鍛造用金型
【課題】鍛造素材を形成するために投入される金属材料の量を減らすとともに、金型の作成コストの増加を抑制することができる鍛造用金型を提供する。
【解決手段】切削加工されることにより羽根車となる略円柱状に形成された羽根車素材の鍛造に用いられる鍛造用金型１であって、羽根車素材における吸気側端面および側面を形成する凹部２１を有する第１金型２と、羽根車素材における排気側端面を形成する第２金型３と、吸気側端面における羽根車素材の中心軸線Ｌまわりであって、羽根車の翼間に相当する部分から、凹部２１の内側に向かって突出する複数の吸気側突起２３，２３と、側面における排気側端面の近傍における羽根車の翼間に相当する部分から、凹部２１の内側に向かって突出する複数の外周側突起４１，４１と、が設けられ、吸気側突起２３および外周側突起４１は、中心軸線Ｌまわりに相対位置が変更可能とされていることを特徴とする。
【解決手段】切削加工されることにより羽根車となる略円柱状に形成された羽根車素材の鍛造に用いられる鍛造用金型１であって、羽根車素材における吸気側端面および側面を形成する凹部２１を有する第１金型２と、羽根車素材における排気側端面を形成する第２金型３と、吸気側端面における羽根車素材の中心軸線Ｌまわりであって、羽根車の翼間に相当する部分から、凹部２１の内側に向かって突出する複数の吸気側突起２３，２３と、側面における排気側端面の近傍における羽根車の翼間に相当する部分から、凹部２１の内側に向かって突出する複数の外周側突起４１，４１と、が設けられ、吸気側突起２３および外周側突起４１は、中心軸線Ｌまわりに相対位置が変更可能とされていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に遠心圧縮機における羽根車用鍛造素材の鍛造に用いて好適な鍛造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、金型で鍛造された遠心圧縮機に用いられる羽根車の素材には、羽根車の翼と翼との間にも素材である金属（以下、「余肉」と表記する。）があるため、羽根車を製作する過程で、翼と翼との間の肉を切削加工するなどの方法により削除されている。
言い換えると、羽根車の鍛造素材には削除される肉が含まれているため、鍛造素材を形成するために投入される金属材料の量が多くなるという欠点があった。
【０００３】
上述の欠点を解決するために、羽根車の外周側における翼間の余肉をぬすむこと、言い換えると、鍛造素材に凹部を設けることを可能とする鍛造金型が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１０５７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、羽根車における翼の形状（以下、「翼プロファイル」と表記する。）は、羽根車を備える圧縮機の性能や容量等に応じて変わるものであり、数種類の翼プロファイルが存在している。すると、これらの翼プロファイルに共通する余肉部であって、一つの鍛造用金型で形成できるものを見出すことは困難となる。たとえ、共通する余肉部を見出したとしても、各翼プロファイルに対する余肉部と比較して小さいため、余肉のぬすみ量が小さくなり、投入される金属材料量の削減効果が小さくなるという問題があった。
【０００６】
その一方で、形状の異なる翼プロファイルごとに専用の鍛造金型を用いる方法では、一つの鍛造金型を用いて複数の翼プロファイルに対応する方法と比較して余肉のぬすみ量を増やすことができ、さらには、余肉のぬすみ形状を最適化することにより、最大の余肉ぬすみ量を得ることができる。
【０００７】
しかしながら、上述の方法では、翼プロファイルの種類に応じた数の鍛造用金型が必要となり、鍛造用金型の製作コストが高くなるという問題があった。さらに、鍛造用金型の製作に投じた資金の回収が困難になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、鍛造素材を形成するために投入される金属材料の量を減らすとともに、金型の作成コストの増加を抑制することができる鍛造用金型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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の鍛造用金型は、切削加工されることにより羽根車となる略円柱状に形成された羽根車素材の鍛造に用いられる鍛造用金型であって、前記羽根車素材における吸気側端面および側面を形成する凹部を有する第１金型と、前記羽根車素材における排気側端面を形成する第２金型と、前記吸気側端面における前記羽根車素材の中心軸線まわりであって、前記羽根車の翼間に相当する部分から、前記凹部の内側に向かって突出する複数の吸気側突起と、前記側面における前記排気側端面の近傍における前記羽根車の翼間に相当する部分から、前記凹部の内側に向かって突出する複数の外周側突起と、が設けられ、前記吸気側突起および前記外周側突起は、前記中心軸線まわりに相対位置が変更可能とされていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、羽根車素材における吸気側端面、および、側面の排気側端面近傍の余肉をぬすむ凹みを形成することができ、例えば、吸気側端面、または、側面の排気側端面近傍のみに余肉をぬすむ凹みを形成する場合と比較して、羽根車素材を形成するために投入される金属材料の量をへらすことができる。
【００１１】
さらに、吸気側突起および外周側突起の相対位置を、羽根車素材の中心軸線まわりに変更できるため、形成される羽根車における翼プロファイルが異なる場合であっても、一つの鍛造用金型で対応することができる。
【００１２】
上記発明においては、前記第１金型と組み合わされることにより、前記第１金型の凹部とともに前記羽根車素材における吸気側端面および側面を形成する内周面を有するとともに、前記第１金型に対して前記中心軸線まわりに相対位置が変更可能な第３金型が設けられ、前記吸気側突起および前記外周側突起の一方が前記第１金型と一体とされ、他方が前記第３金型と一体とされていることが望ましい。
【００１３】
本発明によれば、第１金型および第３金型の相対位置を、中心軸線まわりに変更することにより、複数の吸気側突起、および、複数の外周側突起の相対位置を一括して変更することができる。
【００１４】
例えば、第３金型と外周側突起とを一体に形成し、第１金型に対して第３金型における中心軸線まわりの相対位置を変更することにより、吸気側突起および外周側突起の中心軸線まわりの相対位置を変更することができる。
【００１５】
一方で、第３金型と吸気側突起とを一体に形成し、第１金型に対して第３金型における中心軸線まわりの相対位置を変更する場合には、第３金型と吸気側突起とを一体にする場合と比較して、第３金型を径方向に小型化できるため、鍛造用金型の全体を小型化することができる。
【００１６】
さらに、第３金型を交換することにより、吸気側突起および外周側突起の中心軸線まわりの相対位置を変更することもできる。
【００１７】
