JP2006097604A - スクリューロータ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却効率を向上するとともに、重量低減による省エネ効果及び制御応答の向上を図ることができるスクリューロータ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】スクリューロータ１は、外周側に形成された螺旋状の歯部２、この歯部２と略相似形状の中空部３を有するねじ部材４と、このねじ部材４の軸方向一方側（図１中左側）端部５Ａに接合され、ねじ部材４の中空部３に連通する貫通穴６Ａを有する軸部材７Ａと、ねじ部材４の軸方向他方側（図１中右側）端部５Ｂに接合され、ねじ部材４の中空部３に連通する貫通穴６Ｂを有する軸部材７Ｂとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばスクリュー圧縮機やスクリューポンプ等のスクリュー流体機械に用いられるスクリューロータ及びその製造方法に関する。

スクリュー流体機械の一例であるスクリュー圧縮機は、回転軸が平行でかつ螺旋状の歯部が噛み合うようにそれぞれ回転する雄ロータ及び雌ロータと、これら雄ロータ及び雌ロータを収納するケーシングとを備えており、雄ロータ及び雌ロータの歯溝とケーシングの内壁とで被圧縮流体を圧縮する作動室が形成されている。そして、雄ロータ及び雌ロータ（以降、これらを総称してスクリューロータと称す）等は被圧縮流体の断熱圧縮により温度上昇して熱膨張するため、スクリューロータ同士の隙間及びスクリューロータとケーシングの隙間は、熱膨張のぶんだけ余裕をみて大きくし、運転中に各部材が接触して損傷するのを防止するようになっている。このとき、スクリューロータの上昇温度及びそれに伴う熱膨張は一様または一定でなく、最大熱膨張を考慮して隙間を大きくするため、圧縮機の性能が低下する要因となっていた。

そこでこれに対応するため、従来、外周側の歯部（ねじ）及び中空部（空洞）を有する超塑性材料（例えばＺｎ−Ａｌ系合金、Ａｌ−Ｚｎ−Ｚｒ系合金、Ａｌ−Ｃａ−Ｚｎ系合金など）製ローブ部材と、前記ローブ部材の中空部に連通する軸穴を有する高強度材料（例えば機械構造用炭素鋼、合金鋼、球状黒鉛鋳鉄など）製ロータ軸とを一体結合したスクリューロータが提唱されている（例えば、特許文献１参照）。そして、この従来技術には明確には示されていないが、例えばスクリュー圧縮機には軸受を潤滑冷却する潤滑油を貯留する潤滑油室が設けられており、その潤滑油室の潤滑油をロータ軸の軸穴を介しローブ部材の中空部に流通し、スクリューロータを冷却するようになっている。

また、上記クリューロータの製造方法は、円筒状のローブ部材をロータ軸の中間部の外周側に配置するとともに、そのボス部をロータ軸の切り欠きに圧入して一体結合し、その後、超塑性流動を起こす温度（２００℃）まで加熱し、ローブ部材を内部から加圧し、外周側の金型で塑性加工して歯部を形成するようになっている。そして、冷却後は熱収縮差の違いによりローブ部材の歯部が金型から離脱し、ローブ部材をねじりながら金型から引き出すようになっている。

特開昭５７−７０９８５号公報

しかしながら、上記従来技術には以下のような改善の余地がある。
すなわち、上記スクリューロータは、ロータ軸の中間部の外周側にローブ部材を配置し（言い換えれば、ローブ部材の中空部にロータ軸を貫通配置し）、ロータ軸とローブ部材を一体結合した構造となっている。そのため、ロータ軸の軸穴を介しローブ部材の中空部に流通する例えば潤滑油等の冷却媒体は、ロータ軸の中間部を冷却してからローブ部材の歯部を冷却することとなり、比較的高温となるローブ部材の歯部における冷却効率が良いとは言えず、改善の余地があった。また、スクリューロータの重量を低減すれば、省エネ効果及び回転数制御の応答性が向上する等の効果を得ることができるため、重量低減の面においても改善の余地があった。また、上記超塑性材料の引張強度は５Ｎ／ｍｍ^２程度であるため、スクリュー流体機械に必要とされる強度（例えば５０Ｎ／ｍｍ^２程度）を確保できず、実用性に乏しいという問題もあった。

本発明の目的は、冷却効率を向上するとともに、重量低減による省エネ効果及び制御応答の向上を図ることができるスクリューロータ及びその製造方法を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明のスクリューロータは、外周側に形成された螺旋状の歯部、この歯部と略相似形状の中空部を有するねじ部材と、このねじ部材の軸方向一方側及び他方側にそれぞれ接合され、前記ねじ部材の中空部に連通した貫通穴を有する２つの軸部材とを備える。

本発明においては、スクリューロータは、中空部を有するねじ部材の軸方向一方側及び他方側に、中空部に連通した貫通穴を有する軸部材をそれぞれ接合した構造とし、それら軸部材の貫通穴よりねじ部材の中空部に冷却媒体（例えば潤滑油等）を流通して冷却する。このとき、ねじ部材の中空部を外周側の螺旋状歯部と略相似形状にする、言い換えれば螺旋状歯部の厚みを均一にすることで、歯部を効率よく冷却することができる。また、ねじ部材の中空部に軸部材を貫通配置するような従来構造と比べ、ねじ部材の中空部に軸部材を配置しないぶんだけ冷却効率を向上させることができる。また、スクリューロータの重量が低減するため、動力が低減して省エネ効果を得ることができるとともに、慣性モーメントが低減してインバータ等による回転数制御の応答性も向上させることができる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記ねじ部材は、前記中空部の径方向断面に設けた少なくとも１つの補強板を有し、この補強板は、軸方向に貫通する貫通孔を設ける。

（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記補強板は、回転運動に伴い前記ねじ部材の中空部に旋回流を生じさせる翼手段を設ける。

（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記ねじ部材の歯部は、前記中空部から外周側に貫通する給油用貫通孔をシールライン上に設ける。

本発明のスクリューロータが適用された例えば給油式スクリュー圧縮機においては、スクリューロータの回転運動に伴って遠心力が働き、中空部から給油用貫通孔を介し作動室のシールライン（境界ラインの移動経路）に潤滑油を供給する。これにより、作動室からの空気漏れを抑え、圧縮性能を向上させることができる。

