JPH01306117A - ヘリカルブレードの製造方法およびその装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、たとえば、ヘリカルブレード形コンプレッ
サのブレードとして使用する螺旋状物の製造方法および
その装置に関する。

（従来の技術） 空気調和機等の冷凍機器において、冷媒圧縮用としてヘ
リカルブレード形コンプレッサが開発され、実用化され
つつある。このへりカルブレード形コンプレッサには第
９図に示すようなヘリカルブレードが使用され、冷媒の
圧縮作用をする。

ところで、ヘリカルブレード、つまり螺旋状物は、従来
、合成樹脂を材料とし、旋盤加工あるいは射出成形によ
って製造している。すなわち、旋盤加工による製造方法
は、素材として円筒体を用い、この円筒体を旋盤にチャ
ッキングし、円筒体を回転しながらバイトからなる切削
工具によって円筒体の外周面を切削するとともに、切削
工具を円筒体の軸方向に送り、円筒体の外周面に螺旋状
溝を入れている。つまり、切削工具によって螺旋状溝を
徐々に深くして最終的に円筒体の外周壁を貫通する螺旋
状切込みを入れて螺旋状物としている。

したがって、加工時間が長＜、量産には不向きであると
ともに、切粉が大量に出ることから材料の無駄が多い。

また、射出成形による製造方法は、金型に加熱溶融樹脂
を注入するだけで成形できることがら、量産に適してい
るが、材料が限定される。すなわち、この方法では機械
的強度、耐摩耗性、耐蝕性、弾性、その他ヘリカルブレ
ードとして優れた材料であっても、溶融状態で流動性の
悪いものは成形できない。また溶融材料で固化するとき
に収縮するので精度が悪い。

（発明が解決しようとする課題） 前述したように、従来の螺旋状物の製造方法は、生産性
が悪く、材料の無駄が多いとともに、精度の高い螺旋状
物を得ることができないという欠点がある。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、機械的強度等の優れた材料から形
状および寸法精度の高い螺旋状物を短時間で製造でき、
量産に適した螺旋状物の製造方法およびその装置を提供
することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段及び作用）前記目的を達成
するために、この発明の１つは、円柱体の外周面に回転
工具によって切込みを入れながら、前記円柱体を回転し
つつ軸方向に移動させ、前記円柱体の外周面に螺旋状溝
を形成し、つぎに前記円柱体にその軸心を中心として少
なくとも前記螺旋状溝の底部まで中ぐりし、前記螺旋状
溝間に螺旋状帯を形成して螺旋状物を製造する。

また、円筒体の外周面に回転工具によって切込みを入れ
ながら、前記円筒体を回転しつつ軸方向に移動させ、前
記円筒体の外周面に螺旋状切込みを入れ、この螺旋状切
込み間に螺旋状帯を形成して螺旋状物を製造する。

また、円筒状もしくは円柱状の素材を保持するとともに
、この素材を回転および軸方向に移動させる保持機構を
設けるとともに、１枚もしくは複数枚の回転工具を前記
素材の外周面に対して進退自在とする工具送り機構を設
け、回転中の素材に回転工具によって切込みを入れ、螺
旋状物を製造するようにしたことにある。

（実施例） 以下、この発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第３図は螺旋状物の製造装置の第１の実施例
を示すもので、１は素材としての円筒体であり、この円
筒体１は保持治具２に保持されている。この保持治具２
は前記円筒体１の内部に挿入され、円筒体１の内側で拡
径することにより円筒体１を保持するようになっている
。この保持治具２の一端部にはモータ３が直結され、他
端部は軸受４によって回転自在に軸支されている。さら
に、前記モータ３および軸受４は移動テーブル５に搭載
され、保持治具２によって保持した円筒体１をその軸方
向に移動させる保持機構６を構成している。

７は工具送り機構であり、８は同機構７の本体である。

この本体８は前記保持治具２の軸心Ｓに対して傾斜角θ
を持っており、この本体８には保持治具２に対して前後
方向に延長するガイドレール９が設けられている。なお
、前記傾斜角θは、円筒体１の外周面に後述する手段で
加工する螺旋状切込み、線の傾斜角に設定されている。

