(57)【要約】【課題】一定の幅の鉄板を巻いたコイルや丸棒を素材として簡単な作業工程によってベーンを製造することにより，コストダウンはもちろんのこと，生産性を向上できる圧縮機用ベーンの製造方法を提供する。【解決手段】一定の幅のコイルや鉄板を長手方向の適宜の幅に裁断する裁断工程と，前記裁断された鉄板の両端面に湾曲部あるいは直角面を成形するロール成形または引抜き工程と，前記ロール成形または引抜き工程を経た鉄板をコイル状に巻きつけるか，または一定の長さの原素材に切削するリコイリング工程または原素材切削工程と，前記リコイリング工程または切削工程を経た原素材をベーンの長さに合わせて切断および溝を成形するプレス工程と，前記プレス工程を経た製品の外周または溝部位を精密に加工する旋削工程と，前記旋削工程を経た製品を順次に熱処理および研磨する作業工程とからなる。【選択図】図４
2005291072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄板または一定の幅の鉄板状に巻いたコイルを長手方向の適宜の幅に裁断する裁断工程と，
前記裁断工程を経た鉄板を段階別のロールに通過させるか，または引抜きによって両端面に湾曲部あるいは直角面を成形するロール成形または引抜き工程と，
前記ロール成形工程を経た鉄板をコイル状に巻きつけるか，または引抜き工程を経た鉄板を一定の長さの原素材に切削するリコイリング工程または原素材切削工程と，
前記リコイリング工程または原素材切削工程を経た原素材を完製品の長さに合わせて切断および溝を成形するプレス工程と，
前記プレス工程を経た製品の外周を旋削加工する旋削工程と，
前記旋削工程を経た完製品を熱処理して強度および耐磨耗性を改善する熱処理工程と，
前記熱処理工程を経た完製品を最終用途に適するように研磨する研磨工程と，
を含んでなることを特徴とする，圧縮機用ベーンの製造方法。
【請求項２】
丸棒または線材に高温の熱を加えてから適宜の幅または厚さに加工すると同時に両端面に湾曲部あるいは直角面を成形する熱間圧延を施した後，前記熱間圧延を経た製品を常温で精密に適宜の厚さに冷間圧延する圧延工程と，
前記圧延工程によって成形された製品を段階別のロールに通過させるか，または引抜きによって両端面に湾曲部あるいは直角面を成形するロール成形または引抜き工程と，
前記ロール成形工程を経た製品をコイル状に巻きつけるか，または引抜き工程を経た製品を一定の長さの原素材に切削するリコイリング工程または原素材切削工程と，
前記リコイリング工程または原素材切削工程を経た原素材を完製品の長さに合わせて切断および溝を成形するプレス工程と，
前記プレス工程を経た製品の外周を旋削加工する旋削工程と，
前記旋削工程を経た完製品を熱処理して強度および耐磨耗性を改善する熱処理工程と，
前記熱処理工程を経た完製品を最終用途に適するように研磨する研磨工程と，
を含んでなることを特徴とする，圧縮機用ベーンの製造方法。
【請求項３】
丸棒または線材に高温の熱を加えてから適宜の幅または厚さに加工すると同時に両端面に湾曲部あるいは直角面を成形する熱間圧延を施した後，前記熱間圧延を経た製品を常温で精密に適宜の厚さに冷間圧延する圧延工程と，
前記圧延工程によって成形された製品をコイル状に巻きつけるリコイリング工程と，
前記リコイリング工程を経た原素材を完製品の長さに合わせて切断および溝を成形するプレス工程と，
前記プレス工程を経た製品の外周を旋削加工する旋削工程と，
前記旋削工程を経た完製品を熱処理して強度および耐磨耗性を改善する熱処理工程と，
前記熱処理工程を経た完製品を最終用途に適するように研磨する研磨工程と，
を含んでなることを特徴とする，圧縮機用ベーンの製造方法。
【請求項４】
前記圧延工程は，熱間圧延，冷間圧延のうち何れか一つを選択的に実施することができることを特徴とする，請求項２または３に記載の圧縮機用ベーンの製造方法。
【請求項５】