上記発明においては、前記第１金型および前記第３金型との間の隙間のうち、前記凹部および前記内周面と隣接する領域は、前記凹部の開口方向に向かって延びていることが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、凹部および内周面と隣接する第１金型および第３金型との間の隙間が、凹部の開口方向に向かって延びているため、例えば、隣接する隙間が開口方向以外の方向に延びている場合と比較して、第１金型等から鍛造された羽根車素材を取り外しやすくなる。
【００１９】
一般的に、羽根車素材を鍛造した際に、羽根車素材の一部が第１金型および第３金型の隙間に侵入する場合がある。この場合に、第１金型および第３金型の間の隙間が凹部の開口方向に向かって延びていると、羽根車素材の取り外し方向と、隙間が延びる方向とが一致し、第１金型から羽根車素材を取り外しやすくなる。
その一方で、羽根車素材の取り外し方向と、隙間が延びる方向とが交差していると、金型から羽根車素材を取り外す際に、羽根車素材における隙間に侵入した部分が、当該隙間から抜けにくいため、羽根車素材が取り外しにくくなる。
【００２０】
上記発明においては、前記第１金型および前記第３金型の一方には、他方に向かって延びる位置決めピンが設けられ、前記第１金型および前記第３金型の一方には、前記位置決めピンが挿通される位置決め穴が設けられていることが望ましい。
【００２１】
本発明によれば、位置決めピンおよび位置決め穴を用いて第１金型および第３金型の相対位置を定めることにより、容易に複数の吸気側突起および複数の外周側突起の相対位置を定めることができる。
例えば、形成される羽根車における翼プロファイルの種類に応じて、位置決めピンおよび位置決め穴の組み合わせを予め準備することにより、形成される羽根車における翼プロファイルが異なる場合であっても、一つの鍛造用金型で容易に対応することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の鍛造用金型によれば、吸気側突起および外周側突起を設けるとともに、吸気側突起および外周側突起における中心軸線まわりの相対位置を変更可能とすることにより、鍛造素材を形成するために投入される金属材料の量を減らすとともに、金型の作成コストの増加を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る鍛造用金型の構成を説明する断面図である。
【図２】図１の鍛造用金型で鍛造された羽根車素材の形状を説明する斜視図である。
【図３】図２の羽根車素材から切削加工された羽根車の形状を説明する斜視図である。
【図４】羽根車における翼プロファイルの構成を説明する模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る鍛造用金型の構成を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る鍛造用金型ついて図１から図４を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る鍛造用金型の構成を説明する断面図である。
図２は、図１の鍛造用金型で鍛造された羽根車素材の形状を説明する斜視図である。
本実施形態の鍛造用金型１は、遠心圧縮機の羽根車における鍛造素材である羽根車素材５０（図２参照。）を鍛造するものである。
鍛造用金型１には、図１に示すように、下金型（第１金型）２と、上金型（第２金型）３と、第３金型４と、が設けられている。
【００２５】
下金型２は、図１に示すように、上金型３および第３金型４とともに、羽根車素材５０の鍛造に用いられるものであり、特に、羽根車素材５０における吸入側端面５１および側面５２における吸入側端面５１側の領域を形成するものである。
下金型２には、凹部２１と、嵌合部２２と、が設けられている。
【００２６】
凹部２１は、図１に示すように、内面が羽根車素材５０における吸入側端面５１および側面５２における吸入側端面５１側の領域の形状に形成されたものであり、上金型３に向かって開口するものである。
凹部２１における吸入側端面５１と対応する内面（図１における下側の内面）には、複数の吸気側突起２３が設けられている。
【００２７】
吸気側突起２３は、羽根車素材５０の吸入側端面５１における余肉をぬすむ吸気側凹み５４を形成する突出部である。
吸気側突起２３は、羽根車素材５０の中心軸線Ｌ、つまり、凹部２１の中心軸線まわりに等間隔に配置されるとともに、凹部２１の内面から凹部２１の開口に向かって（図１の上方向に向かって）、延びる突起である。
【００２８】
嵌合部２２は、図１に示すように、凹部２１の周囲に形成された円環状の凹みであって、第３金型４が嵌合される凹みである。
嵌合部２２には、内側壁面２４と、位置決め穴２５と、が設けられている。
【００２９】
内側壁面２４は、図１に示すように、嵌合部２２における凹部２１の開口側、言い換えると、上金型３に向かって（図１の上方向に向かって）延びる壁面であって、径方向の内側の壁面である。さらに、内側壁面２４は、嵌合された第３金型４と接触する面でもある。
言い換えると、下金型２における嵌合部２２の内周側には、凹部２１の開口に向かって突出する環状部２６が設けられ、環状部２６の径方向外側の側面に内側壁面２４が設けられている。
【００３０】
位置決め穴２５は、図１に示すように、下金型２および第３金型４の中心軸線Ｌまわりの相対位置を調節するものである。位置決め穴２５は嵌合部２２の底面に形成された穴であって、第３金型４の位置決めピン４２が挿通される穴である。
【００３１】
上金型３は、図１に示すように、下金型２および第３金型４とともに、羽根車素材５０の鍛造に用いられるものであり、特に、羽根車素材５０における排気側端面５３を形成するものである。
【００３２】
第３金型４は、図１に示すように、上金型３および下金型２とともに、羽根車素材５０の鍛造に用いられるものであり、特に、羽根車素材５０における側面５２の排気側端面５３側の領域を形成する外周側金型である。
第３金型４は円環状に形成され、径方向内側の面は、羽根車素材５０における側面５２の排気側端面５３側の領域の形状に形成されたものである。
【００３３】
第３金型４には、複数の外周側突起４１と、位置決めピン４２と、が設けられている。
外周側突起４１は、図１に示すように、羽根車素材５０の側面５２の排気側端面５３側の領域における余肉をぬすむ外周側凹み５５を形成する突出部である。外周側突起４１は、羽根車素材５０の中心軸線Ｌ、つまり、凹部２１の中心軸線まわりに等間隔に配置されるとともに、第３金型４の内周面から中心軸線Ｌに向かって延びる突起である。
【００３４】
さらに、外周側突起４１および下金型２には、外周側突起４１および下金型２における中心軸線Ｌまわりの相対位置関係を示す目盛りが設けられている。目盛りは、例えば、外周側突起４１および下金型２における上金型３との合わせ面など、外部から視認できる位置に設けられている。
【００３５】
位置決めピン４２は、図１に示すように、下金型２および第３金型４の中心軸線Ｌまわりの相対位置を調節するものである。位置決めピン４２は第３金型４の底面に設けられた柱状の部材であって、第３金型４の底面から下金型２に向かって（図１の下方向に向かって）延びるものである。さらに、位置決めピン４２は、嵌合部２２の位置決め穴２５に挿通されるものである。
