(57)【要約】【課題】従来の製造方法では、ベーン素材にダイス傷が残るため、加工代に余裕を持たせ傷の部分をさらに加工し品質確保をしているため、材料ロスが大きくコスト高になっている。その製造方法を改善することで、材料コスト・加工コストの安い品質の安定した高強度ベーンの製造を可能にする。【解決手段】ベーン素材４１の成型の押出し方向を（矢印方向）ベーンの摺動方向と一致にすることと、切出し刃物の形状をその長さがベーン素材４１よりも長いストレート部２１と略円弧状の円弧部２２を備えた形状にした製造方法にする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状の内周部を有するシリンダと、前記シリンダの両端面を閉塞する前部側板及び後部側板を有し、円周方向にほぼ均等の間隔のスリット溝を有したロータを具備し、前記スリット溝内を前記ロータの外周側へ周動可能なベーンを備えたベーンロータリ型圧縮機において、前記ベーンを前記スリット溝内の摺動方向と同一方向に押出すことにより成型されたベーン材料を備えたことを特徴とするベーンロータリ型圧縮機。
【請求項２】
成型機により押出された、ベーン素材を略円弧状の断面をもつ刃物にて切断することを特徴とする請求項１に示すベーン材の製造方法。
【請求項３】
成型機より押出された素材を、前記素材の厚みよりも長いストレート部と略円弧状の断面を有した刃物にて切断することを特徴とする、請求項１及び２に示すベーン材の製造方法。
【請求項４】
押出しされた素材の厚みよりも長いストレート部と略円弧状の断面を有した刃物にて、最初に前記ストレート部で押出し方向に長く押出された素材を切断し、その後前記円弧部にて素材を切断することを特徴とする、請求項１及び３に示すベーン材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の圧縮を行うロータリ型圧縮機に使用されるベーンとその製造方法及びベーンロータリ型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のベーンロータリ型圧縮機のベーンは、鋼材を素材として、鍛造、孔型圧延、引き抜き等で幅方向端面の一方を曲面とした板状材として長手方向に所定長さで切断し、略所定長さで切断し略所定寸法のベーン素材としたのち、他方の端部に所定形状のスプリング座をフライス、ブローチ等による機械加工あるいは放電加工して、製品形状とされていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は特許文献１に記載された従来のベーンの製造方法を示すものである。図４に示すように先端が略円弧形状４ａ、後端が略ストレート状形状４ｂで所定の厚みを有した断面形状のダイス口１１から引き抜かれた材料を所定寸法に切断しベーン素材４１としている。
【特許文献１】特開２００１−２２１１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のベーンの製造方法では、ダイス部に付着した異物等により、ベーン素材にはダイス傷が発生していた。このダイス傷は、引き抜き方向に略平行に発生することになる。そのために厚み方向にダイス傷のバラツキ余裕度をみた加工代を設ける必要があり、材料コスト及び加工コストのアップを招くという課題を有していた。
【０００５】
このダイス傷の影響を以下、図２を用いて説明する。
【０００６】
図２は、ベーンロータリ型圧縮機のシリンダ、ロータ、スリット溝、ベーン、の関係の一例を図示したものである。図示のようにシリンダ内に配置されたロータには、ほぼ等間隔にスリット溝が設けられており、そのスリット溝内をベーンが摺動することにより、気体を圧縮している。ベーンの先端部はシリンダ内周部と接触しており略円弧状の形状をしている。ベーンはロータの回転によって気体を圧縮する際に、その反力として、図２に図示する支点Ａに対し力Ｆを受けていることが解る。前述のダイス傷と支点Ａが一致した場合には、著しい耐力の低下を招くため、ベーン完成状態では、前記ダイス傷が残ってないことが望ましい。