前記プレス工程時，さらなる精密プレス加工によって次の工程である旋削工程を省略したまま，直ちに熱処理工程に繋げることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の圧縮機用ベーンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，圧縮機（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）のシリンダ内に設置されて流体圧縮時の圧を上昇させる役割をするベーン（Ｖａｎｅ）の製造方法に関し，より詳しくは高価な鍛造棒を素材として複雑な作業工程によってベーンを製造する従来の方法を改善して一定の幅の鉄板を巻いたコイルや丸棒を素材として簡単な作業工程によってベーンを製造することによりコストダウンはもちろんのこと，生産性を向上させ得るようにした圧縮機用ベーンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に，圧縮機はベーンやローターの回転運動またはピストンの往復運動により気体を圧縮することで，圧縮後の圧力が圧縮前に比して２倍以上になるか，あるいは圧縮後の吐出力が１ｋｇ／ｃｍ２以上になるようにする機械装置である。
【０００３】
この種の圧縮機１は，図１に示したように，シリンダ室２の内部に偏心ローター３と共に回転する多数のベーン４が備えられるもので，前記偏心ローター３の回転力とバネの復元力で多数のベーン４をシリンダ室２の内周面の方向に押して，シリンダ室２とベーン４との気密を保つようになる。
【０００４】
すなわち，前記ベーン４は，弾性力を保有したバネの復元力および高速回転時に誘発される回転角速度による作用力によって偏心ローター３の軸心５からシリンダ室２の内周面の方向に押し出されるので，流体の吸入および圧縮に必要な気密性を保つ。
【０００５】
かかるベーン４は，図２に示したように，シリンダ室２の内周面に密着し易いことはもちろん，回転が容易であり，回転時に摩擦力を減らすために接触面に湾曲部６を設け，該湾曲部６の他側には垂直面７を形成するが，垂直面７の中央部位にはバネが保持できるように溝８を形成する。
【０００６】
従来は，かかるベーン４を製造するための素材として，鍛造棒が使用されるが，３段階で構成された炉にくず鉄を溶かして棒に作る工程と，前記棒を４段階で構成された炉に溶かして高速度工具鋼に作る工程と，前記高速度工具鋼を鍛造棒に作る工程を経て，最終的にベーン４を製造するための素材である鍛造棒を生成することになる。
【０００７】
このような鍛造棒はその全てが輸入素材であって，極めて高価であるにもかかわらず，ベーン４を製造するための素材として全面的に採択されているのが実情である。
【０００８】
従来は前記のような高価な鍛造棒を素材として，図３の製造工程図のように鍛造棒を四角棒の形態で作る１次圧延工程と，前記四角棒を２次圧延する熱間圧延工程と，前記熱間圧延工程を経た四角棒を板状の原素材に切削する原素材切削工程と，原素材切削工程を経た板状の原素材を旋削する旋削工程と，前記旋削工程を経た原素材を単品の形態で切断すると同時に，一側に湾曲部を形成する単品切断工程と，前記単品切断工程を経た単品にバネが保持される溝をドリリング加工する溝加工工程と，前記溝加工を経た単品を熱処理する熱処理工程と，前記熱処理を経た単品形態のベーンを最終用途に適するように研磨する研磨工程といった，複雑な多数の工程を経てベーンを製造するものであった。
【０００９】
