JPH02235525A

JPH02235525A - スクリュウロータの製造方法

Info

Publication number: JPH02235525A
Application number: JP5214489A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kaneda; 金田　博; Yoshikazu Fujisawa; 義和藤沢; Masami Hoshi; 星　雅巳
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1989-03-06
Publication date: 1990-09-18
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH0698406B2

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、スクリュウ圧縮機、スクリュウポンプ等に用
いられるねじれ歯をもつスクリュウロータを製造する方
法に関する。

（従来の技術）スクリュウロータを塑性加工により能率的に生産する手
段として、従来、特開昭５０−１５８０１３に見られる
ように、無孔のボス部のまわりに直線状の歯をもつ素材
を押出し成形し、次に該素材にねじり変形を加えてねじ
り歯を形成する方法や、特開昭６２−６３１９（ｌに見
られるように、ダイスにねじれ角をもつ歯形溝と芯型を
設け、該ダイスから素材を押出して１回の加工でねじり
歯と芯孔をもつスクリュウロータを成形する方法などが
知られている。

（発明が解決しようとする課題）スクリュウ圧縮機、ポンプ等においては、ねじり歯のね
じれ角は、圧縮比等の要求性能によって決定され、たと
えば４０＠内外のねじれ角を必要とする場合がある。

しかるに、前記従来技術における前者の、直線状の歯を
もつ素材をねじり加工する方法を用いてねじれ角４０″
の加工をすると、加工量が大きいため歯の全長にわたっ
て均一なねじれ角を得ることができなかったり、各歯の
ねじれ角が揃わなかったりするおそれがある。

また、後者の、歯形溝にねじれ角を設けたダイスで成形
する方法においては、該ねじれ角が大きいため歯形溝に
おける押出しに対する抵抗が大きく、薄い歯形をもつ雌
ロー夕は歯形部が形成されないおそれがあり、型の摩耗
も大きい。

したがって、本発明は、従来技術のこれらの難点を克服
して、芯孔をもつと共に精度のよいロー夕を容易に製作
する手段を得ることを課題とする。

（課題を解決するための手段）本発明の前記課題の解決手段の一つは、中心穴と該中心
穴から放射状に伸びる複数個の歯形溝と該中心穴内に保
持した芯型を備えるダイスから芯孔をもつ歯付き素材を
押出す工程と、該歯付き素材の芯孔内に芯金を挿入して
該歯付き素材に冷間又は熱間でねじりを加える工程とか
らなることを特徴とする。

また、解決手段の他の一つは、中心穴と該中心穴から放
射状に伸びる複数個の歯形溝を備えるダイスから歯付き
素材を押出す工程と、該歯付き素材に芯孔を明ける工程
と、該歯付き素材の芯孔内に芯金を挿入して該歯付き素
材に冷間又は熱間でねじりを加える工程とからなること
を特徴とする。

（作　用）前記の手段の一つでは、直線歯又は緩やかなねじれ歯と
芯孔とをもつ歯付き素材が押出され、次の工程で芯金で
芯孔部の変形を阻止しながら歯付き素材の両端にねじり
力が加えられ、ロー夕の最終ねじれ角にねじれ角が付与
される。

また、前記の他の一つの手段では、歯付き素材を成形し
たのち芯孔を穿孔し、該芯孔に芯金を挿入してねじり力
が加えられて最終のねじり角が付与される。

（実施例）以下図面を参照して実施例を説明する。第１図において
１は雌ロー夕の第１工程用のダイスで、雄ダイス２と雌
ダイス３を組合せてなるものである。雄ダイス２は、中
心にマン、ドレル４が４本のアーム５で連設され、各ア
ーム間の通路６、６・・・は合流室７に連通し、マンド
レル４の先端が合流室７の端部から若干突出している。

一方、雌ダイス３は、中心穴８とこれに続く放射状の歯
形溝９を有し、基端面３ａ側で中心穴８内にマンドレル
４が入り込んでいる。この雌ダイス３は、第２図（ａ）
又は第３図（ａ）に示す構成を備えている。第２図（ａ
）の雌ダイス３Ａは、中心穴８Ａから放射状に伸びるね
じれのない５個の歯形溝９Ａを備えており、これを用い
て素材を押出すと、第２図（ｂ）に示すように基部１０
Ａから放射状に伸びる直歯１１Ａが形成され、同時にマ
ンドレル４によって中心に芯孔１２Ａが開けられた歯付
き素材ｌ，が形成される。