（５）上記目的を達成するために、本発明は、外周側に形成された螺旋状の歯部、この歯部と略相似形状の中空部を有するねじ部材と、このねじ部材の軸方向一方側及び他方側にそれぞれ接合され、前記ねじ部材の中空部に連通した貫通穴を有する２つの軸部材とを備えたスクリューロータの製造方法において、軸方向断面で少なくとも２つに分割形成され、前記ねじ部材の歯部外周側を形成するための外周側分割中子を造型し、軸方向断面で少なくとも２つに分割形成され、前記ねじ部材の歯部内周側を形成するための内周側分割中子を造型し、これら外周側分割中子及び内周側分割中子を組み込んだ鋳型を用いて前記ねじ部材を鋳造し、この鋳造したねじ部材の軸方向一方側端部及び他方側端部にそれぞれ前記軸部材を高密度溶接又は摩擦圧接で接合する。

本発明のスクリューロータの製造方法においては、歯部外周側を形成するための外周側中子を軸方向断面で例えば２つに分割した外周側分割中子を造型し、歯部内周側（言い換えれば、歯部と略相似形状の中空部）を形成するための内周側中子を軸方向断面で例えば２つに分割した内周側分割中子を造型する。そして、これら外周側分割中子及び内周側分割中子を組み込んだ鋳型を用いて、ねじ部材を鋳造する。例えば超塑性材料で成形する場合とは異なり、スクリュー流体機械に必要とされるねじ部材の強度（例えば５０Ｎ／ｍｍ^２程度）を確保することができる。そして、ねじ部材の一方側端部及び他方側端部にそれぞれ軸部材を高密度溶接（例えば、電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、光ビーム溶接等）又は摩擦圧接で接合する。これにより、例えばアーク溶接等で軸部材を接合する場合とは異なり、周方向に不均一となる溶接盛が形成されないため、周方向の重量バランスを確保することができる。したがって、スクリューロータ回転駆動時の不具合を防止し、性能及び信頼性を向上させることができる。

（６）上記（５）において、好ましくは、前記内周側分割中子を径方向断面で分割するとともに軸方向の連結部材を介し連結することで、前記ねじ部材の中空部の径方向断面に、軸方向に貫通した貫通孔を有する補強板を形成する。

（７）上記（５）又は（６）において、好ましくは、ねじ溝谷径が軸方向に略同一となるようにねじ溝の谷底に設けた谷底同径部とねじ山に形成され軸方向に所定の抜け勾配が設けられた山側勾配部とからなる雌ねじ部を有するとともに、その軸方向断面で少なくとも２つに分割形成された内周側分割中子型を用いて、前記内周側分割中子をそれぞれ造型する。

鋳造したねじ部材は歯部内周側がほぼ加工できない構造となるため、歯部と略相似形状の中空部を形成するための上記内周側分割中子は、精度を高める必要がある。このような内周側分割中子は、軸方向断面で分割形成されねじ部材の中空部と同じ形状の内周側中子型を用いてそれぞれ造型するが、内周側分割中子型から抜き出す方向（例えば、軸方向又は径方向）に直交して突出した部分を有する場合があり、内周側分割中子を内周側分割中子型から抜き出すことが困難となる。

そこで本発明においては、内周側分割中子型は、ねじ溝谷径が軸方向に略同一となるようにねじ溝の谷底に設けた谷底同径部と、ねじ山に形成され軸方向に所定の抜け勾配（詳細には、内周側分割中子型の抜け始め側が相対的に小さく、抜け終わり側に向けてしだいに大きくなるような勾配）を設けた山側勾配部とからなる雌ねじ部をそれぞれ有する。これら内周側分割中子型を用いて内周側分割中子をそれぞれ造型し、内周側分割中子を軸方向の一方側に引きながら回転力を加えると、内周側分割中子型の谷底同径部が対応する内周側分割中子の山部に摺動してガイド的な役割を果たすので、例えばねじ溝谷径が軸方向に変化するような構造の内周側分割中子型を用いた場合に比べ、内周側分割中子を容易に回転させて内周側分割中子型から引き出すことができる。

（８）上記（７）において、好ましくは、前記内周側分割中子型の谷底同径部は、その抜け始め側の前記雌ねじ部の軸方向における幅寸法と前記ねじ溝谷径との寸法比が１０％以下であり、その抜け終わり側の前記雌ねじ部の軸方向における幅寸法と前記ねじ溝谷径との寸法比が２０％以下かつ前記抜け始め側の寸法比より５％以上大きい。

（９）上記（７）又は（８）において、好ましくは、前記内周側分割中子型の谷底同径部は、前記ねじ溝の谷底に凹設した窪み部である。

（１０）上記目的を達成するために、また本発明は、外周側に形成された螺旋状の歯部、この歯部と略相似形状の中空部を有するねじ部材と、このねじ部材の軸方向一方側及び他方側にそれぞれ接合され、前記ねじ部材の中空部に連通した貫通穴を有する２つの軸部材とを備えたスクリューロータの製造方法において、ねじ溝谷径が軸方向に略同一となるようにねじ溝の谷底に設けた谷底同径部とねじ山に形成され軸方向に所定の抜け勾配が設けられた山側勾配部とからなる雌ねじ部を有するとともに、その軸方向断面で少なくとも２つに分割形成された分割ねじ型を用いて、中空円筒素材を塑性加工して前記ねじ部材を製造し、このねじ部材の軸方向一方側及び他方側にそれぞれ前記軸部材を高密度溶接又は摩擦圧接で接合する。

本発明のスクリューロータの製造方法においては、まず、ねじ部材の歯部を形成するためのねじ型（金型）を軸方向断面で例えば２つに分割した分割ねじ型を製造し、これら分割ねじ型を中空円筒素材の外周側に配置し、中空円筒素材の軸方向圧縮側及び中空円筒素材の内部から径方向外周側に圧力を加え、これによって中空円筒素材を分割ねじ型で塑性加工し、ねじ部材を製造する。このとき、成形したねじ部材は、分割ねじ型から抜き出す方向（例えば、軸方向又は径方向）に直交して突出した部分を有する場合があり、この場合には分割ねじ型から抜き出すことが困難となる。