したがって，従来の通常のベーンの製造方法は高価の輸入素材を用いた多数の作業工程によって製造コストが高くなり，製作に多くの時間がかかって生産性が低下するという問題点をもたらすものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は，前述のような従来のベーン製造方法が有する諸問題点を克服するために，一定の幅を有する鉄板状に巻いたコイルや鉄板または丸棒（ｒｏｕｎｄ  ｂａｒ），線材を素材として簡単な作業工程によってベーンを製造することにより，コストダウンに加えて，製作時間をも短縮して生産性を向上させることができるベーンの製造方法を提供することをその主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために本発明は，一定の幅のコイルや鉄板を長手方向の適宜の幅に裁断する裁断工程と，前記裁断された鉄板の両端面に湾曲部あるいは直角面を成形するロール成形または引抜き工程と，前記ロール成形または引抜き工程を経た鉄板をコイル状に巻きつけるか，または一定の長さの原素材に切削するリコイリング工程または原素材切削工程と，前記リコイリング工程または切削工程を経た原素材をベーンの長さに合わせて切断および溝を成形するプレス工程と，前記プレス工程を経た製品の外周または溝部位を精密に加工する旋削工程と，前記旋削工程を経た製品を順次に熱処理および研磨する作業工程とを含む技術的な製造方法を提供する。
【００１２】
また，前記目的を達成するための本発明の他の方法は，丸棒や線材（丸棒をコイル状に巻いた資材）を素材として適宜の幅，厚さに加工すると同時に両端面に湾曲部あるいは直角面を成形する圧延工程と，前記圧延工程を経た製品（鉄板）の厚さ寸法をより精密に成形するロール成形または引抜き工程と，前記ロール成形または引抜き工程を経た製品（鉄板）をコイル状に巻きつけるか，または一定の長さの原素材に切削するリコイリング工程または原素材切削工程と，前記リコイリング工程または原素材切削工程を経た原素材をベーンの長さに合わせて切断および溝を成形するプレス工程と，前記プレス工程を経た製品の外周または溝部位を精密に加工する旋削工程と，前記旋削工程を経た製品を順次に熱処理および研磨する作業工程を含む他の技術的な製造方法を提供する。
【００１３】
また，前記目的を達成するための本発明の他の方法は，丸棒や線材に高温の熱を加えてから適宜の幅または厚さに加工すると同時に両端面に湾曲部あるいは直角面を成形する熱間圧延を施した後，前記熱間圧延を経た製品を常温でより精密に適宜の厚さに冷間圧延する圧延工程と，前記圧延工程によって成形された製品（鉄板）をコイル状に巻きつけるリコイリング工程と，前記リコイリング工程を経た原素材を完製品の長さに合わせて切断および溝を成形するプレス工程と，前記プレス工程を経た製品の外周を旋削加工する旋削工程と，前記旋削工程を経た完製品を熱処理して強度および耐磨耗性を改善する熱処理工程と，前記熱処理工程を経た完製品を最終用途に適するように研磨する研磨工程と，を含む他の技術的な製造方法を提供する。
【００１４】
本発明において，前記圧延工程は，熱間圧延，冷間圧延のうち何れか一つを選択的に実施してもよい。あるいは，前記圧延工程は，熱間圧延および冷間圧延を複合的に実施してもよい。
【００１５】
また，前記プレス工程時，さらなる精密プレス加工によって次の工程である旋削工程を省略したまま，直ちに熱処理工程に繋げることも可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば，高価の輸入素材である鍛造棒を使用することなく，一般の鉄板や一定の幅を有する鉄板状に巻いたコイルまたは丸棒，線材を素材として簡単な作業工程によってベーンを製造することができ，これによりコストダウンはもちろん製作時間をも短縮して生産性を画期的に向上させることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
まず，本実施形態は，高価の輸入素材である鍛造棒を用いたベーンの製造方法による問題点を解決するために，一般の鉄板や一定の幅を有する鉄板状に巻いたコイルを利用するか，あるいは一般の丸棒や線材を素材として採択し，前記鉄板およびコイル，丸棒，線材を素材として簡単な作業工程によって所望のベーンを早速な時間内に製造して生産性を画期的に向上させたことを特徴とする。
【００１９】
次に，このような本実施形態にかかる圧縮機用ベーンの製造方法において，まずは鉄板やコイルを素材とする製造方法について工程別に詳細に説明する。
