JPH03253792A - スクリューコンプレッサー用Ａｌ系ローターと鋼製軸との結合方法 - Google Patents
スクリューコンプレッサー用Ａｌ系ローターと鋼製軸との結合方法Info
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- JPH03253792A JPH03253792A JP5107590A JP5107590A JPH03253792A JP H03253792 A JPH03253792 A JP H03253792A JP 5107590 A JP5107590 A JP 5107590A JP 5107590 A JP5107590 A JP 5107590A JP H03253792 A JPH03253792 A JP H03253792A
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- Japan
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- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 26
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- Metal Extraction Processes (AREA)
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。
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、Ａｌ系のスクリューコンブレンサー用ロータ
ーと鋼製軸との結合方法に係り、詳しくは形素材を姿ダ
イスにより捩じり加工する際に鋼製の軸芯材を同時に結
合する方法に関する。
ーと鋼製軸との結合方法に係り、詳しくは形素材を姿ダ
イスにより捩じり加工する際に鋼製の軸芯材を同時に結
合する方法に関する。
〔従来の技術］
自動車のターボチャージャーまたはスーパーチャージャ
ー、あるいは空調用のコンプレッサー等に用いられるス
クリューコンプレッサー用のロータ一部材には、軽量で
高精度のアルミニウムもしくはアルミニウム合金からな
るＡｌ１系の材料で形成されたものが有用されている。
ー、あるいは空調用のコンプレッサー等に用いられるス
クリューコンプレッサー用のロータ一部材には、軽量で
高精度のアルミニウムもしくはアルミニウム合金からな
るＡｌ１系の材料で形成されたものが有用されている。
該スクリューコンプレッサーのロータ一部材は、第４図
に示されるように捩じれ形態に加工されたＡｆｆｉ系ロ
ーターｌの中軸孔に鋼製の軸芯材２を挿入結合して構成
される。この際、Ａ １．系ローター■と鋼製軸芯材２
との結合には、従来、焼嵌め加工またはキーごゾ加工な
どの方法が採られている。
に示されるように捩じれ形態に加工されたＡｆｆｉ系ロ
ーターｌの中軸孔に鋼製の軸芯材２を挿入結合して構成
される。この際、Ａ １．系ローター■と鋼製軸芯材２
との結合には、従来、焼嵌め加工またはキーごゾ加工な
どの方法が採られている。
このうち、焼嵌め加工はＡＲ系ローターと鋼製軸芯材の
熱膨張差を利用するもので、適宜な締め代を確保したう
えで焼嵌めすることによっておこなわれ、またキーミゾ
加工はローターの内面と軸芯材の外面に合致溝を形成し
、この溝に固定キーを差し込んで結合するものである。
熱膨張差を利用するもので、適宜な締め代を確保したう
えで焼嵌めすることによっておこなわれ、またキーミゾ
加工はローターの内面と軸芯材の外面に合致溝を形成し
、この溝に固定キーを差し込んで結合するものである。
しかしながら、焼嵌め加工においては締め代を小さく取
る（通常、中軸孔径が２０ｍｍの場合で約０゜２ｍｍの
締め代）必要があり、一方、キーミゾ加工では溝加工を
高精度でおこなわねばならないため、両方式ともに量産
性に乏しい難点がある。
る（通常、中軸孔径が２０ｍｍの場合で約０゜２ｍｍの
締め代）必要があり、一方、キーミゾ加工では溝加工を
高精度でおこなわねばならないため、両方式ともに量産
性に乏しい難点がある。
Ａ／２系スクリューコンプレッサー用のローターなどの
捩じり形材を成形加工する手段として、捩じれた形状の
孔部をもつ姿ダイスにＡｌ系材質の形素材を挿入し、姿
ダイスまたは／および形素材を回転させながら移動する
方法が木出廓人により開発されている（特願平１−４８
０９９号）。この加工方法を採る場合には、姿ダイス内
を強制的に形素材を移動する過程で形素材が中軸方向の
押圧を受け、中軸孔を有する形状では前記の押圧作用に
応して中軸孔が縮径化する現象を生しる。