そこで本発明においては、分割ねじ型は、ねじ溝谷径が軸方向に略同一となるようにねじ溝の谷底に設けた谷底同径部と、ねじ山に形成され軸方向に所定の抜け勾配（詳細には、分割ねじ型の抜け始め側が相対的に小さく、抜け終わり側に向けてしだいに大きくなるような勾配）を設けた山側勾配部とからなる雌ねじ部をそれぞれ有する。これら分割ねじ型を用いて中空円筒素材を成形してねじ部材を製造し、このねじ部材を軸方向の一方側に引きながら回転力を加えると、分割ねじ型の谷底同径部が対応するねじ部材の山部に摺動してガイド的な役割を果たすので、例えばねじ溝谷径が軸方向に変化するような構造の分割ねじ型を用いた場合に比べ、ねじ部材を容易に回転させて分割ねじ型から引き出すことができる。これにより、超塑性材料を用いなくとも中空円筒素材を塑性加工することができ、スクリュー流体機械に必要とされる強度（例えば５０Ｎ／ｍｍ^２程度）を確保することができる。また、上記（５）同様、ねじ部材の一方側及び他方側にそれぞれ軸部材を高密度溶接又は摩擦圧接で接合するので、周方向の重量バランスを確保することができる。したがって、スクリューロータ回転駆動時の不具合を防止し、性能及び信頼性を向上させることができる。

本発明のスクリューロータによれば、冷却効率を向上するとともに、重量低減による省エネ効果及び制御応答の向上を図ることができる。また、本発明のスクリューロータの製造方法によれば、必要強度及び周方向の重量バランスを確保することができ、性能及び信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

本発明の第１の実施形態を図１〜図６により説明する。
図１は、本実施形態によるスクリューロータの全体構造を表す軸方向断面図である。

図１において、このスクリューロータ１は、スクリュー圧縮機等に用いられる雄ロータであり、外周側に形成された螺旋状の歯部２、この歯部２と略相似形状の中空部３を有するねじ部材４と、このねじ部材４の軸方向一方側（図１中左側）端部５Ａに接合され、ねじ部材４の中空部３に連通する軸方向の貫通穴６Ａを有する略円筒状の軸部材７Ａと、ねじ部材４の軸方向他方側（図１中右側）端部５Ｂに接合され、ねじ部材４の中空部３に連通する軸方向（図１中左右方向）の貫通穴６Ｂを有する略円筒状の軸部材７Ｂとを備える。

ねじ部材４の端部５Ａ，５Ｂには、例えば略円形状に凹設した窪み部８Ａ，８Ｂが形成され、これら窪み部８Ａ，８Ｂには中空部３に開口した開口部９Ａ，９Ｂが形成されている。また、軸部材７Ａ，７Ｂのねじ部材４側には例えば円環状のフランジ部１０Ａ，１０Ｂが設けられ、これらフランジ部１０Ａ，１０Ｂがねじ部材４の窪み部８Ａ，８Ｂにそれぞれ嵌合し接合されて、ねじ部材４と軸部材７Ａ，７Ｂとが一体構成となっている。そして、軸部材の７Ａ，７Ｂの貫通穴６Ａ，６Ｂは、開口部９Ａ，９Ｂを介し中空部３に連通するようになっている。

次に、本実施形態による上記スクリューロータ１の製造方法について説明する。図２は、上記ねじ部材４を鋳造するための鋳型の全体構造を表す軸方向断面図であり、図３は、上記ねじ部材４と上記軸部材７Ａ，７Ｂとの接合を説明するための軸方向断面図である。

これら図２及び図３において、上記ねじ部材４を鋳造するための鋳型１１は、上下に分割された主型１２Ａ，１２Ｂと、これら主型１２Ａ，１２Ｂ内に組み込まれ、ねじ部材４の歯部２外周側を形成するための外周側中子と、主型１２Ａ，１２Ｂ内に組み込まれ、ねじ部材４の歯部２内周側（言い換えれば、中空部３）及び端部５Ａ，５Ｂの開口部９Ａ，９Ｂを形成するための内周側中子とで構成されている。

外周側中子は、その軸方向（図２中左右方向）断面で例えば２つに分割された外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂで構成されている。そして、図示しないが、外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂはピン及びこれに対応するピン穴がそれぞれ設けられ、これらピン及びピン穴を嵌合し外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂどうしが接合して、外周側中子が組み立てられている。内周側中子は、その軸方向断面で例えば２つに分割された内周側分割中子１４Ａ，１４Ｂで構成されている。そして、図示しないが、内周側分割中子１４Ａ，１４Ｂはピン及びこれに対応するピン穴がそれぞれ設けられ、これらピン及びピン穴を嵌合し内周側分割中子１４Ａ，１４Ｂどうしを接合して、内周側中子が組み立てられている。

そして、鋳型１１の溶融口（図示せず）からキャビテイ１５に溶融金属（湯）を流し込み、上記ねじ部材４を鋳造する。冷却後、鋳型１１を取り外し、外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂ及び内周側分割中子１４Ａ，１４Ｂを壊してねじ部材４を取り出す。そして、ねじ部材４の歯部２外周側の表面加工を行うとともに、ねじ部材４の端部５Ａ，５Ｂを切削加工して窪み部８Ａ，８Ｂを形成する。

そして、ねじ部材４の一方側端部５Ａの窪み部８Ａに軸部材７Ａのフランジ部１０Ａを圧入し、他方側端部５Ｂの窪み部８Ｂに軸部材７Ｂのフランジ部１０Ｂを圧入する。軸部材７Ａのフランジ部１０Ａの外周側及び対応するねじ部材４の窪み部８Ａの開口側には切欠き部１６Ａを、また軸部材７Ｂのフランジ部１０Ｂの外周側及び対応するねじ部材４の窪み部８Ｂの開口側には切欠き部１６Ｂを予め設けておく。これら切欠き部１６Ａ，１６Ｂを高密度溶接（例えば、電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、光ビーム溶接等）で接合して（このとき、切欠き部１６Ａ，１６Ｂが埋められて）、ねじ部材４と軸部材７Ａ，７Ｂとを一体構成とする。なお、ねじ部材４と軸部材７Ａ，７Ｂの接合は、摩擦圧接でもよい。

次に、上記外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂ及び上記内周側分割中子１４Ａ，１４Ｂの製造方法の詳細を図４及び図５により説明する。図４（ａ）は、外周側分割中子型及びこれを用いて造型した外周側分割中子の全体構造を表す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中Ａ部の部分拡大図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）中Ｂ部の部分拡大図である。また、図５（ａ）は、内周側分割中子型及びこれを用いて造型した内周側分割中子の全体構造を表す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）中Ｃ部の部分拡大図であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）中Ｄ部の部分拡大図である。

これら図４（ａ）〜（ｃ）及び図５（ａ）〜（ｃ）において、上記外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂは、軸方向（図４（ａ）中ほぼ左右方向）断面で２つに分割された外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂ（但し１７Ａのみ図４（ａ）に図示）を用いてそれぞれ造型する。