これに対して第３図（ａ）の雌ダイス３Ｂは、中心穴８
ｂから放射状に伸びると共に長手力向に対して例えば２
０″のねじれ角をもつ５個の歯溝部９ｂを備えており、
点線で示す入口側と実線の出口側と実線の出口側との間
には位相差ｅが存在する。

これを用いると第３図山）に示すように、基部１０Ｂか
ら仲びα，−２０＠のねじれ角をもつねじれ歯１１Ｂと
、中心に芯孔１２Ｂが形成された歯付き素材−２が形成
される。

第１図のダイス１にアルミ合金を高熱したビレットを押
込むと、雄ダイス２のアーム５、５・・・で四つに分割
され矢印Ａで示すように通路６、６・・・を通って合流
室７に至り、ここで溶着して再び一体になり雌ダイス３
に押込まれる。雄ダイス２をこのような構造にすること
により、マンドレル４を短くすることができて芯振れに
よる芯孔のずれが生じることがない。また、二のような
雄ダイス２を用いず、長いコンテナにマンドレルを装着
して雌ダイス３を接続すると、その基端面３ａにおいて
ビレットに対して大きな抵抗が生じるが、この雄ダイス
２を用いると実際上小さい抵抗で押出すことができる。

前記の第１工程で作られた歯付き素材讐，又はｌＩ１２
は、次の第２工程においてねじりを付加される。この第
２工程においては、歯付き素材は冷間又は２００〜２５
０℃の熱間で加工される。素材一，又はＷ２に第４図に
示すように芯孔内に芯金１３を挿入して固定チャック１
４とロールチャック１５のウレタンゴム製のホルダ１４
ａ　，　１５ａで把持し、ロールチャックｌ５を矢印１
Ｂの方向にねじることにより、基部ＩＯから伸びる歯に
例えばα２−４０″のねじれをもつねじれ歯ｌ１が形成
され、かつ基部ｌＯに芯孔１２をもつ歯付き素材−３と
なる。

前記芯金１３を挿入することにより、ねじり加工時に基
部１０及び芯孔１２が変形するのを防止し、したがって
該変形に伴う歯１１の変形も防止する。

歯１ｌの精度は芯孔ｌ２と芯金１３の間のクリアランス
Ｃが小さい方が概して高く、アルミ合金の雌ロー夕につ
いて異なる直径の芯金によりクリアランスＣを変化させ
てねじり加工後の隣接する２枚の歯１１ａとｆｌｂのリ
ード差を求めると、第１０図の曲線ＬＤが得られた。ク
リアランスＣが小さければリード差は小さくなり精度は
向上するが、あまりクリアランスＣを小さくすると芯孔
１２に芯金１３がロックするロック領域Ｋとなる。

このように、芯金１３を挿入してねじり加工することに
より精度の良好なロータ素材讐３を得ることができるが
、この歯付き素材誓３は、加熱時の温度分布の不均一な
どによってねじれ角の誤差が避け難く、チャック部分で
は歪も生じるので、必要あればこれを修正するために第
３工程以下の整形加工が施される。第３工程に用いられ
る整形ダイス１７は第５図に示され、その歯溝１８は第
３図（ａ）の雌ダイス３Ｂに比べる約２倍のねじれ角を
もつものであり、したがって前面と後面の位相差は２ｅ
である。

この整形ダイス１７を固定し、第２工程で得られた歯付
き素材Ｗ．を押込んでチャックで先端をつかみ、ねじり
ながら引抜くとねじり角のばらつきは修正され、第６図
＜ａ＞　（ｂ）に示す雌のロータｌＩ１４が得られる。

第７図、第８図は夫々前記の雌ロータ電に噛合う雄ロー
夕で４個の丸歯を有する。第７図の雄ロータｌＩ１５は
、略半円形の丸歯１９、１９・・・と芯孔２０を有し、
該丸歯に対応する歯溝をもつ雌ダイス、チャック及び整
形ダイスを用いて、前記第１、第２、第３工程と同じ手
順で加工される。

第８図の雄ローター６は、略半円形かつ中空のねじれ歯
２１をもち、中空部２２によって軽量化を図ったもので
、この雄ロークリ，を成形するには第１工程で雄ダイス
２に代えて長いコンテナとマンドレルを用いると共に、
該マンドレルを囲んで４個の型金を設け、半溶融の素材
又は高熱したビレットを押込んで成形し、第２、第３工
程は前記のものと同じ手段で行なう。

このようにして成形した雌ロータｌＡ４と雄ローター５
又はＷ，には、芯孔１２と２０に軸が挿入固定され、ロ
ー夕かみ合い面で摩擦及び騒音が発生するのを防止する
ために、雌雄のロータを僅かの間隙を維持しながら同期
回転をさせるための連動ギヤが該軸に固定される。

