JPH10128485A - スーパーチャージャなどのロータの加工方法 - Google Patents
スーパーチャージャなどのロータの加工方法Info
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- JPH10128485A JPH10128485A JP8290724A JP29072496A JPH10128485A JP H10128485 A JPH10128485 A JP H10128485A JP 8290724 A JP8290724 A JP 8290724A JP 29072496 A JP29072496 A JP 29072496A JP H10128485 A JPH10128485 A JP H10128485A
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- Japan
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- aluminum alloy
- alloy tube
- rotor
- core material
- rolling mill
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
- F04C18/084—Toothed wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
- B21H5/005—Worms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
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- Y10T29/49242—Screw or gear type, e.g., Moineau type
-
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- Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
- Y10T29/49361—Tube inside tube
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ニアネット形状に加工できると共に生産性の
良好なスーパーチャージャなどのロータの加工方法を提
供する。 【解決手段】 成形すべき素材の通るパスライン16の
周りに、螺旋状の溝17が複数条形成された圧延ロール
18を配した傾斜圧延機15を用いてロータを加工する
に際し、鉄系の芯材10にアルミニュウム合金管12を
嵌合し、その芯材10を嵌挿したアルミニュウム合金管
12をパスライン16を通して傾斜圧延機15に連続的
に供給し、アルミニュウム合金管12の外周を延伸圧延
して螺旋歯22を成形しつつそのアルミニュウム合金管
12を芯材10に接合させるようにしたものである。
良好なスーパーチャージャなどのロータの加工方法を提
供する。 【解決手段】 成形すべき素材の通るパスライン16の
周りに、螺旋状の溝17が複数条形成された圧延ロール
18を配した傾斜圧延機15を用いてロータを加工する
に際し、鉄系の芯材10にアルミニュウム合金管12を
嵌合し、その芯材10を嵌挿したアルミニュウム合金管
12をパスライン16を通して傾斜圧延機15に連続的
に供給し、アルミニュウム合金管12の外周を延伸圧延
して螺旋歯22を成形しつつそのアルミニュウム合金管
12を芯材10に接合させるようにしたものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スーパチャージャ
などのロータの加工方法に関するものである。
などのロータの加工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スーパーチャージャ、スクリューコンプ
レッサ、ルーツブロワ、リショルムコンプレッサなどに
おいて、そのロータは、その軸となる芯材には、剛性の
ある炭素鋼が用いられ、ロータ部には、加工性のよいア
ルミニュウム合金が用いられ、加工の際にはロータ部と
なるアルミプロファイル部と芯材とを焼きばめ或いは鋳
ぐるみにて一体にしている。
レッサ、ルーツブロワ、リショルムコンプレッサなどに
おいて、そのロータは、その軸となる芯材には、剛性の
ある炭素鋼が用いられ、ロータ部には、加工性のよいア
ルミニュウム合金が用いられ、加工の際にはロータ部と
なるアルミプロファイル部と芯材とを焼きばめ或いは鋳
ぐるみにて一体にしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、焼きば
めは、ロータ部となるアルミ母材は高強度のものが必要
であり、アルミニュウム合金が高く、しかもニアネット
形状にできず、生産性に劣ると共に生産コストが高くな
る問題があり、また、鋳ぐるみは、焼きばめより素材コ
ストが下がり、ニアネット形状に加工できるが、生産性
は低い問題がある。
めは、ロータ部となるアルミ母材は高強度のものが必要
であり、アルミニュウム合金が高く、しかもニアネット
形状にできず、生産性に劣ると共に生産コストが高くな
る問題があり、また、鋳ぐるみは、焼きばめより素材コ