【０００７】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、安価な製造方法で高強度のバラツキ少ない安定したベーンを提供すると共に、高強度のベーンを備えたベーンロータリ型圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明による圧縮機においては、略円筒状の内周部を有するシリンダと前記シリンダの両端面を閉塞する前部側板及び後部側板とを有し、円周方向にほぼ均等の間隔のスリット溝を有したロータを具備し、前記スリット溝内を前記ロータの外周側へ周動可能なベーンを備え、前記ロータが回転することにより流体を圧縮する圧縮機であって、前記ベーンを前記スリット溝内の摺動方向と同一方向に押出すことにより製造している。
【０００９】
これによって、ベーンの摺動方向に略垂直方向にダイス傷を設けることなくベーンを製造することが可能となり、加工代を少なく出来材料コスト・加工コストを安くでき、またベーン傷のバラツキも少なくなり、ベーンの強度も強くすることが出来る。
【００１０】
また、本発明の成型機より押出されたベーン素材の切断にあたっては、成型機により押出された、ベーン素材を略円弧状の断面をもつ刃物にて切断することにより製造している。
【００１１】
これによって、切断と同時にベーンの機能として求められるベーンの先端形状を、ほぼニアネット・シェイプの形状（製品形状に近い形状）で製造することが可能となり信頼性・耐久性が向上する。
【００１２】
また、本発明の成型機より押出されたベーン素材を、前記ベーン素材の厚みよりも長いストレート部と略円弧状の断面を備えた刃物にて切断することにより製造している。
【００１３】
これによって、刃物の切り込み量を変化させることにより、ベーンに求められる略円弧状の先端部分と略ストレート状の後端形状を製造することが可能になり信頼性・耐久性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のベーンの製造方法により、ベーンの摺動方向に略垂直方向にダイス傷を設けることなく、材料ロス及び加工コストを削減することが可能となり、その結果従来より安価で強度的に安定したベーンを備えた圧縮機を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の発明は、略円筒状の内周部を有するシリンダと前記シリンダの両端面を閉塞する前部側板及び後部側板とを有し、円周方向にほぼ均等の間隔のスリット溝を有したロータを具備し、前記スリット溝内を前記ロータの外周側へ周動可能なベーンを備えたベーンロータリ式の圧縮機であって、前記ベーンを前記スリット溝内の摺動方向と同一方向に押出すことにより、ベーンの摺動方向に略垂直な方向に発生するダイス傷の防止を図り、高強度で品質安定し、かつ大きな加工代を設けることなく、材料ロスを低減したベーンを備えたベーンロータリ型圧縮機を提供することが可能となる。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明によって押出されたベーン素材の切断にあたっては、略円弧状の断面をもつ刃物にて切断することにより、切断と同時に必要とされるベーン先端の略円弧形状にニアネット・シェープの形状を提供することができ、加工コストを低減した信頼性の高いベーンを備えたベーンロータリ型圧縮機を提供することが可能となる。
【００１７】
第３の発明は、成型機より押出されたベーン素材を、前記ベーン素材の厚みよりも長いストレート部と略円弧状の断面有した刃物を用いるため、刃物の切り込み量を変化させることにより、あるときは切断面がストレート状となり、また、あるときには略円弧状の形状にて素材を切断することが可能となり、２種類の刃物を持つことなく同一の刃物にて２種類の断面形状に切断可能で、加工工数を削減した、安価で高強度で品質が安定したベーンを備えた圧縮機を提供することが可能となる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図２は、本発明による圧縮機の実施形態１を示している。図示したように、この圧縮機においては、略円筒状の内周部１ａを有するシリンダ１と前記シリンダ１の両端面を閉塞する前部側板及び後部側板とを有し（共に図示せず）、円周方向にほぼ均等の間隔のスリット溝２を有したロータ３を具備し、スリット溝２内をロータ３の外周側へ摺動可能なベーン４を備え、ロータ３が回転することによりシリンダ１の内周部１ａと、前部側板、後部側板、ロータ３の外周部３ａ、ベーン４で閉塞された空間を小さくすることにより流体を圧縮する構成となっている。ベーン４の断面形状はシリンダ1の内周部１ａに接触する部分は略円弧状の先端形状４ａとなっており、スリット溝２内に収納された部分は略ストレート状の後端形状４ｂで、厚みはスリット溝２の幅より若干小さい形状となっている。ベーン４はロータ３の回転によって気体を圧縮する際に、その反力として、図示するロータ３の外周部３ａに位置する支点Ａに対し力Ｆを受けていることが解る。
