JP5907714B2 - スクリュー式回転体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば粉状の家畜の飼料やスラリー状のセメント等の材料の搬送装置、スラリー状の食品材料の攪拌装置、水力発電用の水車式発電装置、地中掘削用のボーリング装置等に好適に使用可能なスクリュー式回転体の製造方法に関する。

例えば搬送装置や、攪拌装置、水車式発電装置、ボーリング装置等に使用するスクリュー式回転体として、切削加工によるスクリュー式回転体や中心軸の軸線方向の長さの短い羽根部を複数枚中心軸に溶接して取り付けたスクリュー式回転体が一般に知られている（図９及び図１０参照）。しかしながら、切削加工によるスクリュー式回転体は、切削加工に非常に多くの時間がかかると共に、切削して出た余分な材料を無駄にするので製造コストが嵩む。一方、中心軸の軸線方向の長さが短い羽根部を複数個中心軸に溶接して取り付けるスクリュー式回転体は、多数の羽根部を中心軸に溶接して取り付けると共に、隣接する羽根部同士をすべて溶接する必要がある。そのため、この溶接作業に非常に手間がかかる。

この点について、より詳細に説明する。図９は、従来のスクリュー式回転体の羽根部の製造工程を示す説明図である。また、図１０は、従来のスクリュー式回転体を示す分解斜視図である。この従来のスクリュー式回転体９０１は、シャフト９１０と複数の羽根部９２０から形成されている。そして、羽根部９２０は、板金９２１を加工して羽根原板９２２とし、この羽根原板９２２を引っ張り加工して作られる。より具体的には、所定の厚みを有する細長の長方形の板金９２１をレーザ加工により外形がほぼ円形状でその内側にシャフト９１０とほぼ同程度の大きさの孔を有し、円周方向の１箇所に切断部を有した幅広円環状の羽根原板９２２となるように加工する（図９（ａ）参照）。次に、図９（ｂ）に示す側面視板状の羽根原板９２２を引っ張り加工機に取り付け、切断部の両端をシャフト９１０の軸線方向に関して互いに反対方向に引っ張って端部が軸線方向にずれたねじり板状の羽根部９２０を形成するように加工する（図９（ｃ））。そして、図１０に示すように、このように加工された多数の羽根部９２０をシャフト９１０に一つずつ溶接して取り付ける。係るスクリュー式回転体９０１は、その強度と剛性を保つために多数の羽根部９２０をシャフト９１０に溶接すると共に、隣接する羽根部同士を全て溶接する必要があり、非常に手間となる。

また、帯板状の鋼材を圧延して螺旋状に加工することでできた細長い平板帯状のスクリュー板を螺旋状にねじってシャフトに取り付ける構成も考えられる。このような構成では、上述した従来技術のように多数の羽根部をシャフトに個々に取り付ける手間がかからない。しかしながら、無理やり圧延された平板帯状のスクリューは、スクリュー幅方向端部の板厚が全体に亘って薄くなってしまうため、使用用途が限定されたり使用寿命が短くなったりする。本発明者は、このような加工方法によると、スクリュー幅方向端部の板厚がねじり加工前に３．２ｍｍあったのに対し、ねじり加工後に１．５ｍｍとかなり薄くなった事例を確認した。

そこで、上述した課題を解決したスクリュー式回転体が知られている（特許文献１参照）。このスクリュー式回転体の構成は、帯板状の鋼材を圧延して螺旋状に加工した帯状スクリューと中心軸を有し、平板帯状のスクリュー原板を圧延する際にスクリューの幅方向端部に対応する部分の板厚を他の部分と同じ厚さにする加工を施すようになっている。

特開平１１−１６９９９２号公報

上述の特許文献１に記載されたスクリュー式回転体は、上述したように平板帯状のスクリュー原板を圧延する際にスクリューの幅方向端部に対応する部分の板厚を他の部分と同じ厚さにする加工を施すことで、圧延後において平板帯状のスクリューの幅方向端部における板厚が薄くならないようにしている。

