JP3354976B2 - Screw rotor and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はスクリューロータ及びそ
の製造方法に係り、特に互いに噛み合う雌雄一対のロー
タによって流体を圧縮、圧送又は膨脹させるスクリュー
流体機械のスクリューロータ及びその製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw rotor and a method of manufacturing the same, and more particularly to a screw rotor of a screw fluid machine in which fluid is compressed, pumped or expanded by a pair of male and female rotors meshing with each other, and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】スクリュー流体機械においては、雌雄一
対のスクリューロータがケーシング内で互いに噛み合う
ように回転駆動され、ロータの一端部の吸込側から他端
部の吐出側に向かって両スクリューロータ外面とケーシ
ング内面との間に形成された互いに独立した空所に、流
体を閉じ込めたまま軸方向に移送し、流体を圧縮又は圧
送するように構成されている。2. Description of the Related Art In a screw fluid machine, a pair of male and female screw rotors are driven to rotate in a casing so as to mesh with each other. A fluid is confined and conveyed in an axial direction to an independent space formed between the inner surface of the casing and the fluid, and the fluid is compressed or pumped.
【0003】しかして、自動車のスーパーチャージャや
航空機のコンプレッサ等に使用されるスクリューロータ
においては、軽量化及び慣性モーメントの低減の要請か
ら中空のスクリューロータが実開昭63−198401
号において、提案されている。However, in the case of a screw rotor used for a supercharger of an automobile or a compressor of an aircraft, a hollow screw rotor has been used since the demand for weight reduction and reduction of the moment of inertia.
No. is proposed.
【0004】上記実開昭63−198401号に開示さ
れているスクリューロータは、引抜き、押出し加工ある
いは精密鋳造によって形成されている。[0004] The screw rotor disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-198401 is formed by drawing, extrusion or precision casting.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記引
抜き、押出し加工によって製造されたスクリューロータ
は以下に列挙するような種々の問題点があった。すなわ
ち、大きなねじれ角のロータの製作が不可能である
均一なねじれ角を形成できず精度が良くない肉厚の
均一性が得られず、ダイナミックバランスが悪い製品と
なる ロータの内外側面の小さなRや鋭角部の形状が
出せない 薄肉のロータが製作できず、軽量化できな
い 展延性が必要であるためロータに使用する材質に
対する制約がある、という問題点があった。However, the screw rotor manufactured by the above-mentioned drawing and extrusion processes has various problems as listed below. That is, it is impossible to manufacture a rotor having a large torsion angle.
A uniform twist angle cannot be formed and the accuracy is not good.Thickness uniformity cannot be obtained, resulting in a product with poor dynamic balance. However, there is a problem that the material used for the rotor is restricted because of the need for extensibility that cannot be reduced in weight.
【0006】一方、精密鋳造によって製造されたスクリ
ューロータにあっては、製造コストが高く、又、砂抜き
が難しく生産性が悪いため、量産性に適していないとい
う問題点があった。On the other hand, screw rotors manufactured by precision casting have problems that they are not suitable for mass production because the manufacturing cost is high, sand removal is difficult and productivity is low.
【0007】本発明は前述した点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、前述した従来のスクリューロ
ータ及び製造方法が有する種々の欠点を除去することが
できるとともに、軽量化及び慣性モーメントの低減化を
図ることができるスクリューロータ及びその製造方法を
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and its object is to eliminate the above-mentioned various disadvantages of the conventional screw rotor and manufacturing method, and to reduce the weight and the moment of inertia. It is an object of the present invention to provide a screw rotor and a method for manufacturing the same, which can reduce the number of screws.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため本発明に係るスクリューロータは、回転軸とスクリ
ュー本体とからなるスクリューロータにおいて、前記ス
クリュー本体は、前記回転軸が挿通される貫通孔を有す
るとともに壁体を形成する薄板と、前記回転軸が挿通さ
れる貫通孔と開口部とを有するとともに前記壁体を形成
する薄板に隣接して配置される薄板と、前記回転軸が挿
通される貫通孔と充填用孔とを有するとともに前記開口
部を有する薄板に隣接して配置される薄板とを積層して
互いに接合することにより形成し、前記スクリュー本体
内部に前記積層した薄板の開口部によって中空部を形成
したことを特徴とするものである。According to the present invention, there is provided a screw rotor comprising a rotating shaft and a screw body, wherein the screw body has a through hole through which the rotating shaft is inserted. Have
And the rotating shaft is inserted through the thin plate forming the wall.
