JPS59162384A - ロ−タシヤフトの製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明ホ、ロータリー圧縮機のロータシャフトの製造方
法に関するものである０ 従来例の構成とその問題点 一般に、スライディングベーン式のロータリー圧縮機は
第１図に示す様に、内部に円筒空間を有するシリンダ１
と、この両端面に固定され、シリンダ１の内部空間であ
る羽根室２を、その側面において密閉する側板（第１図
では図示せず）と、前記シリンダ１内にその中心０と偏
心した中心σを回転軸にもつロータ３と、シャフト４、
及びこのロータに設けられたベーン摺動溝６に摺動可能
なように係合されたベーン６よ多構成される。なお７は
シリンダ１の外壁面に形成された吸入孔で二８は同じく
シリンダ１に形成された吐出孔である。

ベーン６はロータ３の回転に伴ない遠心力によって外側
に飛び出し、その先端部がシリンダ１の内壁面を摺動し
つつ、ガスの吸入・圧縮・吐出を繰シ返す。

この様なスライディングベーン式のロータリー圧縮機は
、構成が複雑で、部品点数の多いレシプロ式圧縮機と比
べ、小型で軽量そして簡易的な構成が可能であり、近年
−一クーラー用の圧縮機に適用されるようになった。

しかしながら、前記ロータリー圧縮機の各構成部品を製
造技術の面から検討してみると、その工法に多くの課題
を含んでおり、そのため、いまだ十分な小型、軽量化及
び簡易構造化がなされておらず、量産性のある工法の開
発によって、その製造価格を大幅に低減することが望ま
れている。

数多くの圧縮機構成部品の中でも、特に高い加工精度と
機械的強度が要求されるものに、前記ロータ及びロータ
シャフト（ロータとシャフトが結合されたもの。以下ロ
ータシャフトという。）がある。又現状において、その
製造費用の最も高価なもののひとつがロータ及びロータ
シャフトである。

従って従来より、各社製造部門において、とのロータ及
びロータシャフトの軽量化、簡易構造化および量産性に
富む工法の開発が積極的におこなわれているが、まだ十
分な課題の解決に至っていない。

次に従来のロータシャフトの製造方法について第２図〜
第１０図により説明する。第２図は製造工程ブロック図
であり第３図〜第１Ｑ図は製造工程図である。まず、所
定材質の丸棒素材１０を一定寸法りに切断しく第３図）
、この切断された素材１１にボール盤で中心孔１２の加
工を行う（第４図）。次にその中心孔１２を利用して外
径切削及び片側端面切削を行ない（第６図）、ワークを
反転して他端面の端面切削を行う（第６図）０次に中心
孔１２の両側にドリルで孔１３ａ、１３ｂをあけ（第７
図）だ後、ベーンが摺動する溝１４ａ、１４ｂの加工を
行う（第８図）。さらにこのロータ１１と別に加工した
シャフト１５（第９図）を焼バメ方式によシ締結しく第
１０図）、一体結合した後、砥石による研摩加工で仕上
げられて完成品のロータシャフトとなる。

一般に前記ベーン摺動溝の加工は、所定の刃厚に成形さ
れたメタルソーでプランジ切削されるが、溝の深さが溝
幅の約７倍あるような形状をしており、そのために加工
中のメタルソーの曲がり、切れ味の低下等を生じ、高い
加工精度を得ることが困難であるとともに、加工時間が
長く、刃物の消耗も激しいので、量産には不適切な工法
であシ、製造価格が高くつく大きな要因になっている。

又、前記ベーン溝の加工をブローチ加工で実施している
例もあるが、この工法も同様に、刃物の消耗及び加工工
数の点で量産には不適切な工法であるといえる。いずれ
にしても、このような形状を有するベーン摺動溝を切削
加工で形成することは、前に説明したように、多くの加
工工程を必要とし、その加工工程そのものが必然的にバ
ッチ処理形式となり、かつ切削加工技術的にも、その加
工精度維持のためには多くの課題を含んでいるので、量
産製造技術的には、極めて不適当な製造方法であった０ なお、以上の従来例はロータとシャフトを別工程で加工
後、圧入等によって接合する場合の例であるが、他の例
として、ロータとシャフトを一体加工を行なうことも、
もちろん従来例として実施されていたが、ロータ部の加
工においては同様の問題点があった。

発明の目的 本発明は前記従来の製造方法の欠点を改良し、高精度で
かつ簡易構造化されたロータおよびロータシャフトを量
産性に富んだ方法で、安価に大量に供給することを目的
としたものである。

発明の構成 本発明はロータの軸穴及び軸穴に近接したベーン摺動溝
を結ぶ位置で分割された断面形状を有する異型条材を製
造し１．この異型条材を切断し軸穴中心に相対するよう
に複数個配置し、接合する工程よりなるロータの製造方
法、及び前記異型条材を切断し軸中心に相対させ、かつ
軸と一体接合する工程よりなるロータシャフトの製造方
法を提供するものであり、ロータ及びロータシャフトの
製造方法の大巾な簡略化、ひいては量産性のある工法を
実現できるものである。

