JPH03107593A - スクリユ式回転機械およびこのための樹脂―金属複合スクリユロータ - 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〕 本発明は回転機械の分野に係り、特に、複雑な二次元形
状を伴って、高速回転下での作動に好適なスクリュ式回
転機械およびこれに用いるスタリユロータ等に関する。

〔従来の技術〕

スクリュ式回転機械、特にそれに用いるスクリュロータ
として、そのインサートとしての金属芯に、外皮として
樹脂部を被覆させる技術が知られている。

この種のスクリュロータにおいては、インサートとして
の金属芯と、外皮としての樹脂部とが緊密に一体化する
ことが必要とされる。というのは、例えば、前記スクリ
ュロータが高速回転時はど外皮としての前記樹脂部に大
きな遠心力が掛け、前記樹脂部は、前記金属面から剥離
し易くなるからである。また、前記樹脂部の金属芯軸方
向へのずれ、離脱をもまた、抑止する必要がある。

このため、従来のスクリュロータは前記金属芯と前記樹
脂部とを緊密に一体化させるために、インサートとして
の金属芯の表面に凹凸を設ける技術が考えられている。

例えは、特開昭６３−１７９１．９２号に才９いて、金
属芯１の表面にショク１−粒等を噴射して、第１０図に
、３ 示すような、ざらざらの粗面とした金属芯１の外周に発
泡プラスチックを被覆する技術が記載されている。

また、金属芯１の表面にローレノ１〜掛けをして、第１
−１図に示すような凹凸を形成することも考えられてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、インサー１へとしての金属芯と、外皮
としての樹脂部との密着力について配慮されておらず、
金属芯の表面に形成された凹凸の高低差が少ないのみな
らず、金属芯の凹部の径は、軸線外方向に拡がるか、あ
るいは同一となっていた。

このため、従来の樹脂−金属複合スクリュロータの回転
、特に高速回転時には、樹脂部に生じる遠心力によって
、樹脂部の離脱運動を拘止することができず、または不
十分なため、樹脂部の剥離を完全に抑止するには至らな
かった。さらに、樹脂部の金属芯軸方向でのずれ、また
は離脱を抑止することができなかった。

加えて、前記ローレット掛けの場合、ローレットによっ
て形成される凹部は、前記のように深さ０　、５　＋ｎ
ｍ　Ｘ幅１ｍｍ　が限度であり、剪断力に刻して抵抗力
を有しないのみならず、ローレット掛けは、丸棒、平板
等の単純形状の対象体には適するものの、スクリュロー
タ等の１屑１な二次元形状の対象体については、適さず
、金属芯の外表面に凹凸を付与することは事実十不可能
とされていた。

本発明の目的は、時に複雑な三次元形状の対象体につい
て、金属芯の外周に樹脂を被覆させ、金属−樹脂複合ス
クリュロータを形成して、このスクリュロータを高速回
転しても樹脂部と金属芯とは一体となって、相互に分離
することのないスクリュロータを提供するとともに、こ
のスクリュロータを構成したスクリュ式回転（幾械を提
供することにより、その高速回転に対する耐久性を向上
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

１−記目的は、金属芯の表面に形成する凹部が金属芯の
軸線から表面に向って次第に開となる逆テーバの筋状溝
もしくは小穴として、この凹部に樹脂部螢侵入させて、
外皮としての樹脂部を形成して、また、金属芯軸方向側
面に、中央から両端に向ってテーパを設けて、樹脂−金
属複合スクリュロータを成形するとともに、この樹脂−
金属複合スクリュロータをスクリュ式回転機械に適用す
ることによって達成される。

〔作用〕

上記樹脂−金属複合スクリュロータが高速回転すると、
樹脂部に生じる遠心力に対して、その抗力が樹脂部の、
金属芯との係合部に生じる。従って、この樹脂−金属複
合スクリュロータを高速回転しても、樹脂部は金属芯か
ら％すれることなく全く一体となって回転し、樹脂部の
剥離が生じることがない。また、金属芯のテーバ形状に
よって、樹脂部が軸方向にずれまたは離脱することもな
い。