Having a through hole and an opening to form the wall body
The rotating shaft is inserted into the thin plate disposed adjacent to the thin plate to be
A through hole and a filling hole,
A thin plate having a portion and a thin plate disposed adjacent to the thin plate are formed by laminating and joining together, and a hollow portion is formed inside the screw body by an opening of the stacked thin plate. is there.
【0009】また、本発明に係るスクリューロータの製
造方法は、回転軸とスクリュー本体とからなるスクリュ
ーロータの製造方法において、開口部を有した薄板を積
層し、この積層した薄板の開口部によって形成した中空
部に粉末加圧媒体を充填した後、HIP処理を施し前記
薄板を互いに拡散接合したことを特徴とするものであ
る。Further, according to the method for manufacturing a screw rotor according to the present invention, in the method for manufacturing a screw rotor comprising a rotating shaft and a screw body, thin plates having openings are laminated and formed by the openings of the laminated thin plates. After filling the powder pressurizing medium into the hollow portion, the thin plates are subjected to HIP treatment and diffusion-bonded to each other.
【0010】[0010]
【作用】前述した構成からなる本発明のスクリューロー
タによれば、スクリュー本体を開口部を有した薄板を積
層して互いに接合することにより形成したため、スクリ
ュー本体内部に中空部を形成することができる。したが
って、スクリューロータを薄肉で製作可能であり、軽量
化及び慣性モーメントの低減化を図ることができる。According to the screw rotor of the present invention having the above-described structure, the screw body is formed by laminating thin plates having openings and joining them together, so that a hollow portion can be formed inside the screw body. . Therefore, the screw rotor can be manufactured with a small thickness, and the weight and the moment of inertia can be reduced.
【0011】また、本発明のスクリューロータの製造方
法によれば、開口部を有した薄板を積層し、この積層し
た薄板の開口部によって形成した中空部に粉末加圧媒体
を充填した後、HIP処理を施すことによりスクリュー
ロータを製造できるため、スクリューロータの生産性が
良好で量産可能であり、又、生産コストが安価である。
しかも、大きなねじれ角を有したスクリューロータが製
造可能であり、又、スクリューロータの精度が良好とな
る。According to the method for manufacturing a screw rotor of the present invention, thin plates having openings are laminated, and a hollow portion formed by the openings of the laminated thin plates is filled with a powder pressurizing medium and then subjected to HIP. Since the screw rotor can be manufactured by performing the treatment, the productivity of the screw rotor is good, mass production is possible, and the production cost is low.
In addition, a screw rotor having a large helix angle can be manufactured, and the accuracy of the screw rotor is improved.
【0012】[0012]
【実施例】以下、本発明に係るスクリューロータ及びそ
の製造方法の一実施例を図1乃至図9を参照して説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a screw rotor according to the present invention and a method for manufacturing the same will be described below with reference to FIGS.
【0013】図1乃至図4は本発明に係るスクリューロ
ータであって、2葉の突出部を有する薄板を積層した場
合の実施例を示す図であり、図1は平面図、図2はスク
リュー頂部の稜線II−II線に沿って切断した部分断面正
面図、図3は図1のIII −III 線断面図、図4は側面図
である。FIGS. 1 to 4 show a screw rotor according to an embodiment of the present invention in which thin plates having two protruding portions are stacked. FIG. 1 is a plan view, and FIG. FIG. 3 is a partial sectional front view taken along the ridge line II-II of the top, FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 1, and FIG. 4 is a side view.
【0014】スクリューロータ1はらせん状の外形を有
するスクリュー本体3と、このスクリュー本体3を支持
する回転軸2とからなる。スクリュー本体3は、図2に
示されるように多数の薄板4を積層して互いに接合する
ことにより形成されている。すなわち、スクリュー本体
3を構成する薄板4は、図3に示されるように略まゆ形
形状をしており、その内部に開口部5,5を有するとと
もに貫通孔6を有している。そして、前記薄板4を積層
する際には、薄板4を中心0の回りにわずかな角度ずつ
回転させて相隣接する薄板4,4間にわずかな位相差を
有するように積層していく。これによって、図1及び図
4に示されるようにスクリュー本体3におけるらせん状
のスクリュー外形が形成されるとともに、2つのらせん
状の中空部7が形成される。貫通孔6には前記回転軸2
が挿通され、薄板4と回転軸2とは互いに接合されてい
る。The screw rotor 1 comprises a screw body 3 having a helical outer shape and a rotating shaft 2 supporting the screw body 3. The screw body 3 is formed by laminating a large number of thin plates 4 and joining them together as shown in FIG. That is, the thin plate 4 constituting the screw body 3 has a substantially eyebrow shape as shown in FIG. 3, and has openings 5 and 5 therein and a through hole 6 therein. When laminating the thin plates 4, the thin plates 4 are rotated by a slight angle around the center 0 so as to be laminated so that there is a slight phase difference between the adjacent thin plates 4. Thereby, as shown in FIGS. 1 and 4, a spiral screw outer shape in the screw body 3 is formed, and two spiral hollow portions 7 are formed. The rotary shaft 2 is provided in the through hole 6.
