JP2007077850A - スクロール圧縮機の組立方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 各部品の寸法精度を緩和して、より安価かつ短時間でスクロール圧縮機を組み立てる組立装置およびその組立方法を提供し、密閉容器の寸法変化を抑えて、高精度な組立を実現する。
【解決手段】 メインフレーム3に圧縮部4とシャフト6とを組み込んで圧縮ユニットを形成し、容器胴体21の一部を第1予熱ヒータ200で加熱したのち、容器胴体21を予熱した状態で圧縮ユニット10および/またはサブフレーム7を容器胴体21内に圧入する。
【選択図】 図2
【解決手段】 メインフレーム3に圧縮部4とシャフト6とを組み込んで圧縮ユニットを形成し、容器胴体21の一部を第1予熱ヒータ200で加熱したのち、容器胴体21を予熱した状態で圧縮ユニット10および/またはサブフレーム7を容器胴体21内に圧入する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、冷凍サイクルなどに用いられるスクロール圧縮機の組立方法に関し、さらに詳しく言えば、部品精度を緩和した安価な製品を用いて高精度に組み立てる組立技術に関する。
スクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとからなる2つの渦巻き状のスクロールラップを互いに噛み合わせてラップ間に三日月状の圧縮空間を形成し、旋回スクロールを固定スクロールに対して公転させる旋回運動により、その圧縮空間をラップの外側から中心に向かうにしたがい容積を漸次減少させて冷媒を圧縮する原理を利用した圧縮機である。
例えば特許文献1に示すように、このスクロール圧縮機は、縦置きとして設置される円筒状の密閉容器の内部にメインフレームの上側に固定スクロールと旋回スクロールとを有する圧縮ユニットが設けられ、メインフレームの下側にシャフトを介して圧縮部を駆動する電動機が設けられている。
メインフレームにはシャフトの一端側を軸支する主軸受けが設けられており、密閉容器内にはさらにシャフトの他端側を軸支する副軸受けを有するサブフレームが設けられている。
通常、メインフレームおよびサブフレームは容器胴体に溶接固定されるが、両者を溶接する際、主軸受けと副軸受けとがそれらの軸線が一致するように互いに芯出しされた状態で固定する必要がある。
そこで、特許文献1においては、密閉容器の端部開口を固定台の基準面に当接させながら圧入し、溶接することで、圧縮ユニットとサブフレームを芯出ししていた。これによれば、圧縮ユニット側とサブフレーム側の軸芯のずれを簡単に修正できるばかりでなく、短時間で組み立てることができる。
しかしながら、この組立方法は、密閉容器の内径に対して、圧縮ユニットのメインフレームの外径とサブフレームの外径をそれぞれ圧入するに最適な寸法に部品精度を管理する必要がある。
すなわち、密閉容器の内径に対して、メインフレームまたはサブフレームの外径が大きすぎると、メインフレームまたはサブフレームを密閉容器内部に圧入することができない。したがって、従来では密閉容器の内径、サブフレームおよびメインフレームの外径には厳しい部品精度が要求されていた。
また、別の問題として、密閉容器には、圧縮ユニットを圧入する前に電動機のステータが焼嵌めされるが、その際、密閉容器は高温に加熱膨張されるため、熱膨張・熱収縮によって密閉容器が歪むおそれがある。そのため、密閉容器が歪んだ場合には、組立装置の基準面との間で誤差が生じ、組立精度が低下するおそれもあった。
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、各部品の寸法精度を緩和して、より安価かつ短時間でスクロール圧縮機を組み立てる組立装置およびその組立方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、密閉容器の塑性変形を抑えて、高精度な組立を実現することにある。
上述した課題を解決するため、本発明は以下に示すいくつかの特徴を備えている。円筒状の容器胴体の両端に蓋体を備えた密閉容器内に、固定スクロールと旋回スクロールとを有する圧縮部と、シャフトを介して上記旋回スクロールを駆動する電動機と、上記シャフトの一端を軸支する主軸受けを有して上記圧縮部を支持するメインフレームと、上記シャフトの他端を軸支する副軸受けを有するサブフレームとを備えるスクロール圧縮機の組立方法において、上記メインフレームに上記圧縮部と上記シャフトとを組み込んで圧縮ユニットを形成したのち、上記容器胴体の少なくとも一部を所定温度に予熱した状態で上記圧縮ユニットを上記容器胴体内に圧入することを特徴としている。
請求項2に記載の発明は、上記請求項1において、上記容器胴体の少なくとも一部を所定温度に予熱した状態で上記サブフレームを上記容器胴体内に圧入することを特徴としている。
請求項3に記載の発明は、上記請求項1または2において、上記予熱温度は、上記ステータの焼嵌め、上記圧縮ユニットの焼嵌め温度以下であることを特徴としている。
本発明には、次の特徴も含まれる。請求項4に記載の発明は、円筒状の容器胴体の両端に蓋体を備えた密閉容器内に、固定スクロールと旋回スクロールとを有する圧縮部と、シャフトを介して上記旋回スクロールを駆動する電動機と、上記シャフトの一端を軸支する主軸受けを有して上記圧縮部を支持するメインフレームと、上記シャフトの他端を軸支する副軸受けを有するサブフレームとを備えるスクロール圧縮機の組立方法において、
上記容器胴体の一部を加熱膨張させたのち、上記電動機のステータと上記サブフレームとを上記容器胴体に挿入して、上記容器胴体内に上記ステータと上記サブフレームとを焼嵌めすることを特徴としている。
上記容器胴体の一部を加熱膨張させたのち、上記電動機のステータと上記サブフレームとを上記容器胴体に挿入して、上記容器胴体内に上記ステータと上記サブフレームとを焼嵌めすることを特徴としている。