〔実施例〕

以］ζ、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は、本発明において、インサーｊ−としての金属
芯１の表面に形成した凹部２を示している。

同図において、凹部２は金属芯１ａの軸線から外方向に
向って次第に閉となる逆テーパの形状となっている。

第２図から第７図は、金属芯１ａの外表面における凹部
２の形状についての種々の実施例を示している。

第２図と第３図において、凹部２は、スクリュロータの
円柱状金属芯１ａの外表面の逆テーパの筋状溝部２ａを
軸方向に形成されている。

第４図と第５図において、凹部２は、スクリュロータの
円柱状金属芯１ａの外表面に、逆テーパの筋状溝部２ｂ
を軸直角に形成されている。

また、第６図と第７図において、凹部２は、スクリュロ
ータの円柱状金属芯１ａの外表面に逆テーパの筋状溝部
２ｃを軸直角および軸方向に形成されている。

このような、金属芯１ａの外表面の逆テーバの凹部２を
形成することは、例えば次に挙げるような工程によって
可能である。

すなわち、単純な円形断面のロータであれば矩形断面の
ミゾを円周面に彫り次にｉφテーパの工具を用いてミゾ
の左右を片側ずつ加工すれば良い。

スクリュロータの場合は、歯形のねじれに沿って加工し
なければならないので、円柱に比にると加工を単純では
ない。即ち、ロータのねじれは全長（１，５０＋ｎｍ）
で３００℃くらいであり、ボルトなどのネジに比べると
、ねじれが小さい。従って通常の旋盤などで加工するに
は適さず、ボブ盤などを用いる必要がある。

また、鋳物方式によってミゾあるいは小穴をつけた中心
体１を製造する方法もまた、可能である。

すなわち、先ず発泡スチロールで鋳型模型をつくり、こ
れの表面に加熱線により所定の筋状の凹みを形成する。

加熱線の断面形状を先端はど太くすることにより逆テー
パのミゾを形成することが容易に可能となる。このよう
にして出来た模型を鋳物砂中に埋設し鋳型が硬化したの
ち湯口部より鉄・ＡＱなどの金属溶湯を鋳込む［フルモ
ールド法コ。これにより模型は、溶融の熱によって気化
消失し、もって所定の金属芯１ａを得ることができる。

８− 次に逆テーパの小穴を金属芯１８表圃面多数形成させる
方法であるが、この場合も前例に習って発泡スチロール
模型の表面に逆テーパの小穴を形成させ、これを鋳型模
型としてフルモールド法によってインサート鋳物を作る
と良い。そしてこの場合に模型表面の小穴は、金型によ
る模型成形に形成させるか、或いは成型後に加熱線など
で形成させる。さらに模型は必ずしも金型成形に依らず
、カッタ或いは加熱線によって所定の形状に加工すれば
良い。

このようにして形成した金属芯１ａを歯形形成用のメス
金型内に設置し、形成されたキャビティ内に樹脂を射出
成形することにより樹脂と金属とが緊密に一体化した樹
脂−金属複合スクリュロータを成形する。この複合スク
リュロータは１５０００ｒ、ｐ、ｍの高速回転において
も樹脂層が金属インサートより離れることなく回転し、
良好な結果が示された。

第８図と第９図とは、本発明の他の実施例を示している
。第８図において、この実施例では、金属芯１ｂは、そ
の両端部により中央に向ってテーパがつけられており、
その中央の直径が最も大きく、両端の直径が最も小さく
構成されている。この金属芯１ｂのテーパによって、歯
形を構成する樹脂部が軸方向に離脱することが抑止され
る。

第９図においては、金属芯１ｂに逆勾配の溝２ａを軸方
向に形成させた実施例が示される。

次にこの金属芯１ｂを歯形形成用のメス金型内に設置し
、形成されたキャビティ内に樹脂を射出成形することに
より樹脂と金属とが緊密に一体化した樹脂−金属複合ス
クリュロータを成形した。