【００３６】
位置決めピン４２および位置決め穴２５は、鍛造される羽根車素材５０に係る翼プロファイルの種類に応じて、複数の組み合わせを構成するように設けられている。
【００３７】
次に、上記の構成からなる鍛造用金型１における羽根車素材５０の鍛造について説明する。
鍛造用金型１を用いて羽根車素材５０を鍛造する場合には、最初に、吸気側突起２３および外周側突起４１における中心軸線Ｌまわりの相対位置が調節される。
【００３８】
図３は、図２の羽根車素材から切削加工された羽根車の形状を説明する斜視図である。図４は、羽根車における翼プロファイルの構成を説明する模式図である。
ここで、羽根車素材５０を切削加工して形成される羽根車６０には、図４に示すように、複数の翼６１Ａが設けられており、翼６１Ａの形状であるプロファイルは、羽根車６０が用いられる遠心圧縮機に求められる性能や容量等に応じて定められている。
図４には、翼６１Ａのプロファイルの他に、異なる翼６１Ｂのプロファイルや、翼６１Ｃのプロファイルが示されている。
【００３９】
吸気側突起２３および外周側突起４１における中心軸線Ｌまわりの相対位置の調整は、羽根車素材５０に係る翼のプロファイル、例えば翼６１Ａのプロファイルに対応して定められる。そのため、吸気側突起２３は、翼６１Ａにおける吸気側の翼間と対応する位置に配置され、外周側突起４１は、翼６１Ａにおける排気側の翼間に対応する位置に配置されることとなる。
【００４０】
具体的には、翼６１Ａのプロファイルに対応する吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置、および、当該相対位置に対応する第３金型４に設けられた位置決めピン４２、および、下金型２に設けられた位置決め穴２５の組み合わせが定められている。
この組み合わせに係る位置決め穴２５に位置決めピン４２を差し込むことにより、下金型２および第３金型４の相対位置が定められ、吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置が定められる。
【００４１】
その一方で、下金型２および第３金型４に設けられた目盛りを用いて、下金型２および第３金型４の相対位置、および、吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置が確認される。
【００４２】
吸気側突起２３および外周側突起４１が定められると、下金型２における凹部２１に羽根車素材５０を形成する金属素材が投入され、上金型３および下金型２により、羽根車素材５０が鍛造される。
【００４３】
金属素材は、上金型３により下金型２に向かって押圧され、凹部２１の径方向外側に向かって変形する。このとき、下金型２の環状部２６は金属素材によって径方向外側に向かって押圧され、環状部２６は第３金型４に押し付けられる。
そのため、環状部２６と第３金型４との間には、金属素材が侵入しにくくなる。
【００４４】
上金型３および下金型２により羽根車素材５０が鍛造されると、下金型２から羽根車素材５０が取り外される。具体的には、下金型２の凹部２１から、羽根車素材５０が開口方向に引っ張り出される。
【００４５】
このとき、環状部２６と第３金型４との間に金属素材が侵入し、羽根車素材５０の一部が環状部２６と第３金型４との間に挟まれた状態であっても、羽根車素材５０が取り出される方向と、環状部２６と第３金型４との間の隙間が延びる方向とが一致するため、容易に羽根車素材５０を取り出すことができる。
【００４６】
上記の構成によれば、羽根車素材５０における吸入側端面５１、および、側面５２の排気側端面５３近傍の余肉をぬすむ吸気側凹み５４および外周側凹み５５を形成することができ、例えば、吸気側凹み５４、および、外周側凹み５５の一方のみを形成する場合と比較して、羽根車素材５０を形成するために投入される金属材料の量をへらすことができる。
【００４７】
さらに、吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置を、下金型２および第３金型４の相対位置を中心軸線Ｌまわりに変更することにより、羽根車素材５０の中心軸線Ｌまわりに一括して変更できるため、形成される羽根車６０における翼のプロファイルが異なる場合であっても、一つの鍛造用金型１で対応することができる。
【００４８】
その一方で、凹部２１および第３金型４の内周面と隣接する下金型２および第３金型４の間の隙間が、凹部２１の開口方向に向かって延びているため、例えば、隣接する接触面が開口方向以外の方向に延びている場合と比較して、下金型２等から鍛造された羽根車素材５０を取り外しやすくなる。
【００４９】
つまり、羽根車素材５０の取り外し方向と、隙間が延びる方向とが交差していると、下金型２から羽根車素材５０を取り外す際に、羽根車素材５０における隙間に侵入した部分が、当該隙間から抜けにくいため、羽根車素材５０が取り外しにくい。
それに対して、下金型２および第３金型４の隙間が凹部２１の開口方向に向かって延びている場合には、羽根車素材５０の取り外し方向と、隙間が延びる方向とが一致し、下金型２から羽根車素材を取り外しやすくなる。
【００５０】
位置決めピン４２および位置決め穴２５を用いて下金型２および第３金型４の相対位置を定めることにより、容易に複数の吸気側突起２３、および、複数の外周側突起４１の相対位置を定めることができる。
例えば、形成される羽根車６０における翼のプロファイルの種類に応じて、位置決めピン４２および位置決め穴２５の組み合わせを予め準備することにより、形成される羽根車６０における翼のプロファイルが異なる場合であっても、一つの鍛造用金型１で容易に対応することができる。
【００５１】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図５を参照して説明する。
本実施形態の鍛造用金型の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、吸入側突起および外周側突起の相対位置の変更方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図５を用いて吸入側突起および外周側突起の相対位置の変更方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図５は、本実施形態に係る鍛造用金型の構成を説明する断面図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
本実施形態の鍛造用金型１０１には、図５に示すように、下金型（第１金型）１０２と、上金型３と、第３金型１０４と、が設けられている。
【００５３】
下金型１０２は、図５に示すように、上金型３および第３金型１０４とともに、羽根車素材５０の鍛造に用いられるものであり、特に、羽根車素材５０における側面５２を形成するものである。
下金型１０２には、凹部１２１と、嵌合部１２２と、が設けられている。
【００５４】
凹部１２１は、図５に示すように、内面が羽根車素材５０における吸入側端面５１および側面５２の形状に形成されたものであり、上金型３に向かって開口するものである。