また、本体８には前記ガイドレール９に案内されて移動
自在なスライダ１０が設けられ、このスライダ１０は前
記本体８に対してねじ込まれた送りねじ１１とハンドル
１２とからなる操作機構１３によって進退自在に構成さ
れている。前記スライダ１０の先端部には工具ホルダ１
４が一体に設けられている。この工具ホルダ１４には第
１の回転軸１５と第２の回転軸１６が平行状態に架設さ
れ、前記第１の回転軸１５の一端部は駆動モータ１７に
直結されている。さらに、第１の回転軸１５および第２
の回転軸１６には互いに歯合する伝動歯車１８．１９が
嵌着され、第１の回転軸１５の回転が第２の回転軸１６
に伝動するようになっている。そして、第２の回転軸１
６には１枚の回転工具２０が嵌着されている。この回転
工具２０は、たとえば第４図に示すように、円板状で、
外周縁に切削刃２１を有するソリッドメタルソー２０ａ
またはメタルソー２０ｂ１さらに円板状で、外周縁に砥
石２２を有するディスクグラインダ２０Ｃ１さらに円板
状で外周縁にナイフ状の刃を持った工具２０ｄであり、
回転させながら円筒体１に対して前進させることによっ
て円筒体１の外周壁に線状の切込みを入れることができ
るようになっている。

なお、この回転工具２０は円筒体１の外周面に螺旋状の
切込みを入れる関係上、円筒体１より遥かに小径である
ことが望ましい。

つぎに、前述のように構成された螺旋状物の製造装置を
使用して螺旋状物を製造する方法について説明する。

素材としての円筒体１を保持治具２に装着し、この円筒
体１の軸心Ｓに対して工具送り機構７を所定の傾斜角θ
に位置決めする。つぎに、駆動モータ１７を駆動すると
、この回転力は第１の回転軸１５から伝動歯車１８．１
９の順に伝動し、さらに第２の回転軸１６を介して回転
工具２０が回転する。また、前記モータ３を駆動すると
、保持治具２は回転し、円筒体１は軸心Ｓを中心として
回転する。この状態で、移動テーブル５を矢印方向に低
速移動しながら、工具送り機構７のノ１ンドル１２を回
転してスライダ１０を前進させ、回転工具２０によって
円筒体１の外周壁に切込みを入れると、円筒体１の外周
壁に傾斜した切込み線が形成され、円筒体１を回転とと
もに軸方向に移動すると、前記切込み線が螺旋状切込み
線２３となり、螺旋状帯からなる螺旋状物２４が形成さ
れる。

なお、回転工具２０の回転方向は円筒体１と同方向もし
くは逆方向でもよく、また円筒体１に対する切込み深さ
は、円筒体１の肉厚より深くする必要があることは当然
であるが、保持治具２が同時に切削されるのを避けるた
めに、保持治具２の外周面に前記螺旋状切込み線２３に
対応した逃げ溝（図示しない）を設ける必要がある。

このようにして円筒体１の軸方向全長に亘って螺旋状切
込み線２３を形成したのちは、保持治具２から抜取るこ
とによって、第９図に示した螺旋状物、つまりヘリカル
ブレードが得られる。

第５図および第６図は螺旋状物の製造装置の第２の実施
例を示すもので、第１の実施例が１枚の回転工具２０で
あったのに対し、この実施例は２枚の回転工具２０．２
０を並設したものである。

このように構成することによって、円筒体１の外周壁に
２本の螺旋状切込み線２３．２３を同時に入れることが
できる。

したがって、２枚の回転工具２０．２０の間隔を円筒体
１の軸方向の送りピッチと一致させれば、−回の加工で
２本の螺旋状物２４を形成することができ、送りピッチ
を大きくすれば、螺旋状帯の相互に間隔のある螺旋状物
２４を得ることができる。なお、回転工具２０の枚数は
３枚以上としてもよい。

第７図および第８図は螺旋状物の製造装置の第３の実施
例を示すもので、素材として円柱体２５を使用したもの
であるが、工具送り機構７は第１および第２の実施例と
同一であり、同一番号を付して説明を省略する。すなわ
ち、２６は円柱体２５の一端部をチャッキングするチャ
ックで、２７は回転センタである。このチャック２６と
回転センタ２７は移動テーブル２８に搭載され、円柱体
２５を回転しながら軸方向に移動できるように構成され
ている。