請求項5に記載の発明は、上記請求項4において、上記サブフレームに対向する上記容器胴体の一部を溶接して、上記サブフレームを本固定することを特徴としている。
請求項1または2に記載の発明によれば、メインフレームとサブフレームの圧入時に、容器胴体の一部を予熱して、容器胴体を微少に熱膨張させることにより、メインフレームとサブフレームの外径寸法精度を緩めても、確実に圧入することができるばかりでなく、調芯精度は落ちないので、より製造コストを抑えることができる。
ここで、本発明において、予熱とは、容器胴体を熱膨張・熱収縮の熱サイクルを繰り返し負荷しても、容器胴体の塑性変形が起きない程度の温度である。
より好ましくは、予熱温度は、ステータの焼嵌め温度以下をいい、容器胴体の材質によって温度は異なるが、例えば50〜150℃の範囲であることが好ましい。
請求項4〜5に記載の発明によれば、容器胴体の一部を加熱膨張させたのち、ステータと共にサブフレームを同時に焼嵌めすることにより、組立工程を簡略化することができるばかりでなく、容器胴体にかかる熱疲労を最小限に抑えることができる。
本発明において、加熱膨張とは、容器胴体の一部を焼嵌め温度に加熱して、その内径をステータの外径よりも大径に膨張させる温度範囲をいう。
次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。まず、図1の断面図に本発明によって組み立てられるスクロール圧縮機の内部構造を示し、これについて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、上述した従来例と同一もしくは同一と見なされる箇所には同じ参照符号を用いている。
図1に示すように、このスクロール圧縮機1は、縦置きされる円筒状の密閉容器2を有し、その内部にメインフレーム3,圧縮部4,電動機5,シャフト(回転駆動軸)6およびサブフレーム7が収納されている。なお、密閉容器2内には、このほかに電動機5を駆動するための電源ケーブル,潤滑用の潤滑油などが収納されているが、これらは本発明にとって重要な構成要素ではないため特に図示はせず、またその説明も省略する。
密閉容器2は円筒状の容器胴体21と、同容器胴体21の両端側に一体的に取り付けられる上蓋22および下蓋23とを備えている。容器胴体21は厚手の鋼板を円筒状に加工し両端を溶接してなる円筒体もしくはシームレスの円筒体のいずれであってもよい。上蓋22および下蓋23は、最終工程において容器胴体21に溶接される。
メインフレーム3は、外周がほぼ真円状に形成された円盤状のフレームを有し、その中央にはシャフト6の主軸61を軸支する主軸受け31が形成されている。メインフレーム3の上面側には、旋回スクロール42の鏡板421が自転防止用のオルダムリング33を介して収納される収納凹部32が形成されている。メインフレーム3は容器胴体21内に圧入されるため、その外径は容器胴体21の内径よりも若干大きく形成される。
収納凹部32の中央はさらに一段低く形成されており、シャフト6のクランク軸62と、旋回スクロール42のボス423とが旋回運動可能な状態で格納されている。また、メインフレーム3には、シャフト6内に形成されている導油孔63によりメインフレーム3の上部に供給された潤滑油を密閉容器2の底部側に戻すための図示しない排油通路が設けられている。また、内部高圧型の場合、メインフレーム3には圧縮部4の密閉作動室44で生成された高圧冷媒を電動機室に導くための図示しない冷媒通路が設けられる。
この例において、メインフレーム3は例えば削りだし加工によって形成され、その外周面は平滑であるが、メインフレーム3の外周面と容器胴体21の内面との間に所定幅の隙間が生ずるような凹部を設け、この凹部を溶接個所としてもよい。
これによれば、凹部を溶接個所とすることにより、溶接によって生じる歪みを凹部で逃がすことができる。なお、凹部の幅(深さ)が大きすぎるとスパッタ混入などの不良原因となるため、凹部の幅は0.1〜0.3mm程度が好ましい。
圧縮部4は、固定スクロール41と旋回スクロール42との組み合わせ体よりなる。固定スクロール41は、円盤状の鏡板411の下面に一体的に形成された渦巻状のスクロールラップ412を有し、そのほぼ中央には内部で生成された高圧冷媒を吐出するための吐出口413が設けられている。
旋回スクロール42は、円盤状の鏡板421の上面に一体的に形成された渦巻状のスクロールラップ422を有し、鏡板421の背面中央には、シャフト6のクランク軸62が差し込まれる円筒状のボス423が形成されている。この固定スクロール41と旋回スクロール42の各スクロールラップ412,422同士を互いに噛み合わせることにより、内部に冷媒を圧縮するための密閉作動室44が形成される。
固定スクロール41の背面側(反旋回スクロール42側で、図1では上面)には、圧縮ユニットの水平出し工程において用いられる水平基準面43が形成されている。水平基準面43は、固定スクロールの中央部分に設けられることが好ましいが、外周側に環状として設けられていてもよい。
メインフレーム3および固定スクロール41には、圧縮部4をメインフレーム3に固定するためのネジ孔34,45がそれぞれ設けられており、スクロールラップ412,422の調芯作業後に、各ネジ孔34,45同士がネジ8によって固定される。
電動機5には、容器胴体21の内周面に沿って取り付けられるステータ51と、同ステータ51の中心に同軸的に配置されるロータ52とを備えたインナーロータ型の電動機が用いられ、ロータ52の中心には、シャフト6が例えば焼嵌めにより一体的に取り付けられている。
シャフト6は、ロータ52が取り付けられる主軸61と、主軸61の上端側に偏心した状態で一体的に形成されるクランク軸62とを備えている。この例において、クランク軸62は、主軸61の外径(回転半径)よりも外側に張り出すように形成されている。