外周側分割中子型１７Ａは、ねじ部材４の歯部２半分と略相似形状（言い換えれば、加工代ぶんだけ大きい形状）の雄ねじ部１８と、この雄ねじ部１８の軸方向両端側（図４（ａ）中左側・右側）に設けた例えば略半円筒状の軸部１９とを備えている。この外周側分割中子型１７Ａの雄ねじ部１８は、ねじ山外径Ｄ_１が軸方向に略同一となるようにねじ山の山頂２０に凸設した突起部２０ａと、ねじ溝２１に形成され軸方向に所定の抜け勾配（詳細には、外周側分割中子型１７Ａの抜け終わり側（図４（ａ）中右側）が相対的に小さく、抜け始め側（図４（ａ）中左側）に向けてしだいに大きくなるような勾配）が設けられた溝側勾配部（詳細は図示せず）とを備えている。

外周側分割中子型１７Ａの突起部２０ａは、その抜け終わり側の雄ねじ部１８の軸方向における幅寸法Ｗ_１ａ（図４（ｃ）参照）とねじ山外径Ｄ_１との寸法比Ｗ_１ａ／Ｄ_１（百分率）を１０％以下とし、抜け始め側に向けてしだいに大きくなり、その抜け始め側の幅寸法Ｗ_１ｂ（図４（ｂ）参照）とねじ山外径Ｄ_１との寸法比Ｗ_１ｂ／Ｄ_１（百分率）を２０％以下かつ抜け終わり側の寸法比Ｗ_１ａ／Ｄ_１より５％以上大きくしている。

そして、上記外周側分割中子型１７Ａを鋳枠（図示せず）内の適切な位置に配置し、この鋳枠内に例えば熱硬化性樹脂を含んだ鋳物砂を詰め、この鋳物砂を加熱硬化して内周側分割中子１３Ａを造型する。その後、鋳枠を取り外し（図４（ａ）に示す状態）、外周側分割中子１３Ａを軸方向の一方側（図４（ａ）中左側）に引きながら半回転させることにより内周側分割中子型１７Ａから引き出す。また、外周側分割中子型１７Ｂも外周側分割中子型１７Ａと同様の構造であり、同様の手順にて外周側分割中子型１７Ｂを用いて外周側分割中子１３Ｂを造型し、その後、外周側分割中子１３Ｂを軸方向の一方側に引きながら半回転させることにより内周側分割中子型１７Ｂから引き出す。

上記内周側分割中子１４Ａ，１４Ｂは、軸方向（図５（ａ）中ほぼ左右方向）断面で２つに分割された内周側分割中子型２２Ａ，２２Ｂ（但し２２Ａのみ図５（ａ）に図示）及び心金２３Ａ，２３Ｂ（但し２３Ａのみ図５（ａ）に図示）を用いてそれぞれ造型する。

内周側分割中子型２２Ａは、ねじ部材４の歯部２内周側（言い換えれば、中空部３）半分と同じ形状の雌ねじ部２４を備えている。この内周側分割中子型２２Ａの雌ねじ部２４は、ねじ溝谷径Ｄ_２が軸方向に略同一となるようにねじ溝の谷底２５に凹設した窪み部２５ａと、ねじ山２６に形成され軸方向に所定の抜け勾配（詳細には、内周側分割中子型２２Ａの抜け始め側（図５（ａ）中右側）が相対的に小さく、抜け終わり側（図５（ａ）中左側）に向けてしだいに大きくなるような勾配）が設けられた山側勾配部（詳細は図示せず）とを備えている。

内周側分割中子型２２Ａの窪み部２５ａは、その抜け始め側の雌ねじ部２４の軸方向における幅寸法Ｗ_２ａ（図５（ｃ）参照）とねじ溝谷径Ｄ_２との寸法比Ｗ_２ａ／Ｄ_２（百分率）を１０％以下とし、抜け終わり側に向けてしだいに大きくなり、その抜け終わり側の幅寸法Ｗ_２ｂ（図５（ｂ）参照）とねじ溝谷径Ｄ_２との寸法比Ｗ_２ｂ／Ｄ_２（百分率）を２０％以下かつ抜け始め側の寸法比Ｗ_２ａ／Ｄ_２より５％以上大きくしている。

そして、上記内周側分割中子型２２Ａ及び心金２３Ａを鋳枠（図示せず）内の適切な位置に配置し、この鋳枠内に例えば熱硬化性樹脂を含んだ鋳物砂を詰め、この鋳物砂を加熱硬化して内周側分割中子１４Ａを造型する。その後、鋳枠を取り外し（図５（ａ）に示す状態）、内周側分割中子１４Ａ及び心金２３Ａを軸方向の一方側（図５（ａ）中左側）に引きながら半回転させることにより内周側分割中子型２２Ａから引き出す。また、内周側分割中子型２２Ｂも内周側分割中子型２２Ａと同様の構造であり、同様の手順にて内周側分割中子型２２Ｂ及び心金２３Ｂを用いて内周側分割中子１４Ｂを造型し、その後、内周側分割中子１４Ｂ及び心金２３Ｂを軸方向の一方側に引きながら半回転させることにより内周側分割中子型２２Ｂから引き出す。

次に、本実施形態の作用効果を説明する。
本実施形態においては、スクリューロータ１は、中空部３を有するねじ部材４の軸方向一方側端部５Ａ及び他方側端部５Ｂに、中空部３に連通した貫通穴６Ａ，６Ｂを有する軸部材７Ａ，７Ｂをそれぞれ接合した構造とし、それら軸部材７Ａ，７Ｂの貫通穴６Ａ，６Ｂよりねじ部材４の中空部３に冷却媒体（例えば潤滑油等）を流通して冷却する。このとき、ねじ部材４の中空部３を外周側の螺旋状歯部２と略相似形状にする、言い換えれば螺旋状歯部２の厚みを均一にすることで、歯部２を効率よく冷却することができる。また、ねじ部材４の中空部３に軸部材を貫通配置するような従来構造と比べ、ねじ部材４の中空部３に軸部材を配置しないぶんだけ冷却効率を向上させることができる。その結果、スクリューロータ等の熱膨張を小さくすることができ、スクリューロータ同士の隙間及びスクリューロータとケーシングの隙間を小さくして、圧縮性能及び信頼性を向上させることができる。また、スクリューロータの重量が低減するため、動力が低減して省エネ効果を得ることができるとともに、慣性モーメントが低減してインバータ等による回転数制御の応答性も向上させることができる。