Are inserted, and the thin plate 4 and the rotating shaft 2 are joined to each other.
【0015】また、前記スクリュー本体3の少なくとも
一側端における薄板4は開口部5,5を有さない中実材
にて形成されており、スクリュー本体3の前端面又は後
端面(又は両端面)は閉塞された面になっている。The thin plate 4 on at least one side end of the screw body 3 is formed of a solid material having no openings 5 and 5, and the front end face or the rear end face (or both end faces) of the screw body 3 is formed. ) Is a closed surface.
【0016】次に、前述のような構成を有するスクリュ
ーロータの製造方法について図5乃至図9を参照して説
明する。まず、図5に示されるような開口部5,5及び
貫通孔6を有した薄板4Aを打抜き又はレーザ加工等に
よって所定枚数形成するとともに、図6に示されるよう
な開口部を有さないで貫通孔6のみを有した略中実材か
らなる薄板4Bを同様に打抜き又はレーザ加工等によっ
て所定枚数形成する。また、前記薄板4A,4Bの形成
と同時に又はその後に貫通孔6よりやや離間した位置に
対向して設けられた一対の位置決め用孔8,8を形成す
る。各薄板4A,4Bに形成された位置決め用孔8,8
の孔位置は、それぞれ異なっており、即ち、中心0を通
って鉛直に伸びる基準線Vより位置決め用孔8までの角
度θは、積層されるにつれて所定角度づつ増加していく
ように設定されている。この所定角度は全巻角を約積層
枚数で割算をすることによって得られた角度である。た
とえば、全巻角を250°とし、積層枚数を250枚と
すると、角度θは積層されるにつれて1°ずつ増加して
いく角度に設定されている。位置決め用孔は、一対でな
く一個の孔であってもよい。また、貫通孔6に設けられ
たキー溝等の位置決め手段であってもよい。Next, a method of manufacturing the screw rotor having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. First, a predetermined number of thin plates 4A having openings 5, 5 and through holes 6 as shown in FIG. 5 are formed by punching, laser processing, or the like, and without having the openings as shown in FIG. Similarly, a predetermined number of thin plates 4B made of a substantially solid material having only the through holes 6 are formed by punching or laser processing. At the same time as or after the formation of the thin plates 4A, 4B, a pair of positioning holes 8, 8 provided at positions slightly separated from the through holes 6 are formed. Positioning holes 8, 8 formed in each thin plate 4A, 4B
Are different from each other, that is, the angle θ from the reference line V extending vertically through the center 0 to the positioning hole 8 is set so as to increase by a predetermined angle as the layers are stacked. I have. This predetermined angle is an angle obtained by dividing the entire winding angle by the number of stacked layers. For example, if the total winding angle is 250 ° and the number of stacked layers is 250, the angle θ is set to an angle that increases by 1 ° as the layers are stacked. The positioning holes may be one hole instead of a pair. Further, a positioning means such as a key groove provided in the through hole 6 may be used.
【0017】次に、図7に示されるような容器10を用
意する。この容器10には底板11に貫通孔12が形成
されるとともに、2本の位置決めピン13,13が立設
されている。なお、位置決めピン13,13は底板11
を貫通することはない。そして、前記のような構成の容
器10の貫通孔12に回転軸2を挿通する。当然のこと
ながら、位置決め用孔が一個のときは位置決め用ピンは
1本となる。Next, a container 10 as shown in FIG. 7 is prepared. In this container 10, a through hole 12 is formed in a bottom plate 11, and two positioning pins 13, 13 are provided upright. Note that the positioning pins 13 and 13 are
Does not penetrate. Then, the rotating shaft 2 is inserted into the through hole 12 of the container 10 having the above-described configuration. As a matter of course, when the number of the positioning holes is one, the number of the positioning pins is one.