したがって、そのクランク軸62をメインフレーム3の図1において下側から挿通することができないため、この例においては、メインフレーム3に圧縮部4を組み付けて圧縮ユニットとする前に、シャフト6をメインフレーム3の主軸受け31に挿通しておく必要がある。
サブフレーム7は、外周が容器胴体21の内周面に沿って固定される例えば円盤状のフレームを有し、その中央にはシャフト6の主軸61の他端側を軸支する副軸受け71が形成されている。サブフレーム7の下面(反電動機5側で、図1では下面)には、サブフレーム7の水平出し工程において用いられる水平基準面72が形成されている。
上記構成のスクロール圧縮機1の組み立てには、次に一例として説明する組立装置が用いられる。図2は組立装置の前半部の正面図であり、図3は図2の側面図である。図4は、組立装置の後半部の正面図である。なお、図中に示されている一点鎖線は、組み立てられるスクロール圧縮機1の中心線である。
図2〜図4に示すように、この組立装置100は、密閉容器2の容器胴体21の一部を予熱する第1予熱部200と、容器胴体21内に圧縮ユニット10(メインフレーム3,圧縮部4およびシャフト6を予め組み立ててなる圧縮ユニット)を圧入する圧縮ユニット圧入部300と、圧縮ユニット10が取り付けられた容器胴体21を再度予熱する第2予熱部400と、第2予熱部400で温められた容器胴体21内にサブフレーム7を圧入するサブフレーム圧入部500とからなる組立モジュールを備えている。
この例において、これら各組立モジュールは、容器胴体21を一方から他方に向かって運搬しながらスクロール圧縮機10として組み立てるコンベア方式に配置されている。第1予熱部200と圧縮ユニット圧入部300との間には、予熱された容器胴体21を搬送する第1搬送手段110が設けられており、圧縮ユニット圧入部300からサブフレーム圧入部500の間には第2搬送手段120が設けられている。
第1搬送手段110は、頑丈な金属製のZ軸フレーム111と、同Z軸フレーム111に沿って上下(Z軸方向)に昇降可能に取り付けられたX軸フレーム112とを有し、X軸フレーム112には、X軸フレーム112に沿って左右(X軸方向)に移動可能に取り付けられた搬送部113が設けられている。
図3に示すように、X軸フレーム112は圧縮ユニット圧入部300の前面側に設けられており、搬送部113によって搬送される容器胴体21を圧縮ユニット圧入部300の容器保持手段310に受け渡すことができる位置に配置されている。
搬送部113は図示しない駆動手段によって駆動され、先端(図2では下端)には、容器胴体21の内側をチャックして固定する固定シリンダ114が設けられている。固定シリンダ114は、全体が駆動手段を介して上下方向(Z軸方向)に移動可能に設けられており、第1予熱部200で温められた容器胴体21を吊り持ちした状態で、次の圧縮ユニット圧入部300に搬送する。
第2搬送手段120は、水平な作業台121に設置された圧縮ユニット固定台130をX軸方向に左から右へ搬送するベルトコンベアからなる。この例において、第2搬送手段120はベルトコンベア方式を採用しているが、これ以外にチェーン方式やリニア方式でもよく、圧縮ユニット固定台130を搬送可能な構成であれば、その仕様は特に限定されない。
圧縮ユニット固定台130は、図6および図7に示すように、作業台121の流れに伴って移動するパレット131と、固定スクロール41を下向きにした状態で圧縮ユニット10が載置される載置台132とを備えている。パレット131と載置台132には、固定スクロール41を下向きに載置した際、その一部を逃がすための開口部133が設けられている。
載置台132は、パレット131の中央部において一段高くなるように形成されており、その上面には圧縮ユニット10の水平出しをするための水平基準面134が設けられている。この水平基準面134に沿って固定スクロール41の水平基準面43がセットされ、この水平基準面134と水平基準面43の2つの面により圧縮ユニット10の水平状態が保証される。
圧縮ユニット固定台130には、載置台132に設置された圧縮ユニット10を固定する圧縮ユニット固定手段としてのチャック爪140が設けられている。チャック爪140は先端にフック141を有し、フック部141を固定スクロール41の外周面に形成されたチャック溝414に係止することにより、圧縮ユニット10が載置台132に固定される。
この例において、チャック爪140は、固定スクロール41の外周面に沿って円周方向に90°間隔で4カ所設けられているが、120°間隔で3カ所であっても良く、その数は任意に設定できる。また、圧縮ユニット固定手段は、水平基準面43,134とを密着させることができる構造であれば、その形態は任意である。
図2〜図5を参照して、第1予熱手段200は、容器胴体21が取り付けられる第1ベース210と、同第1ベース210の中央から容器胴体21の内側に向かって突設された第1ヒータ220とを備えている。
第1ベース210は、中央に容器胴体21が差し込まれる円筒状の係止部211が設けられており、係止部211には、容器胴体21の外周面が係止される係止面212と、容器胴体21の下端面21bに沿って当接する段差面213とが設けられている。
したがって、容器胴体21を係止部211の上端側から差し込み、その下端面21bを段差面213と当接する位置まで差し込むことにより、係止部211に容器胴体21が水平かつ垂直に立てた状態で保持される。
第1ヒータ220は、円筒状の支柱221の周りに高周波誘導コイル222が螺旋状に巻回された高周波誘導ヒータからなり、第1ベース210の下端から容器胴体21の内側に向かって所定高さに突設されている。
この例において、第1ヒータ220は容器胴体21の内側に差し込まれ、容器胴体21を内側から加熱するようにしているが、これ以外に、容器胴体21の外周側に高周波誘導コイル222を配置して、外側から加熱するようにしてもよい。
