JPH0679740B2 - 中空ねじり材のねじり押出用ホローダイス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、例えば自動車用スーパーチャージャーロー
ターあるいはコンプレッサー用ローター等に使用される
中空ねじり材をねじり押出によって製造する場合に使用
する、中空ねじり材のねじり押出用ホローダイスに関す
る。

従来の技術 例えば、上記のようなローターに使用される中空ねじり
材（100）は、例えば第４図に示すように、外周に長さ
方向に沿って螺旋状かつ連続的な凹凸部（101）を有す
ると共に、断面円形の中空部（102）を有するものであ
る。

而して、上記のような中空ねじり材（100）の製造方法
として、従来、マンドレル押出を用いたねじり押出によ
る方法が知られている（例えば特公昭62-63190号）。こ
の押出は、ねじり材の凹凸形状に対応した断面形状およ
びねじり角度に形成された押出孔を有するダイスを用
い、ダイス押出孔とマンドレルとによる成形間隙から押
出材料を押出孔のねじり形状に沿って押出すことにより
行うものである。

発明が解決しようとする課題 ところが、上記のような押出では、コンテナからダイス
の成形間隙に導かれた時に押出材料のメタルフローの直
線方向からねじり方向へとその方向性が急激に変化され
るため、押出材料を連続的かつスムースに成形間隙へ導
くことが難しく、ねじり材（100）に第５図に示すよう
な欠肉部（101a）や寸法狂いが生じ易いという欠点があ
った。

この発明はかかる欠点を解消し、欠肉や寸法狂いのない
精度の高いねじり材を得ることのできる、ねじり押出用
ホローダイスを提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、この発明は、ねじり形状を
最終的に決定する成形間隙に至るまでに、メタルフロー
に予めねじり方向への方向性および概略形状を付与して
おこうというものであり、このために、ダイス雄型の押
出材料導入孔にねじり方向性を付与すると共に、ダイス
雌型およびダイス雄型との間に、押出材料にねじり方向
への方向性および概略形状を付与するための中間ダイス
雌型を介在状態に組み合わせたものである。

即ち、この発明は、図面の符号を参照して示すと、 外周に長さ方向に沿う螺旋状の凹凸（101）を有する中
空ねじり材（100）のねじり押出用ホローダイスであっ
て、 前記ねじり材（100）の凹凸形状に対応した断面形状お
よびねじり角度のねじり押出孔（13）を有するダイス雌
型（１）と、 押出材料導入孔（34）を有する雄型本体（31）に、ねじ
り材（100）の中空部（102）形成用の成形凸部（32）が
設けられたダイス雄型（３）と、 これらの間に介在配置された中間ダイス雌型（２）との
組み合わせからなり、 前記押出材料導入孔（34）は、押出材料に前記ねじり材
（100）と同方向のねじり方向性を付与すべくねじり角
度が付与されてなる一方、 上記中間ダイス雌型（２）は、前記ダイス雌型（１）の
押出孔（13）より径大の相似形ないしは略相似形に形成
され、かつ上記押出孔（13）と同一ないしは略同一のね
じり角度が付与された押出材料導入孔（21）を有するも
のであることを特徴とする、中空ねじり材のねじり押出
用ホローダイスを要旨とする。

作用 コンテナからダイスを経て中空ねじり材（100）に押出
される押出材料のメタルフローは、ダイス雄型（３）の
押出材料導入孔（34）の通過によって予めねじり方向へ
の方向性が付与された状態で中間ダイス雌型（２）の押
出材料導入孔（21）に導かれる。そして、該中間ダイス
雌型（２）の押出材料導入孔（21）の通過によってねじ
り方向への方向性が付与されつつ、最終形状よりも若干
径大の概略形状が付与される。そしてこの状態で押出材
料は、最終成形間隙（40）に導かれるので、もはやメタ
ルフローの方向性の急激な変化はない。しかも、中間ダ
イス雌型（２）の導入孔（21）は、ダイス雌型（１）の
押出孔（13）よりも径大に設定されているため、概略形
状の付与された、中間ダイス雌型（２）内の押出材料の
周面にたとえ欠肉が生じていても該押出材料はダイス雌
型（１）のベアリング部（13a）に沿って正確にトレー
スされる。従って最終的には設計どおりのリードおよび
断面形状を有するねじり材（100）が得られる。

実施例 以下、この発明を図示実施例に基づいて説明する。

第１図ないし第３図に示すダイス（Ａ）は、アルミニウ
ムないしはその合金製の押出材料を、第４図に示す断面
４つ葉状のスクリューロータ用ねじり材（100）に押出
すために用いられるポートホールダイスである。