【００２０】
１）裁断（Ｓｌｉｔｔｉｎｇ）工程
一般の鉄板や一定の幅を有する広幅の鉄板状のコイルを，裁断機を用いて長手方向の小幅に製品の規格に合わせて様々な幅に裁断を行う。
【００２１】
２）ロール成形（Ｒｏｌｌ  Ｆｏｒｍｉｎｇ）または引抜き工程
長手方向に裁断された鉄板を段階別のロールに通過させるか，あるいは引抜きによって厚さ寸法を精密化し，シリンダ室の内周面に密着が容易になるよう一側端面に湾曲部を形成し，前記湾曲部の他側には直角面を形成する。
【００２２】
３）リコイリング（Ｒｅｃｏｉｌｉｎｇ）または原素材切削（Ｃｕｔｔｉｎｇ）工程
ロール成形工程によって両端面に湾曲部および直角面が成形された鉄板を取扱が容易にコイルの形態で再度巻きつけるか，または引抜き工程によって両端面に湾曲部および直角面が成形された鉄板を完製品の規格よりやや大きい程度の規格（例えば，６ｍ，４ｍ）をもつ原素材に切削する。
【００２３】
４）プレス工程
リコイリング工程を経てコイル状に巻かれた原素材を解きながら，完製品の幅，長さに合わせて切断するとともに，溝を成形するか，あるいは原素材の切削工程を経て一定の規格に切削された鉄板を完製品の長さに合わせて切断すると同時に溝を成形する。
【００２４】
５）旋削工程
プレス工程によってプレスされた製品の外周を切削工具を用いて旋削加工を行う。
【００２５】
６）熱処理工程
旋削工程を経た製品の機械的性質を改善するために最終的に熱処理を行う。かかる熱処理過程でベーンの強度および耐磨耗性を向上させることになる。
【００２６】
７）研磨工程
熱処理工程によって機械的性質が改善された製品を寸法精密度を高めるとともに，最終用途に適するように研磨作業を行う。
【００２７】
前述のように，鉄板やコイルを用いた本実施形態の製造方法は，裁断工程によって長手方向に裁断された鉄板をロール成形工程およびリコイリング工程を順次に経た後，プレス工程に繋がる一方，長手方向に裁断された鉄板を引抜き工程および原素材を切削工程を順次に経た後，プレス工程に繋がるように作業条件を考慮して多様な方法で実施することができる。
【００２８】
すなわち，鉄板やコイルを用いた本実施形態の製造方法は，『裁断工程→ロール成形工程→リコイリング工程→プレス工程→旋削工程→熱処理工程→研磨工程』からなる一方，前記ロール成形工程とリコイリング工程に代えて引抜き工程と原素材切削工程が適用できるもので，『裁断工程→引抜き工程→原素材切削工程→プレス工程→旋削工程→熱処理工程→研磨工程』からなる。
【００２９】
次に，図５に示した製造工程図のように丸棒や線材を素材とする製造方法について工程別に詳細に説明する。
【００３０】
１）圧延工程
製品の規格に適した丸棒や該丸棒をコイルの形態で巻いた線材を適宜の幅，厚さに加工すると同時に，湾曲部または直角面を成形する熱間圧延を行った後，前記熱間圧延を経た製品を常温でより精密に適宜の厚さに冷間圧延を行う。
【００３１】
ここで圧延工程は熱間圧延，冷間圧延を複合的に行ったが，これに限定されるものではなく，熱，冷間圧延のうちいずれか一つを選択的に行ってもよい。
【００３２】
２）ロール成形（Ｒｏｌｌ  Ｆｏｒｍｉｎｇ）または引抜き工程
圧延工程によって成形された製品（鉄板）を段階別のロールに通過させるか，あるいは引抜きによって厚さ寸法を精密化し，シリンダ室の内周面に密着が容易に一側端面に湾曲部を形成し，前記湾曲部の他側には直角面を形成する。
【００３３】
３）リコイリング（Ｒｅｃｏｉｌｉｎｇ）または原素材切削（Ｃｕｔｔｉｎｇ）工程
ロール成形工程によって両端面に湾曲部および直角面が成形された鉄板を取扱が容易なコイルの形態で再度巻きつけるか，または引抜き工程によって両端面に湾曲部および直角面が成形された鉄板を完製品の規格よりやや大きい程度の規格（例えば，６ｍ，４ｍ）をもつ原素材に切削する。
【００３４】
４）プレス工程
リコイリング工程を経てコイル状に巻かれた原素材を解きながら，完製品の幅，長さに合わせて切断するとともに，溝を成形するか，あるいは原素材の切削工程を経て一定の規格に切削された鉄板を完製品の長さに合わせて切断すると同時に溝を成形する。