しかしながら、平板帯状スクリューは塑性変形を伴って無理やり圧延されているため、スクリュー式回転体の強度低下を招く虞がある。また、無理やり圧延された帯状スクリューは、その材質によって母材破壊を起こす虞がある。また、帯状スクリューは、その材料に制約を受けてしまう問題も生じている。そのため、特許文献１に記載のスクリュー式回転体は、使用用途が限定されたり使用寿命が短くなったりする問題が生じている。

また、帯板状の鋼材を無理やり圧延して上述したように幅方向端部における板厚が薄くならないように螺旋状に加工するには、非常に大掛かりで特別な設備を必要とする。これに加えて、様々な種類の平板帯状スクリューを備えたスクリュー式回転体を製造するにあたって、寸法形状の異なる平板帯状スクリューの加工ごとにこれに対応した加工設備を準備しなければならない。そのため、様々な種類の平板帯状スクリューを備えたスクリュー式回転体を製造しようとすると、設備費が嵩みコスト低減が図れないという問題が生じている。

本発明の目的は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、兼価でかつ強度を有する様々な寸法形状のスクリュー式回転体の製造方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に係るスクリュー式回転体の製造方法は、
シャフトと、前記シャフトに固定され当該シャフトの周りに螺旋状に巻かれたスクリュー板とからなるスクリュー式回転体の製造方法であって、
前記スクリュー板は、前記シャフトの外径より大きい径の円弧をなす内側側縁部と、前記内側側縁部に対して一定の幅をもって円弧状に延在する外側側縁を有する細長の円弧状の塑性変形可能な板体からなり、前記外側側縁に複数の折返し部を所定間隔で形成する共に、前記内側側縁にも複数の折返し部を所定間隔で形成し、前記内側側縁の折返し部と、前記スクリュー板の長手方向一方向に向かって当該内側側縁の折返し部に最も近い前記外側側縁の折返し部とを結ぶ第１の折り曲げ線と、前記外側側縁の折返し部と、前記スクリュー板の長手方向一方向に向かって当該外側側縁の折返し部に最も近い前記内側側縁の折返し部等を結ぶ第２の折り曲げ線とすることで、前記第１の折り曲げ線と第２の折り曲げ線とで前記スクリュー板にジグザグ状の折り曲げ線を形成し、前記第１の折り曲げ線を山折りすると共に、前記第２の折り曲げ線を谷折りするか、又は前記第１の折り曲げ線を谷折りすると共に、前記第２の折り曲げ線を山折りすることにより形成される螺旋状のスクリュー板を用意し、
前記スクリュー板を前記シャフトに差し込んで当該シャフトの外周の所定位置において前記スクリュー板を固定することで前記スクリュー式回転体を製造するスクリュー式回転体を製造することを特徴としている。

本発明の請求項１に係るスクリュー式回転体の製造方法によると、切削によりスクリュー式回転体を製造する場合のように多大な加工時間を要したり材料を無駄にしたりすることがないので、加工時間の短縮や材料コストの低減を図ることができる。また、スクリュー板の幅方向端部の板厚が薄くならず、スクリュー式回転体の強度が低下しない。そのため、スクリュー式回転体を長期間使用してもスクリュー板の幅方向端部に亀裂が入ったり破壊したりする虞もない。その結果、本発明に係るスクリュー式回転体の場合、使用用途が限定されたり使用寿命が短くなったりしない。また、特許文献１に記載のスクリュー式回転体のように、加工後にスクリュー板の幅方向端部が一定の厚みを有するように特殊な設備を用いて無理やり圧延する必要がない。その結果、特別に大掛かりな設備を必要としないため、様々な種類の平板帯状スクリューを備えたスクリュー式回転体を低コストで製造できる。

また、図９及び図１０に示すような従来のスクリュー式回転体のように小さい羽根部を中心軸に多数溶接すると共に隣接する多数の羽根部同士を互いに溶接するという煩雑な溶接作業を必要としない。