また、本実施形態のスクリューロータ１の製造方法においては、歯部２外周側を形成するための外周側中子を軸方向断面で２つに分割した外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂを造型し、歯部２内周側（言い換えれば、歯部２と略相似形状の中空部３）を形成するための内周側中子を軸方向断面で２つに分割した内周側分割中子１４Ａ，１４Ｂを造型する。そして、これら外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂ及び内周側分割中子１４Ａ，１４Ｂを組み込んだ鋳型１１を用いて、ねじ部材４を鋳造する。これにより、例えばねじ部材４を超塑性材料で成形する場合とは異なり、スクリュー圧縮機等に必要とされる強度（例えば５０Ｎ／ｍｍ^２程度）を確保することができる。そして、ねじ部材４の一方側端部５Ａ及び他方側端部５Ｂにそれぞれ軸部材７Ａ，７Ｂを高密度溶接又は摩擦圧接で接合する。これにより、例えばアーク溶接等で軸部材７Ａ，７Ｂを接合する場合とは異なり、周方向に不均一となる溶接盛が形成されないため、周方向の重量バランスを確保することができる。したがって、スクリューロータ回転駆動時の不具合を防止し、性能及び信頼性を向上させることができる。

また、外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂは、外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂを用いて造型する。そして、外周側分割中子型１７Ａ（又は１７Ｂ、以降かっこ内対応同じ）を軸方向の一方側に引きながら回転力を加えると、ねじ山外径Ｄ_１が軸方向に略同一となるようにねじ山の山頂２０に凸設した突起部２０ａが、対応する外周側分割中子１３Ａ（又は１３Ｂ）の溝部２７（前述の図４（ａ）参照）に摺動してガイド的な役割を果たすので、例えばねじ山外径が軸方向に変化するような構造の分割中子型を用いた場合に比べ、外周側分割中子型１７Ａ（又は１７Ｂ）を容易に回転させて外周側分割中子１３Ａ（又は１３Ｂ）から引き出すことができる。その結果、歯部２外周側の加工代が少ないねじ部材４を鋳造することができ、表面加工等の製造時間の短縮を図ることができる。また、外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂを転用して外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂを量産することが可能となり、コスト低減を図ることができる。

また、内周側分割中子１４Ａ，１４Ｂは、内周側分割中子型２２Ａ，２２Ｂ及び心金２３Ａ，２３Ｂを用いて造型する。そして、内周側分割中子Ａ（又は１７Ｂ、以降かっこ内対応同じ）及び心金２３Ａ（又は２３Ｂ）を軸方向の一方側に引きながら回転力を加えると、ねじ溝谷径Ｄ_２が軸方向に略同一となるようにねじ溝の谷底２５に凹設した窪み部２５ａが、対応する内周側分割中子１４Ａ（又は１４Ｂ）の山部２８（前述の図５（ａ）参照）に摺動してガイド的な役割を果たすので、例えばねじ溝谷径が軸方向に変化するような構造の分割中子型を用いた場合に比べ、内周側分割中子１４Ａ（又は１４Ｂ）及び心金２３Ａ（又は２３Ｂ）を容易に回転させて外周側分割中子型２２Ａ（又は２２Ｂ）から引き出すことができる。その結果、内周側分割中子１４Ａ，１４Ｂの精度を高めて、歯部２の厚みが均一となるねじ部材４を鋳造することができる。また、内周側分割中子型２２Ａ，２２Ｂを転用して内周側分割中子１４Ａ，１４Ｂを量産することが可能となり、コスト低減を図ることができる。

また、外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂからの外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂの抜き出し作業性を考慮すると、外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂの突起部２０ａの幅寸法がその抜け終わり側から抜け始め側に向かってしだいに大きくなることが好ましい。また、内周側分割中子型２２Ａ，２２Ｂからの外周側分割中子１４Ａ，１４Ｂの抜き出し作業性を考慮すると、内周側分割中子型２２Ａ，２２Ｂの窪み部２５ａの幅寸法がその抜け始め側から抜け終わり側に向かってしだいに大きくなることが好ましい。図６は、外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂの突起部２０ａの抜け終わり側幅寸法Ｗ_１ａ及び抜け始め側幅寸法Ｗ_１ｂに対応する抜き出し作業性と、内周側分割中子型２２Ａ，２２Ｂの窪み部２５ａの抜け始め側の幅寸法Ｗ_２ａ及び抜け終わり側の幅寸法Ｗ_２ｂに対応する抜き出し作業性を表す特性図である。

この図６において、まず、縦軸は外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂの突起部２０ａの抜け終わり側幅寸法Ｗ_１ａとねじ山外径Ｄ_１との寸法比Ｗ_１ａ／Ｄ_１（百分率）をとって表し、横軸は外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂの突起部２０ａの抜け始め側幅寸法Ｗ_１ｂとねじ山外径Ｄ_１との寸法比Ｗ_１ｂ／Ｄ_１（百分率）をとって表している。例えば突起部２０ａの抜け終わり側の寸法比Ｗ_１ａ／Ｄ_１を１０％以下とし、その抜け始め側の寸法比Ｗ_１ｂ／Ｄ_１を２０％以下かつ抜け終わり側の寸法比Ｗ_１ａ／Ｄ_１より５％以上大きくする外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂの場合、外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂを容易に回転して外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂから引き出すことができる。

ところが、突起部２０ａの抜け終わり側の寸法比Ｗ_１ａ／Ｄ_１を０％とし、その抜け始め側の寸法比Ｗ_１ｂ／Ｄ_１を０％または２３％とする場合には、外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂを引き出すことが困難となる。また、突起部２０ａの抜け終わり側の寸法比Ｗ_１ａ／Ｄ_１を１０％とし、その抜け始め側の寸法比Ｗ_１ｂ／Ｄ_１を１０％または２３％とする場合にも、外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂを引き出すことが困難となる。また、突起部２０ａの抜け終わり側の寸法比Ｗ_１ａ／Ｄ_１を１２％とし、その抜け始め側の寸法比Ｗ_１ｂ／Ｄ_１を１７％とする場合にも、外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂを引き出すことが困難となる。

以上のことから、外周側分割中子型１７Ａ，１７Ｂの突起部２０ａの抜け始め側の寸法比Ｗ_１ａ／Ｄ_１を１０％以下とし、その抜け始め側の寸法比Ｗ_１ｂ／Ｄ_１を２０％以下かつ抜け終わり側の寸法比Ｗ_１ａ／Ｄ_１より５％以上大きくすることが望ましいとわかった。

