JPH01320123A

JPH01320123A - 外周面に多条のねじを有する円筒状成形品の成形用型及びその製造方法

Info

Publication number: JPH01320123A
Application number: JP15360688A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujimura; 藤村　博; Hisakazu Yoshida; 吉田　久和; Satoru Goto; 悟後藤; Hideo Kuroda; 英夫黒田; Masumi Sekida; 真澄関田
Original assignee: Brother Industries Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-06-23
Filing date: 1988-06-23
Publication date: 1989-12-26
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: JP2617524B2

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）本発明はねしポンプのねしロータ、スクリュー圧縮機又
はポンプのスクリューロータ等の外周面に多条のねじを
有する円筒状成形品の成形用型及びその製造方法に関す
る。

（従来の技術）スクリュー圧縮機の雌スクリユーロータの１例が第６図
及び第７図に示され、この雌スクリユーロータ１は鉄鋼
等からなるシャフト２とこれを被覆する合成樹脂層３か
らなる。

合成樹脂層３は全体としてほぼ円筒状をなし、その両端
面はシャフト２に直交する平面とされ、外周面には６条
のねし４が形成されている。

この雌スクリユーロータｌを射出成形するだめの成形装
置の略示的断面が第８図に示されている。

成形型は合成樹脂層３の外周面を限界するキャビティ１
１とこの両端に組み合わされる端板】３．１４によって
構成されている。キャビティ１１の外周面には環状の冷
却媒体流路２０．２１．２２が軸線方向に所定の間隔を
隔てて形成されている。また、端板１４の外面には円形
の冷却媒体流路２３が形成されている。冷却媒体流路２
０．２１．２２．２３にはそれぞれ独立して温度又は流
量を変更することができる図示しない温調器から供給さ
れる冷却媒体が循環する。なお、１５はエジェクタシャ
フト、１６はストッパ、１７はコイルスプリング、１８
は溶融状態の合成樹脂を供給するノズル、１９は供給路
、２４は冷却媒体流路２０．２１．２２．２３内を流れ
る冷却媒体の漏洩を防止するためのシールリングである
。

しかして、雌スクリユーロータ１の製造時、金属製シャ
フト２が成形型内に配置され、その一端は端板１４の中
心を貫通してエジェクタシャフト１５に接合され、他端
はインサートリング１３ａの中心を貫通してストッパ１
６に嵌合される。

そして、可動側型板ｌＯを図示しない手段によって所定
の温度に維持すると同時に冷却媒体流路２０．２１．２
２．２３に所定温度に調温された冷却媒体を循環させる
。

そこで、溶融状態の合成樹脂をノズル１８から供給路１
９を経て成形型内に射出することによってシャフト２を
被覆する合成樹脂層３が成形される。

キャビティ１１は全体としてほぼ円筒状をなし、その内
面は合成樹脂層３の外周面に形成される６条のねし４の
輪郭を有し、電気鋳造方法、放電加工方法等の手法によ
り５！潰される。

（発明が解決しようとする課！２ｆｌ）電気鋳造方法に
よるキャビティは、アルミや真鍮等の材質で製作された
マスターの表面にＮ；やＮｉ　　Ｃｏ等の鍍金材を電気
鍍金することによって製造されるため、マスターの寸法
精度や表面粗度を向上させれば、寸法精度及び表面粗度
が良好なキャビティを得ることができる。また、成形品
の成形収縮に起因する変形が予測できれば、これを考慮
した形状をマスターに比較的容易に反映できる。しかし
、電気鍍金される材質がＮ１やＮ１−Ｃ，等で鉄鋼材料
に比し剛性及び硬度が低いため、射出成形時に射出圧力
によって大きく変形したり、成形品を回転させながら成
形型から抜き出すときの摺動摩耗が大きい等の問題があ
るのみならず厚肉の鍍金層を形成するには多大の時間を
要するという不具合があった。