しかし、ねじれ歯全体にわたって常に一定の間隙をもつ
精度にすることは困難で、運転中に部分的な接触が生じ
ることがある。この場合に生じる摩擦、騒音を減少させ
るため、ロー夕の少なくとも一方に第４工程として減摩
樹脂層のコーティングが行なわれる。第９図は雌ロータ
１４．に減摩樹詣層２３を形成した例を示し、該樹脂層
２３には、ベースとして例えばポリイミド、ボリアミド
、ポリアミドイミド、エボキシ、ポリ塩化ビニル、シリ
コン・エボキシ、シリコン・ウレタン、シリコン・ポリ
エステル等の合成樹脂が用いられ、減摩剤として例えば
ＧｒＳＭ０３２、ＷＳ２、ＢＮ，　（ＣＰ）ｎ　ＳＳｎ
粉末、ＰＴＦＥ等を添加し、複合コーティングして１０
〜１５００ｊｍの膜厚にする。

この膜によって金属同士の接触が防止され摺動特性が向
上する。

そして減摩樹脂層を被覆したのちの雌雄のロー夕の間隙
が適正かつ均一でない場合は、第５工程として減摩樹脂
層の表層をホブで切削するか、砥石で研削して除去して
修正し、耐摩耗性をもつ高精度のスクリュウロータが得
られる。

次に第１１図により別の製造方法を説明する。

同図において２５はダイスで雄ダイス２Ｂと雌ダイス２
７からなるが、このダイス２５は、第１図のダイス１と
異なりマンドレルが設けられておらず、雄ダイス２６に
通路２８と合流室２９のみが設けられ、雌ダイス２７は
第１図と同じ構造をもつ。

したがって、該ノズル２５にビレットを押込むと雌ダイ
ス２７からは芯孔のない歯付き素材が押出され、芯孔は
該素材にドリル等を用いて穿設される。芯孔穿孔後は、
ダイス１で作られた歯付き素材と同様に芯金を挿入して
ねじり加工が行なわれる。このダイス２５を用いるとき
は押出し圧力が低くてすむ。

（発明の効果）本発明は、以上のように押出し成形による歯付き素材の
成形とねじり加工を組合せ、該ねじり加工において芯孔
に挿入した芯金で芯孔の変形を阻止しながら成形加工を
行なうから精度の高いロー夕が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）は本発明の第１工程に用いるダイ
スの背面図及び縦断面図、第２図（ａ）は直歯の歯付き
素材を成形する雌ダイスの正面図、同（ｂ）はその製品
、第３図（ａ）はねじれ歯の歯付き素材を成形する雌ダ
イスの正面図、同（ｂ）はその製品、第４図は第２工程
の説明図、第５図は第３工程用の整形ダイスの正面図、
第６図（ａ）　（ｂ）は雌ロー夕の正面図及び断面図、
第７図（ａ）　（ｂ）は雄ロー夕の正面図及び断面図、
第８図（ａ）　（ｂ）は他の雄ロー夕の正面図及び断面
図、第９図は樹脂層を被覆したロー夕の断面図、第１０
図は製品精度を示す図表、第１１図は別の製造方法の実
施に用いるダイスの縦断面図である。１、２５・・・ダイス２、２６・・・雄ダイス３、３Ａ，　３Ｂ，　２７・・・雌ダイス９、９＾、９
Ｂ・・・歯形溝１７・・・整形ダイスＷ１、ｌｌｌ２、６・・・歯付き素材一４、−５、賀Ｓ・・・ロータ第１０図外３名第１１図第４図１２Ｂ第６図（ａ）第６図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】１、中心穴と該中心穴から放射状に伸びる複数個の歯形
溝と該中心穴内に保持した芯型を備えるダイスから芯孔
をもつ歯付き素材を押出す工程と、該歯付き素材の芯孔
内に芯金を挿入して該歯付き素材に冷間又は熱間でねじ
りを加える工程とからなることを特徴とするスクリュウ
ロータの製造方法。２、ダイスの歯形溝にねじれを設け、緩やかなねじれ角
のねじれ歯をもつ歯付き素材を押出すことを特徴とする
請求項（１）記載のスクリュウロータの製造方法。３、中心穴と該中心穴から放射状に伸びる複数個の歯形
溝を備えるダイスから歯付き素材を押出す工程と、該歯
付き素材に芯孔を明ける工程と、該歯付き素材の芯孔内
に芯金を挿入して該歯付き素材に冷間又は熱間でねじり
を加える工程とからなることを特徴とするスクリュウロ
ータの製造方法。