また、縦軸は内周側分割中子型２２Ａ，２２Ｂの窪み部２５ａの抜け始め側幅寸法Ｗ_２ａとねじ溝谷径Ｄ_２との寸法比Ｗ_２ａ／Ｄ_２（百分率）をとって表し、横軸は内周側分割中子型２２Ａ，２２Ｂの窪み部２５ａの抜け終わり側幅寸法Ｗ_２ｂとねじ溝谷径Ｄ_２との寸法比Ｗ_２ｂ／Ｄ_２（百分率）をとって表している。上述と同様に、内周側分割中子型２２Ａ，２２Ｂの窪み部２５ａの抜け始め側の寸法比Ｗ_２ａ／Ｄ_２を１０％以下とし、その抜け終わり側の寸法比Ｗ_２ｂ／Ｄ_２を２０％以下かつ抜け始め側の寸法比Ｗ_２ａ／Ｄ_２より５％以上大きくすることが望ましいとわかった。

本発明の第２の実施形態を図７〜図９により説明する。本実施形態は、上記ねじ部材の中空部の径方向断面に補強板を設けた実施形態である。

図７は、本実施形態におけるスクリューロータの全体構造を表す軸方向断面図であり、図８は、図７中断面VIII−VIIIにおける径方向断面図であり、図９は、本実施形態におけるスクリューロータのねじ部材を鋳造するための鋳型の全体構造を表す軸方向断面図である。なお、これら図７〜９において、上記第１の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態におけるスクリューロータ２９のねじ部材３０は、外周側に形成された上記螺旋状歯部２と、この歯部２と略相似形状の上記中空部３と、この中空部３の径方向（図７中上下方向）断面に設けられた例えば１つの補強板３１とを有する。この補強板３１は、中空部３を連通するための軸方向（図７中左右方向）に貫通した例えば３つの貫通孔３２（但し、図示のように大きさは同一でなくともよい）と、ねじ部材４の回転運動に伴い中空部３に旋回流を生じさせる例えば２つの翼状突起部３３（翼手段）とを備えている。なお、補強板３１は、周方向の重量バランスが均一な形状である。

ねじ部材３０を鋳造するための鋳型３４は、上下に分割された上記主型１２Ａ，１２Ｂと、これら主型１２Ａ，１２Ｂ内に組み込まれ、ねじ部材４の歯部２外周側を形成するための上記外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂと、主型１２Ａ，１２Ｂ内に組み込まれ、ねじ部材４の歯部２内周側（言い換えれば、中空部３）、補強板３１、及び端部５Ａ，５Ｂの開口部９Ａ，９Ｂを形成するための内周側中子とで構成されている。この内周側中子は、軸方向（図９中左右方向）断面及び径方向（図９中上下方向）断面で分割された４つの内周側分割中子３５Ａ〜３５Ｄで構成されている。

内周側分割中子３５Ａ，３５Ｂは、図示しないピン及びこれに対応するピン穴がそれぞれ軸方向断面に設けられ、これらピン及びピン穴を嵌合し内周側分割中子３５Ａ，３５Ｂどうしが接合して、軸方向一方側（図９中左側）の内周側分割中子が組み立てられている。また、内周側分割中子３５Ｃ，３５Ｄは、図示しないピン及びこれに対応するピン穴がそれぞれ軸方向断面に設けられ、これらピン及びピン穴を嵌合し内周側分割中子３５Ｃ，３５Ｄどうしが接合して、軸方向他方側（図９中右側）の内周側分割中子が組み立てられている。そして、軸方向一方側の内周側分割中子３５Ａ，３５Ｂと軸方向他方側の内周側分割中子３５Ｃ，３５Ｄとが、３つの円柱状連結部材３６（但し、大きさは同一でなくともよい）を介し軸方向に連結されている。また、内周側分割中子３５Ａ，３５Ｂの軸方向他方側の端面には、上記翼状突起部３３に対応する窪み部３７が形成されている。

そして、鋳型３４の溶融口（図示せず）からキャビテイ３８に溶融金属（湯）を流し込み、上記補強板３１を有するねじ部材３０を鋳造する。冷却後、鋳型３４を取り外し、外周側分割中子１３Ａ，１３Ｂ、内周側分割中子３５Ａ〜３５Ｄ、連結部材３６を壊してねじ部材３０を取り出す。そして、ねじ部材３０の歯部２外周側の表面加工を行うとともに、ねじ部材３０の端部５Ａ，５Ｂを切削加工して窪み部８Ａ，８Ｂを形成する。

そして、上記第１の実施形態同様、ねじ部材３０の一方側端部５Ａの窪み部８Ａに軸部材７Ａのフランジ部１０Ａを圧入し、他方側端部５Ｂの窪み部８Ｂに軸部材７Ｂのフランジ部１０Ｂを圧入する。切欠き部１６Ａ，１６Ｂを高密度溶接又は摩擦圧接で接合して、ねじ部材３０と軸部材７Ａ，７Ｂとを一体構成とする。

以上のように構成された本実施形態のスクリューロータ２９においても、上記第１の実施形態同様、冷却効率を向上するとともに、重量低減による省エネ効果及び制御応答の向上を図ることができる。また、上記第１の実施形態に比べ、ねじ部材３０の中空部３に補強板３１を設けたぶんだけ重量が増加するものの、変形強度を高めることができ、圧縮性能を向上させることができる。また、補強板３１に翼状突起部３３を設けることにより、回転運動に伴って中空部３に旋回流を生じさせるので、冷却効率をさらに向上させることができる。

また、本実施形態のスクリューロータ２９の製造方法においては、内周側分割中子を軸方向断面及び径方向断面で４つに分割した内周側分割中子３５Ａ〜３５Ｄを造型する。そのため、内周側分割中子３５Ａ〜３５Ｄが小型化され、対応する内周側分割中子型（図示せず）から容易に引き出すことができるようになる。また、４つの内周側分割中子３５Ａ〜３５Ｄは、ピン及び連結部材３６を介し組み立てるので、鋳型３４の組立精度を向上することができる。

本発明の第３の実施形態を図１０により説明する。本実施形態は、上記ねじ部材の歯部に給油用貫通孔を設けた実施形態である。

図１０（ａ）は、本実施形態によるスクリューロータの全体構造を表す斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）中Ｅ部による部分拡大斜視図である。なお、これら図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、本実施形態によるスクリューロータ３９は、上記実施形態と同様の構成・構造であり、適宜説明を省略する。