したがって、素材としての円柱体２５をチャック２６と
回転センタ２７とで保持し、駆動モータ１７を駆動する
と、この回転力は第１の回転軸１５から伝動歯車１８．
１９の順に伝動し、さらに第２の回転軸１６を介して回
転工具２０が回転スル。また、前記モータ３を駆動する
と、チャック２６は回転し、円柱体２５は軸心Ｓを中心
として回転する。この状態で、移動テーブル２８を矢印
方向に低速移動しながら、工具送り機構７のノ１ンドル
１２を回転してスライダ１０を前進させ、回転工具２０
によって円柱体２５の外周壁に切込みを入れると、円柱
体２５の外周壁に傾斜した切込み溝が形成され、円柱体
２５を回転とともに軸方向に移動すると、前記螺旋状溝
２９となる。すなわち、円柱体２５の外周壁に一定深さ
の螺旋状溝２９が形成される。つぎに、螺旋状溝２９が
形成された円柱体２５をチャック２６および回転センタ
２７から取り外し、その螺旋状溝２９が形成された円柱
体２５を公知の旋盤等の工作機械に装着し、円柱体２５
を第８図の破線２５ａまで中ぐり加工する。円柱体２５
の外周壁には螺旋状溝２９が形成されているため、その
螺旋状溝２９の底部まで中ぐり加工すると、螺旋状溝２
９を境界として螺旋状帯に切り離され、螺旋状物３０が
形成される。

したがって、素材が円柱状であっても、螺旋状物３０を
製造でき、また回転工具２０を前記実施例と同様に複数
枚とすることによって複数の螺旋状物３０を同時に加工
できる。

なお、前記各実施例においては、ヘリカルブレード形コ
ンプレッサのヘリカルブレードを製造する場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、また素材
も金属に限らず、合成樹脂であっても同様な方法で加工
できる。

〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、次の効果があ
る。

すなわち、中実の円柱体の外周面に螺旋状溝を入れたの
ち、中ぐりすることによって、形状および寸法精度の高
い螺旋状物を容易に製造できる。

また、中空の円筒体に螺旋状切込み線を入れることによ
って、形状および寸法精度の高い螺旋状物を容易に製造
できるとともに、材料の無駄が少なく、廉価に提供でき
る。

さらに、螺旋状帯幅を任意に設定でき、形状の異なる螺
旋状物を簡単に製造でき、また回転工具を複数枚とする
ことによって、１回の加工で同時に複数の螺旋状物を製
造でき、量産にも適している。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はこの発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は螺旋状物の製造装置の平面図、第２図は螺
旋状切込み線の加工状態を示す斜視図、第３図は同じく
断面図、第４図は種々の回転工具の平面図、第５図およ
び第６図はこの発明の第２の実施例を示すもので、第５
図は螺旋状物の製造装置の平面図、第６図は螺旋状切込
み線の加工状態を示す斜視図、第７図および第８図はこ
の発明の第３の実施例を示すもので、第７図は螺旋状物
の製造装置の平面図、第８図は螺旋状溝が形成された円
柱体の断面図、第９図は一般的なヘリカルブレードの斜
視図である。 １・・・円筒体、２・・・保持治具、６・・・保持機構
、７・・・工具送り機構、２０・・・回転工具、２３・
・・螺旋状切込み線、２５・・・円柱体、２９・・・螺
旋状溝、２４．３０・・・螺旋状物。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図 第８図 第９図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）中空の円筒体の外周面に回転工具によって切込み
   を入れながら、前記円筒体を回転しつつ軸方向に相対移
   動させ、前記円筒体の外周面に螺旋状切込み線を入れ、
   この螺旋状切込み線間に螺旋状帯を形成することを特徴
   とする螺旋状物の製造方法。
2. （２）中実の円柱体の外周面に回転工具によって切込み
   を入れながら、前記円柱体を回転しつつ軸方向に相対移
   動させ、前記円柱体の外周面に螺旋状溝を形成する第１
   の工程と、前記円柱体にその軸心を中心として少なくと
   も前記螺旋状溝の底部まで中ぐりし、前記螺旋状溝間に
   螺旋状帯を形成する第２の工程とからなる螺旋状物の製
   造方法。
3. （３）中空の円筒状もしくは中実の円柱状の素材を保持
   するとともに、この素材を回転および軸方向に移動させ
   る保持機構と、１枚もしくは複数枚の回転工具を備え、
   この回転工具を前記素材の外周面に対して進退自在とし
   、回転中の素材に切込みを入れる工具送り機構とを具備
   したことを特徴とする螺旋状物の製造装置。