捩じり形材を成形加工する手段として、捩じれた形状の
孔部をもつ姿ダイスにＡｌ系材質の形素材を挿入し、姿
ダイスまたは／および形素材を回転させながら移動する
方法が木出廓人により開発されている（特願平１−４８
０９９号）。この加工方法を採る場合には、姿ダイス内
を強制的に形素材を移動する過程で形素材が中軸方向の
押圧を受け、中軸孔を有する形状では前記の押圧作用に
応して中軸孔が縮径化する現象を生しる。
発明者は上記の縮径化現象に着目し、予め鋼製の軸芯材
を挿入した状態で捩じり加工を施す試作研究を重ねた結
果本発明に至ったものである。
を挿入した状態で捩じり加工を施す試作研究を重ねた結
果本発明に至ったものである。
したがって、本発明の目的は、Ａｌ系の形素材を姿ダイ
スにより捩じり加工する際、同時に鋼製の軸芯材を円滑
かつ確実に結合しえるスクリューコンプレッサー用／ｌ
系ローターと鋼製軸との結合方法を提供するところにあ
る。
スにより捩じり加工する際、同時に鋼製の軸芯材を円滑
かつ確実に結合しえるスクリューコンプレッサー用／ｌ
系ローターと鋼製軸との結合方法を提供するところにあ
る。
上記の目的を達成するための本発明によるスクリューコ
ンプレッサー用ＡＩ！、系ローターと鋼製軸との結合方
法は、中軸孔を有するＡｆ系の形素材に、前記中軸孔径
に略合致する外径をもち、かつ予め軸表面にローレット
加工もしくは溝加工を施した鋼製の軸芯材を挿入し、こ
の状態で捩じれ形状の孔部を備える姿ダイスにより捩じ
り加工をおこなうことを構成上の特徴とする。
ンプレッサー用ＡＩ！、系ローターと鋼製軸との結合方
法は、中軸孔を有するＡｆ系の形素材に、前記中軸孔径
に略合致する外径をもち、かつ予め軸表面にローレット
加工もしくは溝加工を施した鋼製の軸芯材を挿入し、こ
の状態で捩じれ形状の孔部を備える姿ダイスにより捩じ
り加工をおこなうことを構成上の特徴とする。
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるＡｆｆ系
の形素材には、対象とするローター形状と同一の断面を
備える捩しられる前の外周凸条をもつ未加工形材、ある
いは前記形体に予め捩じり加工を施した予備捩じり形材
であって、中心部に鋼製の軸芯材を挿入するための中軸
孔を有する形状の材料が用いられる。
の形素材には、対象とするローター形状と同一の断面を
備える捩しられる前の外周凸条をもつ未加工形材、ある
いは前記形体に予め捩じり加工を施した予備捩じり形材
であって、中心部に鋼製の軸芯材を挿入するための中軸
孔を有する形状の材料が用いられる。
鋼製の軸芯材には、前記形素材の中軸孔径に略合致した
外径、望ましくは中軸孔径より１ｍｍ以内小さな直径を
有し、かつ軸表面にローレット加工もしくは溝加工が施
された材料が通用される。ロレットもしくは溝が形成さ
れる部位はローターの全長より若干短い軸長部分とし、
それらの形状はローレットの場合には凹凸差が約０．５
ｍｍになるように、また溝の場合には深さ１．５ｍｍ程
度の縦溝を軸方向に沿って数条形成するとが好ましい。
外径、望ましくは中軸孔径より１ｍｍ以内小さな直径を
有し、かつ軸表面にローレット加工もしくは溝加工が施
された材料が通用される。ロレットもしくは溝が形成さ
れる部位はローターの全長より若干短い軸長部分とし、
それらの形状はローレットの場合には凹凸差が約０．５
ｍｍになるように、また溝の場合には深さ１．５ｍｍ程
度の縦溝を軸方向に沿って数条形成するとが好ましい。
鋼製の軸芯材はＡｌｌ厚形素材中軸孔に挿入した状態で
、所望の最終加工形状に沿う捩じれ形状の孔部を備える
姿ダイスにより捩じり加工が施される。姿ダイスの形状
は、形材谷部の直径（第３図のＤ参照）に相当する内径
が前記直径（Ｄ）より１ｍｍ小さくなるように設定する
ことが好適で、これより大きな内径であると十分な結合
力が得られず、また２ｍｍ以上に小さくなると拘束力が
強すぎてローターの内面にムシレ現象を生しることがあ
る。
、所望の最終加工形状に沿う捩じれ形状の孔部を備える
姿ダイスにより捩じり加工が施される。姿ダイスの形状
は、形材谷部の直径（第３図のＤ参照）に相当する内径
が前記直径（Ｄ）より１ｍｍ小さくなるように設定する
ことが好適で、これより大きな内径であると十分な結合
力が得られず、また２ｍｍ以上に小さくなると拘束力が
強すぎてローターの内面にムシレ現象を生しることがあ
る。
第１〜２図は捩じり加工状態を示した断面図で、第１図
は予備捩じり形材３の中軸孔にローレット加工４を施し
た軸芯材２を挿入して姿ダイス５に押抜き加工した状態
を、また第２図は未加工形材６の中軸孔に溝加エフを施
した軸芯材２を挿入して姿ダイス５に押抜き加工した状