【0018】次に、図8に示されるように所定枚数の開
口部を有さない薄板4B(図6参照)を積層し、そし
て、所定枚数の開口部5,5を有した薄板4A(図5参
照)を積層する。これら薄板4B,4Aを積層する際に
は、位置決め孔8,8を位置決めピン13,13に挿通
することにより、積層される各薄板4B,4Aの位置決
めが行われる。そして、最後に図9に示されるように図
6に示す薄板4Bに小径の充填用孔9を形成した薄板4
Cを所定枚数積層する。これによって、スクリュー本体
3におけるらせん状のスクリューの外形が形成されると
ともに、2つのらせん状の中空部7,7が形成される。Next, as shown in FIG. 8, a predetermined number of thin plates 4B having no openings (see FIG. 6) are laminated, and a thin plate 4A having a predetermined number of openings 5, 5 (see FIG. 8). 5). When laminating the thin plates 4B and 4A, the positioning of the laminated thin plates 4B and 4A is performed by inserting the positioning holes 8 and 8 into the positioning pins 13 and 13, respectively. Finally, as shown in FIG. 9, the thin plate 4 having a small diameter filling hole 9 formed in the thin plate 4B shown in FIG.
C is laminated in a predetermined number. As a result, the external shape of the spiral screw in the screw body 3 is formed, and two spiral hollow portions 7, 7 are formed.
【0019】次に、図9に示されるように上蓋16を被
せ、上蓋16に形成された開口16a及び薄板4Cに形
成された充填用孔9,9からセラミックパウダ15を中
空部7,7に充填するとともに容器10とスクリュー本
体3の外周間の空間部に充填する。Next, as shown in FIG. 9, the upper lid 16 is covered, and the ceramic powder 15 is put into the hollow portions 7, 7 through the openings 16a formed in the upper lid 16 and the filling holes 9, 9 formed in the thin plate 4C. While filling, the space between the container 10 and the outer periphery of the screw body 3 is filled.
【0020】このセラミックパウダはHIP(熱間等方
加圧)処理で焼結しないような材質のものが選択され
る。例えばアルミナ、炭化珪素等が適している。なお、
このセラミックパウダはHIP処理を行うための粉末加
圧媒体を構成する。The ceramic powder is made of a material that does not sinter by HIP (Hot Isostatic Pressing). For example, alumina, silicon carbide and the like are suitable. In addition,
This ceramic powder constitutes a powder pressurizing medium for performing HIP processing.
【0021】次に、図9に示されるように上蓋16の開
口16aにプラグ19を挿入してシール溶接を行うとと
もに、上蓋16と容器10との接触部及び上蓋16と回
転軸2の接触部のシール溶接又はロー付けを行う。な
お、上蓋16の開口16aをシールする前に酸化防止と
材料劣化の防止のため真空引きを行い、空気をできるだ
け抜くようにしてもよい。Next, as shown in FIG. 9, a plug 19 is inserted into the opening 16a of the upper lid 16 to perform seal welding, and a contact portion between the upper lid 16 and the container 10 and a contact portion between the upper lid 16 and the rotating shaft 2 are formed. Seal welding or brazing. Before the opening 16a of the upper lid 16 is sealed, a vacuum may be drawn to prevent oxidation and deterioration of the material, and air may be removed as much as possible.
【0022】次に、上述のように密封した容器10をH
IP処理装置内に入れ、HIP処理を行う。ここでHI
P処理とは、加熱炉を内蔵した圧力容器内において、ア
ルゴンなどのガスを圧力媒体として高圧(数百〜200
0kgf/cm2)、高温(数百〜2000℃)の相乗効果を
利用した処理方法である。この際、HIP処理の温度、
圧力、処理時間は薄板の材料等に従って適宜選定され
る。HIP処理によって、積層された薄板4相互は互い
に拡散接合されるとともに、薄板4と回転軸2とが同様
に拡散接合される。このHIP処理による拡散接合によ
って、接合部は完全に密着するとともに緻密な組織が形
成される。Next, the container 10 sealed as described above is
HIP processing is performed in the IP processing apparatus. Where HI
The P process is a process in which a gas such as argon is used as a pressure medium in a pressure vessel having a built-in heating furnace and a high pressure (several hundred to 200).