本発明によると、兼価でかつ強度を有する様々な寸法形状のスクリュー式回転体の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るスクリュー式回転体の製造方法に関するスクリュー式回転体の一部を示す概略斜視図である。 図１に示したスクリュー式回転体のスクリュー板を螺旋状に加工する前の状態、即ちスクリュー原板を示す平面図（図２（ａ），（ｂ））及び加工後の一部断面図（図２（ｃ））である。 図１に示したスクリュー式回転体のスクリュー板の製造工程を示す斜視図である。 図１に示したスクリュー式回転体のスクリュー板を示す斜視図である。 図１に示したスクリュー式回転体の製造工程を示す分解斜視図である。 本発明の変形例に係るスクリュー式回転体を螺旋状に加工する前の状態、即ちスクリュー原板を示す平面図（図６（ａ），（ｂ））及び加工後の一部断面図（図６（ｃ））である。 本発明の使用態様を説明する概略図である。 本発明の更なる使用態様を説明する概略図である 従来のスクリュー式回転体の羽根板の製造工程を示す説明図である。 従来のスクリュー式回転体の製造工程を示す分解斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係るスクリュー式回転体の製造方法（以下、適宜略して「スクリュー式回転体」とする）を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るスクリュー式回転体の一部を示す概略斜視図である。また、図２は、図１に示したスクリュー式回転体のスクリュー板を螺旋状に加工する前の状態、即ちスクリュー原板２２を示す平面図（図２（ａ），（ｂ））及び加工後の一部断面図（図２（ｃ））である。なお、このスクリュー式回転体の適用対象については、本実施形態の説明をした後に例示的に説明する。

本発明の一実施形態に係るスクリュー式回転体１は、シャフト１０と、シャフト１０に固定されシャフト１０の周りに螺旋状に巻かれた２枚のスクリュー板２０とから構成されている。シャフト１０と各スクリュー板２０とは、互いに所定箇所（図中の溶接箇所Ｗ参照）において溶接を介して結合している。なお、２枚のスクリュー板２０は、シャフト１０の長手方向同一の位置においてシャフト軸線に対して互いに１８０度ずれた状態でシャフト１０に取り付けられている。

シャフト１０は、本実施形態ではＳＵＳなどのステンレス鋼の細長い円筒部材からなる。スクリュー板２０は、ＳＵＳなどのステンレス鋼板２１からなり、シャフト１０の外径より大きい径の円弧をなす内側側縁部２３ｂと、内側側縁部２３ｂに対して一定の幅をもって円弧状に延在する外側側縁部２３ａを有する細長の円弧状の塑性変形可能なスクリュー原板（図２（ａ）及び（ｂ）参照）を折り曲げて形成されている。

スクリュー原板２２は、その外側側縁部２３ａに複数の折返し部２４を所定間隔隔てて有する共に、その内側側縁部２３ｂにも複数の内側折返し部２４ｂを所定間隔隔てて有している。なお、外側側縁部２３ａは円弧状をなし、内側側縁部２３ｂも円弧状をなしている。そして、共に円弧状をなす外側側縁部２３ａと内側側縁部２３ｂとは、同一の中心点を有している。即ち、両者が同芯の円弧状の縁部となることで、スクリュー原板２２の幅方向の長さは、円周方向において常に一定となっている。また、外側折返し部２４ａは、図２に示すようにスクリュー原板２２の円弧状をなす外側側縁部２３ａにおいて所定間隔隔てて形成されている。この間隔は、外側側縁部２３ａをなす円弧の中心点から各外側折返し部２４ａに仮想直線を放射状に引いた場合に、隣接する仮想直線間のなす角度θが同一となる間隔である。そして、内側折返し部２４ｂは、内側側縁部２３ｂと前記仮想直線となす角度が１／２θとなる仮想直線との交点となっている。