また、第1ヒータ220は、高出力で立ち上がりが早い高周波誘導ヒータが用いられているが、一般的な電熱コイルなどを用いてもよく、第1ヒータ220は容器胴体21を加熱できる構成を備えていれば、その具体的な構成は仕様に応じて任意である。より好ましくは、第1ヒータ220もしくは第1ベース210には、容器胴体21の温度を計測する熱電対などの温度センサが設けられていることがよい。
次に、図2に示すように、圧縮ユニット圧入部300は、容器胴体21を把持する容器保持手段310と、容器胴体21内に向けて圧縮ユニット10を圧入する圧入手段320とが設けられている。
これら容器保持手段310と圧入手段320は、垂直に立設された支持フレーム301のガイドレール302,302(303,303)に図示しない駆動手段を介して、それらが独立的に上下に昇降可能に設けられている。
容器保持手段310は、左右一対の容器保持アーム311,311を備えている。容器保持アーム311,311は、それぞれ一端側を回転支軸として、他端側が回動するように形成されている。これら各容器保持アーム311,311は所定の駆動手段(例えばエアシリンダーなどをアクチュエータ)を介して駆動されるが、この例では任意であるため、図示しない。
容器保持アーム311,311は、例えば円弧状のアームとして左右対称に形成されており、容器胴体21を両側から把持して、容器胴体21の中心軸線が圧縮機の中心軸線Zと同軸に位置決めするように取り付けられている。
図7を併せて参照して、圧入手段320は、ガイドレール303,303に移動可能に設けられた昇降ベース321と、同昇降ベース321の下側に一体的に取り付けられた圧入ヘッド322とを有し図示しない駆動手段によってガイドレール303,303に沿って上下(Z軸方向)に昇降可能に設けられている。
圧入ヘッド322は、昇降ベース321に沿って水平に取り付けられた円盤体からなり、その周縁部には容器胴体21の上端21aを押圧する水平な押圧面323が設けられている。
再び図2および図3に示すように、圧縮ユニット圧入部300は、容器胴体21に圧入された圧縮ユニット10を固定するための溶接手段330が設けられている。この例において、溶接手段330は、圧縮機中心軸Zを中心とする円周上に90°間隔で4カ所配置され、その先端には溶接トーチ331が設置されている。なお、溶接手段330の種類および配置形態は仕様に応じて任意に設定可能である。
支持フレーム301には、圧縮ユニット圧入部300を制御するための制御コンソール340が設けられている。制御コンソール340には、表示モニターは各種操作パネル,計器類などが一体に組み込まれており、各種設定値を入力することにより、プレス圧や溶接条件などが設定できるようになっている。
次に、図4を参照して、第2予熱部400は、コ字状に形成された支持フレーム401に一体的に取り付けられた第2ヒータ410と、パレット130に乗って搬送されてきた容器胴体21を第2ヒータ410に向かって持ち上げる第2昇降手段420とを備えている。
第2ヒータ410は、円筒状の支柱411の周りに高周波誘導コイル412が螺旋状に巻回された高周波誘導ヒータからなり、支持フレーム401の上部から下に向かって凸に形成され、その先端が容器胴体21の上端から内側に向かって差し込まれる。
この例において、第2ヒータ410も第1ヒータ220と同じ高周波誘導ヒータからなるが、これ以外に、電熱コイルなどを採用してもよく、仕様に応じて任意に変更可能である。
第2昇降手段420は、容器胴体21をパレット130ごと支持する支持テーブル421と、同支持テーブル421を例えば空気圧などの図示しない駆動手段を介して上下方向(Z軸方向)に昇降駆動する駆動部422とを備えている。
次に、図9を併せて参照して、サブフレーム圧入部500は、コ字状に形成された支持フレーム501に図示しない駆動手段を介して上下方向(Z軸方向)に昇降可能に取り付けられた昇降ベース510に一体的に取り付けられた圧入ヘッド520と、同圧入ヘッド520を介して容器胴体21内に挿入されたサブフレーム7を容器胴体21に固着するための溶接部530とを備えている。
圧入ヘッド520は、サブフレーム7を吊り持ちした状態で支持するサブフレーム固定台540が設けられている。サブフレーム固定台540は、容器胴体21内に差し込まれるように周縁の押圧面521よりも一段高く形成されており、その先端側の外周には、サブフレーム7の水平基準面72に沿って当接する水平基準面541が設けられている。
サブフレーム固定台540の中央は一段低く凹まされており、その中央にはサブフレーム7の副軸受け71を固定するサブフレーム固定手段550が設けられている。サブフレーム固定手段550は、上記圧縮ユニット圧入部300で説明したものと同じチャック爪構造を有し、図示しない駆動手段により駆動され、副軸受け71の外周面を把持するように設けられている。
また、サブフレーム固定台540は、磁性体(マグネット)からなり、図示しないがサブフレーム固定台540には、電磁石用のマグネットコイルが設けられている。すなわち、そのコイルに通電することにより、サブフレーム固定台540は電磁石となり、サブフレーム7を磁気的に吸着保持する。
溶接部530は、先の圧縮ユニット圧入部300の溶接手段330と同じ構成からなり、圧縮機中心軸Zを中心とする円周上に90°間隔で4カ所設けられている。各溶接部530の先端には、容器胴体21とサブフレーム7とを溶接するための溶接トーチ531がそれぞれ設けられている。
次に、図1〜図9を参照して、上記組立装置100を使用してのスクロール圧縮機1の組立手順の一例について説明する。