この複合ロータは、Ｌ　５０００ｒ、ｐ、ｍの高速回転
においても樹脂層が金属芯１ｂより離れることなく回転
し良好な結果が示された。

なお、上述のテーパ付き金属芯１ｂの外表面に軸に直角
に逆勾配の溝２ｂを形成させた場合、軸直角および軸方
向に逆勾配の溝２ｃを形成させた場合、の２例について
も上述と同様にインサート外周に歯形状の樹脂層を形成
し、もって樹脂と金属が緊密に一体化した樹脂−金属複
合スクリュロ−タを成形した。このロータも１５０００
ｒ、ｐ、ｍの高速回転においても樹脂層が金属インサー
トより離れることなく同転し良好な結果が示された。

このように成形された樹脂−金属複合スクリュロータを
、図示しないスクリュ式回転機械に適用することによっ
て、高速回転時におても、スクリュロータの樹脂部が離
脱または剥離することなくその高速回転に対する耐久性
が向−ヒしたスクリュ式回転機械を得ることができる。

〔発明の効果〕

以１・のように、本発明によれば、樹脂−金属複合スク
リュロータにおける、高速回転時における樹脂部の離脱
または剥離を抑止することが可能となり、また、この樹
脂−金属複合スクリュロータをスクリュ式回転機械に構
成することによって、その高速回転時における耐久性が
向」ニされる等の効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における金属芯の軸方向の断面図、第２
図は本発明による金属芯の外表面における凹部形状の一
実施例を示す軸直角断面図、第３図は同実施例の軸方向
断面図、第４図は本発明による金属芯の外表面における
凹部形状の他の実施例を示す軸直角断面図、第５図は同
実施例の軸方向断面図、第６図は本発明による金属芯外
表面における凹部形状のさらに別の実施例を示す軸直角
断面図、第７図は同実施例の軸方向断面図、第８は本発
明による金属芯の軸方向側面の実施例を示す軸方向断面
図、第９図は同実施例の軸直角断面図、第１０および第
１１図は各々、従来のスクリュロータ１こおける金属芯
の軸直角断面図である。 １　、１　ａ　、　１　ｂ−金属芯、２・・凹部、２ａ
、２ｂ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動源と、この駆動源に接続されたトルク伝達部と
   、このトルク伝達部に接続されたスクリュ部とを有する
   スクリュ式回転機械において、前記スクリュ部は樹脂−
   金属複合スクリュロータを有し、この樹脂−金属複合ス
   クリュロータは、その歯形部において、インサートとし
   ての軸付き金属芯の表面に逆勾配の凹部を設けたことを
   特徴とするスクリュ式回転機械。 ２、前記スクリュ式回転機械のスクリュ部に適用する樹
   脂−金属複合スクリュロータであつて、その歯形部にお
   けるインサートとしての軸付き金属芯の表面に逆勾配の
   凹部を設けたことを特徴とする樹脂−金属複合スクリュ
   ロータ。 ３、前記凹部は、前記金属芯の表面に筋状の連続溝であ
   ることを特徴とする請求項第２項に記載の樹脂−金属複
   合スクリュロータ。 ４、前記凹部は、前記金属芯の表面に軸方向に設けた筋
   状の連続溝であることを特徴とする請求項第２項に記載
   の樹脂−金属複合スクリュロータ。 ５、前記凹部は、前記金属芯の表面に軸直角および軸方
   向に設けた筋状の連続溝であることを特徴とする請求項
   第２項に記載の樹脂−金属複合スクリュロータ。 ６、前記樹脂−金属複合スクリュロータのインサートと
   しての金属芯において、その中央の直径が最も大きく、
   両端の直径が小さくなつていることを特徴とする請求項
   ２項、第３項、第４項および第５項に記載の樹脂−金属
   複合スクリュロータ。