そして、スクリュー板２０は、その内側側縁部２３ｂの内側折返し部２４ｂと、スクリュー板２０の長手方向一方向に向かってこの内側側縁部２３ｂの内側折返し部２４ｂに最も近い外側側縁部２３ａの外側折返し部２４ａとを結ぶ第１の折り曲げ線２５ａ（図２（ｂ）における実線の折り曲げ線参照）を有している。また、スクリュー板２０は、外側側縁部２３ａの外側折返し部２４ａと、スクリュー板２０の長手方向一方向に向かって外側側縁部２３ａの折返し部２４に最も近い内側側縁部２３ｂの折返し部２４とを結ぶ第２の折り曲げ線２５ｂ（図２（ｂ）における点線の折り曲げ線参照）を有している。これによって、第１の折り曲げ線２５ａと第２の折り曲げ線２５ｂに対応する２つの外側折返し部間を円弧の代わりに直線とみなすと、第１の折り曲げ線２５ａと第２の折り曲げ線２５ｂを長さの等しい斜辺とし、これに対応する２つの外側折返し部２４ａを結ぶ直線を底辺とする二等辺三角形とみなすことができる。そして、第１の折り曲げ線２５ａと第２の折り曲げ線２５ｂとでスクリュー板２０にジグザグ状の加工用折り曲げ線２５を形成している。

本実施形態におけるスクリュー板２０は、図２（ｃ）に示すように、第１の折り曲げ線２５ａを所定角度で山折りすると共に、第２の折り曲げ線２５ｂを所定角度で谷折りして螺旋状に折り曲げられている。この所定角度とは、スクリュー原板２２を折り曲げた後の螺旋状をなすスクリュー板２０の内径がシャフト１０の外形とほぼ等しくなる角度である。なお、第１の折り曲げ線２５ａを山折りすると共に、第２の折り曲げ線２５ｂを谷折りする代わりに、第１の折り曲げ線２５ａを谷折りすると共に、第２の折り曲げ線２５ｂを山折りして螺旋状に折り曲げても良い。

次に、本実施形態に係るスクリュー式回転体１を製造する方法を説明する。図２（ａ），（ｂ）は、図１に示したスクリュー式回転体１のスクリュー板２０を螺旋状に加工する前の状態、即ちスクリュー原板２２を示す平面図である。また、図３は、図１に示したスクリュー式回転体１のスクリュー板２０の製造工程を示す斜視図である。また、図４は、図１に示したスクリュー式回転体１のスクリュー板２０を示す斜視図である。なお、この製造方法を説明するにあたって、実際に製造したスクリュー式回転体１の実寸法を例示的に記載しながら説明する。なお、この寸法はあくまで例示的なもので、本発明の範囲を限定するものではないことは言うまでもない。

最初に、螺旋状をなすスクリュー板２０の折り曲げ前の状態、即ちスクリュー原板２２を製造する。この製造にあたって、図２（ａ）に示すように、矩形形状をなし所定の厚みを有するステンレス鋼板２１を１枚用意し、レーザ加工機に取り付ける。本実施形態の場合は、縦５９４．００ｍｍ、横９１７．６４ｍｍのステンレス鋼板２１を１枚用意する。

次に、外側側縁部２３ａがφ４９４ｍｍの円弧で内側側縁部２３ｂが外形の円弧と同芯円状でφ３７４ｍｍの円弧を有し、周方向に約３０度程度開口した１１０ｍｍの幅を有するＣ字型のスクリュー原板２２をレーザ加工で製造する。この際、図２（ａ）に示すようにスクリュー原板同士の一方の端部及びこの端部から一定の領域が相手側のスクリュー原板２２で囲まれた領域に入り込むようにした状態でレーザ加工すると、使用するステンレス鋼板２１の大きさが小さくて済み、歩留まりが向上し、スクリュー原板２２のコスト低減を図ることができる。

続いて、このようにしてレーザ加工した各スクリュー原板２２を折り曲げ加工機（ベンダーマシン）に取り付ける。この際、予め上述した実施形態のように交互に形成される第１の折り曲げ線２５ａと第２の折り曲げ線２５ｂ、これらの折り曲げ線間を繋ぐ折返し部２４を決めておく。なお、図２（ｂ）においては、外側側縁部２３ａの周方向における外縁折り曲げ部のピッチは５０ｍｍとし、これら外縁折返し部２４ａから円弧状をなす外側側縁部２３ａの中点まで仮想延長線を伸ばし、仮想延長線と円弧状をなす内側側縁部２３ｂとの交点であって隣接する交点間の内側側縁部２３ｂの中心点を内側折返し部２４ｂとしている。