まず、組立装置100による組立を始める前準備として実施される前組立工程について説明する。前組立工程には、メインフレーム3に圧縮部4とシャフト6とを組み込んで圧縮ユニット10とする圧縮ユニット組立工程と、シャフト6の主軸61に電動機5のロータ52を一体的に取り付けるロータ取付工程と、密閉容器2の容器胴体21内に電動機5のステータ51を一体的に取り付けるステータ取付工程とが含まれる。
圧縮ユニット組立工程においては、メインフレーム3の主軸受け31にシャフト6の主軸61を挿通し、クランク軸62を旋回スクロール42のボス423に連結した後、固定スクロール41をメインフレーム3に取り付ける。
この例によると、シャフト6はクランク軸62が主軸61の外径よりも外側に張り出すように形成されているため、シャフト6を先にメインフレーム3に取り付ける必要があるが、主軸61の外径内にクランク軸62が設けられている場合には、メインフレーム3に圧縮部4を組み込んだ後に、メインフレーム3の主軸受け31にシャフト6を挿通してもよい。
圧縮ユニット組立工程を終えたのち、図示しない調芯装置を有する圧縮ユニット調芯工程で、固定スクロール41と旋回スクロール42との相対的なラップ位置を位置決め(調芯)する。しかるのち、固定スクロール41と旋回スクロール42をボルトなどで固定して、圧縮ユニット10の調芯が終わる。
また、ロータ取付工程は専用のロータ取付装置を用いて行われ、この例において、ロータ51は圧縮ユニット10の主軸61に対して焼嵌めによって一体的に取り付けられる。ステータ取付工程も専用のステータ取付装置を用いて行われ、この例において、ステータ52も容器胴体21の内面に焼嵌めによって一体的に取り付けられる。
なお、ステータ取付工程は、この前組立工程ではなく、別実施例として後に説明するステータ組立工程(図10〜図12)で実施してもよい。
上述した前組立工程を経て完成した容器胴体21を、まず、第1予熱手段200の第1ベース210に取り付ける。それには、まず、容器胴体21の下端21bを下にした状態で、第1ベース210の上から差し込むことにより、容器胴体21の下端面21bが段差面213に当接して停止し、図5に示すように、容器胴体21が第1ベース210にセットされる。
容器胴体21を第1ベース210にセットし、制御コンソール340に各種設定条件(予熱温度、予熱時間、圧入速度など)を入力した後、図示しない開始ボタンを操作する。これにより、図示しない制御部は、第1ヒータ220に通電を開始し、設定温度T℃まで容器胴体21を加熱する。
本発明において、予熱温度Tは、少なくともステータの焼嵌め時の焼嵌め温度以下とし、例えば50〜150℃の範囲であることが好ましい。これによれば、容器胴体を微少に熱膨張させることにより、メインフレームとサブフレームの外径寸法精度を緩めても、調芯精度は落とさず圧入できるので、より製造コストを抑えることができる。
所定の予熱温度Tまで容器胴体21が所定温度まで加熱されると、第1搬送手段110の搬送部113が容器胴体21の上部に移動したのち、固定シリンダ114を容器胴体21の内側に差し込み、図示しない内張チャックを介して容器胴体21を内側から固定し、吊り持ちする。
その状態で、搬送部113は速やかに移動を開始し、圧縮ユニット圧入部300の容器保持アーム311,311の前方に容器胴体21を移動させ、各容器保持アーム311,311の内側に容器胴体21を移動する。
各容器保持アーム311,311の内側に容器胴体21が搬送されると、各容器保持アーム311,311は、互いに内側に向かって閉じて容器胴体21を把持する。その後、搬送部113の内張チャックを解除し、容器胴体21を容器保持手段300に受け渡す。
次に、容器保持手段310は、容器胴体21を圧縮ユニット10に向かって下降し始め、容器胴体21の下端21bがメインフレーム3の縁に当接した時点で下降を一旦止まる。
代わって、圧入ヘッド322が下降を開始し、その押圧面323にて容器胴体21の上端面21aを押圧しながら容器胴体21をさらに下に向かって押し込み、容器胴体21内に圧縮ユニット10を圧入する。この圧入は、容器胴体21の下端面21bが圧縮ユニット固定台130の受け面135に当接するまで行われる。
このとき、容器胴体21は予熱工程により予熱されているため、圧入時に容器胴体21に係る負荷を低減できるばかりでなく、メインフレーム3の外径寸法を高精度にすることなく、確実に圧入作業を行うことができる。
圧縮ユニット10が圧入されると、圧入ヘッド322で容器胴体21を押し付けた状態のまま、溶接手段330の各溶接トーチ331がメインフレーム3の側面に移動し、アークスポット溶接により、容器胴体21と圧縮ユニット10のメインフレーム3とを一体的に溶接する。しかるのち、圧入ヘッド322は初期状態まで持ち上げられる。
内部に圧縮ユニット10が収納された容器胴体21は、パレット130によって次の第2予熱部400に搬送される。パレット130が第2予熱部400の所定位置に到達すると、昇降手段420が駆動し、容器胴体21はパレット130ごと上に持ち上げられ、図8に示すように、その上端21aの開口部から第2ヒータ410が所定深さ差し込まれた状態で停止する。
容器胴体21が停止すると、第2ヒータ410に通電が開始され、容器胴体21の上部を加熱する。このときの加熱温度Tも少なくともステータの焼嵌め時の焼嵌め温度以下とし、例えば50〜150℃であることが好ましい。容器胴体21が所定の予熱温度に達するのを確認すると、昇降手段420はパレット130を下降して作業台121に戻したのち、パレット130を次のサブフレーム圧入部500に搬送する。
パレット130がサブフレーム圧入部500の所定位置に到達すると、パレット130は一旦停止したのち、サブフレーム圧入工程が開始される。なお、圧入ヘッド520には、予めサブフレーム7が取り付けられている状態とする。