上記ダイス（Ａ）は、第１図ないし第３図に示すよう
に、ダイス雌型（１）、ダイス雄型（３）およびこれら
の間に介在配置された中間ダイス雌型（２）により構成
されている。

ダイス雌型（１）は、平坦状接合面（11）の周縁に位置
決め用突出縁部（12）を有し、また、接合面（11）の中
央部に厚さ方位に貫通する押出孔（13）を有している。
この押出孔（13）は中空ねじり材（100）の外周凹凸（1
01）の形状と同一の断面形状を有し、また中空ねじり材
（100）のねじり角度と同一のねじり角度で入口側から
出口側へ向かってねじれ状態に形成されている。この押
出孔（13）の内周面はねじり材（100）の外形を規定す
るベアリング部（13a）を構成するものである。

一方、ダイス雄型（３）は、盤状の雄型本体（31）の一
端面中央部に、ねじり材（100）の中空部（102）を形成
する断面円形のねじ込み固定式成形凸部（32）を有して
いる。この成形凸部（32）の周面は、前記ダイス雌型
（１）のベアリング部（13a）に内側において対向され
るベアリング部（33）を構成するものである。また雄型
本体（31）には、該本体を厚さ方向に貫通する断面略四
角形状の４個の押出材料導入孔（34）が前記成形凸部
（32）の周囲に設けらている。これら押出材料導入孔
（34）は、メタルフローにねじり材と同方向のねじり方
向性を付与すべく、第１図および第２図に示すように、
ねじり角度が付与されている。

また前記中間ダイス雌型（２）は、その中央部分に厚さ
方向に貫通する押出材料導入孔（21）を有する。この導
入孔（21）は押出材料にねじり押出材（100）の外形に
対応した概略形状を付与すると共に、ダイス雌型（１）
の押出孔（13）とダイス雄型（３）の成形凸部（32）と
の間で構成される最終成形間隙（40）に至るまでの間に
メタルフローにねじり方向の方向性を付与するためのも
のである。そのためにダイス雌型（１）の押出孔（13）
よりも若干大きい相似形の断面形状に形成されると共
に、入口（21a）と出口（21b）の位置が軸線方向に対し
てねじり方向に押出孔（13）と同じねじり角度をもった
変位状態に形成されている。該導入孔（21）の内径は、
ダイス雌型（１）の押出孔（13）のそれより約５〜10％
程度大きく設定することが望ましい。このオフセット量
はねじり押出材（100）の形状等に応じて個別的に決定
すべきであるが例えば直径90mmに対しては5mm程度が良
好である。また導入孔（21）のねじり角度は、ダイス雌
型（１）の押出孔（13）のそれとほぼ同じに設定するこ
とが望ましい。

而して、ダイス雌型（１）および中間ダイス雌型（２）
とを、ダイス雌型（１）の接合面（11）の周縁に設けら
れた位置決め用突出縁部（12）を中間ダイス雌型（３）
の位置決め用段部（22）に嵌め合わせ、かつダイス雌型
（１）の入口（13b）と中間ダイス雌型（２）の出口（2
1b）との位相が同一となる状態に組み合わせると共に、
中間ダイス雌型（２）の周縁に設けられた位置決め用突
出縁部（23）をダイス雄型（３）の位置決め用段部（3
5）に嵌合することにより一体的に組み合わされ、もっ
てポートホールダイス（Ａ）となされている。

上記構成のダイス（Ａ）において、コンテナ（４）内の
押出材料は、図示しないステムによりダイス側に加圧さ
れ、この加圧力によりダイス雄型（３）の押出材料導入
孔（34）へと流れ込んで該導入孔に導かれて前進した
後、中間ダイス雌型（２）の押出材料導入孔（21）に導
かれる。そしてこの導入孔（21）のねじり形状に沿って
前進した後、ダイス雌型（１）の押出孔（13）を通過し
て中空ねじり押出材（100）に押出される。この間の押
出工程において、押出材料のメタルフローは、中間ダイ
ス雌型（２）の押出孔（21）の通過によってねじり方向
への方向性が付与されつつ概略形状が付与される。従っ
て、ダイス雌型（１）の押出孔（13）に導かれた直後も
第１図に矢印で示すように押出材料導入孔（21）のねじ
り形状と同じ方向性を持続した状態で押出孔（13）を通
過することになる。従って、最終形状を決定する成形間
隙（40）に至る前後においてメタルフローの急激な変化
を伴うことなくスムースに押出が行われる。しかも、中
間ダイス雌型（２）の導入孔（21）がダイス雌型（１）
の押出孔（13）よりも若干径大に設定されているから中
間ダイス雌型（２）を通過したメタルフローの外周面の
一部にたとえ若干の欠肉が発生していてもダイス雌型
（１）のベアリング部（13a）の全周に沿って正確にト
レースされ、設計どおりの外形およびねじり角度を有す
る中空ねじり押出材が得られる。