次いで、上述の折り曲げ加工機を用いて第１の折り曲げ線２５ａと第２の折り曲げ線２５ｂをスクリュー原板２２の一方の端部から山折り、谷折りの折り曲げ加工を連続的に行っていく。なお、第１の折り曲げ線２５ａと第２の折り曲げ線２５ｂの山折り、谷折りに関する折り度合（折り角度）は、スクリュー原板２２の第１の折り曲げ線２５ａと第２の折り曲げ線２５ｂを全て折り曲げて螺旋状のスクリュー板２０としたときに、スクリュー板２０の内側側縁部２３ｂが形成する円柱状空間の内径がシャフト１０の外径とほぼ一致する程度の折り度合（折り角度）とする。これによって、図３に示すようにスクリュー原板２２はその曲げ始め端部の高さを徐々に高めしながら螺旋状に起立していく。そして、他方の端部までこの折り曲げ加工を行うことで、螺旋状に立ち上がったスクリュー板２０を完成させる。このような折り曲げ加工により、螺旋状のスクリュー板２０が形成されることは、以下の説明から理解することが可能である。例えば、細長い長方形の板状に短辺と平行に所定間隔で谷折り線と山折り線を引いていき、それを谷折りと山折りしていくと階段状に形成される。一方、同様の細長い長方形の板の両長辺に所定間隔で折り曲げ部を形成し、その折り曲げ部を幅方向交互に繋ぐことでジグザグ状の折り曲げ線２５を形成し、その折り曲げ線２５を順次交互に山折り谷折りしていくことによって、細長板状の幅方向を中心として長手方向に延在する中心軸とする円柱状に板体が起立していく。このような原理から本実施形態に係るスクリュー原板２２を上述のように折り曲げることによって、螺旋状をなすスクリュー板２０となることが理解できる。

続いて、スクリュー板２０をシャフト１０に取り付けて両者を溶接する工程について説明する。上述した実施形態においては、２組のスクリュー板２０がシャフト１０の軸線周りに互いに１８０度ずれた状態で取り付けられている。このように取り付けるにあたってシャフト１０に一方のスクリュー板２０を差し込んだ後、他方のスクリュー板２０を一方のスクリュー板２０の端部からねじ込むように回転させながらシャフト１０に差し込んでいく。これによって、２枚のスクリュー板２０をシャフト長手方向同位置においてシャフト１０の軸線周りに互いに１８０度ずれた状態で仮取り付けする。次いで、この状態を適当な治具によって保ったまま、各スクリュー板２０をシャフト１０に溶接する。

図５は、図１に示したスクリュー式回転体１の製造工程を示した分解斜視図である。図５では、シャフト１０の一方の端部から２枚のスクリュー板２０を嵌挿すると共に、シャフト１０の他方の端部からも２枚のスクリュー板２０を嵌挿している。そして、各スクリュー板２０をシャフト１０に溶接して固定する。この際、シャフト１０の一方から嵌挿した２枚のスクリュー板２０とシャフト１０の他方から嵌挿した２枚のスクリュー板２０を、それぞれシャフト軸線周りに対応するスクリュー板毎に溶接して、スクリュー板全体の剛性をより高めても良い。

なお、この溶接の箇所及び個数については、スクリュー式回転体１の使用態様に応じて決定する。具体的には、例えば粘度のかなり高い半流動体を速く流す際などスクリュー板２０に過大な力が作用する場合は溶接個所を増やし、水などの粘度の低い流動体をゆっくり流す際などスクリュー板２０にさほど力が作用しない場合は溶接箇所Ｗを減らせば良い。

上述の製造方法によって製造されたスクリュー式回転体１は、シャフト径φＳ＝５０．８ｍｍ、スクリュー板２０の外径φＡ＝２７０．８ｍｍ、隣接するスクリュー板２０のピッチＰ＝２３０ｍｍ、スクリュー板２０の長さＬ＝９００ｍｍとなった。