本実施形態におけるスクリューロータ３９の歯部４０は、中空部３から外周側に貫通する例えば直径０．２〜５ｍｍ程度の給油用貫通孔４１をシールライン４２（被圧縮流体を圧縮する作動室の境界ラインの移動経路、図１０（ｂ）中その一部を太線で図示）上に複数設ける。このスクリューロータ３９が適用された給油式スクリュー圧縮機では、スクリューロータ３９の回転運動に伴って遠心力が働き、中空部３から給油用貫通孔４１を介し作動室のシールライン４２に潤滑油を供給する。これにより、作動室からの空気漏れを抑え、圧縮性能を向上することができる。

本発明の第４の実施形態を図１１及び図１２により説明する。本実施形態は、中空円筒素材を塑性加工して上記ねじ部材を成形する実施形態である。

図１１は、本実施形態によるスクリューロータの全体構造を表す軸方向断面図であり、図１２は、本実施形態によるスクリューロータの製造方法を説明するための軸方向断面図である。

本実施形態によるスクリューロータ４３は、ねじ部材４４の軸方向一方側（図１１中左側）端部４５Ａ及び他方側（図１１中右側）端部４５Ｂに、例えば略円筒状の軸部４６Ａ，４６Ｂが設けられている。略円筒状の軸部材４７Ａ，４７Ｂの端部外周側には段差部４８Ａ，４８Ｂが設けられ、これら段差部４８Ａ，４８Ｂにねじ部材４４の軸部４６Ａ，４６Ｂがそれぞれ嵌合し接合されて、ねじ部材４４と軸部材４７Ａ，４７Ｂとが一体構成となっている。そして、軸部材４７Ａ，４７Ｂの軸方向の貫通穴４９Ａ，４９Ｂは、ねじ部材４４の中空部３に連通するようになっている。

このような本実施形態のスクリューロータ４３においても、上記第１の実施形態同様、冷却効率を向上するとともに、重量低減による省エネ効果及び制御応答の向上を図ることができる。

また、本実施形態においては、例えば鉄製の中空円筒素材（又はパイプ材）５０を塑性加工してねじ部材４４を製造する。詳細には、まず、ねじ部材４４の歯部２を形成するためのねじ型（金型）を軸方向断面で例えば２つに分割した分割ねじ型５１Ａ，５１Ｂを製造する。分割ねじ型５１Ａ，５１Ｂは、それぞれねじ部材４４の歯部２半分と略相似形状（言い換えれば、加工代ぶんだけ大きい形状）の雌ねじ部５２を備えている。この分割ねじ型５１Ａ（又は５１Ｂ）の雌ねじ部５２は、詳細を図示しないが（前述の図５（ａ）で示す上記内周側分割中子型２２Ａの雌ねじ部２４と類似）、ねじ溝谷径が軸方向に略同一となるようにねじ溝の谷底に設けた谷底同径部と、ねじ山に形成され軸方向に所定の抜け勾配（詳細には、分割ねじ型２２Ａの抜け始め側が相対的に小さく、抜け終わり側に向けてしだいに大きくなるような勾配）が設けられた山側勾配部とを備えている。

そして、中空円筒素材５０の軸方向両側（図１２中左側・右側）を把持器５３Ａ，５３Ｂで保持し、中空円筒素材５０の中央部外周側に分割ねじ型５１Ａ，５１Ｂを配置する。その後、把持器５３Ａ，５３Ｂを用いて中空円筒素材５０の軸方向圧縮側に圧力を加え、これと同時に中空円筒素材５０の内部に例えば圧縮液体液圧を充填して径方向外周側に向けて圧力を加える。これによって、中空円筒素材５０を分割ねじ型５１Ａ，５１Ｂで塑性加工して、ねじ部材４４を製造する。その後、ねじ部材４４を軸方向の一方側に引きながら回転させることにより分割ねじ型５１Ａ，５１Ｂから引き出す。

そして、ねじ部材４４の歯部２外周側の表面加工を行うとともに、ねじ部材４４の端部４５Ａ，４５Ｂを切削加工して軸部４６Ａ，４６Ｂを形成する。そして、ねじ部材４４の軸部４６Ａ，４６Ｂに軸部材４７Ａ，４７Ｂをそれぞれ嵌合し高密度溶接又は摩擦圧接で接合して、ねじ部材４４と軸部材４７Ａ，４７Ｂとを一体構成とする。

このように本実施形態においては、分割ねじ型５１Ａ，５１Ｂを用いて中空円筒素材５０を成形してねじ部材４４を製造する。このとき、ねじ部材４４を軸方向の一方側に引きながら回転力を加えると、分割ねじ型５１Ａ，５１Ｂの谷底同径部が対応するねじ部材の山部に摺動してガイド的な役割を果たすので、例えばねじ溝谷径が軸方向に変化するような構造の分割ねじ型を用いた場合に比べ、ねじ部材４４を容易に回転させて分割ねじ型５１Ａ，５１Ｂから引き出すことができる。これにより、超塑性材料を用いなくとも中空円筒素材５０を塑性加工することができ、スクリュー流体機械に必要とされる強度（例えば５０Ｎ／ｍｍ^２程度）を確保することができる。また、上記実施形態同様、ねじ部材４４の一方側及び他方側にそれぞれ軸部材を高密度溶接又は摩擦圧接で接合するので、周方向の重量バランスを確保することができる。したがって、スクリューロータ回転駆動時の不具合を防止し、性能及び信頼性を向上させることができる。