なお、図示実施例では、中間ダイス雌型（２）のねじり
量をダイス雌型（１）のそれと同一に設定したが、必ず
しも等しくする必要はなく、要はメタルフローにねじり
方向への方向性を付与し得るねじれ量であれば良く、そ
の大小等は限定しない。しかし、実施例のようにねじり
材のねじり角度と等しく設定し、あるいは近似させるの
が、最終成形間隙（40）に至る前後にかけてのメタルフ
ローの方向性の変化をほとんどなくし、あるいは最少限
に抑制し得ることから最も好ましい。

またこの発明は実施例に示したポートホールダイス以外
に、スパイダーダイスやブリッジダイス等の各種ホロー
ダイスに適用され得るものである。

発明の効果 この発明にかかるダイスは、上述のとおり、ねじり角度
の付与された押出材料導入孔を有するダイス雄型を備え
ると共に、ねじり押出用のダイス雄型と雌型との間に、
前記導入孔を通過した押出材料に前記ねじり材と同方向
のねじり方向性と前記ねじり材に対応した概略形状を付
与する、前記ダイス雌型の押出孔より径大の相似形ない
しは略相似形に形成され、かつ上記押出孔と同一ないし
は略同一のねじり角度が付与された押出材料導入孔を有
する中間ダイス雌型を介在状態に組み合わせたものであ
る。従って、コンテナ内からダイスを経て押出される押
出材料のメタルフローに、ダイス雄型の押出材料導入孔
の通過によってねじり方向性を付与することができ、更
に、中間ダイス雌型の押出材料導入孔の通過によって前
記ねじり材と同方向のねじり方向性およびねじり材に対
応した概略形状を付与することができる。しかも、最終
成形間隙に至る前後のメタルフローの方向性の急激な変
化をなくすことができ、スムースかつ連続的に押出すこ
とができる。

更に、中間ダイス雌型の導入孔はダイス雌型の押出孔よ
りも径大の相似形ないしは略相似形に設定されているか
ら、中間ダイス雌型を通過した押出材料にたとえ若干の
欠肉が発生していてもその押出材料はダイス雌型のベア
リング部の全周に沿って正確にトレースされる結果、欠
肉や寸法の狂いがほとんどなく設計値どおりの寸法を有
する高精度なねじり押出品の提供が可能となる。

因みに、従来のねじり押出用ホローダイスをもって押出
した場合、ねじり材表面に部分的な欠肉が認められた
が、図示実施例にかかる組み合わせダイスを用いて同一
形状のアルミニウム製ねじり材を押出したところ、欠肉
は認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないしは第３図はこの発明の実施例にかかるねじ
り押出用ホローダイスを示すもので、第１図はダイス雌
型、中間ダイス雌型、ダイス雄型を展開して示した正面
図、第２図は組み合わせ前の斜視図、第３図は両ダイス
を組み合わせた状態での第１図におけるIII-III線断面
図、第４図はダイスにより製作されるねじり材の斜視
図、第５図は従来のダイスにより製作されたねじり材の
断面図である。 （１）……ダイス雌型、（２）……中間ダイス雌型、
（３）……ダイス雄型、（13）……押出孔、（21）……
中間ダイス雌型の押出材料導入孔、（31）……雄型本
体、（34）……ダイス雄型の押出材料導入孔、（100）
……ねじり材、（101）……凹凸、（Ａ）……ねじり押
出用ホローダイス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−137855（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−9248（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭49−40781（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周に長さ方向に沿う螺旋状の凹凸（10
   1）を有する中空ねじり材（100）のねじり押出用ホロー
   ダイスであって、 前記ねじり材（100）の凹凸形状に対応した断面形状お
   よびねじり角度のねじり押出孔（13）を有するダイス雌
   型（１）と、 押出材料導入孔（34）を有する雄型本体（31）に、ねじ
   り材（100）の中空部（102）形成用の成形凸部（32）が
   設けられたダイス雄型（３）と、 これらの間に介在配置された中間ダイス雌型（２）との
   組み合わせからなり、 前記押出材料導入孔（34）は、押出材料に前記ねじり材
   （100）と同方向のねじり方向性を付与すべくねじり角
   度が付与されてなる一方、 上記中間ダイス雌型（２）は、前記ダイス雌型（１）の
   押出孔（13）より径大の相似形ないしは略相似形に形成
   され、かつ上記押出孔（13）と同一ないしは略同一のね
   じり角度が付与された押出材料導入孔（21）を有するも
   のであることを特徴とする、中空ねじり材のねじり押出
   用ホローダイス。