0 kgf / cm 2 ) and a high temperature (several hundred to 2000 ° C.) synergistic effect. At this time, the temperature of the HIP process,
The pressure and the processing time are appropriately selected according to the material of the thin plate. By the HIP process, the laminated thin plates 4 are diffusion bonded to each other, and the thin plates 4 and the rotating shaft 2 are similarly diffusion bonded. By the diffusion bonding by the HIP processing, the bonded portion is completely adhered and a dense structure is formed.
【0023】HIP処理が終了した後、容器10と上蓋
16とを機械加工等にて除去する。その後、薄板4Cの
充填用孔9から中空部7,7内のセラミックパウダを抜
き出す。そして、最後に、機械加工によってスクリュー
本体3の最終外形加工を施す。After the HIP processing is completed, the container 10 and the upper lid 16 are removed by machining or the like. Thereafter, the ceramic powder in the hollow portions 7, 7 is extracted from the filling hole 9 of the thin plate 4C. Finally, the final outer shape processing of the screw body 3 is performed by machining.
【0024】以上の工程を経て、薄板からなる中空のス
クリューロータが形成される。なお、中空部7からセラ
ミックパウダを抜き出した後、プラグ等により充填用孔
9を密封してもよい。また、本実施例においては、スク
リューロータの端部に壁体を形成したが、積層した薄板
層の中間部に薄板4Bを介装することによりスクリュー
ロータの中間部に壁体を形成しても良い。中間部に薄板
4Bを介装しスクリューロータの中間部に壁体を形成し
た場合には、最後に中空部から粉末加圧媒体を抜き出す
際の作業が容易になる。Through the above steps, a hollow screw rotor made of a thin plate is formed. After the ceramic powder is extracted from the hollow portion 7, the filling hole 9 may be sealed with a plug or the like. In this embodiment, the wall is formed at the end of the screw rotor. However, the wall may be formed at the middle of the screw rotor by interposing the thin plate 4B at the middle of the laminated thin layers. good. In the case where the thin plate 4B is interposed in the intermediate portion and a wall is formed in the intermediate portion of the screw rotor, the operation of finally extracting the powder pressurized medium from the hollow portion becomes easy.
【0025】スクリューロータは一軸方向に加圧を行っ
て拡散接合する簡易拡散接合法によっても製造できる
が、簡易拡散接合法では加圧方向に直角な方向しか接合
できないため、積層した薄板を互いに簡易拡散接合法で
接合した後に、別途、軸を接合しなければならない。こ
れに対して、HIP処理によってスクリューロータを製
作すれば、HIP処理は等方加圧であるため、多方向の
接合面を一度に接合でき、したがって、積層した薄板と
軸とを同時に接合することができる。The screw rotor can also be manufactured by a simple diffusion bonding method in which pressure is applied in one axial direction and diffusion bonding is performed. However, in the simple diffusion bonding method, only the direction perpendicular to the pressing direction can be bonded, so that the laminated thin plates can be easily bonded to each other. After joining by the diffusion joining method, the shaft must be joined separately. On the other hand, if the screw rotor is manufactured by the HIP process, since the HIP process is isotropic pressing, the bonding surfaces in multiple directions can be bonded at a time, and therefore, the laminated thin plate and the shaft can be simultaneously bonded. Can be.
【0026】また、簡易拡散接合法によりスクリューロ
ータを製作する場合には、一軸方向の加圧であるため、
薄板間に隙間が生じ易く、この隙間部が接合不良になる
という欠点がある。これに対して、HIP処理によって
スクリューロータを製作する場合には、等方加圧される
ため、薄板間に隙間ができにくく、全体が均一に接合さ
れる。Further, when a screw rotor is manufactured by a simple diffusion bonding method, pressure is applied in a uniaxial direction.
There is a drawback that a gap is easily formed between the thin plates, and this gap portion causes poor bonding. On the other hand, when the screw rotor is manufactured by the HIP process, a gap is hardly formed between the thin plates because the screw rotors are pressed isotropically, and the whole is uniformly joined.
【0027】さらに、簡易拡散接合法によりスクリュー
ロータを製作する場合には、一品ずつ加圧して接合しな
ければならないが、HIP処理によれば、多数の被処理
物(スクリューロータ)を炉に入れて同時に処理できる
ため、量産性に優れている。また、HIP処理によれ
ば、接合面に対し均一に高圧が加えられるため、インサ
ート材を使用しなくても信頼性の高いスクリューロータ
を製造できる。Further, when a screw rotor is manufactured by the simple diffusion bonding method, it is necessary to press and bond the products one by one, but according to the HIP process, a large number of workpieces (screw rotors) are put into a furnace. And can be processed at the same time. In addition, according to the HIP process, a high pressure is uniformly applied to the joint surface, so that a highly reliable screw rotor can be manufactured without using an insert material.
【0028】図10は回転軸2の外周に多数の凹部2a
を形成した実施例を示す。このように予め回転軸2の外
周に凹部2aを形成しておくことにより、HIP処理に
よって、薄板4の内周面が凹部2a内に入り込み、薄板
4と回転軸2との接合強度が増加する。なお、凹部2a
は一個であってもよい。FIG. 10 shows a large number of recesses 2a on the outer circumference of the rotating shaft 2.
An example in which is formed is shown. By forming the concave portion 2a on the outer periphery of the rotary shaft 2 in advance in this way, the inner peripheral surface of the thin plate 4 enters the concave portion 2a by the HIP process, and the bonding strength between the thin plate 4 and the rotary shaft 2 increases. . The recess 2a
May be one.
【0029】図11は位置決めピンを使用しないで薄板
の積層及び位置決めを行う例を示す図である。即ち、複
数(2又は3)に分割された分割片からなる治具(ジ
グ)21は、その内周面がスクリューロータの外形に対
応した形状に形成されている。したがって、図11に示
すように薄板4A,4Bを積層していくだけで治具21
によってスクリューロータの外形が形成できる。そし
て、薄板の積層後に、治具21を取り外し、スクリュー
本体を容器内に入れて、セラミックパウダをスクリュー
本体の中空部及び容器とスクリュー本体との間に充填し
てHIP処理を施し、スクリューロータを製造すること
もできる。FIG. 11 is a view showing an example in which thin plates are stacked and positioned without using positioning pins. That is, the jig (jig) 21 composed of a plurality of (2 or 3) divided pieces has an inner peripheral surface formed in a shape corresponding to the outer shape of the screw rotor. Therefore, as shown in FIG. 11, the jig 21 can be formed only by laminating the thin plates 4A and 4B.
Thereby, the outer shape of the screw rotor can be formed. Then, after laminating the thin plates, the jig 21 is removed, the screw main body is put into the container, the ceramic powder is filled between the hollow portion of the screw main body and the container and the screw main body, and the HIP treatment is performed. It can also be manufactured.
【0030】また、図12は3葉の突出部を有する薄板
を積層して形成したスクリューロータを示し、図12
(a)は平面図、図12(b)は図12(a)のXII
(b)−XII (b)線断面図である。製造方法は前述の
実施例と全く同様である。FIG. 12 shows a screw rotor formed by laminating thin plates having three leaf projections.
12 (a) is a plan view, and FIG. 12 (b) is XII of FIG. 12 (a).
It is a (b) -XII (b) line sectional view. The manufacturing method is exactly the same as in the above-described embodiment.
【0031】図13に示されるように、積層した薄板を
互いにシール手段によりシールした後、HIP処理を施
し前記薄板を互いに及び薄板と軸とを互いに拡散接合す
ることができる。シール手段としては金属メッキ、溶
射、CVD(chemical vapordeposition)、PVD(ph
ysical vapor deposition)等の金属コーティング、溶
接等が適している。メッキとしてはいわゆるカニゼンメ
ッキ等のニッケルメッキ、溶融アルミ浸漬等がある。外
面には溶射し内面をメッキしてもよい。また、積層した
薄板の外周面を図13に示すようにシール手段によりシ
ールし、中空部にセラミックパウダを充填して密封した
後、HIP処理を施し薄板を互いに及び薄板と軸とを互
いに拡散接合することもできる。As shown in FIG. 13, after the laminated thin plates are sealed with each other by a sealing means, the thin plates can be diffusion bonded to each other and the thin plate and the shaft can be subjected to HIP processing. As a sealing means, metal plating, thermal spraying, CVD (chemical vapor deposition), PVD (ph
Metal coating such as ysical vapor deposition) and welding are suitable. Examples of the plating include nickel plating such as so-called Kanigen plating, immersion in molten aluminum, and the like. The outer surface may be sprayed and the inner surface may be plated. Further, the outer peripheral surface of the laminated thin plates is sealed by a sealing means as shown in FIG. 13, and the hollow portion is filled with ceramic powder and sealed. Then, the thin plates are subjected to HIP treatment and the thin plate and the shaft are diffusion-bonded to each other. You can also.
【0032】なお、図1乃至図13に示した実施例にお
いては、雄ロータに本発明を適用したが、雌ロータに適
用することも可能である。Although the present invention is applied to the male rotor in the embodiment shown in FIGS. 1 to 13, it is also possible to apply the present invention to the female rotor.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下に列挙するような種々な効果が得られる。 スクリューロータを薄肉で製作可能であり、軽量化及
び慣性モーメントの低減化を図ることができる。 スクリューロータの生産性が良く、量産可能であり、
又、生産コストが安価である。 スクリューロータの精度が良好であり、又、大きなね
じれ角が自由に得られる。 回転軸とスクリュー本体とが一体になった一体型の製
品として製作可能である。 スクリューロータに使用する材質に制約がない。 シール手段によりシールし粉末加圧媒体を使用しない
場合には、粉末加圧媒体の抜き出しが不要となる。ま
た、ロータ内側への変形が回避され、製品の精度が更に
向上する。As described above, according to the present invention, various effects as listed below can be obtained. The screw rotor can be manufactured with a small thickness, and the weight and the moment of inertia can be reduced. Screw rotors have good productivity and can be mass-produced.
Further, the production cost is low. The precision of the screw rotor is good, and a large torsion angle can be freely obtained. It can be manufactured as an integrated product in which the rotating shaft and the screw body are integrated. There are no restrictions on the material used for the screw rotor. When the powder pressurizing medium is not used after being sealed by the sealing means, it is not necessary to extract the powder pressurizing medium. Further, deformation to the inside of the rotor is avoided, and the accuracy of the product is further improved.
【図1】本発明に係るスクリューロータの一実施例を示
す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of a screw rotor according to the present invention.
【図2】本発明に係るスクリューロータの一実施例を示
す部分断面正面図である。部分断面は図1のスクリュー
頂部の稜線II−II線に沿って切断した断面である。FIG. 2 is a partial sectional front view showing one embodiment of the screw rotor according to the present invention. The partial cross section is a cross section cut along the ridge line II-II at the top of the screw in FIG.
【図3】図1のIII−III線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 1;
【図4】本発明に係るスクリューロータの一実施例を示
す側面図である。FIG. 4 is a side view showing one embodiment of the screw rotor according to the present invention.
【図5】本発明に係るスクリューロータの一実施例にお
ける薄板を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing a thin plate in one embodiment of the screw rotor according to the present invention.
【図6】本発明に係るスクリューロータの一実施例にお
ける薄板を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a thin plate in one embodiment of the screw rotor according to the present invention.
【図7】本発明に係るスクリューロータの製造方法の一
実施例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing one embodiment of a method for manufacturing a screw rotor according to the present invention.
【図8】本発明に係るスクリューロータの製造方法の一
実施例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory view showing one embodiment of a method for manufacturing a screw rotor according to the present invention.
【図9】本発明に係るスクリューロータの製造方法の一
実施例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory view showing one embodiment of a method for manufacturing a screw rotor according to the present invention.
【図10】本発明に係るスクリューロータの製造方法の
他の実施例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing another embodiment of the method for manufacturing a screw rotor according to the present invention.
【図11】本発明に係るスクリューロータの製造方法の
他の実施例を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory view showing another embodiment of the method for manufacturing a screw rotor according to the present invention.
【図12】本発明に係るスクリューロータの他の実施例
を示す図であり、図12(a)は平面図、図12(b)
は図12(a)のXII(b)−XII(b)線断面図である。FIG. 12 is a view showing another embodiment of the screw rotor according to the present invention, wherein FIG. 12 (a) is a plan view and FIG. 12 (b).
FIG. 13 is a sectional view taken along line XII (b) -XII (b) in FIG.
【図13】本発明に係るスクリューロータの製造方法の
さらに他の実施例を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory view showing still another embodiment of the method for manufacturing a screw rotor according to the present invention.
1 スクリューロータ 2 回転軸 3 スクリュー本体 4 薄板 5 開口部 7 中空部 8 位置決め用孔 10 容器 13 位置決めピン 15 セラミックパウダ 16 上蓋 21 治具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screw rotor 2 Rotating shaft 3 Screw main body 4 Thin plate 5 Opening 7 Hollow part 8 Positioning hole 10 Container 13 Positioning pin 15 Ceramic powder 16 Upper lid 21 Jig
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−41634(JP,A) 特開 平2−112691(JP,A) 特開 昭49−15010(JP,A) 特開 平2−221382(JP,A) 特開 平2−83273(JP,A) 特開 平1−237083(JP,A) 実開 昭63−177689(JP,U) 実開 昭49−126212(JP,U) 実公 昭44−25736(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01C 1/16 F04C 18/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-58-41634 (JP, A) JP-A-2-112691 (JP, A) JP-A-49-15010 (JP, A) JP-A-2- 221382 (JP, A) JP-A-2-83273 (JP, A) JP-A 1-237083 (JP, A) JP-A 63-177689 (JP, U) JP-A 49-126212 (JP, U) J. 44-25736 (JP, Y1) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F01C 1/16 F04C 18/16
Claims (5)
リューロータにおいて、前記スクリュー本体は、前記回
転軸が挿通される貫通孔を有するとともに壁体を形成す
る薄板と、前記回転軸が挿通される貫通孔と開口部とを
有するとともに前記壁体を形成する薄板に隣接して配置
される薄板と、前記回転軸が挿通される貫通孔と充填用
孔とを有するとともに前記開口部を有する薄板に隣接し
て配置される薄板とを積層して互いに接合することによ
り形成し、前記スクリュー本体内部に前記積層した薄板
の開口部によって中空部を形成したことを特徴とするス
クリューロータ。1. A screw rotor comprising a rotating shaft and a screw main body, wherein the screw main body includes the screw main body.
It has a through hole through which the pivot is inserted and forms a wall
And a through-hole and an opening through which the rotating shaft is inserted.
Having and disposed adjacent to the thin plate forming the wall
And a through hole through which the rotating shaft is inserted and a filling hole
Adjacent to the sheet having a hole and having the opening.
A screw rotor formed by laminating and joining thin plates arranged together, and forming a hollow portion inside the screw body by an opening of the laminated thin plate.
位相差を有するように積層されることを特徴とする請求
項1記載のスクリューロータ。2. The method according to claim 1, wherein the sheets are slightly spaced between adjacent sheets.
The screw rotor according to claim 1, wherein the screw rotor is laminated so as to have a phase difference .
リューロータの製造方法において、開口部を有した薄板
を積層し、この積層した薄板の開口部によって形成した
中空部に粉末加圧媒体を充填した後、HIP処理を施し
前記薄板を互いに拡散接合したことを特徴とするスクリ
ューロータの製造方法。3. A method of manufacturing a screw rotor comprising a rotating shaft and a screw body, wherein thin plates having openings are laminated, and a hollow portion formed by the openings of the laminated thin plates is filled with a powder pressurizing medium. A method for manufacturing a screw rotor, wherein the thin plates are subjected to HIP treatment and then diffusion bonded to each other.
体で覆いHIP処理を施したことを特徴とする請求項3
記載のスクリューロータの製造方法。4. An HIP process in which the outer surface of the laminated thin plate is covered with a powder pressurizing medium.
A manufacturing method of the screw rotor described.
リューロータの製造方法において、前記回転軸が挿通さ
れる貫通孔を有するとともに壁体を形成する薄板と、前
記回転軸が挿通される貫通孔と開口部とを有するととも
に前記壁体を形成する薄板に隣接して配置される薄板
と、前記回転軸が挿通される貫通孔と充填用孔とを有す
るとともに前記開口部を有する薄板に隣接して配置され
る薄板とを積層し、この積層した薄板を互いにシール手
段によりシールした後、HIP処理を施し前記薄板を互
いに拡散接合したことを特徴とするスクリューロータの
製造方法。 5. A method for manufacturing a screw rotor comprising a rotating shaft and a screw body, wherein the rotating shaft is inserted
A thin plate having a through hole and forming a wall,
It has a through hole and an opening through which the rotating shaft is inserted.
A thin plate arranged adjacent to a thin plate forming said wall
And a through hole through which the rotating shaft is inserted and a filling hole.
And is disposed adjacent to the thin plate having the opening.
A method for manufacturing a screw rotor, comprising: laminating thin sheets with each other, sealing the stacked thin sheets with each other by a sealing means, performing HIP processing, and diffusion bonding the thin sheets to each other.
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1992
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