続いて、上述したスクリュー式回転体１の作用について説明する。本実施形態に係るスクリュー式回転体１によると、切削によりスクリュー式回転体を製造する場合のように多大な加工時間を要したり材料を無駄にしたりすることがないので、加工時間の短縮や材料コストの低減を図ることができる。また、スクリュー板の幅方向端部の板厚が薄くならず、スクリュー式回転体１の強度が低下しない。そのため、スクリュー式回転体１を長期間使用してもスクリュー板２０の幅方向端部に亀裂が入ったり破壊したりする虞もない。その結果、本実施形態に係るスクリュー式回転体１の場合、使用用途が限定されたり使用寿命が短くなったりしない。また、特許文献１に記載のスクリュー式回転体のように、加工後にスクリュー板の幅方向端部が一定の厚みを有するように特殊な設備を用いて無理やり圧延する必要がない。その結果、特別に大掛かりな設備を必要としないため、様々な種類の平板帯状スクリューを備えたスクリュー式回転体を低コストで製造できる。

また、図９及び図１０に示すような従来のスクリュー式回転体９０１のように小さい羽根部を中心軸に多数溶接すると共に、隣接する羽根部同士を溶接するという面倒な作業も発生しない。

続いて、上述した材料輸送ユニットの具体的な使用態様について説明する。第１の使用態様として、粉状の家畜の飼料やスラリー状のセメント等の材料の搬送する際に使用する材料輸送ユニット１００としての使用態様を説明する。この材料輸送ユニット１００は、図７（ａ）に示すように、本発明におけるスクリュー式回転体１０１の周囲に円筒状のハウジング１１０を備えると共に、この円筒状のハウジング１１０と同芯となるようにスクリュー式回転体１０１を支持する支持体を備えている。また、スクリュー式回転体１０１のシャフトの一方の端部には、減速機１２０を介してモータ１３０が取り付けられ、モータ１３０に電力を供給することによって、スクリュー式回転体１０１がハウジング内において所定回転数で回転するようになっている。そして、ハウジング１１０の両端にはそれぞれ開口部が設けられている。各開口部は、被搬送物である家畜の飼料の入口ポート１４０と出口ポート１５０としての役目を果たし、モータ１３０を駆動してこのモータ１３０の回転数を減速機１２０で所定の回転数に減速し、ハウジング内のスクリュー式回転体１０１を回転させる。これによって、一方の開口部である入口ポート１４０から例えば家畜の飼料を導入して他方の開口部である出口ポート１５０からこの飼料を導出し、家畜に与えるようになっている。

なお、この材料輸送ユニット１００は、家畜の飼料を所定の場所から他の場所に輸送することに限定されず、例えばコンクリート等のスラリー状の材料を建築現場で所定の場所から他の場所に送る場合にも適用可能である。

続いて、本発明に係るスクリュー式回転体の第２の使用態様として、地中に円筒状の穴を掘削する際に使用するいわゆるボーリングマシン２００としての使用態様について説明する。このボーリングマシン２００は図７（ｂ）に示すように、本発明におけるスクリュー式回転体２０１を支持する支持体２１０と、スクリュー式回転体２０１の中心軸の一方の端部に減速機２２０を介したモータ２３０と、油圧駆動システム２４０とが備わっている。そして、モータ２３０に電力を供給することによって、スクリュー式回転体２０１が所定回転数で回転するようになっている。実際の使用に際しては、モータ２３０を駆動することで、スクリュー式回転体２０１が、減速機２２０で減速され所定のゆっくりした回転数で回転することによって地中を掘削するようになっている。そして、スクリュー式回転体２０１が所望の深さに達すると、油圧駆動システム２４０によってスクリュー式回転体２０１が地中から地上へ引き出される。このようにして、地中に円筒状の穴を掘削することで、地質調査等に役立てることができる。