図9に示すように、まず、圧入ヘッド520が下降し、サブフレーム7の外周が容器胴体21の上端21aに当接し、圧入ガイドGを案内しつつ、そこからさらに下に移動することで、サブフレーム7が容器胴体21の内部に圧入される。サブフレーム7の圧入は、容器胴体21の上端面21aがサブフレーム固定台540の押圧面521に当接するまで行われる。
次に、圧入ヘッド520は容器胴体21を押し付けた状態のまま、溶接手段530の各溶接トーチ531がサブフレーム7の側面に移動し、アークスポット溶接により、容器胴体21とサブフレーム7とを一体的に溶接する。しかるのち、圧入ヘッド520は初期位置まで持ち上げられる。
一連の工程によって、圧縮ユニット10とサブフレーム7とが容器胴体21に組み付けられる。組立が完了すると、パレット130は完成した容器胴体21を乗せたまま、サブフレーム圧入部500から搬出され、その他の部品の取り付けなどを行い、最後に容器胴体21の両端に上蓋22と下蓋23を溶接することでスクロール圧縮機100の完成体となる。
この実施形態において、容器胴体21には予め電動機5のステータ51が一体的に取り付けられているが、ステータ51の焼嵌め作業と同時にサブフレーム7を容器胴体21に取り付けてもよい。このような態様も本発明に含まれる。
以下にその実施形態について説明する。図10は、本発明の第2組立装置の概略図であり、図11〜図13は組立工程を模式的に示した模式図である。この第2組立装置600は、容器胴体21を加熱する加熱部700と、加熱された容器胴体21にステータ51とサブフレーム7とを同時に組み込む焼嵌め部800とを備えている。なお、第2組立装置600は先の組立装置100の前工程として一体的に設けられていてもよいし、別に設けられていてもよい。
図11を併せて参照して、加熱手段700は、容器胴体21が取り付けられる第2ベース710と、同第2ベース710の中央から容器胴体21の内側に向かって突設された加熱ヒータ720とを備えている。
第2ベース710は、中央に容器胴体21が下向きに差し込まれる円筒状の係止部711が設けられており、係止部711には、容器胴体21の外周面が係止される係止面712と、容器胴体21の下端面21aを受け止める段差面713とが設けられている。
したがって、容器胴体21を係止部711の上端側から差し込み、その下端面21aが段差面713と当接する位置まで差し込むことにより、係止部711に容器胴体21が垂直に立てた状態で支持される。
加熱ヒータ720は、円筒状の支柱721の周りに高周波誘導コイル722が螺旋状に巻回された高周波誘導ヒータからなり、第2ベース710の下端から容器胴体21の内側に向かって所定高さに突設されている。
この例において、加熱ヒータ720は容器胴体21の内側に差し込まれ、容器胴体21を内側から加熱するようにしているが、容器胴体21の外周側に高周波誘導コイル722を配置して、外側から加熱するようにしてもよい。
また、加熱ヒータ720は、高出力で立ち上がりが早い高周波誘導ヒータが用いられているが、一般的な電熱コイルなどを用いてもよく、加熱ヒータ720は容器胴体21を加熱できる構成を備えていれば、その具体的な構成は仕様に応じて任意である。より好ましくは、加熱ヒータ720もしくは第2ベース710には、容器胴体21の温度を計測する熱電対などの温度センサが設けられていることがよい。
加熱手段700は、加熱膨張された容器胴体21を次の焼嵌め部800に搬送するための搬送部730を備えている。この例において、搬送部730は、頑丈な金属製のZ軸フレーム731と、同Z軸フレーム731に沿って上下に昇降可能に取り付けられたX軸フレーム732とを有し、X軸フレーム732には、X軸フレーム732に沿って左右に移動可能に取り付けられた搬送部733が設けられている。
搬送部733の先端には、内張チャック方式の固定シリンダ734が設けられており、固定シリンダ734を介して容器胴体21が搬送部733に吊り持ち保持される。
焼嵌め部800は、加熱膨張された容器胴体21内にステータ51とサブフレーム7とを同時に挿入する挿入部810と、挿入後の容器胴体21を冷却する冷却部830と、サブフレーム7を容器胴体21に固定する溶接部840とからなる。
挿入部810は、サブフレーム7およびステータ51が載置される載置台811を備えている。載置台811は、円盤状に形成されたベース812を有し、ベース812の中央には、円筒状の固定台813が一段高く形成されており、ベース812と固定台813との間には、容器胴体21の下端面21aを受け止める受圧面814が設けられている。
固定台813の上端面には、環状に形成された水平基準面815が設けられており、この水平基準面815に沿ってサブフレーム7が載置される。固定台813の中央は、一段凹まされ、そこにサブフレーム7の副軸受け71を固定するチャック爪816と、副軸受け71内に沿って挿入されるガイドピン817が設けられている。
載置台811には、ステータ51を支持するためのステータ支持台820がさらに設けられている。ステータ支持台820は、上記固定台813の底面から立設された少なくとも2片の板状体からなり、先端(上端)がサブフレーム7の挿通孔73を通ってステータ51の下端面に当接するように設けられている。これにより、ステータ51はステータ支持台820により所定高さに持ち上げられた状態で水平に支持される。
この例において、ステータ支持台820は、固定台813の底部から立設され、ステータ51の底面を支持するようになっているが、ステータ51の焼嵌めに際しては、容器胴体21は高温に加熱されるため、容器胴体21の端部21aが熱膨張により変形して、サブフレーム7と容器胴体21との平行度が高精度に保てないおそれもある。
そこで、図13に示すように、ステータ支持台820の下端部を固定台813内に引き込み可能に取り付けて、熱膨張による寸法誤差が生じた場合には、焼嵌め後にステータ支持台820を引き込み、溶接時に再度容器胴体21の端部21bを押圧してサブフレーム7の平行度を確保するようにしてもよい。