凹部１２１における羽根車素材５０の側面５２の排気側端面５３側の領域と対応する内面には、複数の外周側突起１４１が設けられている。
【００５５】
外周側突起１４１は、図５に示すように、羽根車素材５０の側面５２の排気側端面５３側の領域における余肉をぬすむ外周側凹み５５を形成する突出部である。外周側突起１４１は、羽根車素材５０の中心軸線Ｌ、つまり、凹部１２１の中心軸線まわりに等間隔に配置されるとともに、凹部１２１の内周面から中心軸線Ｌに向かって延びる突起である。
【００５６】
嵌合部１２２は、図５に示すように、凹部１２１における吸入側端面５１と対応する内面（図１における下側の内面）に形成された凹みであって、第３金型１０４が嵌合される凹みである。
嵌合部１２２には、内周壁面１２４と、位置決め穴１２５と、が設けられている。
【００５７】
内周壁面１２４は、図５に示すように、嵌合部１２２における凹部１２１の開口側、言い換えると、上金型３に向かって（図５の上方向に向かって）延びる壁面である。さらに、内周壁面１２４は、嵌合された第３金型１０４と接触する面でもある。
【００５８】
位置決め穴１２５は、図５に示すように、下金型１０２および第３金型１０４の中心軸線Ｌまわりの相対位置を調節するものである。位置決め穴１２５は嵌合部１２２の底面に形成された穴であって、第３金型１０４の位置決めピン１４２が挿通される穴である。
【００５９】
なお、本実施形態に係る下金型１０２は、第１の実施形態に係る下金型２と比較すると、中心軸線Ｌを中心とした径方向（図５の左右方向）に小型化されている。
つまり、下金型２は、羽根車素材５０の鍛造時に第３金型４に働く径方向外側に向う力を受けるために、径方向の寸法を大きくする必要があったのに対して、本実施形態の下金型１０２では、第３金型１０４に働く中心軸線Ｌ方向に向かう力を受ければよいため、径方向の寸法を小さくすることができる。
【００６０】
第３金型１０４は、図５に示すように、上金型３および下金型１０２とともに、羽根車素材５０の鍛造に用いられるものであり、特に、羽根車素材５０における吸入側端面５１を形成する吸気側金型である。
第３金型１０４は円板状に形成され、凹部１２１の開口側の面（図５の上側の面）は、羽根車素材５０における吸入側端面５１の形状に形成されるとともに、複数の吸気側突起１２３と、位置決めピン１４２と、が設けられている。
【００６１】
吸気側突起１２３は、羽根車素材５０の吸入側端面５１における余肉をぬすむ吸気側凹み５４を形成する突出部である。
吸気側突起１２３は、羽根車素材５０の中心軸線Ｌ、つまり、凹部１２１の中心軸線まわりに等間隔に配置されるとともに、第３金型１０４の上面から凹部１２１の開口に向かって（図５の上方向に向かって）、延びる突起である。
【００６２】
位置決めピン１４２は、図５に示すように、下金型１０２および吸気側突起１２３の中心軸線Ｌまわりの相対位置を調節するものである。位置決めピン１４２は吸気側突起１２３の底面（図５の下側の面）に設けられた柱状の部材であって、吸気側突起１２３の底面から下金型１０２に向かって（図５の下方向に向かって）延びるものである。さらに、位置決めピン１４２は、嵌合部１２２の位置決め穴１２５に挿通されるものである。
【００６３】
次に、上記の構成からなる鍛造用金型１０１における羽根車素材５０の鍛造について説明する。
鍛造用金型１０１を用いて羽根車素材５０を鍛造する場合には、最初に、吸気側突起２３および外周側突起４１における中心軸線Ｌまわりの相対位置が調節される。
【００６４】
具体的には、第１の実施形態と同様に、翼６１Ａのプロファイルに対応する吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置、および、当該相対位置に対応する第３金型１０４に設けられた位置決めピン１４２、および、下金型１０２に設けられた位置決め穴１２５の組み合わせが定められている。
この組み合わせに係る位置決め穴１２５に位置決めピン１４２を差し込むことにより、下金型１０２および第３金型１０４の相対位置が定められ、吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置が定められる。
【００６５】
吸気側突起２３および外周側突起４１が定められると、下金型２における凹部２１に羽根車素材５０を形成する金属素材が投入され、上金型３および下金型２により、羽根車素材５０が鍛造される。
【００６６】
上記の構成によれば、第３金型１０４と吸気側突起１２３とを一体に形成し、下金型１０２に対して第３金型１０４における中心軸線まわりの相対位置を変更する場合には、第３金型１０４と吸気側突起１２３とを一体にする場合と比較して、下金型１０２を径方向に小型化できる。そのため、鍛造用金型１０１の全体を小型化するとともに、鍛造用金型１０１の重量を軽減することができる。
【００６７】
なお、上述の第１および第２の実施形態のように、下金型２に対して第３金型４を中心軸線Ｌまわりに回転させて吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置を変更する、または、下金型１０２に対して第３金型１０４を中心軸線Ｌまわりに回転させて吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置を変更してもよいし、第３金型４や、第３金型１０４を交換することにより、吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置を変更してもよく、特に限定するものではない。
【符号の説明】
【００６８】
１，１０１ 鍛造用金型
２，１０２ 下金型（第１金型）
３ 上金型（第２金型）
４，１０４ 第３金型
２１，１２１ 凹部
２３，１２３ 吸気側突起
２５，１２５ 位置決め穴
４１，１４１ 外周側突起
４２，１４２ 位置決めピン
５０ 羽根車素材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に遠心圧縮機における羽根車用鍛造素材の鍛造に用いて好適な鍛造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、金型で鍛造された遠心圧縮機に用いられる羽根車の素材には、羽根車の翼と翼との間にも素材である金属（以下、「余肉」と表記する。）があるため、羽根車を製作する過程で、翼と翼との間の肉を切削加工するなどの方法により削除されている。
言い換えると、羽根車の鍛造素材には削除される肉が含まれているため、鍛造素材を形成するために投入される金属材料の量が多くなるという欠点があった。
【０００３】
上述の欠点を解決するために、羽根車の外周側における翼間の余肉をぬすむこと、言い換えると、鍛造素材に凹部を設けることを可能とする鍛造金型が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１０５７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、羽根車における翼の形状（以下、「翼プロファイル」と表記する。）は、羽根車を備える圧縮機の性能や容量等に応じて変わるものであり、数種類の翼プロファイルが存在している。すると、これらの翼プロファイルに共通する余肉部であって、一つの鍛造用金型で形成できるものを見出すことは困難となる。たとえ、共通する余肉部を見出したとしても、各翼プロファイルに対する余肉部と比較して小さいため、余肉のぬすみ量が小さくなり、投入される金属材料量の削減効果が小さくなるという問題があった。
【０００６】
その一方で、形状の異なる翼プロファイルごとに専用の鍛造金型を用いる方法では、一つの鍛造金型を用いて複数の翼プロファイルに対応する方法と比較して余肉のぬすみ量を増やすことができ、さらには、余肉のぬすみ形状を最適化することにより、最大の余肉ぬすみ量を得ることができる。
【０００７】
しかしながら、上述の方法では、翼プロファイルの種類に応じた数の鍛造用金型が必要となり、鍛造用金型の製作コストが高くなるという問題があった。さらに、鍛造用金型の製作に投じた資金の回収が困難になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、鍛造素材を形成するために投入される金属材料の量を減らすとともに、金型の作成コストの増加を抑制することができる鍛造用金型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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の鍛造用金型は、切削加工されることにより羽根車となる略円柱状に形成された羽根車素材の鍛造に用いられる鍛造用金型であって、前記羽根車素材における吸気側端面および側面を形成する凹部を有する第１金型と、前記羽根車素材における排気側端面を形成する第２金型と、前記吸気側端面における前記羽根車素材の中心軸線まわりであって、前記羽根車の翼間に相当する部分から、前記凹部の内側に向かって突出する複数の吸気側突起と、前記側面における前記排気側端面の近傍における前記羽根車の翼間に相当する部分から、前記凹部の内側に向かって突出する複数の外周側突起と、が設けられ、前記吸気側突起および前記外周側突起は、前記中心軸線まわりに相対位置が変更可能とされていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、羽根車素材における吸気側端面、および、側面の排気側端面近傍の余肉をぬすむ凹みを形成することができ、例えば、吸気側端面、または、側面の排気側端面近傍のみに余肉をぬすむ凹みを形成する場合と比較して、羽根車素材を形成するために投入される金属材料の量をへらすことができる。
【００１１】
さらに、吸気側突起および外周側突起の相対位置を、羽根車素材の中心軸線まわりに変更できるため、形成される羽根車における翼プロファイルが異なる場合であっても、一つの鍛造用金型で対応することができる。
【００１２】
上記発明においては、前記第１金型と組み合わされることにより、前記第１金型の凹部とともに前記羽根車素材における吸気側端面および側面を形成する内周面を有するとともに、前記第１金型に対して前記中心軸線まわりに相対位置が変更可能な第３金型が設けられ、前記吸気側突起および前記外周側突起の一方が前記第１金型と一体とされ、他方が前記第３金型と一体とされていることが望ましい。
【００１３】
本発明によれば、第１金型および第３金型の相対位置を、中心軸線まわりに変更することにより、複数の吸気側突起、および、複数の外周側突起の相対位置を一括して変更することができる。
【００１４】
例えば、第３金型と外周側突起とを一体に形成し、第１金型に対して第３金型における中心軸線まわりの相対位置を変更することにより、吸気側突起および外周側突起の中心軸線まわりの相対位置を変更することができる。
【００１５】
一方で、第３金型と吸気側突起とを一体に形成し、第１金型に対して第３金型における中心軸線まわりの相対位置を変更する場合には、第３金型と吸気側突起とを一体にする場合と比較して、第３金型を径方向に小型化できるため、鍛造用金型の全体を小型化することができる。
【００１６】
さらに、第３金型を交換することにより、吸気側突起および外周側突起の中心軸線まわりの相対位置を変更することもできる。
【００１７】
上記発明においては、前記第１金型および前記第３金型との間の隙間のうち、前記凹部および前記内周面と隣接する領域は、前記凹部の開口方向に向かって延びていることが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、凹部および内周面と隣接する第１金型および第３金型との間の隙間が、凹部の開口方向に向かって延びているため、例えば、隣接する隙間が開口方向以外の方向に延びている場合と比較して、第１金型等から鍛造された羽根車素材を取り外しやすくなる。
【００１９】
一般的に、羽根車素材を鍛造した際に、羽根車素材の一部が第１金型および第３金型の隙間に侵入する場合がある。この場合に、第１金型および第３金型の間の隙間が凹部の開口方向に向かって延びていると、羽根車素材の取り外し方向と、隙間が延びる方向とが一致し、第１金型から羽根車素材を取り外しやすくなる。
その一方で、羽根車素材の取り外し方向と、隙間が延びる方向とが交差していると、金型から羽根車素材を取り外す際に、羽根車素材における隙間に侵入した部分が、当該隙間から抜けにくいため、羽根車素材が取り外しにくくなる。
【００２０】
上記発明においては、前記第１金型および前記第３金型の一方には、他方に向かって延びる位置決めピンが設けられ、前記第１金型および前記第３金型の一方には、前記位置決めピンが挿通される位置決め穴が設けられていることが望ましい。
【００２１】
本発明によれば、位置決めピンおよび位置決め穴を用いて第１金型および第３金型の相対位置を定めることにより、容易に複数の吸気側突起および複数の外周側突起の相対位置を定めることができる。
例えば、形成される羽根車における翼プロファイルの種類に応じて、位置決めピンおよび位置決め穴の組み合わせを予め準備することにより、形成される羽根車における翼プロファイルが異なる場合であっても、一つの鍛造用金型で容易に対応することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の鍛造用金型によれば、吸気側突起および外周側突起を設けるとともに、吸気側突起および外周側突起における中心軸線まわりの相対位置を変更可能とすることにより、鍛造素材を形成するために投入される金属材料の量を減らすとともに、金型の作成コストの増加を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る鍛造用金型の構成を説明する断面図である。
【図２】図１の鍛造用金型で鍛造された羽根車素材の形状を説明する斜視図である。
【図３】図２の羽根車素材から切削加工された羽根車の形状を説明する斜視図である。
【図４】羽根車における翼プロファイルの構成を説明する模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る鍛造用金型の構成を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る鍛造用金型ついて図１から図４を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る鍛造用金型の構成を説明する断面図である。
図２は、図１の鍛造用金型で鍛造された羽根車素材の形状を説明する斜視図である。
本実施形態の鍛造用金型１は、遠心圧縮機の羽根車における鍛造素材である羽根車素材５０（図２参照。）を鍛造するものである。
鍛造用金型１には、図１に示すように、下金型（第１金型）２と、上金型（第２金型）３と、第３金型４と、が設けられている。
【００２５】
下金型２は、図１に示すように、上金型３および第３金型４とともに、羽根車素材５０の鍛造に用いられるものであり、特に、羽根車素材５０における吸入側端面５１および側面５２における吸入側端面５１側の領域を形成するものである。
下金型２には、凹部２１と、嵌合部２２と、が設けられている。
【００２６】
凹部２１は、図１に示すように、内面が羽根車素材５０における吸入側端面５１および側面５２における吸入側端面５１側の領域の形状に形成されたものであり、上金型３に向かって開口するものである。
凹部２１における吸入側端面５１と対応する内面（図１における下側の内面）には、複数の吸気側突起２３が設けられている。
【００２７】
吸気側突起２３は、羽根車素材５０の吸入側端面５１における余肉をぬすむ吸気側凹み５４を形成する突出部である。
吸気側突起２３は、羽根車素材５０の中心軸線Ｌ、つまり、凹部２１の中心軸線まわりに等間隔に配置されるとともに、凹部２１の内面から凹部２１の開口に向かって（図１の上方向に向かって）、延びる突起である。
【００２８】
嵌合部２２は、図１に示すように、凹部２１の周囲に形成された円環状の凹みであって、第３金型４が嵌合される凹みである。
嵌合部２２には、内側壁面２４と、位置決め穴２５と、が設けられている。
【００２９】
内側壁面２４は、図１に示すように、嵌合部２２における凹部２１の開口側、言い換えると、上金型３に向かって（図１の上方向に向かって）延びる壁面であって、径方向の内側の壁面である。さらに、内側壁面２４は、嵌合された第３金型４と接触する面でもある。
言い換えると、下金型２における嵌合部２２の内周側には、凹部２１の開口に向かって突出する環状部２６が設けられ、環状部２６の径方向外側の側面に内側壁面２４が設けられている。
【００３０】
位置決め穴２５は、図１に示すように、下金型２および第３金型４の中心軸線Ｌまわりの相対位置を調節するものである。位置決め穴２５は嵌合部２２の底面に形成された穴であって、第３金型４の位置決めピン４２が挿通される穴である。
【００３１】
上金型３は、図１に示すように、下金型２および第３金型４とともに、羽根車素材５０の鍛造に用いられるものであり、特に、羽根車素材５０における排気側端面５３を形成するものである。
【００３２】
第３金型４は、図１に示すように、上金型３および下金型２とともに、羽根車素材５０の鍛造に用いられるものであり、特に、羽根車素材５０における側面５２の排気側端面５３側の領域を形成する外周側金型である。
第３金型４は円環状に形成され、径方向内側の面は、羽根車素材５０における側面５２の排気側端面５３側の領域の形状に形成されたものである。
【００３３】
第３金型４には、複数の外周側突起４１と、位置決めピン４２と、が設けられている。
外周側突起４１は、図１に示すように、羽根車素材５０の側面５２の排気側端面５３側の領域における余肉をぬすむ外周側凹み５５を形成する突出部である。外周側突起４１は、羽根車素材５０の中心軸線Ｌ、つまり、凹部２１の中心軸線まわりに等間隔に配置されるとともに、第３金型４の内周面から中心軸線Ｌに向かって延びる突起である。
【００３４】
さらに、外周側突起４１および下金型２には、外周側突起４１および下金型２における中心軸線Ｌまわりの相対位置関係を示す目盛りが設けられている。目盛りは、例えば、外周側突起４１および下金型２における上金型３との合わせ面など、外部から視認できる位置に設けられている。
【００３５】
位置決めピン４２は、図１に示すように、下金型２および第３金型４の中心軸線Ｌまわりの相対位置を調節するものである。位置決めピン４２は第３金型４の底面に設けられた柱状の部材であって、第３金型４の底面から下金型２に向かって（図１の下方向に向かって）延びるものである。さらに、位置決めピン４２は、嵌合部２２の位置決め穴２５に挿通されるものである。
【００３６】
位置決めピン４２および位置決め穴２５は、鍛造される羽根車素材５０に係る翼プロファイルの種類に応じて、複数の組み合わせを構成するように設けられている。
【００３７】
次に、上記の構成からなる鍛造用金型１における羽根車素材５０の鍛造について説明する。
鍛造用金型１を用いて羽根車素材５０を鍛造する場合には、最初に、吸気側突起２３および外周側突起４１における中心軸線Ｌまわりの相対位置が調節される。
【００３８】
図３は、図２の羽根車素材から切削加工された羽根車の形状を説明する斜視図である。図４は、羽根車における翼プロファイルの構成を説明する模式図である。
ここで、羽根車素材５０を切削加工して形成される羽根車６０には、図４に示すように、複数の翼６１Ａが設けられており、翼６１Ａの形状であるプロファイルは、羽根車６０が用いられる遠心圧縮機に求められる性能や容量等に応じて定められている。
図４には、翼６１Ａのプロファイルの他に、異なる翼６１Ｂのプロファイルや、翼６１Ｃのプロファイルが示されている。
【００３９】
吸気側突起２３および外周側突起４１における中心軸線Ｌまわりの相対位置の調整は、羽根車素材５０に係る翼のプロファイル、例えば翼６１Ａのプロファイルに対応して定められる。そのため、吸気側突起２３は、翼６１Ａにおける吸気側の翼間と対応する位置に配置され、外周側突起４１は、翼６１Ａにおける排気側の翼間に対応する位置に配置されることとなる。
【００４０】
具体的には、翼６１Ａのプロファイルに対応する吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置、および、当該相対位置に対応する第３金型４に設けられた位置決めピン４２、および、下金型２に設けられた位置決め穴２５の組み合わせが定められている。
この組み合わせに係る位置決め穴２５に位置決めピン４２を差し込むことにより、下金型２および第３金型４の相対位置が定められ、吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置が定められる。
【００４１】
その一方で、下金型２および第３金型４に設けられた目盛りを用いて、下金型２および第３金型４の相対位置、および、吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置が確認される。
【００４２】
吸気側突起２３および外周側突起４１が定められると、下金型２における凹部２１に羽根車素材５０を形成する金属素材が投入され、上金型３および下金型２により、羽根車素材５０が鍛造される。
【００４３】
金属素材は、上金型３により下金型２に向かって押圧され、凹部２１の径方向外側に向かって変形する。このとき、下金型２の環状部２６は金属素材によって径方向外側に向かって押圧され、環状部２６は第３金型４に押し付けられる。
そのため、環状部２６と第３金型４との間には、金属素材が侵入しにくくなる。
【００４４】
上金型３および下金型２により羽根車素材５０が鍛造されると、下金型２から羽根車素材５０が取り外される。具体的には、下金型２の凹部２１から、羽根車素材５０が開口方向に引っ張り出される。
【００４５】
このとき、環状部２６と第３金型４との間に金属素材が侵入し、羽根車素材５０の一部が環状部２６と第３金型４との間に挟まれた状態であっても、羽根車素材５０が取り出される方向と、環状部２６と第３金型４との間の隙間が延びる方向とが一致するため、容易に羽根車素材５０を取り出すことができる。
【００４６】
上記の構成によれば、羽根車素材５０における吸入側端面５１、および、側面５２の排気側端面５３近傍の余肉をぬすむ吸気側凹み５４および外周側凹み５５を形成することができ、例えば、吸気側凹み５４、および、外周側凹み５５の一方のみを形成する場合と比較して、羽根車素材５０を形成するために投入される金属材料の量をへらすことができる。
【００４７】
さらに、吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置を、下金型２および第３金型４の相対位置を中心軸線Ｌまわりに変更することにより、羽根車素材５０の中心軸線Ｌまわりに一括して変更できるため、形成される羽根車６０における翼のプロファイルが異なる場合であっても、一つの鍛造用金型１で対応することができる。
【００４８】
その一方で、凹部２１および第３金型４の内周面と隣接する下金型２および第３金型４の間の隙間が、凹部２１の開口方向に向かって延びているため、例えば、隣接する接触面が開口方向以外の方向に延びている場合と比較して、下金型２等から鍛造された羽根車素材５０を取り外しやすくなる。
【００４９】
つまり、羽根車素材５０の取り外し方向と、隙間が延びる方向とが交差していると、下金型２から羽根車素材５０を取り外す際に、羽根車素材５０における隙間に侵入した部分が、当該隙間から抜けにくいため、羽根車素材５０が取り外しにくい。
それに対して、下金型２および第３金型４の隙間が凹部２１の開口方向に向かって延びている場合には、羽根車素材５０の取り外し方向と、隙間が延びる方向とが一致し、下金型２から羽根車素材を取り外しやすくなる。
【００５０】
位置決めピン４２および位置決め穴２５を用いて下金型２および第３金型４の相対位置を定めることにより、容易に複数の吸気側突起２３、および、複数の外周側突起４１の相対位置を定めることができる。
例えば、形成される羽根車６０における翼のプロファイルの種類に応じて、位置決めピン４２および位置決め穴２５の組み合わせを予め準備することにより、形成される羽根車６０における翼のプロファイルが異なる場合であっても、一つの鍛造用金型１で容易に対応することができる。
【００５１】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図５を参照して説明する。
本実施形態の鍛造用金型の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、吸入側突起および外周側突起の相対位置の変更方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図５を用いて吸入側突起および外周側突起の相対位置の変更方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図５は、本実施形態に係る鍛造用金型の構成を説明する断面図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
本実施形態の鍛造用金型１０１には、図５に示すように、下金型（第１金型）１０２と、上金型３と、第３金型１０４と、が設けられている。
【００５３】
下金型１０２は、図５に示すように、上金型３および第３金型１０４とともに、羽根車素材５０の鍛造に用いられるものであり、特に、羽根車素材５０における側面５２を形成するものである。
下金型１０２には、凹部１２１と、嵌合部１２２と、が設けられている。
【００５４】
凹部１２１は、図５に示すように、内面が羽根車素材５０における吸入側端面５１および側面５２の形状に形成されたものであり、上金型３に向かって開口するものである。
凹部１２１における羽根車素材５０の側面５２の排気側端面５３側の領域と対応する内面には、複数の外周側突起１４１が設けられている。
【００５５】
外周側突起１４１は、図５に示すように、羽根車素材５０の側面５２の排気側端面５３側の領域における余肉をぬすむ外周側凹み５５を形成する突出部である。外周側突起１４１は、羽根車素材５０の中心軸線Ｌ、つまり、凹部１２１の中心軸線まわりに等間隔に配置されるとともに、凹部１２１の内周面から中心軸線Ｌに向かって延びる突起である。
【００５６】
嵌合部１２２は、図５に示すように、凹部１２１における吸入側端面５１と対応する内面（図１における下側の内面）に形成された凹みであって、第３金型１０４が嵌合される凹みである。
嵌合部１２２には、内周壁面１２４と、位置決め穴１２５と、が設けられている。
【００５７】
内周壁面１２４は、図５に示すように、嵌合部１２２における凹部１２１の開口側、言い換えると、上金型３に向かって（図５の上方向に向かって）延びる壁面である。さらに、内周壁面１２４は、嵌合された第３金型１０４と接触する面でもある。
【００５８】
位置決め穴１２５は、図５に示すように、下金型１０２および第３金型１０４の中心軸線Ｌまわりの相対位置を調節するものである。位置決め穴１２５は嵌合部１２２の底面に形成された穴であって、第３金型１０４の位置決めピン１４２が挿通される穴である。
【００５９】
なお、本実施形態に係る下金型１０２は、第１の実施形態に係る下金型２と比較すると、中心軸線Ｌを中心とした径方向（図５の左右方向）に小型化されている。
つまり、下金型２は、羽根車素材５０の鍛造時に第３金型４に働く径方向外側に向う力を受けるために、径方向の寸法を大きくする必要があったのに対して、本実施形態の下金型１０２では、第３金型１０４に働く中心軸線Ｌ方向に向かう力を受ければよいため、径方向の寸法を小さくすることができる。
【００６０】
第３金型１０４は、図５に示すように、上金型３および下金型１０２とともに、羽根車素材５０の鍛造に用いられるものであり、特に、羽根車素材５０における吸入側端面５１を形成する吸気側金型である。
第３金型１０４は円板状に形成され、凹部１２１の開口側の面（図５の上側の面）は、羽根車素材５０における吸入側端面５１の形状に形成されるとともに、複数の吸気側突起１２３と、位置決めピン１４２と、が設けられている。
【００６１】
吸気側突起１２３は、羽根車素材５０の吸入側端面５１における余肉をぬすむ吸気側凹み５４を形成する突出部である。
吸気側突起１２３は、羽根車素材５０の中心軸線Ｌ、つまり、凹部１２１の中心軸線まわりに等間隔に配置されるとともに、第３金型１０４の上面から凹部１２１の開口に向かって（図５の上方向に向かって）、延びる突起である。
【００６２】
位置決めピン１４２は、図５に示すように、下金型１０２および吸気側突起１２３の中心軸線Ｌまわりの相対位置を調節するものである。位置決めピン１４２は吸気側突起１２３の底面（図５の下側の面）に設けられた柱状の部材であって、吸気側突起１２３の底面から下金型１０２に向かって（図５の下方向に向かって）延びるものである。さらに、位置決めピン１４２は、嵌合部１２２の位置決め穴１２５に挿通されるものである。
【００６３】
次に、上記の構成からなる鍛造用金型１０１における羽根車素材５０の鍛造について説明する。
鍛造用金型１０１を用いて羽根車素材５０を鍛造する場合には、最初に、吸気側突起２３および外周側突起４１における中心軸線Ｌまわりの相対位置が調節される。
【００６４】
具体的には、第１の実施形態と同様に、翼６１Ａのプロファイルに対応する吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置、および、当該相対位置に対応する第３金型１０４に設けられた位置決めピン１４２、および、下金型１０２に設けられた位置決め穴１２５の組み合わせが定められている。
この組み合わせに係る位置決め穴１２５に位置決めピン１４２を差し込むことにより、下金型１０２および第３金型１０４の相対位置が定められ、吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置が定められる。
【００６５】
吸気側突起２３および外周側突起４１が定められると、下金型２における凹部２１に羽根車素材５０を形成する金属素材が投入され、上金型３および下金型２により、羽根車素材５０が鍛造される。
【００６６】
上記の構成によれば、第３金型１０４と吸気側突起１２３とを一体に形成し、下金型１０２に対して第３金型１０４における中心軸線まわりの相対位置を変更する場合には、第３金型１０４と吸気側突起１２３とを一体にする場合と比較して、下金型１０２を径方向に小型化できる。そのため、鍛造用金型１０１の全体を小型化するとともに、鍛造用金型１０１の重量を軽減することができる。
【００６７】
なお、上述の第１および第２の実施形態のように、下金型２に対して第３金型４を中心軸線Ｌまわりに回転させて吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置を変更する、または、下金型１０２に対して第３金型１０４を中心軸線Ｌまわりに回転させて吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置を変更してもよいし、第３金型４や、第３金型１０４を交換することにより、吸気側突起２３および外周側突起４１の相対位置を変更してもよく、特に限定するものではない。
【符号の説明】
【００６８】
１，１０１ 鍛造用金型
２，１０２ 下金型（第１金型）
３ 上金型（第２金型）
４，１０４ 第３金型
２１，１２１ 凹部
２３，１２３ 吸気側突起
２５，１２５ 位置決め穴
４１，１４１ 外周側突起
４２，１４２ 位置決めピン
５０ 羽根車素材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削加工されることにより羽根車となる略円柱状に形成された羽根車素材の鍛造に用いられる鍛造用金型であって、
前記羽根車素材における吸気側端面および側面を形成する凹部を有する第１金型と、
前記羽根車素材における排気側端面を形成する第２金型と、
前記吸気側端面における前記羽根車素材の中心軸線まわりであって、前記羽根車の翼間に相当する部分から、前記凹部の内側に向かって突出する複数の吸気側突起と、
前記側面における前記排気側端面の近傍における前記羽根車の翼間に相当する部分から、前記凹部の内側に向かって突出する複数の外周側突起と、
が設けられ、
前記吸気側突起および前記外周側突起は、前記中心軸線まわりに相対位置が変更可能とされていることを特徴とする鍛造用金型。
【請求項２】
前記第１金型と組み合わされることにより、前記第１金型の凹部とともに前記羽根車素材における吸気側端面および側面を形成する内周面を有するとともに、
前記第１金型に対して前記中心軸線まわりに相対位置が変更可能な第３金型が設けられ、
前記吸気側突起および前記外周側突起の一方が前記第１金型と一体とされ、他方が前記第３金型と一体とされていることを特徴とする請求項１記載の鍛造用金型。
【請求項３】
前記第１金型および前記第３金型との間の隙間のうち、前記凹部および前記内周面と隣接する領域は、前記凹部の開口方向に向かって延びていることを特徴とする請求項２記載の鍛造用金型。
【請求項４】
前記第１金型および前記第３金型の一方には、他方に向かって延びる位置決めピンが設けられ、
前記第１金型および前記第３金型の一方には、前記位置決めピンが挿通される位置決め穴が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の鍛造用金型。
【請求項１】
切削加工されることにより羽根車となる略円柱状に形成された羽根車素材の鍛造に用いられる鍛造用金型であって、
前記羽根車素材における吸気側端面および側面を形成する凹部を有する第１金型と、
前記羽根車素材における排気側端面を形成する第２金型と、
前記吸気側端面における前記羽根車素材の中心軸線まわりであって、前記羽根車の翼間に相当する部分から、前記凹部の内側に向かって突出する複数の吸気側突起と、
前記側面における前記排気側端面の近傍における前記羽根車の翼間に相当する部分から、前記凹部の内側に向かって突出する複数の外周側突起と、
が設けられ、
前記吸気側突起および前記外周側突起は、前記中心軸線まわりに相対位置が変更可能とされていることを特徴とする鍛造用金型。
【請求項２】
前記第１金型と組み合わされることにより、前記第１金型の凹部とともに前記羽根車素材における吸気側端面および側面を形成する内周面を有するとともに、
前記第１金型に対して前記中心軸線まわりに相対位置が変更可能な第３金型が設けられ、
前記吸気側突起および前記外周側突起の一方が前記第１金型と一体とされ、他方が前記第３金型と一体とされていることを特徴とする請求項１記載の鍛造用金型。
【請求項３】
前記第１金型および前記第３金型との間の隙間のうち、前記凹部および前記内周面と隣接する領域は、前記凹部の開口方向に向かって延びていることを特徴とする請求項２記載の鍛造用金型。
【請求項４】
前記第１金型および前記第３金型の一方には、他方に向かって延びる位置決めピンが設けられ、
前記第１金型および前記第３金型の一方には、前記位置決めピンが挿通される位置決め穴が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の鍛造用金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−６２７０６（Ｐ２０１１−６２７０６Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１２９７７（Ｐ２００９−２１２９７７）
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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