続いて、本発明に係るスクリュー式回転体の第３の使用態様として、水力発電等に使用する水車式簡易発電機３００としての使用態様について説明する。この水車式簡易発電機３００は、図８（ａ）に示すように、本発明におけるスクリュー式回転体３０１の周囲に円筒状のハウジング３１０と、この円筒状のハウジング３１０と同芯となるようにスクリュー式回転体３０１を支持する支持体３１１を備えている。また、スクリュー式回転体３０１は、減速機３２０を介して発電機３３０に機械的に接続されている。そして、この水車式簡易発電機３３０が例えば川の近くに設けたバイパス水路に取り付けられ、このバイパス水路を流れる水流の勢いを利用して、スクリュー式回転体３０１を回転させ発電機３３０で発電する。なお、このような構成の代わりに、高いところに位置する水を低いところに積極的に流下させる水路の途中にこの水車式簡易発電機３００を設けることで、より発電効率を高めても良い。

続いて、本発明に係るスクリュー式回転体の第４の使用態様として、スラリー状の食品材料４４０を混ぜ合わせる攪拌装置４００としての使用態様について説明する。この攪拌装置４００は図８（ｂ）に示すように、本発明におけるスクリュー式回転体４０１の中心軸の一方の端部に、このスクリュー式回転体４０１を支持する支持体４１１と、減速機４２０を介してモータ４３０が取り付けられ、モータ４３０に電力を供給することによって、スクリュー式回転体４０１が所定回転数で回転するようになっている。そして、容器４１０に入れられたスラリー状の食品材料４４０をこのスクリュー式回転体４０１が回転することで攪拌するようになっている。

なお、この攪拌装置４００は、スラリー状の食品材料に限定されず、例えば樹脂や化学薬品の攪拌可能な材料に使用できることは言うまでもない。

次に、本実施形態に係るスクリュー式回転体の変形例について説明する。なお、上述した第１の実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図６は、本発明の変形例に係るスクリュー式回転体を螺旋状に加工する前の状態、即ちスクリュー原板３２を示す平面図（図６（ａ），（ｂ））及び加工後の一部断面図（図６（ｃ））である。

本変形例に係るスクリュー式回転体のスクリュー原板３２は、ＳＵＳなどのステンレス鋼板３１からなり、その外側側縁部３３ａに複数の折返し部３４を所定間隔隔てて有する共に、その内側側縁部３３ｂにも複数内側折返し部３４ｂを所定間隔隔てて有している。外側折返し部３４ａは、図６に示すようにスクリュー原板３２の円弧状をなす外側側縁部３３ａにおいて所定間隔隔てて形成されている。この間隔は、外側側縁部３３ａをなす円弧の中心点から各外側折返し部３４ａに仮想直線を放射状に引いた場合に、隣接する仮想直線間のなす角度θが同一となる間隔である。そして、内側折返し部３４ｂは、内側側縁部３３ｂとの前記仮想直線との交点となっている。

なお、外側側縁部３３ａは円弧状をなし、内側側縁部３３ｂも円弧状をなしている。そして、外側側縁部３３ａと内側側縁部３３ｂとは、同一の中心点を有している。即ち、両者が同芯の円弧状の縁部となることで、スクリュー原板３２の幅方向の長さは、円周方向において常に一定となっている。
そして、スクリュー原板３２は、その内側側縁部３３ｂの内側折返し部３４ｂと、スクリュー板３０の長手方向一方向に向かってこの内側側縁部３３ｂの内側折返し部３４ｂに最も近い外側側縁部３３ａの外側折返し部３４ａとを結ぶ第１の折り曲げ線（図６（ｂ）における点線の折り曲げ線参照）を有している。また、スクリュー原板３２は、外側側縁部３３ａの外側折返し部３４ａと、スクリュー板３０の長手方向一方向に向かって内側折返し部３４ａに最も近い内側折返し部３４ｂとを結ぶ第２の折り曲げ線（図６（ｂ）における点線の折り曲げ線参照）を有している。そして、第１の折り曲げ線３５ａと第２の折り曲げ線３５ｂとでスクリュー原板３２にジグザグ状の加工用折り曲げ線３５を形成している。なお、この変形例では、第１の折り曲げ線３５ａの延長線がスクリュー原板３２の外側側縁部３３ａ及び内側側縁部３３ｂの共通中心点と交わるようになっている。