一方、放電加工法によるキャビティは鉄鋼材料を放電加
工することによって製造されるため、強度、剛性の点で
は問題はないが、電極の消耗により加工精度の維持が難
しく、また、表面ｔＵ度も電気鋳造法によるものに比べ
て悪くなる。従って、放電加工の後、研削加工を要する
が、多条のねじを有する輪郭を研削加工するのは極めて
困難である。また、表面硬度を向上する為焼入処理を施
すと、変形して寸法精度を維持できない。また、成形品
の成形収縮に起因する変形を反映した輪郭を形成するの
は非常に難しい。

（発明の目的）本発明は上記課題を解決するために発明されたものであ
って、その目的とするところは、内面の輪郭が全面に亘
り研削仕上加工が可能で、その寸法精度及び表面粗度が
良好なキャビティを提供するにある。

また、他の目的とするところは高強度の鉄鋼材料の使用
が可能で、強度、剛性が高く、射出圧力による変形を抑
制しうるキャビティを提供するにある。

更に、他の目的とするところは、焼入処理が可能で、表
面硬度が高く、耐摩耗性に秀れたキャビティを提供する
にある。

また、他の目的とするところは、成形品の成形収縮に伴
う変形を考慮した寸法、形状に加工しうるキャビティを
提供するにある。

また、他の目的とするところは、内面の輪郭を全面に亘
り正確に計測しうるキャビティを提供するにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明の成形型は外周面に多
条のねじを有する円筒状成形品の外周面を限界する内面
を有する筒状のキャビティをその中心軸に垂直で上記ね
じのリード角と同一のリード角の螺旋面からなる分割面
で上記ねじと同数に分割してなる外周ブロックを上記分
割面で互いに組み合わせている。

上記螺旋面はキャビティの中心軸からねじの頂又は底を
通って放射方向に伸びる線を中心軸の方向に集積するこ
とによって形成することができ、また、各外周ブロック
は互いに組み合わされた状態で１つの筒部材の円筒状腔
所内に収容することによって一体化できる。

また、成形型は外周面に多条のねじを有する円筒状成形
品の外周面を限界する内面を有する筒状のキャビティの
両端面を構成する板状部分及びこれより外方に上記キャ
ビティの中心軸に沿って伸びる軸状部分と上記キャビテ
ィの中心軸から上記ねじの頂又は底を通って放射方向に
伸びる線を上記中心軸の方向に集積することによって形
成される互いに隣接する２つの螺旋面によって挟まれる
外周ブロックを一体としたモデルを上記ねじと同数製作
するステップと、上記モデルから上記板状部分及び輪状
部分を切り離すステップと、これらの切り離された外周
ブロックを上記螺旋面で互いに組み合わせるステップを
含む方法によって製造することができ、外周ブロックを
組み合わせるに際し、これらを１つの筒状部材の円筒状
腔所内にその開放端より挿入することができる。

（実施例）本発明を第６図及び第７図に示すスクリュー圧縮機の雌
スクリユーロータ１の成形用型に適用した１実施例につ
いて第１図ないし第５図を参照しながら具体的に説明す
る。

キャビティ３０は外周面が円筒状をなし、雌スクリユー
ロータ１の合成樹脂層３の外周面を限界する内面、即ち
、６ケのねじ４の輪郭を形成する内面からなる腔所３１
を具えている。

キャビティ３０の中心軸０からねし４の頂を通って放射
方向に伸びる線によって中心軸Ｏに直角な線分Ａ−Ｂが
得られる。なお、Ａは腔所３１を構成する内面３０ａに
おけるねし４の頂点、Ｂは円筒状の外周面３０ｂとの交
点である。この線分Ａ−Ｂを中心軸０の方向に集積する
ことによってねし４のリード角と同一のリード角の螺旋
面３２が得られ、これら６つの螺旋面３２によってキャ
ビティ３０を分割すれば第３図に示すように隣接する螺
旋面３２に挟まれる６つの外周ブロック３３が形成され
る。

これら６つの外周ブロック３３は１つづつ切削加工、研
削加工等により高精度に仕上げられる。このようにして
仕上げられた６つの外周ブロック３３は分割面で互いに
組み合わされてキャビティ３０が構成される。