態を示したものである。
は予備捩じり形材３の中軸孔にローレット加工４を施し
た軸芯材２を挿入して姿ダイス５に押抜き加工した状態
を、また第２図は未加工形材６の中軸孔に溝加エフを施
した軸芯材２を挿入して姿ダイス５に押抜き加工した状
態を示したものである。
捩じり加工の方法としては、例えば形素材を回転させな
がら姿ダイスを通して押抜き加工する方法、形素材を回
転している姿ダイスを通して押抜き加工する方法、抽伸
チャックを回転させながら形素材を姿ダイスに通して抽
伸する方法、形素材を回転する姿ダイスに通して抽伸チ
ャックで抽伸する方法など、各種の押抜きまたは抽伸加
工法を適用することができる。
がら姿ダイスを通して押抜き加工する方法、形素材を回
転している姿ダイスを通して押抜き加工する方法、抽伸
チャックを回転させながら形素材を姿ダイスに通して抽
伸する方法、形素材を回転する姿ダイスに通して抽伸チ
ャックで抽伸する方法など、各種の押抜きまたは抽伸加
工法を適用することができる。
なお、加工条件は形成する捩しリピッチの度合に応して
冷間、冷間潤滑等が適宜に選択される。
冷間、冷間潤滑等が適宜に選択される。
〔作 用〕
本発明によれば、捩じり加工の段階で第３図に示すよう
に成形されるローター８が矢印方向の強制押圧を受けて
５％程度の断面減少を生し、これに伴って中軸孔が１〜
２ｍｍ縮径化する。この縮径化作用を介して中軸孔９内
面のＡｌ系材質が変形してローレットもしくは溝の凹部
に食い込み物理的に強固な結合状態が形成される。
に成形されるローター８が矢印方向の強制押圧を受けて
５％程度の断面減少を生し、これに伴って中軸孔が１〜
２ｍｍ縮径化する。この縮径化作用を介して中軸孔９内
面のＡｌ系材質が変形してローレットもしくは溝の凹部
に食い込み物理的に強固な結合状態が形成される。
したがって、Ａｌ系ローターと鋼製軸とを姿ダイスで捩
じり加工する過程において同時に極めて確実に結合させ
ることができる。
じり加工する過程において同時に極めて確実に結合させ
ることができる。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例１
アル宅ニウム合金（ＪＩ５６０６１）により形成された
捩じれリート２５０±２ｍｍ、中軸孔径２１ｍｍ 、形
材谷部の直径３０ｍｍ 、長さ１６０ｍｍの予備捩じり
形材に、外径２１ｍｍ 、長さ２６０ｍｍで中間部１５
０ｍｍの軸表面に凹凸差（谷の深さ＞ ０．５ｍｍのロ
ーレット加工を施した鋼製（５４５Ｃ）の軸芯棒を挿入
した。
捩じれリート２５０±２ｍｍ、中軸孔径２１ｍｍ 、形
材谷部の直径３０ｍｍ 、長さ１６０ｍｍの予備捩じり
形材に、外径２１ｍｍ 、長さ２６０ｍｍで中間部１５
０ｍｍの軸表面に凹凸差（谷の深さ＞ ０．５ｍｍのロ
ーレット加工を施した鋼製（５４５Ｃ）の軸芯棒を挿入
した。
この状態で、形材谷部の直径に相当するダイスの内径を
３０ｍｍ、２９ｍｍ、２８ｍｍに各設定した捩じれリー
ド２５０ｍｍの姿ダイスを用い、押抜き法により捩じり
加工を施した。加工時、形材の表面をステアリン酸ソー
ダにより潤滑処理をおこなった。
３０ｍｍ、２９ｍｍ、２８ｍｍに各設定した捩じれリー
ド２５０ｍｍの姿ダイスを用い、押抜き法により捩じり
加工を施した。加工時、形材の表面をステアリン酸ソー
ダにより潤滑処理をおこなった。
上記の加工による押抜加工状態と得られたローターと軸
芯材との結合力を表１に示した。なお、結合力は３ ｋ
ｇ−ｍのトルクを掛けた際に軸芯材の抜けによって判定
した。
芯材との結合力を表１に示した。なお、結合力は３ ｋ
ｇ−ｍのトルクを掛けた際に軸芯材の抜けによって判定
した。
表 １
表１の結果から、形材谷部の直径（３０ｍｍ）に対しこ
れに相当するダイスの内径が２９ｍｍの場合に良好な加
工状態と結合力を示した。
れに相当するダイスの内径が２９ｍｍの場合に良好な加
工状態と結合力を示した。
実施例２
０−レット加工の代えて軸方向等間隔に幅４ｍｍ、深さ
１．５ｍｍ 、長さ１５０ｍｍの縦溝を６条形成した鋼
製軸芯材を用いたほかは実施例１と同一条件により捩じ
り加工を施した。結果は実施例１と同様で、形材谷部の
直径に相当するダイス内径を２９ｍｍに設定した場合に
徴候な加工状態および結合力が得られた。
１．５ｍｍ 、長さ１５０ｍｍの縦溝を６条形成した鋼
製軸芯材を用いたほかは実施例１と同一条件により捩じ
り加工を施した。結果は実施例１と同様で、形材谷部の
直径に相当するダイス内径を２９ｍｍに設定した場合に
徴候な加工状態および結合力が得られた。
以」二のとおり、本発明によるＡｊ２系ローターと鋼製
軸の結合方法に従えばＡＩ！系材料の捩じり底形に用い
られる加工段階を利用して同時に鋼製軸の結合がおこな
うことができるから、従来の別プロセスとしておこなわ
れている焼嵌め加工、キーミゾ加工に比べて工程が著し
く簡略化され量産製が向上する。そのうえ、常に確実強
固な結合状態を形成することが可能となり、スクリュー
コンプレッサー用としての要求が満足される。
軸の結合方法に従えばＡＩ！系材料の捩じり底形に用い
られる加工段階を利用して同時に鋼製軸の結合がおこな
うことができるから、従来の別プロセスとしておこなわ
れている焼嵌め加工、キーミゾ加工に比べて工程が著し
く簡略化され量産製が向上する。そのうえ、常に確実強
固な結合状態を形成することが可能となり、スクリュー
コンプレッサー用としての要求が満足される。
第４図はスクリューコンプレッサー用のＡ／２系ローク
一部材を示した斜視図である。
一部材を示した斜視図である。
Claims (1)
- １、中軸孔を有するＡｌ系の形素材に、前記中軸孔径に
略合致する外径をもち、かつ予め軸表面にローレット加
工もしくは溝加工を施した鋼製の軸芯材を挿入し、この
状態で捩じれ形状の孔部を備える姿ダイスにより捩じり
加工をおこなうことを特徴とするスクリューコンプレッ
サー用Ａｌ系ローターと鋼製軸との結合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5107590A JPH03253792A (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | スクリューコンプレッサー用Ａｌ系ローターと鋼製軸との結合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5107590A JPH03253792A (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | スクリューコンプレッサー用Ａｌ系ローターと鋼製軸との結合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03253792A true JPH03253792A (ja) | 1991-11-12 |
Family
ID=12876692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5107590A Pending JPH03253792A (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | スクリューコンプレッサー用Ａｌ系ローターと鋼製軸との結合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03253792A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2828122A1 (fr) * | 2001-04-27 | 2003-02-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Procede et appareil pour fabriquer un rotor de compresseur de suralimentation |
| CN104379936A (zh) * | 2012-04-19 | 2015-02-25 | 城市大学 | 降低噪音的螺杆式机器 |
-
1990
- 1990-03-01 JP JP5107590A patent/JPH03253792A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2828122A1 (fr) * | 2001-04-27 | 2003-02-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Procede et appareil pour fabriquer un rotor de compresseur de suralimentation |
| GB2377400B (en) * | 2001-04-27 | 2004-10-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Method and apparatus for manufacturing supercharger rotor |
| CN104379936A (zh) * | 2012-04-19 | 2015-02-25 | 城市大学 | 降低噪音的螺杆式机器 |
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