実施例の説明 以下に本発明の実施例を第１１図〜第１５図にもと、づ
いて説明する。１６は２個のベーン摺動溝を有するロー
タにおける軸穴及び軸穴に近接したベーン摺動溝を結ぶ
位置で分割された断面形状を有する異型条材である。こ
の条材の製造方法はダイスを用いた押出し、又は引抜き
加工によって加工された異型断面をもち前記工法により
連続的に加工される。本実施例の特徴のひとつは前記、
分割線の位置にあることである。つ１す、押出し、又は
引抜き加工は一般に丸棒素材をダイス内を通過させて所
望の断面形状をもつ条材を連続的に成形する工法である
が、この時、ダイス自体が細い突起を有する断面形状の
場合は、ダイスに無理な力がかかり、ダイスの突起部の
折損を生じ、被加工材の形状を損なうが本発明のように
軸穴及び軸穴に近接したベーン摺動溝を結ぶ位置で分割
された断面形状にすることによｐダイス自体に突起がな
く、言いかえれば被加工物断面は狭空間部がない形状で
あるので容易に連続成形できるのである。

次にこのようにして連続成形された異型条材を所定ロー
タ長さｔに切断し、個片１７ａとする。

次に第１２図に示すように同一断面をも〜つ前記個片１
７ａ、１７ｂをシャフト１８を中心にして相対するよう
に対向させて配置する。シャフトに対する個片の位置決
めは治具により規制することにより容易に定まる。この
時個片１７ａ、１７ｂ及びシャフト１８の接合面には予
め用意した銅系のろう材（図示せず）をはさんでおきセ
ットした後、加熱炉で１１００’Ｃに１時間加熱しその
後、引続いて拡散処理工程として１０００℃に２時間加
熱する。これにより個片１７ａ、１７ｂ及びシャフト１
８は、ろう材の融解、拡散によって第１３図に示すよう
に一体接合される。なお第１３図は一体接合された後の
ロータシャフトの外観を示すもので、１９ａ　、　１９
ｂは各個片の分割線を表わすＯ前記一体接合の工程は銅
系のろう材を予めシャフトと各個片の間にはさんでおい
てもよいし、又、接合部の上面にろう材を乗せる所謂”
置きろう′”方式によってもよい。つまり銅は高温に加
熱されることにより融解し、表面張力と毛細管現象によ
って各個片間及びシャフトとのすきまに浸入し、かつ、
次の拡散工程によって各個片及びシャフトの内部に拡散
浸透して強固に一体接合させる。

前記工程は各個片とシャフトを同時に一体接合する例を
述べたがもちろんシャフトは入れずに個片どつしのみの
一体接合であっても別設差しつかえない。このようにし
て一体接合されたロータシャフトは次の工程で砥粒によ
る研摩加工で仕上げられる。

なお、以上の実施例は２個のベーン摺動溝を有するロー
タシャフトの製造方法について述べたが第１４図に示す
ように多数のベーン摺動溝を有するロータシャフトにお
いても同図で示すように軸穴及び軸穴に近接したベーン
摺動溝を結ぶ位置（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９’ｄ
）で分割し、第１５図のよう彦個片２０ａとして異型条
材を製造し切断すれば前記と同様に製造することが可能
である。

発明の効果 このように本発明は、連続押出し成形法等によりて押出
された異型条材を切断しシャフトを中心にして対向させ
て配置し接合してロータ・／セットを製造するという極
めて合理的かつ量産性のある工法であシ従来例で示した
ような多工程を必要としない０さらに異型条材を成形す
る時（押出し加工の時等）の被加工物の断面形状は狭空
間をもたないような形状のため押出しダイスに無理がか
かることがなく容易に押出し成形できる。又、ロータの
全断面形状を同一断面形状を有するような形状に分割製
造するため極めて経済的な方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図はスライディングベーン式ロータリ圧縮機の正面
部分断面図、第２図は従来のロータシャフトの製造工程
ブロック図、第３図はロータ素材の正面図、第４図〜第
６図はロータ加工工程にかけるロータの断面図、第７図
および第８図は各々ロータ加工工程におけるロータの側
面図、第９図はシャフトの正面図、第１０図はロータシ
ャフトの正面図、第１１図は本発肩一本発明の一実施例
における異型条材の斜視図、第１２図は同異形条材を切
断した個片とシャフトの組合せを示した斜視図、第１３
図は一体接合したロータシャフトの斜視図、第１４図は
他の実施例のロータ分割線を示したロータの正面図、第
１６図は前記ロータ部分の一個片を示す斜視図である。 １６・・・・・・異型条材、１７ａ、１７ｂ・・・・・
・個片、１８・・・・・・シャフト、１９ａ、１９ｂ・
・・・・・分割線。 第１図 ８ ｂ　　び　　ｚ１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）略中央に軸穴を有した円柱状からなシ、外周−ン
   が摺動溝を有したロータを、軸穴と前記ベーン摺動溝と
   を結ぶ位置で分割された断面形状の異型条材を製造する
   工程と、前記異型条材を所定長さ切断し、個片を形成す
   る工程と、前記個片を軸穴中心に相対するよう複数個配
   置し、軸と前記複数の個片を接合する工程よシなるロー
   タシャフトの製造方法０