冷却部830は、図示しない送風ユニットなどによるもので、高温状態にある容器胴体21を強制的に冷却する冷却装置である。これによれば、熱膨張した容器胴体21を急速に冷却することにより、熱膨張・熱収縮による寸法変化をできるだけ小さく抑えることができる。
溶接部840は、コ字状に形成された支持フレーム841に図示しない駆動手段を介して昇降可能に取り付けられた押圧部842と、容器胴体21の側面からサブフレーム7をスポット溶接する溶接部843とを備えている。溶接部843は、圧縮機中心軸Zを中心とする円周円上に90°間隔で4カ所設けられている。溶接部843の先端には、容器胴体21とサブフレーム7とを溶接するための溶接トーチ844がそれぞれ設けられている。
図10〜図12を参照しながら、この第2組立装置を用いた容器胴体21の組立手順の一例について説明する。まず、容器胴体21を端部21aが下を向くように加熱部700の第2ベース710にセットする。次に、挿入部810の載置台811にサブフレーム7とステータ51をそれぞれセットしたのち、組立開始ボタンを押す。
これにより、加熱ヒータ720への通電が開始され、容器胴体21が加熱される。ここで、加熱ヒータ720は、容器胴体21を焼嵌め温度T1に加熱する。この例において、焼嵌め温度T1は、例えば250〜350℃であることが好ましい。
すなわち、焼嵌め温度T1が250℃未満であると、容器胴体21の熱膨張が十分でないため、焼嵌めすることができない。逆に、焼嵌め温度T1が350℃よりも大きいと、熱膨張が大きくなりすぎ、容器寸法の精度が著しく低下するおそれがある。
容器胴体21が上記焼嵌め温度T1に加熱膨張されると、搬送部733が容器胴体21の上部まで移動し、固定シリンダ734に固定された状態で吊り持ちされる。そのまま、容器胴体21は、次の挿入部810の載置台811の直上に移動し一旦停止したのち、そのまま垂直に下降を始める。
このとき、容器胴体21は加熱膨張されているため、ステータ51に接触することなく、載置台811まで降下し、その下端面21aが載置台811の受圧面814に当接した位置で停止する。
容器胴体21が放熱により、熱収縮するに伴い、ステータ51は容器胴体21の内周面に沿って一体的に固定される。ステータ51が固定されると、載置台811は図示しない駆動手段を介して水平方向に移動を開始し、冷却部830へと搬送され、容器胴体21に残った残熱が強制空冷ファンなどによって取り除かれる。
冷却後、載置台811は再び水平に移動し、容器胴体21を次の溶接部840へと搬送する。溶接部840の所定位置に載置台811が到着すると、一旦停止し、押圧部842が下降して容器胴体21の上端21bを押圧固定する。
押圧状態のまま、溶接トーチ844がサブフレーム7の側面に移動して、容器胴体21とサブフレーム7とを溶接固定する。これにより、容器胴体21にステータ51とサブフレーム7とが同時に組み込まれる。
以降は、先に説明した組立装置100の予熱工程を経て圧縮ユニット10を圧入すれば容器胴体21としての完成体が得られるため、より組立工程を簡略化することができる。
この例において、組立装置100,600は組立安定性を確保するため、圧縮ユニット10を下向きにした状態で圧入するようにしているが、圧縮ユニット10を上向きにセットして圧入するようにしてもよく、本発明の組立手順を経れば、その向きや位置などは特に限定されない。
1 スクロール圧縮機
2 密閉容器
21 容器胴体
22 上蓋
23 下蓋
3 メインフレーム
4 圧縮部
5 電動機
51 ステータ
52 ロータ
6 シャフト
61 主軸
62 クランク軸
7 サブフレーム
71 副軸受け
72 水平基準面
72 挿通孔
100 組立装置
110 第1搬送手段
120 第2搬送手段
121 作業台
200 第1予熱部
210 ベース
220 第1ヒータ
300 圧縮ユニット圧入部
310 容器保持手段
320 圧入手段
400 第2予熱部
410 第2ヒータ
420 昇降手段
500 サブフレーム圧入部
510 昇降ベース
520 圧入ヘッド
530 溶接手段
600 第2組立装置
700 加熱部
710 ベース
720 加熱ヒータ
730 搬送手段
800 焼嵌め部
810 挿入部
820 ステータ支持台
830 冷却部
840 溶接部
2 密閉容器
21 容器胴体
22 上蓋
23 下蓋
3 メインフレーム
4 圧縮部
5 電動機
51 ステータ
52 ロータ
6 シャフト
61 主軸
62 クランク軸
7 サブフレーム
71 副軸受け
72 水平基準面
72 挿通孔
100 組立装置
110 第1搬送手段
120 第2搬送手段
121 作業台
200 第1予熱部
210 ベース
220 第1ヒータ
300 圧縮ユニット圧入部
310 容器保持手段
320 圧入手段
400 第2予熱部
410 第2ヒータ
420 昇降手段
500 サブフレーム圧入部
510 昇降ベース
520 圧入ヘッド
530 溶接手段
600 第2組立装置
700 加熱部
710 ベース
720 加熱ヒータ
730 搬送手段
800 焼嵌め部
810 挿入部
820 ステータ支持台
830 冷却部
840 溶接部
Claims (5)
- 円筒状の容器胴体の両端に蓋体を備えた密閉容器内に、固定スクロールと旋回スクロールとを有する圧縮部と、シャフトを介して上記旋回スクロールを駆動する電動機と、上記シャフトの一端を軸支する主軸受けを有して上記圧縮部を支持するメインフレームと、上記シャフトの他端を軸支する副軸受けを有するサブフレームとを備えるスクロール圧縮機の組立方法において、
上記メインフレームに上記圧縮部と上記シャフトとを組み込んで圧縮ユニットを形成したのち、上記容器胴体の少なくとも一部を所定温度に予熱した状態で上記圧縮ユニットを上記容器胴体内に圧入することを特徴とするスクロール圧縮機の組立方法。 - 上記容器胴体の少なくとも一部を所定温度に予熱した状態で上記サブフレームを上記容器胴体内に圧入することを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機の組立方法。