【００３５】
５）旋削工程
プレス工程によってプレスされた製品の外周を切削工具を用いて旋削加工を行う。
【００３６】
６）熱処理工程
旋削工程を経た製品の機械的性質を改善するために最終的に熱処理を行う。かかる熱処理過程でベーンの強度および耐磨耗性を向上させることになる。
【００３７】
７）研磨工程
熱処理工程によって機械的性質が改善された製品を寸法精密度を高めるとともに，最終用途に適するように研磨作業を行う。
【００３８】
前述のように丸棒や線材を用いた本実施形態の製造方法は，『圧延工程→ロール成形工程→リコイリング工程→プレス工程→旋削工程→熱処理工程→研磨工程』からなる製造工程と，前記ロール成形工程とリコイリング工程に代えて引抜き工程と原素材切削工程を適用させた『圧延工程→引抜き工程→原素材切削工程→プレス工程→旋削工程→熱処理工程→研磨工程』からなる製造工程とにより所望のベーンを製造することができるが，図６のような製造工程によっても所望のベーンを製造し得ることになる。
【００３９】
すなわち，図６のような製造工程図によれば，圧延工程において，適宜の幅，および厚さに加工すると同時に，湾曲部，直角面をより精密に成形することにより，別途のロール成形工程または引抜き工程を省略することができ，圧延工程を経た後，リコイリング工程，プレス工程，旋削工程，熱処理工程，研磨工程を順次に経ることによって所望のベーンを製造することもできるようになる。
【００４０】
なお，鉄板やコイルはもちろん，丸棒や線材を素材とする本実施形態の製造工程は，プレス工程時，より精密にプレス加工することで，次の工程である旋削工程を省略したまま，直ちに熱処理工程に繋げることができる。
【００４１】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は，圧縮機（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）のシリンダ内に設置されて流体圧縮時の圧を上昇させる役割をするベーン（Ｖａｎｅ）の製造方法に利用可能であり，より詳しくは高価な鍛造棒を素材として複雑な作業工程によってベーンを製造する従来の方法を脱皮して一定の幅の鉄板を巻いたコイルや丸棒を素材として簡単な作業工程によってベーンを製造することによりコストダウンはもちろんのこと，生産性を向上させ得るようにした圧縮機用ベーンの製造方法に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来の圧縮機シリンダ室の断面図である。
【図２】従来の一般的なベーンの斜視図である。
【図３】従来の圧縮機用ベーンの製造工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態にかかる圧縮機用ベーンの製造工程を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態にかかる圧縮機用ベーンの製造工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明のまた他の実施形態にかかる圧縮機用ベーンの製造工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１  圧縮機
３  シリンダ室
４  ベーン
６  湾曲部
８  溝
【図１】
2005291072.tif 000003
【図２】
2005291072.tif 000004
【図３】
2005291072.tif 000005
【図４】
2005291072.tif 000006
【図５】
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【図６】
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