【００２０】
図１は、本発明によるベーンの製造方法の実施形態を示している。図示したように、ベーンは略長方形形状をしたダイス口１１から押出された長尺の材料を所定の長さに荒切断されたベーン素材４１を取り出し、ベーン素材４１の押出し方向に対し垂直方向に前記略円弧状の先端形状４ａと略ストレート状の後端形状４ｂとを切削加工により仕上げた後、厚み及び幅方向を所定の寸法としベーン４の形状に仕上げられる。このように製造されたベーン４は、前記スリット溝２内を摺動する際に、ベーン素材４１の押出し方向と摺動方向が一致しているため、圧縮時に反力としてベーン４に受ける力Ｆの支点Ａの部分にダイス傷等の材料欠陥の発生を防止することが可能となる。
【００２１】
図３は、本発明によるベーンの製造方法をより効率的に実施するための実施形態を示している。図示したようにベーンは略長方形をしたダイス口１１から押出された長尺の材料を刃物にて切り出す部分までは、図１に示す実施例と同じである。図３の実施例は切出し刃物の形状をその長さがベーン素材４１の厚みよりも長いストレート部２１と略円弧状の円弧部２２を備えた形状となっている。図３に示す形状の刃物の切り込み量を変化させることにより、ある時はベーン素材４１の切断面を略ストレート形状に、またある時には略円弧形状にて切断することが可能となり、切断と同時にベーン４の形状にニアネットシェープのベーン素材４１を荒加工することなく製造することが可能となる。
【００２２】
以上のように製造されたベーン４は、スリット溝２内を摺動する際に、ベーン素材４１の押出し方向と摺動方向が一致しているため、圧縮時に反力としてベーン４に受ける力Ｆの支点Ａの部分にダイス傷等の材料欠陥の発生を防止することが可能となる。更に図３に示すような刃物でベーン素材４１を切断加工することにより、切断と同時にベーン４の形状にニアネットシェープのベーン素材４１を荒加工することなく製造することが可能となり、図４に示す従来例に比べ、ダイス傷に対する余裕度を加工代に持たせる必要もなく、安価で高強度のベーン４を備えた圧縮機を提供することが可能となる。
【００２３】
図４は、従来の例を表すベーンの製造方法を示している。本発明との差は押出しの為に設けられたダイス口１１の形状が、ベーン４の略円弧状の先端形状４ａと略ストレート状の後端形状４ｂとベーン４の所定の厚みに対し加工代を考慮した形状となっている。このダイス口１１によって押出された長尺の材料を鋸刃等にて所定の長さに切断することによりベーン素材４１を取り出している。その結果、ベーン４の摺動方向に対し垂直方向に押出されることになる。一般的には押出し方向にはダイス口１１に付着した異物等が原因でダイス傷が発生することが懸念されており、このダイス傷がベーン４に残ったまま使用され、図２に示す力Ｆの支点Ａとダイス傷が一致すると、著しく強度低下を招き、最悪は折損にいたることも考えられるため、ダイス傷を見込んだ余裕のある加工代を設定する必要があり、材料ロスの要因となっていた。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように、本発明にかかるベーンの製造方法は、圧縮機構としてベーンロータリ型圧縮機構を例に採り説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態１を示すベーンの製造工程を示す工程図
【図２】図１に示したベーンを用いた圧縮機での使用例を示す詳細図
【図３】本発明の実施形態２を示すベーンの製造工程を示す工程図
【図４】従来の実施形態を示すベーンの製造工程を示す工程図
【符号の説明】
【００２６】
１    シリンダ
１ａ  シリンダ内周部
２    スリット溝
４    ベーン
４ａ  ベーン先端形状
４ｂ  ベーン後端形状
１１  ダイス口
４１  ベーン素材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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