本発明のスクリューロータの第１の実施形態の全体構造を表す軸方向断面図である。 本発明のスクリューロータの製造方法の第１の実施形態を構成する鋳型の全体構造を表す軸方向断面図である。 本発明のスクリューロータの製造方法の第１の実施形態におけるねじ部材と軸部材との接合を説明するための軸方向断面図である。 本発明のスクリューロータの製造方法の第１の実施形態を構成する外周側分割中子型及びこれを用いて造型した外周側分割中子の全体構造を表す斜視図、Ａ部による部分拡大図、及びＢ部による部分拡大図である。 本発明のスクリューロータの製造方法の第１の実施形態を構成する内周側分割中子型及びこれを用いて造型した内周側分割中子の全体構造を表す斜視図、Ｃ部による部分拡大図、及びＤ部による部分拡大図である。 本発明のスクリューロータの製造方法の第１の実施形態に用いられる外周側分割中子型の突起部の抜け終わり側の幅寸法及び抜け始め側の幅寸法に対応する抜き出し作業性と、内周側分割中子型の窪み部の抜け始め側の幅寸法及び抜け終わり側の幅寸法に対応する抜き出し作業性を表す特性図である。 本発明のスクリューロータの第２の実施形態の全体構造を表す軸方向断面図である。 図７中断面VIII−VIIIによる径方向断面図であり、本発明のスクリューロータの第２の実施形態を構成する補強板の詳細構造を表す。 本発明のスクリューロータの製造方法の第２の実施形態を構成する鋳型の全体構造を表す軸方向断面図である。 本発明のスクリューロータの第３の実施形態の全体構造を表す斜視図、及びＥ部による部分拡大図で給油用貫通孔の概略構造を表す。 本発明のスクリューロータの第４の実施形態の全体構造を表す軸方向断面図である。 本発明のスクリューロータの製造方法の第４の実施形態を説明するための軸方向断面図である。

符号の説明

１ スクリューロータ
２ 歯部
３ 中空部
４ ねじ部材
５Ａ，５Ｂ 端部
６Ａ，６Ｂ 貫通穴
７Ａ，７Ｂ 軸部材
１１ 鋳型
１３Ａ，１３Ｂ 外周側分割中子
１４Ａ，１４Ｂ 内周側分割中子
２２Ａ，２２Ｂ 内周側分割中子型
２４ 雌ねじ部
２５ ねじ溝の谷底
２５ａ 窪み部
２６ ねじ山
２９ スクリューロータ
３０ ねじ部材
３１ 補強板
３２ 貫通孔
３３ 翼状突起部（翼手段）
３４ 鋳型
３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ 内周側分割中子
３６ 連結部材
３９ スクリューロータ
４０ 歯部
４１ 給油用貫通孔
４２ シールライン
４３ スクリューロータ
４４ ねじ部材
４７Ａ，４７Ｂ 軸部材
４９Ａ，４９Ｂ 貫通穴
５０ 中空円筒素材
５１Ａ，５１Ｂ 分割ねじ型
５２ 雌ねじ部

Claims (10)

1. 外周側に形成された螺旋状の歯部、この歯部と略相似形状の中空部を有するねじ部材と、このねじ部材の軸方向一方側及び他方側にそれぞれ接合され、前記ねじ部材の中空部に連通した貫通穴を有する２つの軸部材とを備えたことを特徴とするスクリューロータ。
2. 請求項１記載のスクリューロータにおいて、前記ねじ部材は、前記中空部の径方向断面に設けた少なくとも１つの補強板を有し、この補強板は、軸方向に貫通する貫通孔を設けたことを特徴とするスクリューロータ。
3. 請求項２記載のスクリューロータにおいて、前記補強板は、回転運動に伴い前記ねじ部材の中空部に旋回流を生じさせる翼手段を設けたことを特徴とするスクリューロータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載のスクリューロータにおいて、前記ねじ部材の歯部は、前記中空部から外周側に貫通する給油用貫通孔をシールライン上に設けたことを特徴とするスクリューロータ。
5. 外周側に形成された螺旋状の歯部、この歯部と略相似形状の中空部を有するねじ部材と、このねじ部材の軸方向一方側及び他方側にそれぞれ接合され、前記ねじ部材の中空部に連通した貫通穴を有する２つの軸部材とを備えたスクリューロータの製造方法において、
   軸方向断面で少なくとも２つに分割形成され、前記ねじ部材の歯部外周側を形成するための外周側分割中子を造型し、
   軸方向断面で少なくとも２つに分割形成され、前記ねじ部材の歯部内周側を形成するための内周側分割中子を造型し、
   これら外周側分割中子及び内周側分割中子を組み込んだ鋳型を用いて前記ねじ部材を鋳造し、
   この鋳造したねじ部材の軸方向一方側端部及び他方側端部にそれぞれ前記軸部材を高密度溶接又は摩擦圧接で接合することを特徴とするスクリューロータの製造方法。
6. 請求項５記載のスクリューロータの製造方法において、前記内周側分割中子を径方向断面で分割するとともに連結部材を介し連結することで、前記ねじ部材の中空部の径方向断面に、軸方向に貫通した貫通孔を有する補強板を形成することを特徴とするスクリューロータの製造方法。
7. 請求項５又は６記載のスクリューロータの製造方法において、ねじ溝谷径が軸方向に略同一となるようにねじ溝の谷底に設けた谷底同径部とねじ山に形成され軸方向に所定の抜け勾配が設けられた山側勾配部とからなる雌ねじ部を有するとともに、その軸方向断面で少なくとも２つに分割形成された内周側分割中子型を用いて、前記内周側分割中子をそれぞれ造型することを特徴とするスクリューロータの製造方法。
8. 請求項７記載のスクリューロータの製造方法において、前記内周側分割中子型の谷底同径部は、その抜け始め側の前記雌ねじ部の軸方向における幅寸法と前記ねじ溝谷径との寸法比が１０％以下であり、その抜け終わり側の前記雌ねじ部の軸方向における幅寸法と前記ねじ溝谷径との寸法比が２０％以下かつ前記抜け始め側の寸法比より５％以上大きいことを特徴とするスクリューロータの鋳造方法。
9. 請求項７又は８記載のスクリューロータの鋳造方法において、前記内周側分割中子型の谷底同径部は、前記ねじ溝の谷底に凹設した窪み部であることを特徴とするスクリューロータの鋳造方法。
10. 外周側に形成された螺旋状の歯部、この歯部と略相似形状の中空部を有するねじ部材と、このねじ部材の軸方向一方側及び他方側にそれぞれ接合され、前記ねじ部材の中空部に連通した貫通穴を有する２つの軸部材とを備えたスクリューロータの製造方法において、
    ねじ溝谷径が軸方向に略同一となるようにねじ溝の谷底に設けた谷底同径部とねじ山に形成され軸方向に所定の抜け勾配が設けられた山側勾配部とからなる雌ねじ部を有するとともに、その軸方向断面で少なくとも２つに分割形成された分割ねじ型を用いて、中空円筒素材を塑性加工して前記ねじ部材を製造し、
    このねじ部材の軸方向一方側及び他方側にそれぞれ前記軸部材を高密度溶接又は摩擦圧接で接合することを特徴とするスクリューロータの製造方法。

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