
に、ロータ１の両端の外径が中央部のそれより増大して
いる。

そこで、第４図に示すように、スキン層４によってロー
タ１の両端面を形成させ、端面を形成する部分の厚さｔ
ｏを外周面を形成する部分の厚さｔの１ないし３倍、好
ましくは、１．５倍前後にすると、ロータ１の両端部に
おける夕）径の増大を抑制することができる。端面を形
成する部分の厚さｔ。

を４．５１にした場合、ロータ１の軸方向に沿う外径の
変化は第５図に実線で示すようになり、第３図の実線と
比較すれば明らかなように、ロータｌの両端部の外径の
増大が著しく小さくなっている。

以上、本発明をスクリューロータに適用した場合につい
て説明したが、本発明はギヤ、カム等のロータに適用し
うろことは勿論である。

そして、合成樹脂層は３層又はそれ以上であっても良い
、これら複数の合成樹脂層は射出成形によって形成され
ることができるが、これ以外の方法で形成することがで
きる。また、複数の合成樹脂層は内側のものからその外
側のものの順に射出成形によって形成するのが望ましい
が、第２層又はそれ以下の層を最後に射出成形によって
形成することもできる。この場合には、外側の合成樹脂
層の内面に物理的処理又は化学的処理を施しておくのが
望ましい。

（発明の効果） 本発明によるロータは複数の合成樹脂層を径方向に積層
することによって構成されているため、その重量が著し
く低減し、従って、回転時の慣性及び駆動力が少な（な
る。そして、ロータの寸法精度は最外側の合成樹脂層の
寸法精度に依存するので、この最外側の合成樹脂層の寸
法精度を向上することによってロータの寸法精度を容易
に向上できる。

最少（例の合成樹脂層を射出成形によって形成する場合
には、その層厚さを適宜定めることにより成形収縮によ
る変形を抑制してロータの寸法精度を容易に向上しうる
。

また、複数の合成樹脂層を射出成形によって形成すれば
、工数が著しく低減できるので、安定した寸法精度のロ
ータを安価に大量生産することが可能となる。なお、こ
の場合、内側の合成樹脂層からその外側の合成樹脂層の
順に形成すれば、ロータの生産が容易になる。

更に、隣接する合成樹脂層を物理的又は化学的処理され
た接合面を介して互いに接合すればこれら隣接する合成
樹脂層の接合強度を向上でき、また、内側の合成樹脂層
の外面に物理的又は化学的処理を施しその外側に合成樹
脂層を射出成形によって形成すれば、内側の合成樹脂層
とその外側の合成樹脂層は容易に、かつ、強固に接合さ
れる。

最後に形成される合成樹脂層でロータの外周面及び両端
面を形成すれば、ロータの外径寸法の軸方向に沿う変形
量を小さくすることができ、この場合、端面を形成する
部分の厚さを外周面を形成する部分の厚さの１ないし３
倍にすればより効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の１実施例を示し、第１図
はスクリューロータの縦断面図、第２図は第１図の■−
■線に沿う横断面図、第３図はロータの外径寸法の軸方
向に沿う変化を示す線図である。第４図及び第５図は本
発明の他の実施例を示し、第４図はスラリ１−ロータの
縦断面図、第５図はロータの外径寸法の軸方向に沿う変
化を示す線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の合成樹脂層を径方向に積層することによって
   構成されていることを特徴とするロータ。 ２）少なくとも最外側の合成樹脂層が射出成形によって
   形成されていることを特徴とする請求項１記載のロータ
   。 ３）複数の合成樹脂層が射出成形によって形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のロータ。 ４）複数の合成樹脂層が内側のものからその外側のもの
   の順に射出成形によって形成されていることを特徴とす
   る請求項３記載のロータ。 ５）隣接する合成樹脂層が物理的又は化学的処理された
   接合面を介して互いに接合されていることを特徴とする
   請求項１記載のロータ。 ６）内側の合成樹脂層の外面が物理的又は化学的処理さ
   れ、この内側の合成樹脂層の外側に射出成形によって形
   成される合成樹脂層が上記物理的又は化学的処理された
   外面を介して接合されていることを特徴とする請求項５
   記載のロータ。 ７）最後に形成される合成樹脂層がロータの外周面及び
   両端面を形成することを特徴とする請求項１記載のロー
   タ。 ８）端面を形成する部分の厚さを外周面を形成する部分
   の厚さの１ないし３倍としたことを特徴とする請求項７
   記載のロータ。