そして、第１の折り曲げ線３５ａを山折りすると共に、第２の折り曲げ線３５ｂを谷折りして螺旋状に折り曲げられることで、スクリュー板３０を構成するようになっている。なお、第１の折り曲げ線３５ａを山折りすると共に、第２の折り曲げ線３５ｂを谷折りする代わりに、第１の折り曲げ線３５ａを谷折りする等共に、第２の折り曲げ線３５ｂを山折りして螺旋状に折り曲げても良い。

続いて、上述した変形例の作用について説明する。変形例が上述したような構成を有することで、本実施形態の作用に加えて、スクリュー式回転体が例えば第１の使用態様における粉状やスラリー状の材料を搬送する際に、効率良く運搬できる。即ち、図２（ｃ）のスクリュー板３０の部分断面図に示すような本実施形態と比較して、図６（ｃ）のスクリュー板３０の部分断面図に示すように変形例ではスラリー状の材料の輸送方向の折り曲げ線３５の折り曲げの傾斜が緩やかとなり、スラリー状の材料が折り曲げ線３５を通過する際に抵抗を受け難い。また、円弧の中心点から放射状に折り曲げ線３５が形成されるため、ベンダー加工による管理が容易となり、折り曲げ加工がし易くなる。

以上説明したスクリュー式回転体は、２枚のスクリュー板３０をシャフトの軸線周りにシャフト長手方向同位置において互いに１８０度ずれた状態で取り付けていたが、本発明は、このような構成には限定されず３枚のスクリュー板３０をシャフトの軸線周りに互いにシャフト長手方向同位置において６０度ずれた状態で取り付けても良い。また、１枚のスクリュー板３０をシャフトに取り付けても、例えばそのビッチを比較的狭くする構成であれば、本発明の作用を発揮し得ることは言うまでもない。

なお、上述した材質や寸法の具体例はあくまで一例を挙げたものに過ぎず、本発明を逸脱しない範囲で様々な材質や寸法関係を適用可能である。

１ スクリュー式回転体
１０ シャフト
２０ スクリュー板
２１ ステンレス鋼板
２２ スクリュー原板
２３ａ 外側側縁部
２３ｂ 内側側縁部
２４ 折返し部
２４ａ 外側折返し部
２４ｂ 内側折返し部
２５ 折り曲げ線
２５ａ 第１の折り曲げ線
２５ｂ 第２の折り曲げ線
Ｗ 溶着箇所

Claims (1)

1. シャフトと、前記シャフトに固定され当該シャフトの周りに螺旋状に巻かれたスクリュー板とからなるスクリュー式回転体の製造方法であって、
   前記スクリュー板は、前記シャフトの外径より大きい径の円弧をなす内側側縁部と、前記内側側縁部に対して一定の幅をもって円弧状に延在する外側側縁を有する細長の円弧状の塑性変形可能な板体からなり、前記外側側縁に複数の折返し部を所定間隔で形成する共に、前記内側側縁にも複数の折返し部を所定間隔で形成し、前記内側側縁の折返し部と、前記スクリュー板の長手方向一方向に向かって当該内側側縁の折返し部に最も近い前記外側側縁の折返し部とを結ぶ第１の折り曲げ線と、前記外側側縁の折返し部と、前記スクリュー板の長手方向一方向に向かって当該外側側縁の折返し部に最も近い前記内側側縁の折返し部等を結ぶ第２の折り曲げ線とすることで、前記第１の折り曲げ線と第２の折り曲げ線とで前記スクリュー板にジグザグ状の折り曲げ線を形成し、前記第１の折り曲げ線を山折りすると共に、前記第２の折り曲げ線を谷折りするか、又は前記第１の折り曲げ線を谷折りすると共に、前記第２の折り曲げ線を山折りすることにより形成される螺旋状のスクリュー板を用意し、
   前記スクリュー板を前記シャフトに差し込んで当該シャフトの外周の所定位置において前記スクリュー板を固定することで前記スクリュー式回転体を製造するスクリュー式回転体を製造することを特徴とするスクリュー式回転体の製造方法。

Images