ストが下がり、ニアネット形状に加工できるが、生産性
は低い問題がある。
【0004】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、ニアネット形状に加工できると共に生産性の良好な
スーパーチャージャなどのロータの加工方法を提供する
ことにある。
し、ニアネット形状に加工できると共に生産性の良好な
スーパーチャージャなどのロータの加工方法を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、成形すべき素材の通るパスライン
の周りに、螺旋状の溝が複数条形成された圧延ロールを
配した傾斜圧延機を用いてロータを加工するに際し、鉄
系の芯材にアルミニュウム合金管を嵌合し、その芯材を
嵌挿したアルミニュウム合金管をパスラインを通して傾
斜圧延機に連続的に供給し、アルミニュウム合金管の外
周を延伸圧延して螺旋歯を成形しつつそのアルミニュウ
ム合金管を芯材に接合させるスーパーチャージャなどの
ロータの加工方法である。
に請求項1の発明は、成形すべき素材の通るパスライン
の周りに、螺旋状の溝が複数条形成された圧延ロールを
配した傾斜圧延機を用いてロータを加工するに際し、鉄
系の芯材にアルミニュウム合金管を嵌合し、その芯材を
嵌挿したアルミニュウム合金管をパスラインを通して傾
斜圧延機に連続的に供給し、アルミニュウム合金管の外
周を延伸圧延して螺旋歯を成形しつつそのアルミニュウ
ム合金管を芯材に接合させるスーパーチャージャなどの
ロータの加工方法である。
【0006】請求項2の発明は、傾斜圧延機によるアル
ミニュウム合金管の延伸圧延は、熱間または冷間で、2
倍以上の延伸加工を施す請求項1記載のスーパーチャー
ジャなどのロータの加工方法である。
ミニュウム合金管の延伸圧延は、熱間または冷間で、2
倍以上の延伸加工を施す請求項1記載のスーパーチャー
ジャなどのロータの加工方法である。
【0007】請求項3の発明は、鉄系芯材は、外周にN
iメッキ層の下地が施され、その外層にAlメッキ層を
施されてアルミニュウム合金管に挿通される請求項1ま
たは2記載のスーパーチャージャなどのロータの加工方
法である。
iメッキ層の下地が施され、その外層にAlメッキ層を
施されてアルミニュウム合金管に挿通される請求項1ま
たは2記載のスーパーチャージャなどのロータの加工方
法である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
を添付図面に基づいて詳述する。
【0009】図1〜図3は、スーパーチャージャのリシ
ョルム形のスクリューロータの加工例を示し、図1は本
発明の実施の形態を示す正面図、図2は図1のA−A線
による側面図、図3は延伸加工状態を示す側断面図を示
したものである。
ョルム形のスクリューロータの加工例を示し、図1は本
発明の実施の形態を示す正面図、図2は図1のA−A線
による側面図、図3は延伸加工状態を示す側断面図を示
したものである。
【0010】図において、10は、延伸成型するロータ
の芯材で、一般構造炭素鋼又はSUS材などの鉄系材料
で形成される。12は延伸性のあるアルミニュウム合金
などで形成されたアルミニュウム合金管で、肉圧の中空
筒状に形成される。
の芯材で、一般構造炭素鋼又はSUS材などの鉄系材料
で形成される。12は延伸性のあるアルミニュウム合金
などで形成されたアルミニュウム合金管で、肉圧の中空
筒状に形成される。
【0011】アルミニュウム合金管12の内径は、嵌挿
すべき芯材10の外径より若干大きく形成される。
すべき芯材10の外径より若干大きく形成される。
【0012】このアルミニュウム合金管12は、芯材1
0が嵌挿された状態で、後述する傾斜圧延機15のパス
ライン16を通して連続的に供給される。
0が嵌挿された状態で、後述する傾斜圧延機15のパス
ライン16を通して連続的に供給される。
【0013】傾斜圧延機15は、図1,図2に示すよう
に、パスライン16の周りに螺旋状の溝17が複数条形
成された圧延ロール18が、例えば図示のように3個1
組120度間隔で配置されて構成される。
に、パスライン16の周りに螺旋状の溝17が複数条形
成された圧延ロール18が、例えば図示のように3個1
組120度間隔で配置されて構成される。
【0014】この各圧延ロール18は、それぞれ同一の
円錐半角αを有し、その軸心線は、その小径側の軸端部
が、周方向で同じ側に傾くように傾斜されて配置され、
小径部分の外周面は円錐面19に形成され、その円錐面
19とパスライン16との距離rは、アルミニュウム合
金管12の半径よりやや大きく形成され、アルミニュウ
ム合金管12の半径と同じ部分から大径側にかけて複数
条の螺旋溝17が形成されて圧延部分20が形成され
る。
円錐半角αを有し、その軸心線は、その小径側の軸端部
が、周方向で同じ側に傾くように傾斜されて配置され、
小径部分の外周面は円錐面19に形成され、その円錐面
19とパスライン16との距離rは、アルミニュウム合
金管12の半径よりやや大きく形成され、アルミニュウ
ム合金管12の半径と同じ部分から大径側にかけて複数
条の螺旋溝17が形成されて圧延部分20が形成され
る。
【0015】この螺旋溝17は、その位置,間隔,幅,
深さについては、各圧延ロール18相互で異なって形成
されるが、1つのロール18から出た被圧延材の歯は次
のロール18の螺旋溝17に導かれて順次成型されるよ
うになっている。この溝幅及び溝深さについては、圧延
ロール18相互で略同一で、また各ロール18での溝深
さは、出口側で所望の歯の高さが得られるように圧延開
始点から圧延終了点にわたって適宜変化するように形成
されている。
深さについては、各圧延ロール18相互で異なって形成
されるが、1つのロール18から出た被圧延材の歯は次
のロール18の螺旋溝17に導かれて順次成型されるよ
うになっている。この溝幅及び溝深さについては、圧延
ロール18相互で略同一で、また各ロール18での溝深
さは、出口側で所望の歯の高さが得られるように圧延開
始点から圧延終了点にわたって適宜変化するように形成
されている。
【0016】次に、加工方法を説明する。
【0017】先ず、圧延素材たるアルミニュウム合金管
12を、図示しない加熱炉にて所定温度、例えば400
〜500℃に加熱した後、芯材10を挿入し、その状態
で傾斜圧延機15のパスライン16へ供給する。これに
よりアルミニュウム合金管12は、図3に示すように圧
延されてその外周に複数条の螺旋歯22が形成されると
共に延伸され内周部が縮径されて芯材10に冶金的に接
合される。
12を、図示しない加熱炉にて所定温度、例えば400
〜500℃に加熱した後、芯材10を挿入し、その状態
で傾斜圧延機15のパスライン16へ供給する。これに
よりアルミニュウム合金管12は、図3に示すように圧
延されてその外周に複数条の螺旋歯22が形成されると
共に延伸され内周部が縮径されて芯材10に冶金的に接
合される。
【0018】すなわち、傾斜圧延機15にてアルミニュ
ウム合金管12に対する圧延が開始されると、アルミニ
ュウム合金管12は、圧延ロール18,18,18に順
次噛み込まれた後、それらロール18により周方向3箇
所で圧延されて、軸心周りに回転しつつ進行する。この
ため、その後の圧延は螺旋状に行われながら大径側に進
みながら、3つの圧延ロール18により順次進行方向に
アルミニュウム合金管12は軸方向に延伸すると同時
に、芯材10に圧接され冶金的に接合される。
ウム合金管12に対する圧延が開始されると、アルミニ
ュウム合金管12は、圧延ロール18,18,18に順
次噛み込まれた後、それらロール18により周方向3箇
所で圧延されて、軸心周りに回転しつつ進行する。この
ため、その後の圧延は螺旋状に行われながら大径側に進
みながら、3つの圧延ロール18により順次進行方向に
アルミニュウム合金管12は軸方向に延伸すると同時
に、芯材10に圧接され冶金的に接合される。
【0019】この延伸量は、大きいほど、安定した接合
条件が得られるため、延伸量は、1.5、好ましくは2
以上が望ましい。また芯材10に、下地材として予め数
μmのNiメッキ層を施し、そのNiメッキ層に数μm
のAlメッキ層を設ければ、より一層安定した接合条件
が得られる。
条件が得られるため、延伸量は、1.5、好ましくは2
以上が望ましい。また芯材10に、下地材として予め数
μmのNiメッキ層を施し、そのNiメッキ層に数μm
のAlメッキ層を設ければ、より一層安定した接合条件
が得られる。
【0020】このようにして、延伸成型したニアネット
成型体24を、適宜所定の長さにカットし、その芯材1
0の部分の両端面に鉄系軸を摩擦溶接などで接合してベ
アリングへの嵌合やギアの取り付けを可能とする。
成型体24を、適宜所定の長さにカットし、その芯材1
0の部分の両端面に鉄系軸を摩擦溶接などで接合してベ
アリングへの嵌合やギアの取り付けを可能とする。
【0021】なお、上述の実施例においては、アルミニ
ュウム合金管12を予め400〜500℃に加熱して熱
間で加工するようにしたが、常温で冷間加工するように
してもよい。また加熱は加熱炉で加熱する他に、パスラ
イン16に加熱炉を接続し、アルミニュウム合金管12
の移動中に加熱するようにしてもよい。
ュウム合金管12を予め400〜500℃に加熱して熱
間で加工するようにしたが、常温で冷間加工するように
してもよい。また加熱は加熱炉で加熱する他に、パスラ
イン16に加熱炉を接続し、アルミニュウム合金管12
の移動中に加熱するようにしてもよい。
【0022】
実施例1 クラッドスクリュの製品形状: 歯先径;75mm 歯底径;37mm 歯高さ;19mm ピッチ;45mm 条数;3条 リード;135mm 素材: 外層材; Si12%含有のアルミニュウム合金管 外径70mm,内径40mm 加熱温度を480℃ 芯材; S45C 外径39mm 加熱せず 圧延ロール: 出側歯先径(山径);200mm 出側歯底径(谷径);162mm 歯の条数;6条 回転数;100rpm 以上の圧延ロールにて、加工を行い、上述の仕様のクラ
ッドスクリュが成型できた。
ッドスクリュが成型できた。
【0023】外層材であるアルミニュウム合金管は、圧
延開始前後で、約1.8倍に延伸された。
延開始前後で、約1.8倍に延伸された。
【0024】このクラッドスクリュの接合強度は、本ア
ルミニュウム合金の約80%に相当する強度であった。
ルミニュウム合金の約80%に相当する強度であった。
【0025】実施例2 圧延ロールは実施例1と同様の条件で、素材であるアル
ミニュウム合金管の外径を、以下に示すように70,7
5,78mmとして延伸量を大きくした。
ミニュウム合金管の外径を、以下に示すように70,7
5,78mmとして延伸量を大きくした。
【0026】 素材径 延伸比 接合強度 素材強度対比 70 1.8 12.2 80% 75 2.2 14.5 95% 78 2.5 15.0 98% このように延伸比が大きくなると接合強度が高くなり、
延伸比が、2を越えると略母材並みの接合強度が得られ
る。
延伸比が、2を越えると略母材並みの接合強度が得られ
る。
【0027】実施例3 芯材となるS45Cに予めNiメッキ及びAlメッキを
施す以外は実施例2と同様の条件で行った。
施す以外は実施例2と同様の条件で行った。
【0028】 素材径 延伸比 接合強度 素材強度対比 70 1.8 14.5 95% 75 2.2 15.0 98% 78 2.5 15.2 99% このように、Niメッキ及びAlメッキを施すことで、
接合強度がさらに改善される。
接合強度がさらに改善される。
【0029】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、ニアネッ
ト形状に加工できると共に製造コスト大幅に低減でき
る。
ト形状に加工できると共に製造コスト大幅に低減でき
る。
【図1】本発明の一実施の形態を示す正面図である。
【図2】図1のA−A線から見た側面図である。
【図3】本発明において加工状態を示す断面図である。
10 芯材 12 アルミニュウム合金管 15 傾斜圧延機 16 パスライン 22 螺旋歯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F04C 18/16 F04C 18/16 R (72)発明者 中筋 和行 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 成形すべき素材の通るパスラインの周り
に、螺旋状の溝が複数条形成された圧延ロールを配した
傾斜圧延機を用いてロータを加工するに際し、鉄系の芯
材にアルミニュウム合金管を嵌合し、その芯材を嵌挿し
たアルミニュウム合金管をパスラインを通して傾斜圧延
機に連続的に供給し、アルミニュウム合金管の外周を延
伸圧延して螺旋歯を成形しつつそのアルミニュウム合金
管を芯材に接合させることを特徴とするスーパーチャー
ジャなどのロータの加工方法。 - 【請求項2】 傾斜圧延機によるアルミニュウム合金管
の延伸圧延は、熱間または冷間で、2倍以上の延伸加工
を施す請求項1記載のスーパーチャージャなどのロータ
の加工方法。 - 【請求項3】 鉄系芯材は、外周にNiメッキ層の下地
が施され、その外層にAlメッキ層を施されてアルミニ
ュウム合金管に挿通される請求項1または2記載のスー
パーチャージャなどのロータの加工方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8290724A JPH10128485A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | スーパーチャージャなどのロータの加工方法 |
US08/944,130 US5970611A (en) | 1996-10-31 | 1997-10-06 | Method for processing a rotor used for a super charger |
EP97117709A EP0842721B1 (en) | 1996-10-31 | 1997-10-13 | Method for processing a rotor used for a super charger and the like |
DE69710028T DE69710028T2 (de) | 1996-10-31 | 1997-10-13 | Verfahren zur Bearbeitung eines für einen Lader und dergleichen verwendeten Rotors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8290724A JPH10128485A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | スーパーチャージャなどのロータの加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10128485A true JPH10128485A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17759710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8290724A Pending JPH10128485A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | スーパーチャージャなどのロータの加工方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5970611A (ja) |
EP (1) | EP0842721B1 (ja) |
JP (1) | JPH10128485A (ja) |
DE (1) | DE69710028T2 (ja) |
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