各外周ブロック３３の切削加工、研削加工には基準セン
タが不可欠である。そこで、第４図に示すように、外周
ブロック３３とこの両端に結合サレキャビティ３０の両
端面を構成する円板３６．３７とこれら円板３６．３７
の外面に突設されキャビティ３０の中心軸に沿って伸び
る軸状部分３８．３９からなるモデル４０を製作し、こ
れら軸状部分３８．３９にそれぞれセンタ穴を加工すれ
ば、これはキャビティ３０の中心軸Ｏに一致する。

このセンタ穴を基準センタとして外周ブロック３３を切
削、研削加工すれば、各外周ブロック３３を組み合わせ
てキャビティ３０を構成した時、内面、即ち、６条のね
し４を限界する面３０ａと外面３０ｂの同芯度が確保さ
れ精密に仕上げられる。しかる後、軸状部分３８．３９
及び円板３６．３７はその内端面に位置する切断面４１
．４２で外周ブロック３３から切り離される。このよう
にして得られた６ケの外周ブロック３３は第５図に示す
ように、螺旋面３２で互いに組み合わせて隣接する外周
ブロック３３の螺旋面３２を摺り合わせる様にねし４の
リードに沿って回転させながら１つの筒部材４３の円筒
状腔所４４の開放端より挿入することによって一体化す
れば、成形型の強度上望ましい。

上記実施例においては、キャビティ３０の中心軸０から
ねじ４の頂を通って放射方向に伸びる線を中心軸Ｏの方
向に集積することによって得られる螺旋面によってキャ
ビティ３０を分割したが、ねし４の底を通って放射方向
に伸びる線を中心軸０の方向に集積することによって得
られる螺旋面によってキャビティ３０を分割１すること
ができ、同様にねし４の輪郭上の任意の点を通って放射
方向に伸びる線を中心軸０の方向に集積することによっ
て得られる螺旋面で分割することもできる。

また、分割数はねじの条数と必ずしも同数でなくても良
いが、外周ブロックの加工精度上同数とするのが望まし
い。

（発明の効果）本発明の成形用型は、外周面に多条のねじを有する円筒
状成形品の外周面を限界する内面を有する筒状のキャビ
ティをその中心軸に垂直で上記ねじのリード角と同一の
リード角の螺旋面からなる分割面で上記ねじと同数に分
割してなる外周ブロックを上記分割面で互いに組み合わ
せて構成したため、外周ブロックを軸方向に沿って全面
に亘り切削、研削加工することができるとともにその寸
法、形状の精密計測が可能となる。従って、焼入処理後
の変形を補正することもでき、また、成形品の変形が予
測される場合にはこれを反映した形状に補正することも
できる。

また、強度、剛性が高い鉄鋼材料を用いることができる
のみならずこの表面に焼入処理を施し得るので強度、剛
性、表面硬度を容易に高くできる。

この結果、寸法精度、表面粗度が良好で、耐摩耗性に秀
れ、射出圧力による変形が少ない成形型を容易に得るこ
とができる。

螺旋面をキャビティの中心軸からねじの頂又は底を通っ
て放射方向に伸びる線を上記中心軸の方向に集積するこ
とによって形成すれば外周ブロックを精度良く製造する
のが容易となる。

また、外周ブロックを互いに組み合わされた状態で１つ
の筒状部材の円筒状腔所内に収容すれば、外周ブロック
を精度良く組み合わせるのが容易となるとともに成形型
の強度も向上する。

更に、外周面に多条のねじを有する円筒状成形品の外周
面を限界する内面を有する筒状のキャビティの両端面を
構成する板状部分及びこれより外方に上記キャビティの
中心軸に沿って伸びる輪状部分と上記キャビティの中心
軸から上記ねじの頂又は底を通って放射方向に伸びる線
を上記中心軸の方向に集積することによって形成される
互いに隣接する２つの螺旋面によって挟まれる外周ブロ
ックを一体としたモデルを上記ねじと同数成形するステ
ップと、上記モデルから上記板状部分及び輪状部分を切
り離すステップと、これらの切り離された外周ブロック
を上記螺旋面で互いに組み合わせるステップを含む方法
で成形型を製造すれば成形型を精度良（製造しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の実施例を示し、第１図は
キャビティの分割面を示す斜視図、第２図はキャビティ
の分割面を示す端面図、第３図は外周ブロックの斜視図
、第４図は外周ブロックの製造過程におけるモデルの斜
視図、第５図は外周ブロックの組み合わせ要領を示す斜
視図である。第６図はスクリュー圧縮機の雌スクリユーロータを示す
一部を断面とした正面図、第７図は第６図の■−■線に
沿う断面図である。第８図は従来の成型装置の１例を示
す略示的断面図である。成形品−３、ねし−４、キャビティー３０、外周ブロッ
ク−３３、分割面一３２、筒部＋４−４３、円筒状腔所
−４４、板状部分−３６，３７、輪状部分・・−３７，
３８第１図０ｂ手　３６１と　十市　正　店：（自発）昭和（５年１１
−月（≦−日１￥許庁長宮殿１、事（′１の表示昭和６３年外周面願第１５３６０６号２、発明の名称外周面に多条のねじを有する円筒状形成品の成形用型及
びその製造方法３、補正有する者事件との関係　外周面出願人住所　名古屋市瑞他区堀田通９丁目３５番地名称　（５
２Ｇ）　　ブラザー工業株式会社住所　　東京都千代１
１区丸の内二丁目５番１号名称　（６２０）　　三菱重
工業株式会社４、代理人住所　■１０５東京都港区西新橋−丁目１８番１５号７
、補正の内容Ｉ）細霧第１０頁第４行目の「中心軸Ｏ」を「中心軸０
」に補正します。２）細霧第１１頁第２行目の「中心軸Ｏ」を「中心軸０
」に補正します。３）納置第１１頁第１７行目から第１８行目の「中心軸
０」を「中心軸０」に補正します。４）細霧第１１頁第１９行目の「中心軸０」を「中心軸
０」に補正します。５）細霧第１２頁第１行目の「中心軸０」を「中心軸０
」に補正します。６）細霧第１２頁第５行目の「中心軸Ｏ」を「中心軸０
」に補正します。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外周面に多条のねじを有する円筒状成形品の外周
面を限界する内面を有する筒状のキャビティをその中心
軸に垂直で上記ねじのリード角と同一のリード角の螺旋
面からなる分割面で上記ねじと同数に分割してなる外周
ブロックを上記分割面で互いに組み合わせたことを特徴
とする外周面に多条のねじを有する円筒状成形品の成形
用型。
（２）螺旋面がキャビティの中心軸から各ねじの頂を通
って放射方向に伸びる線を上記中心軸の方向に集積する
ことによって形成されることを特徴とする請求項（１）
記載の外周面に多条のねじを有する円筒状成形品の成形
用型。
（３）螺旋面がキャビティの中心軸から各ねじの底を通
って放射方向に伸びる線を上記中心軸の方向に集積する
ことによって形成されることを特徴とする請求項（１）
記載の外周面に多条のねじを有する円筒状成形品の成形
用型。
（４）各外周ブロックが互いに組み合わされた状態で１
つの筒部材の円筒状腔所内に収容されていることを特徴
とする請求項（１）若しくは（２）又は（３）記載の外
周面に多条のねじを有する円筒状成形品の成形用型。
（５）外周面に多条のねじを有する円筒状成形品の外周
面を限界する内面を有する筒状のキャビティの両端面を
構成する板状部分及びこれより外方に上記キャビティの
中心軸に沿って伸びる軸状部分と上記キャビティの中心
軸から上記ねじの頂又は底を通って放射方向に伸びる線
を上記中心軸の方向に集積することによって形成される
互いに隣接する２つの螺旋面によって挟まれる外周ブロ
ックを一体としたモデルを上記ねじと同数製作するステ
ップと、上記モデルから上記板状部分及び軸状部分を切
り離すステップと、これらの切り離された外周ブロック
を上記螺旋面で互いに組み合わせるステップとを含むこ
とを特徴とする外周面に多条のねじを有する円筒状成形
品の成形用型の製造方法
（６）外周ブロックを組み合わせるに際し、これらを１
つの筒状部材の円筒状腔所内にその開放端より挿入する
ことを特徴とする請求項（５）記載の外周面に多条のね
じを有する円筒状成形品の成形用型の製造方法