- 上記予熱温度は、上記ステータの焼嵌め温度以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のスクロール圧縮機の組立方法。
- 円筒状の容器胴体の両端に蓋体を備えた密閉容器内に、固定スクロールと旋回スクロールとを有する圧縮部と、シャフトを介して上記旋回スクロールを駆動する電動機と、上記シャフトの一端を軸支する主軸受けを有して上記圧縮部を支持するメインフレームと、上記シャフトの他端を軸支する副軸受けを有するサブフレームとを備えるスクロール圧縮機の組立方法において、
上記容器胴体の一部を加熱膨張させたのち、上記電動機のステータと上記サブフレームとを上記容器胴体に挿入して、上記容器胴体内に上記ステータと上記サブフレームとを焼嵌めすることを特徴とするスクロール圧縮機の組立方法。 - 上記サブフレームに対向する上記容器胴体の一部を溶接して、上記サブフレームを本固定することを特徴とする請求項4に記載のスクロール圧縮機の組立方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005265175A JP2007077850A (ja) | 2005-09-13 | 2005-09-13 | スクロール圧縮機の組立方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20110120106A (ko) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | 엘지전자 주식회사 | 밀폐형 압축기 및 그 조립 장치 |
KR20110123145A (ko) * | 2010-05-06 | 2011-11-14 | 엘지전자 주식회사 | 밀폐형 압축기 및 그의 제조방법 |
KR20110123144A (ko) * | 2010-05-06 | 2011-11-14 | 엘지전자 주식회사 | 밀폐형 압축기의 제조방법 |
WO2019146615A1 (ja) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機の組立装置及び圧縮機の組立方法 |
KR102040626B1 (ko) * | 2018-07-13 | 2019-11-05 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 및 압축기의 제조방법 |
-
2005
- 2005-09-13 JP JP2005265175A patent/JP2007077850A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20110120106A (ko) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | 엘지전자 주식회사 | 밀폐형 압축기 및 그 조립 장치 |
KR101690127B1 (ko) * | 2010-04-28 | 2016-12-27 | 엘지전자 주식회사 | 밀폐형 압축기 |
KR20110123145A (ko) * | 2010-05-06 | 2011-11-14 | 엘지전자 주식회사 | 밀폐형 압축기 및 그의 제조방법 |
KR20110123144A (ko) * | 2010-05-06 | 2011-11-14 | 엘지전자 주식회사 | 밀폐형 압축기의 제조방법 |
JP2011236908A (ja) * | 2010-05-06 | 2011-11-24 | Lg Electronics Inc | 密閉型圧縮機及びその製造方法 |
EP2385255A3 (en) * | 2010-05-06 | 2015-06-17 | LG Electronics, Inc. | Hermetic compressor and manufacturing method thereof |
KR101637449B1 (ko) | 2010-05-06 | 2016-07-07 | 엘지전자 주식회사 | 밀폐형 압축기의 제조방법 |
KR101690128B1 (ko) * | 2010-05-06 | 2016-12-27 | 엘지전자 주식회사 | 밀폐형 압축기 |
WO2019146615A1 (ja) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機の組立装置及び圧縮機の組立方法 |
KR102040626B1 (ko) * | 2018-07-13 | 2019-11-05 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 및 압축기의 제조방법 |
WO2020013652A1 (en) * | 2018-07-13 | 2020-01-16 | Lg Electronics Inc. | Compressor apparatus and manufacturing method of the same |
US11434909B2 (en) | 2018-07-13 | 2022-09-06 | Lg Electronics Inc. | Compressor apparatus and manufacturing method of the same |
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---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |