JP7038594B2 - Rotary compressor manufacturing method and processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ロータリ圧縮機の製造方法及び加工装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a rotary compressor and a processing apparatus.
従来のロータリ圧縮機を製造する場合、先ず、円孔が形成されているシリンダ、クランクシャフト、軸受の各部品を高精度に加工する。そして、それらの各部品をボルトで締結して組み立てることにより、シリンダに形成されている円孔が圧縮室として機能する圧縮機構部を形成する。次に、圧縮機構部のシリンダの外周に、溶接によって密閉容器を組み付ける。これらの組付けの際に、シリンダの円孔の内径の真円度が低下すると、圧縮室において圧縮される冷媒の漏れが生じ、圧縮機の性能の低下を招く。そのため、ボルトのトルクを管理するなどして、シリンダの円孔の内径の変形ができるだけ小さくなるように、各部品の組立が行われている(例えば、特許文献1参照)。 When manufacturing a conventional rotary compressor, first, each component of a cylinder, a crankshaft, and a bearing having a circular hole is machined with high precision. Then, by fastening and assembling each of these parts with bolts, the circular hole formed in the cylinder forms a compression mechanism portion that functions as a compression chamber. Next, a closed container is assembled by welding on the outer circumference of the cylinder of the compression mechanism. If the roundness of the inner diameter of the circular hole of the cylinder is reduced during these assembly, the refrigerant to be compressed leaks in the compression chamber, resulting in deterioration of the performance of the compressor. Therefore, each component is assembled so that the deformation of the inner diameter of the circular hole of the cylinder is as small as possible by controlling the torque of the bolt (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載のロータリ圧縮機の製造方法においては、仮に、部品加工時に高精度に加工されていたり、ボルトのトルクを管理していたりしていても、ロータリ圧縮機を組み立てる際に、シリンダの円孔の内径がわずかに変形して、真円度が低下することを完全に防ぐことは困難である。結果として、圧縮室において圧縮される冷媒の漏れが生じ、ロータリ圧縮機の性能低下を招いている。
In the method for manufacturing a rotary compressor described in
本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、圧縮室において圧縮される冷媒の漏れを抑制することができるロータリ圧縮機の製造方法及び加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a rotary compressor and a processing apparatus capable of suppressing leakage of a refrigerant compressed in a compression chamber.
上述の目的を達成するために、
本発明に係るロータリ圧縮機の製造方法は、
円孔が貫通されているシリンダと、前記シリンダが組み付けられているシリンダ支持部材と、を備えるロータリ圧縮機の製造方法であって、
前記シリンダ支持部材から前記シリンダに加えられる組付荷重Wに対して式1を満たす固定力W2が前記シリンダに加わった状態で、前記シリンダを固定具にクランプするクランプ工程と、
前記固定具に固定されている前記シリンダの前記円孔の内面を削り、前記円孔の内径を調整する円孔処理工程と、
を含み、
前記シリンダ支持部材は、前記シリンダの前記円孔の径方向に第1の組付荷重が加わった状態で、前記シリンダを支持しつつ収容する容器を有し、
前記固定具は、前記シリンダを前記径方向に固定するチャック機構を有し、
前記クランプ工程は、前記チャック機構が、前記シリンダに対して前記径方向に第1の固定力が加わった状態で、前記シリンダを固定することを含む。
W×0.70≦W2≦W×1.30・・・(式1)
To achieve the above objectives
The method for manufacturing a rotary compressor according to the present invention is as follows.
A method for manufacturing a rotary compressor including a cylinder through which a circular hole is penetrated and a cylinder support member to which the cylinder is assembled.
A clamping step of clamping the cylinder to the fixture while a fixing force W 2 satisfying the
A circular hole processing step of scraping the inner surface of the circular hole of the cylinder fixed to the fixture to adjust the inner diameter of the circular hole, and a circular hole processing step.
Including
The cylinder support member has a container that supports and accommodates the cylinder in a state where a first assembly load is applied in the radial direction of the circular hole of the cylinder.
The fixture has a chuck mechanism for fixing the cylinder in the radial direction.
The clamping step includes fixing the cylinder with the chuck mechanism applying a first fixing force in the radial direction to the cylinder .
W × 0.70 ≦ W 2 ≦ W × 1.30 ... (Equation 1)
本発明によれば、ロータリ圧縮機のシリンダ支持部材からシリンダに加えられる組付荷重Wに対して式1を満たす固定力W2を加えた状態で、即ち、組付荷重Wに近似の固定力W2を加えた状態で、シリンダの円孔の内径を調整する。これにより、ロータリ圧縮機に組み付けられたシリンダの円孔の内径の真円度を確保できる。結果として、圧縮室において圧縮される冷媒の漏れを抑制することができる。
According to the present invention, a fixing force W 2
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1について、図1~図13を用いて説明する。なお、理解を容易にするために、XYZ座標を設定し、適宜参照する。
Hereinafter,
ロータリ圧縮機1は、図1及び図2に示すように、シリンダ10と、シリンダ支持部材20と、クランクシャフト30と、ローリングピストン40と、ベーン50とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
シリンダ10は、半径Rの円孔11が形成されている円板である。円孔11は、Z軸方向に貫通して形成されている。また、シリンダ10には、円孔11の内面から外周面までを貫通する貫通孔12が形成されている。貫通孔12は、円孔11の径方向であるY軸方向に貫通して形成されている。貫通孔12には、吸入管13が取り付けられている。吸入管13は、貫通孔12を介して、円孔11に通じている。また、シリンダ10には、ボルト穴14が形成されている。ボルト穴14には、Z軸方向を孔軸方向とする非貫通孔である。
The
シリンダ支持部材20は、シリンダ10が組み付けられている部材である。シリンダ支持部材20は、密閉容器21(容器)と、主軸受22と、副軸受23とを含む。
The
密閉容器21は、シリンダ10、主軸受22及び副軸受23を収納する容器であり、内部空間は、密閉された空間である。密閉容器21には、シリンダ10が収納された状態で固定されている。具体的には、シリンダ10の外周面に設けられている3つの固定点P1~P3において、溶接又は熱かしめが施されることにより、密閉容器21に、シリンダ10が固定される。
The closed
主軸受22は、クランクシャフト30を回転可能に支持する。主軸受22は、シリンダ10の上側(+Z側)の面に配置され、3本のボルト22aによってシリンダ10に締結されている。3本のボルト22aは、クランクシャフト30の中心軸A1回りに、等間隔に配置されている。
The main bearing 22 rotatably supports the
副軸受23は、主軸受22と共に、クランクシャフト30を回転可能に支持する。副軸受23は、シリンダ10の下側(-Z側)の面に配置され、3本のボルト23aによってシリンダ10に締結されている。3本のボルト22aは、クランクシャフト30の中心軸A1回りに、等間隔に配置されている。
The auxiliary bearing 23, together with the main bearing 22, rotatably supports the
クランクシャフト30は、図示しない駆動機構に回転可能に接続されている。クランクシャフト30は、回転軸A1回りに自転する主軸31と、主軸31から偏心して設けられている円柱状の偏心部32とを有する。偏心部32は、シリンダ10の円孔11内に配置されている。
The
ローリングピストン40は、クランクシャフト30の偏心部32の外周面に固着されている。また、ローリングピストン40は、偏心部32と共に円孔11内に配置されており、ローリングピストン40の外周面が、円孔11の内面に接している。ローリングピストン40は、クランクシャフト30の主軸31の回転運動により、偏心部32と共に揺動する。ローリングピストン40の外周面は、円孔11の内面に接している。
The
ベーン50は、その先端が、スプリング51の付勢力によって、ローリングピストン40の外周面に押し付けられている部材である。ベーン50は、ローリングピストン40の揺動に伴って、矢印A2に示す進退運動を行う。
The
シリンダ10に主軸受22と副軸受23とが取り付けられることにより、シリンダ10の円孔11の内壁面と、主軸受22の下側(-Z側)の面と、副軸受23の上側(+Z側)の面とによって、圧縮室60が形成される。圧縮室60は、半径Rの円孔形状に形成されている。圧縮室60のXY断面は真円に形成されている。ここで、本実施の形態では、真円度の公差域が5μm以下である場合の円を「真円」とし、公差域が5μmより大きい場合の円を「非真円」とする。また、この圧縮室60の内部には、ローリングピストン40が配置される。
By attaching the
圧縮室60には、ローリングピストン40の揺動により圧縮される冷媒が封入されている。この圧縮室60は、ローリングピストン40及びベーン50によって、低圧室61と高圧室62とに区画されている。低圧室61は、その内部の冷媒の圧力が、高圧室62の内部の冷媒の圧力よりも低く構成されている。
The
上述のように構成されたロータリ圧縮機1において、圧縮室60の真円度が低い場合には、ローリングピストン40と円孔11とに微小な隙間ができ、高圧室62の冷媒が、低圧室61に漏れやすくなる。この結果、ロータリ圧縮機1の圧縮効率が低下する。このため、圧縮室60の真円度は高いことが望ましい。圧縮効率の高いロータリ圧縮機1を得るためには、例えば、シリンダ10の内径には、数ミクロンオーダーの高い真円精度が必要となる。シリンダ10は、ロータリ圧縮機1に組み立てる際に、他部品から荷重を受けるため、組立て前の部品単体の時よりも変形する。具体的には、図3に示すように、シリンダ10は、固定点P1、P2、P3の位置において、溶接又は熱かしめに基づく第1の組付荷重Wrを受けると共に、ボルト穴14の位置において、ボルト22a、23aの締結力に基づく第2の組付荷重Waを受ける。第1の組付荷重Wrは、シリンダ10がシリンダ支持部材20の密閉容器21から受ける、円孔11の径方向の荷重である。第2の組付荷重Waは、シリンダ10がシリンダ支持部材20の主軸受22及び副軸受23から受ける、円孔11の孔軸方向(Z軸方向)の荷重である。これにより、シリンダ10は、組立前の部品単体の時よりも変形し、円孔11の形状が変化する。なお、出願時の特許請求の範囲の請求項1の「組付荷重W」は、第1の組付荷重Wr及び第2の組付荷重Waを含むものである。
In the
次に、ロータリ圧縮機1の製造方法に用いる加工装置100を、図4及び図5を用いて説明する。
Next, the
加工装置100は、図4及び図5に示すように、シリンダ10を加工するための固定具110と、シリンダ10の円孔11の内面を砥ぐことにより、その内径を調整する円孔調整設備140とを有する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
固定具110は、シリンダ10を円孔11の径方向に固定するチャック機構120と、シリンダ10を円孔11の円軸方向(Z軸方向)に固定する固定機構130とを有する。
The
チャック機構120は、シリンダ10が密閉容器21から受ける第1の組付荷重Wrに対して近似の第1の固定力Wr2をシリンダ10に加えつつ、シリンダ10を固定するためのものである。ここで、第1の固定力Wr2は、第1の組付荷重Wrの±30%の範囲内にある。したがって、具体的には、チャック機構120は、第1の組付荷重Wrに対して下記式1-1を満たす第1の固定力Wr2をシリンダ10に加えつつ、シリンダ10を固定する。このチャック機構120は、シリンダ10を縮径方向に押さえることにより固定するチャック爪121と、チャック爪121を縮径方向に移動可能に支持する支持部122と、固定されているシリンダ10をZ軸周りに回転させる回転機構123とを有する。また、チャック機構120は、シリンダ10の固定点P1~P3の数に合わせて、3本のチャック爪121を有している。なお、本実施の形態では、チャック機構120は、3本のチャック爪121を有している。しかしながら、これに限られず、チャック機構120は、3本以外の本数のチャック爪121を有していてもよい。さらには、シリンダ10を確実に固定できる観点から、チャック機構120は、3の倍数の本数(例えば、6本)のチャック爪121を有していることが好ましい。
Wr×0.70≦Wr2≦Wr×1.30・・・(式1-1)
また、本実施の形態では、第1の固定力Wr2は、第1の組付荷重Wrの±30%の範囲内にあるが、好ましくは、第1の組付荷重Wrの±15%の範囲内である。この場合、チャック機構120は、第1の組付荷重Wrに対して下記式2-1を満たす第1の固定力Wr2をシリンダ10に加えつつ、シリンダ10を固定する。
Wr×0.85≦Wr2≦Wr×1.15・・・(式2-1)
The
Wr × 0.70 ≦ Wr 2 ≦ Wr × 1.30 ... (Equation 1-1)
Further, in the present embodiment, the first fixing force Wr 2 is within the range of ± 30% of the first assembly load Wr, but preferably ± 15% of the first assembly load Wr. It is within the range. In this case, the
Wr × 0.85 ≦ Wr 2 ≦ Wr × 1.15 ... (Equation 2-1)
固定機構130は、シリンダ10が主軸受22及び副軸受23から受ける第2の組付荷重Waに対して近似の第2の固定力Wa2をシリンダ10に加えつつ、シリンダ10を固定するためのものである。ここで、第2の固定力Wa2は、第2の組付荷重Waの±30%の範囲内にある。したがって、具体的には、固定機構130は、第2の組付荷重Waに対して下記式1-2を満たす第2の固定力Wa2をシリンダ10に加えつつ、シリンダ10を固定する。この固定機構130は、2つの固定用リング131a、131b及び6本の固定用ボルト132を有する。固定用リング131a、131bには、固定用ボルト132が貫通する貫通孔が形成されている。固定用リング131aは、シリンダ10の+Z側の面に配置され、固定用リング131bは、シリンダ10の-Z側の面に配置される。固定用ボルト132は、固定用リング131a、131bの貫通孔に挿入されて、シリンダ10のボルト穴14に螺合される。なお、出願時の特許請求の範囲の請求項1の「固定力W2」は、第1の固定力Wr2及び第2の固定力Wa2を含むものである。
Wa×0.70≦Wa2≦Wa×1.30・・・(式1-2)
また、本実施の形態では、第2の固定力Wa2は、第2の組付荷重Waの±30%の範囲内にあるが、より好ましくは、第2の組付荷重Waの±15%の範囲内である。この場合、チャック機構120は、第2の組付荷重Waに対して下記式2-2を満たす第2の固定力Wa2をシリンダ10に加えつつ、シリンダ10を固定する。
Wa×0.85≦Wa2≦Wa×1.15・・・(式2-2)
The
Wa x 0.70 ≤ Wa 2 ≤ Wa x 1.30 ... (Equation 1-2)
Further, in the present embodiment, the second fixing force Wa 2 is within the range of ± 30% of the second assembly load Wa, but more preferably ± 15% of the second assembly load Wa. Is within the range of. In this case, the
Wa x 0.85 ≤ Wa 2 ≤ Wa x 1.15 ... (Equation 2-2)
チャック機構120及び固定機構130は、図4及び図5に示すように、シリンダ10に加える第1の固定力Wr2及び第2の固定力Wa2は、図示しない圧力センサによって管理されている。なお、本実施の形態では、第1の固定力Wr2及び第2の固定力Wa2をシリンダ10に加える方法として、チャック機構120及び固定機構130を用いて説明したが、これに限られず、他の方法、設備であってもよい。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the
円孔調整設備140は、軸付砥石141と、回転機構142と、駆動機構143、144とを有する。軸付砥石141は、自転することによりシリンダ10の円孔11の内面を砥ぐための工具である。回転機構142は、軸付砥石141と共に回転する回転軸142aを有する。駆動機構143は、回転機構142を、軸付砥石141と共に、矢印A3に示すように円孔11の孔軸方向(Z軸方向)に進退運動させる。駆動機構144は、回転機構142を、軸付砥石141と共に、矢印A4に示すように円孔11の孔軸方向に直交する方向(XY平面に平行な方向)に移動させる。なお、円孔11の内面の加工に旋盤加工用のチップなど、回転を不要とする工具を使用する場合には、回転機構142を不要とすることができる。また、円孔11の内面の加工用の工具もしくは工具を取り付けるホルダに加工する径を微調整する機構を設ければ、駆動機構144を不要とすることができる。以上のような加工装置100を用いれば、複雑な制御を必要としないため、ミスが少なく安定したシリンダ10の円孔11の内径調整加工を行うことができる。
The circular
次に、ロータリ圧縮機1の製造方法について、図1、図4~図8を用いて説明する。
Next, a method for manufacturing the
(クランプ工程)
先ず、作業者は、図4及び図5で示す加工装置100の固定具110を用いて、シリンダ10を固定具110のチャック機構120及び固定機構130でクランプする(図6のステップS1)。このとき、図7及び図8に示すように、作業者は、シリンダ支持部材20からシリンダ10に加えられる第1、第2の組付荷重Wr、Waに対して式1-1、式1-2を満たす第1の固定力Wr2及び第2の固定力Wa2がシリンダ10に加わった状態で、シリンダ10を固定具110のチャック機構120及び固定機構130でクランプする。シリンダ10の円孔11は、第1、第2の固定力Wr2、Wa2により弾性変形する。なお、シリンダ支持部材20からシリンダ10に加えられる第1、第2の組付荷重Wr、Waについては、予め計測しておく。
(Clamping process)
First, the operator clamps the
(円孔処理工程)
続いて、作業者は、固定具110に固定されているシリンダ10の円孔11の内面を、軸付砥石141で削り、円孔11の内径を調整する(図6のステップS2)。例えば、円孔処理工程は以下のように行う。図4に示す回転機構123によってシリンダ10を回転させる。そして、軸付砥石141を回転機構142によって回転させ、駆動機構143によって駆動させることによって、シリンダ10の円孔11の内部に軸付砥石141を進入させる。そして、駆動機構144によって駆動することで、軸付砥石141をシリンダ10の円孔11内の加工位置に移動させる。そして、駆動機構143によってZ軸方向に進退させながら加工することによって、シリンダ10の円孔11の内面の仕上げ加工を行う。このとき、真円加工用のNCプログラムに基づいて、シリンダ10の円孔11のXY断面が真円となるように加工するようにしてもよい。具体的には、シリンダ10の円孔11の内径の公差域が5μm以下とするように調整する。
(Circular hole processing process)
Subsequently, the operator scrapes the inner surface of the
(アンクランプ工程(取外し工程))
続いて、作業者は、シリンダ10を固定具110から取り外すことで、シリンダ10に加わっている第1の固定力Wr2及び第2の固定力Wa2を解除する(図6のステップS3)。第1、第2の固定力Wr2、Wa2が解除されることにより、シリンダ10の円孔11は、弾性回復する。この結果、シリンダ10の円孔11のXY断面は非真円となる。図9に第1、第2の固定力Wr2、Wa2を解除したときのシリンダ10の円孔11の実測データを示す。実測データは、真円度測定機により測定されたものである。また、実測データの円孔11の内径は40mmである。図9に示すように、シリンダ10の円孔11のXY断面の公差域が5μmより大きくなり、真円度が低下している。即ち、シリンダ10の円孔11のXY断面は、非真円となっている。
(Unclamping process (removal process))
Subsequently, the operator releases the first fixing force Wr 2 and the second fixing force Wa 2 applied to the
(組付工程)
続いて、作業者は、シリンダ10に、シリンダ支持部材20等(詳しくは、シリンダ支持部材20、クランクシャフト30、ローリングピストン40及びベーン50)を組み付ける(図6のステップS4)。このとき、シリンダ10に第1、第2の組付荷重Wr、Waが加わるように、シリンダ10にシリンダ支持部材20の密閉容器21、主軸受22及び副軸受23を組み付ける。第1、第2の組付荷重Wr、Waは、第1、第2の固定力Wr2、Wa2に近似の値であるため、密閉容器21、主軸受22及び副軸受23を組み付けることによって、シリンダ10の円孔11のXY断面は、再び真円となる(図6のステップS5)。図10に第1、第2の組付荷重Wr、Waを加えたときのシリンダ10の円孔11の実測データを示す。実測データは、真円度測定機により測定されたものである。また、実測データの円孔11の内径は40mmである。図10に示すように、シリンダ10の円孔11のXY断面の公差域が5μm以下となり、真円度が高くなっている。即ち、シリンダ10の円孔11のXY断面は、真円となっている。
(Assembly process)
Subsequently, the operator assembles the
以上により、図1に示すロータリ圧縮機1が完成する。
As a result, the
以上、説明したように、本実施の形態においては、ロータリ圧縮機1のシリンダ支持部材20からシリンダ10に加えられる組付荷重W(第1、第2の組付荷重Wr、Wa)に対して式1(式1-1、式1-2)を満たす固定力W2(第1、第2の固定力Wr2、Wa2)を加えた状態で、シリンダ10の円孔11の内径を調整する。即ち、組付荷重Wに近似の固定力W2を加えた状態で、シリンダ10の円孔11の内径を調整する。これにより、実際の組付条件下に近似した条件で、シリンダ10の円孔11の内径を調整している。このため、ロータリ圧縮機1を組み立てる際に、シリンダ10の円孔11の内径の真円度を確保できる。結果として、圧縮室60において圧縮される冷媒の漏れを抑制することができる。
W×0.70≦W2≦W×1.30・・・(式1)
As described above, in the present embodiment, with respect to the assembly load W (first and second assembly loads Wr, Wa) applied to the
W × 0.70 ≦ W 2 ≦ W × 1.30 ... (Equation 1)
図11は、シリンダ10が変形しないように、第1、第2の固定力Wr2、Wa2をできるだけ小さくした状態で、シリンダ10を固定具110でクランプして、円孔11の内径を調整した場合のシリンダ10の円孔11の実測データを示す。図11は、本実施の形態での図9の実測データと比較するための図である。この実測データは、真円度測定機により測定されたものである。また、実測データの円孔11の内径は40mmである。この場合においても、真円加工用のNCプログラムに基づいて、シリンダ10の円孔11のXY断面が真円となるように加工している。このため、シリンダ10を固定具110から取り外しても、シリンダ10の円孔11の弾性回復量は小さい。この結果、図11に示すように、シリンダ10の円孔11のXY断面は、非真円にまで変形せずに、真円のまま維持されている。このシリンダ10をシリンダ支持部材20に組み付けると、シリンダ10に第1、第2の組付荷重Wr、Waが加わることから、シリンダ10の円孔11のXY断面は、非真円に変形する。これにより、シリンダ10の円孔11の真円度を確保できず、結果として、圧縮室60において圧縮される冷媒の漏れが生じやすくなる。
In FIG. 11, the
これに対して、本実施の形態では、図11の比較例に係るものに比べて、ロータリ圧縮機1の組立後のシリンダ10の内径の真円度を、40%程度、改善でき、冷媒の漏れに起因した圧縮効率の低下が小さいロータリ圧縮機1を提供することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the roundness of the inner diameter of the
次に、組付荷重Wに対する固定力W2の近似の範囲を、組付荷重Wの±30%の範囲内とした根拠について説明する。組付荷重Wと固定力W2とは同一であることが望ましいが、完全に同一とすることは技術的に困難である。このため、本実施の形態では、クランプ工程において、組付荷重Wの±30%の範囲内の固定力W2をシリンダ10に加えつつ、シリンダ10を固定している。
Next, the grounds for setting the approximate range of the fixing force W 2 with respect to the assembled load W within the range of ± 30% of the assembled load W will be described. It is desirable that the assembly load W and the fixing force W 2 are the same, but it is technically difficult to make them completely the same. Therefore, in the present embodiment, in the clamping process, the
図12は、固定力W2と組付荷重Wとの比W2/Wと、真円度C(μm)との関係を示すグラフであり、実際の測定結果である。本結果では、図12に示すように、組付荷重Wとの比W2/Wが「1」であるときは、真円度C1は、およそ2.86μmである。そして、組付荷重との比W2/Wが「1」であれば、真円度C1(=2.86μm)が最も小さくなる。即ち、シリンダ10の円孔11のXY断面が、最も真円に近くなる。また、組付荷重Wとの比W2/Wが「1」よりも大きくなる程、又は小さくなる程、真円度Cが大きくなる。即ち、シリンダ10の円孔11のXY断面は、非真円になる。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the ratio W 2 / W of the fixing force W 2 and the assembled load W and the roundness C (μm), and is an actual measurement result. In this result, as shown in FIG. 12, when the ratio W 2 / W to the assembly load W is “1”, the roundness C 1 is about 2.86 μm. When the ratio W 2 / W to the assembled load is “1”, the roundness C 1 (= 2.86 μm) is the smallest. That is, the XY cross section of the
図13は、固定力W2と組付荷重Wとの比W2/Wと、真円度の改善効果Eとの関係を示すグラフである。図13の真円度の改善効果Eは、組付荷重Wとの比W2/Wが「1」である場合の真円度改善量L1(=2.36μm)に対する、真円度改善量L(μm)の大きさを表している(下記式3)。例えば、改善効果Eが0.8である場合は、真円度改善量Lは、1.888μm(=0.8×2.36μm)となり、この場合、真円度Cが、1.888μm改善されたことを表している。また、例えば、改善効果Eが-0.1である場合は、真円度改善量Lは、-0.236μm(=(-0.1)×2.36μm)となり、真円度Cが、0.236μm悪化したことを表している。
E=L/L1=L/2.36・・・(式3)
(ただし、L=C0-C、L1=C0-C1=5.22-2.86=2.36μm、C0は、組付荷重Wとの比W2/Wが「0」であるときの真円度。)
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the ratio W 2 / W of the fixing force W 2 and the assembled load W and the effect E of improving the roundness. The roundness improvement effect E in FIG. 13 is the roundness improvement with respect to the roundness improvement amount L 1 (= 2.36 μm) when the ratio W 2 / W with the assembled load W is “1”. It represents the magnitude of the quantity L (μm) (
E = L / L 1 = L / 2.36 ... (Equation 3)
(However, L = C 0 -C, L 1 = C 0 -C 1 = 5.22-2.86 = 2.36 μm, C 0 has a ratio W 2 / W with the assembled load W of "0". Roundness when is.)
本実施の形態では、改善効果Eが0.8以上である場合を、真円度が改善されたものとしている。改善効果Eが0.8以上である場合は、図13により、組付荷重Wとの比W2/Wが0.7以上1.3以下と導きだせるため、上記式1を導くことができる。
In the present embodiment, when the improvement effect E is 0.8 or more, it is assumed that the roundness is improved. When the improvement effect E is 0.8 or more, the ratio W 2 / W with the assembled load W can be derived to be 0.7 or more and 1.3 or less according to FIG. 13, so that the
なお、本実施の形態では、改善効果Eが0.8以上である場合を、真円度が改善されたものとしているが、より好ましくは、改善効果Eは、0.9以上である。この場合、ロータリ圧縮機1のシリンダ支持部材20からシリンダ10に加えられる組付荷重Wに対して下記式2を満たす固定力W2を加えた状態で、シリンダ10の円孔11の内径を調整する。
W×0.85≦W2≦W×1.15・・・(式2)
In the present embodiment, when the improvement effect E is 0.8 or more, the roundness is improved, but more preferably, the improvement effect E is 0.9 or more. In this case, the inner diameter of the
W × 0.85 ≦ W 2 ≦ W × 1.15 ... (Equation 2)
以上、本発明の実施の形態1について説明したが、本発明は上記実施の形態1によって限定されるものではない。 Although the first embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the first embodiment.
例えば、本実施の形態1においては、クランプ工程において、第1の固定力Wr2及び第2の固定力Wa2がシリンダ10に加わった状態で、シリンダ10を固定具110でクランプしている。しかしながら、これに限られない。シリンダ支持部材20からシリンダ10に加えられる組付荷重Wが、第1、第2の組付荷重Wr、Waのうちのいずれか一つである場合は、第1の固定力Wr2及び第2の固定力Wa2のうちのいずれか一つがシリンダ10に加わった状態で、シリンダ10をクランプするようにしてもよい。
For example, in the first embodiment, in the clamping step, the
また、本実施の形態1においては、クランプ工程において、径方向の第1の固定力Wr2及びZ軸方向の第2の固定力Wa2がシリンダ10に加わった状態で、シリンダ10を固定具110でクランプしている。しかしながら、これに限られない。シリンダ支持部材20からシリンダ10に加えられる組付荷重Wが、径方向、Z軸方向以外の方向の第3の組付荷重Wbを含む場合は、第3の組付荷重Wbに対して±30%の範囲内にある径方向、Z軸方向以外の方向の第3の固定力Wb2がシリンダ10に加わった状態で、シリンダ10をクランプするようにしてもよい。
Further, in the first embodiment, in the clamping process, the
実施の形態2.
上記実施の形態1では、クランプ工程において、作業者は、シリンダ支持部材20からシリンダ10に加えられる第1、第2の組付荷重Wr、Waに近似の第1の固定力Wr2及び第2の固定力Wa2がシリンダ10に加わった状態で、シリンダ10を固定具110でクランプしている。しかしながら、これに限られない。以下、クランプ工程において、シリンダ10が変形しない程度に小さい第1、第2の固定力Wr2、Wa2を加える実施の形態2に係るロータリ圧縮機2の製造方法について、図4、図5、図14を用いて説明する。なお、上記実施の形態1と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
In the first embodiment, in the clamping step, the operator performs the first and second assembly loads
(クランプ工程)
先ず、作業者は、図4及び図5で示す加工装置100の固定具110を用いて、シリンダ10を固定具110のチャック機構120及び固定機構130でクランプする(図14のステップS1)。このとき、作業者は、シリンダ10を非変形状態に維持した状態で、シリンダ10を固定具110のチャック機構120及び固定機構130でクランプする。即ち、第1の固定力Wr2及び第2の固定力Wa2をできるだけ小さくした状態で、シリンダ10を固定具110のチャック機構120及び固定機構130でクランプする。この場合、第1、第2の固定力Wr2、Wa2が小さいため、クランプ後にシリンダ10の円孔11に生ずる弾性変形は非常に小さい。
(Clamping process)
First, the operator clamps the
(円孔処理工程)
続いて、固定具110に固定されているシリンダ10の円孔11の内面を、軸付砥石141で削り、円孔11の内径を調整する(図14のステップS2)。このとき、シリンダ支持部材20からシリンダ10に加えられる第1、第2の組付荷重Wr、Waによる変形後のシリンダ10の円孔11が真円となるように形状を算出して、算出された変形後のシリンダ10の円孔11の形状に基づいて、円孔11の内面の削る量及び位置を決定し、円孔11の内面を削る。なお、実施の形態2の円孔処理工程は、作業者が行ってもよいし、加工装置100のCPUが、NCプログラムに基づいて行ってもよい。
(Circular hole processing process)
Subsequently, the inner surface of the
(アンクランプ工程(取外し工程))
続いて、作業者は、シリンダ10を固定具110から取り外す(図14のステップS3)。第1、第2の固定力Wr2、Wa2が十分に小さいため、第1、第2の固定力Wr2、Wa2からシリンダ10が開放されても、円孔11の弾性回復量は小さい。この結果、シリンダ10の円孔11のXY断面は非真円となる。
(Unclamping process (removal process))
Subsequently, the operator removes the
(組付工程)
続いて、作業者は、シリンダ10に、シリンダ支持部材20等(詳しくは、シリンダ支持部材20、クランクシャフト30、ローリングピストン40及びベーン50)を組み付ける(図14のステップS4)。このとき、シリンダ10に第1、第2の組付荷重Wr、Waが加わるように、シリンダ10にシリンダ支持部材20の密閉容器21、主軸受22及び副軸受23を組み付ける。円孔処理工程において、第1、第2の組付荷重Wr、Waによる変形後のシリンダ10の円孔11が真円となるように形状を予測して、シリンダ10の円孔11の内面を削っているため、密閉容器21、主軸受22及び副軸受23を組み付けることによって、シリンダ10の円孔11のXY断面は、真円となる(図14のステップS5)。
(Assembly process)
Subsequently, the operator assembles the
以上により、ロータリ圧縮機2が完成する。
From the above, the
本実施の形態2においても、ロータリ圧縮機2を組み立てる際に、シリンダ10の円孔11の内径の真円度を確保できる。結果として、圧縮室60において圧縮される冷媒の漏れを抑制することができる。
Also in the second embodiment, when assembling the
実施の形態3.
上記実施の形態1では、ロータリ圧縮機1の製造において、図4に示す固定具110と円孔調整設備140とを有する加工装置100を用いた。しかしながら、これに限られない。以下、別の形状の固定具110Aを有する加工装置100の例について図15を用いて説明する。なお、上記実施の形態1と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
In the first embodiment, in the production of the
図15に示すように、固定具110Aは、チャック機構120と、ジグベース150(ベース)とを有する。固定具110Aは、固定機構130を有さない点で、実施の形態1に係る固定具110と相違する。
As shown in FIG. 15, the fixative 110A has a
ジグベース150は、チャック機構120のチャック爪121に固定されている。ジグベース150には、外周面クランプ用の第1ボルト151が取り付けられており、この第1ボルト151によって円孔11の径方向に第1の組付荷重Wrをシリンダ10に加えることができる。また、このジグベース150には、軸方向固定用の第2ボルト152が取り付けられており、この第2ボルト152によって円孔11のZ軸方向に第2の組付荷重Waをシリンダ10に加えることができる。なお、本実施の形態3では、特許請求の範囲の「チャック機構」は、チャック機構120に相当するのではなく、第1ボルト151を有するボルト締結構造部分に相当する。特許請求の範囲の「固定機構」は、第2ボルト152を有するボルト締結構造部分に相当する。
The jig base 150 is fixed to the
本実施の形態3においては、第1、第2の組付荷重Wr、Waの調整を容易にすることができ、ロータリ圧縮機1の製造のサイクルタイムを低減することができる。ひいては、ロータリ圧縮機1の生産性を向上させることができる。また、シリンダ10をクランプした時のシリンダ10の内径を形状測定機等によって測定することも可能となるため、荷重センサやボルトの締め付けトルクによって管理するよりも高精度に変形させることができる。
In the third embodiment, the adjustment of the first and second assembled loads Wr and Wa can be facilitated, and the cycle time for manufacturing the
実施の形態4.
上記実施の形態1では、図1に示すように、ロータリ圧縮機1は、一つのシリンダ10を有している。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、図16に示すように、二つのシリンダ10を有するツインロータリ圧縮機に適用することも可能である。以下、ツインロータリ圧縮機タイプのロータリ圧縮機3について説明する。なお、上記実施の形態1と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the
ロータリ圧縮機3は、上側(+Z側)のシリンダ10-1及び下側(-Z側)のシリンダ10-2と、二つの偏心部32を有するクランクシャフト30と、二つのローリングピストン40と、シリンダ10-1とシリンダ10-2の間に設けられた中間仕切り板70と、を備える。
The
中間仕切り板70は、シリンダ10-1により形成される圧縮室60-1と、シリンダ10-2により形成される圧縮室60-2とに区画する役割を有している。圧縮室60-1と圧縮室60-2とには、それぞれに取り付けられた吸入管13-1、13-2によって冷媒が供給される。主軸受22、シリンダ10-1、10-2、中間仕切り板70、副軸受23は、ボルト22aによって一体に組立てられている。そして、密閉容器21と、シリンダ10-1とは、固定点P1~P3において、溶接や熱かしめといった方法で固定されている。なお、実施の形態4では、密閉容器21はシリンダ10-1に固定されているが、シリンダ10-2で固定されていてもよい。
The
組み立てられたシリンダ10-1は、密閉容器21との固定の際に生じる径方向の第1の組付荷重Wrと、ボルト22aによって組み立てられる際に生じるZ軸方向の第2の組付荷重Waとによって変形している。
The assembled cylinder 10-1 has a first radial assembly load Wr generated when it is fixed to the
一方で、組み立てられたシリンダ10-2は、ボルト22aによって組み立てられる際に生じるZ軸方向の第2の組付荷重Waのみによって変形している。したがって、部品加工工程において、組立時にかかる荷重と同等の荷重を加えて、クランプして加工する場合、シリンダ10-1の加工においては、第1の組付荷重Wr及び第2の組付荷重Waを加えて真円加工すればよく、シリンダ10-2の加工においては、第2の組付荷重Waのみを加えて真円加工すればよい。
On the other hand, the assembled cylinder 10-2 is deformed only by the second assembly load Wa in the Z-axis direction generated when assembled by the
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。 The present invention allows for various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the invention. The embodiments described above are for the purpose of explaining the present invention and do not limit the scope of the present invention.
1,2,3:ロータリ圧縮機、10,10-1,10-2:シリンダ、11:円孔、12:貫通孔、13,13-1,13-2:吸入管、14:ボルト穴、20:シリンダ支持部材、21:密閉容器(容器)、22:主軸受、22a:ボルト、23:副軸受、23a:ボルト、30:クランクシャフト、31:主軸、32:偏心部、40:ローリングピストン、50:ベーン、51:スプリング、60,60-1,60-2:圧縮室、61:低圧室、62:高圧室、70:中間仕切り板、100:加工装置、110,110A:固定具、120:チャック機構、121:チャック爪、122:支持部、123:回転機構、130:固定機構、131a,131b:固定用リング、132:固定用ボルト、140:円孔調整設備、141:軸付砥石、142:回転機構、142a:回転軸、143,144:駆動機構、150:ジグベース(ベース)、151:第1ボルト、152:第2ボルト、P1,P2,P3:固定点、R:半径、W:組付荷重、Wr:第1の組付荷重、Wa:第2の組付荷重、Wb:第3の組付荷重、W2:固定力、Wr2:第1の固定力、Wa2:第2の固定力、Wb2:第3の固定力、C:真円度、L:真円度改善量、E:真円度の改善効果。 1,2,3: Rotary compressor 10,10-1,10-2: Cylinder, 11: Circular hole, 12: Through hole, 13,13-1,13-2: Suction pipe, 14: Bolt hole, 20: Cylinder support member, 21: Sealed container (container), 22: Main bearing, 22a: Bolt, 23: Sub-bearing, 23a: Bolt, 30: Crank shaft, 31: Main shaft, 32: Eccentric part, 40: Rolling piston , 50: Vane, 51: Spring, 60, 60-1, 60-2: Compression chamber, 61: Low pressure chamber, 62: High pressure chamber, 70: Intermediate partition plate, 100: Processing equipment, 110, 110A: Fixture, 120: Chuck mechanism, 121: Chuck claw, 122: Support part, 123: Rotation mechanism, 130: Fixing mechanism, 131a, 131b: Fixing ring, 132: Fixing bolt, 140: Circular hole adjustment equipment, 141: With shaft Grinding stone, 142: Rotating mechanism, 142a: Rotating shaft, 143, 144: Drive mechanism, 150: Jig base (base), 151: 1st bolt, 152: 2nd bolt, P1, P2, P3: Fixed point, R: Radius , W: Assembly load, Wr: First assembly load, Wa: Second assembly load, Wb: Third assembly load, W2: Fixing force, Wr 2 : First fixing force, Wa 2 : Second fixing force, Wb 2 : Third fixing force, C: Roundness, L: Roundness improvement amount, E: Roundness improvement effect.
Claims (6)
前記シリンダ支持部材から前記シリンダに加えられる組付荷重Wに対して式1を満たす固定力W2が前記シリンダに加わった状態で、前記シリンダを固定具でクランプするクランプ工程と、
前記固定具に固定されている前記シリンダの前記円孔の内面を削り、前記円孔の内径を調整する円孔処理工程と、
を含み、
前記シリンダ支持部材は、前記シリンダの前記円孔の径方向に第1の組付荷重が加わった状態で、前記シリンダを支持しつつ収容する容器を有し、
前記固定具は、前記シリンダを前記径方向に固定するチャック機構を有し、
前記クランプ工程は、前記チャック機構が、前記シリンダに対して前記径方向に第1の固定力が加わった状態で、前記シリンダを固定することを含む、ロータリ圧縮機の製造方法。
W×0.70≦W2≦W×1.30・・・(式1) A method for manufacturing a rotary compressor including a cylinder through which a circular hole is penetrated and a cylinder support member to which the cylinder is assembled.
A clamping step of clamping the cylinder with a fixture while a fixing force W2 satisfying Equation 1 is applied to the cylinder with respect to the assembly load W applied from the cylinder support member to the cylinder.
A circular hole processing step of scraping the inner surface of the circular hole of the cylinder fixed to the fixture to adjust the inner diameter of the circular hole, and a circular hole processing step.
Including
The cylinder support member has a container that supports and accommodates the cylinder in a state where a first assembly load is applied in the radial direction of the circular hole of the cylinder.
The fixture has a chuck mechanism for fixing the cylinder in the radial direction.
The clamping step is a method for manufacturing a rotary compressor, which comprises fixing the cylinder with the chuck mechanism applying a first fixing force in the radial direction to the cylinder .
W × 0.70 ≦ W 2 ≦ W × 1.30 ... (Equation 1)
前記固定具は、前記シリンダに対して前記孔軸方向に第2の固定力が加わった状態で、前記シリンダを固定する固定機構を有し、
前記クランプ工程は、前記固定機構が、前記シリンダに対して前記孔軸方向に第2の固定力が加わった状態で、前記シリンダを固定することを含む、
請求項1に記載のロータリ圧縮機の製造方法。 The cylinder support member has a bearing that supports the cylinder in a state where a second assembly load is applied in the hole axis direction of the circular hole of the cylinder.
The fixture has a fixing mechanism for fixing the cylinder in a state where a second fixing force is applied to the cylinder in the hole axis direction.
The clamping step includes fixing the cylinder with the fixing mechanism in a state where a second fixing force is applied to the cylinder in the hole axis direction.
The method for manufacturing a rotary compressor according to claim 1 .
前記シリンダに前記組付荷重によって前記シリンダ支持部材を組み付ける組付工程と、
を含む、請求項1又は2に記載のロータリ圧縮機の製造方法。 A removal step of releasing the fixing force applied to the cylinder by removing the cylinder from the fixture, and
Assembling step of assembling the cylinder support member to the cylinder by the assembling load, and
The method for manufacturing a rotary compressor according to claim 1 or 2 , comprising the method.
前記シリンダをクランプする前記固定具を備え、
前記固定具は、
前記シリンダを前記円孔の径方向に固定するチャック機構と、
前記シリンダを前記円孔の孔軸方向に固定する固定機構と、
を有する、加工装置。 A processing apparatus used in the method for manufacturing a rotary compressor according to any one of claims 1 to 3 .
With the fixture to clamp the cylinder
The fixture is
A chuck mechanism for fixing the cylinder in the radial direction of the circular hole,
A fixing mechanism for fixing the cylinder in the hole axis direction of the circular hole,
Has a processing device.
前記固定機構は、固定用リングと、前記シリンダを前記固定用リングに締結する固定用ボルトと、を有する、請求項4に記載の加工装置。 The chuck mechanism has a chuck claw that presses the cylinder in the radial direction.
The processing apparatus according to claim 4 , wherein the fixing mechanism includes a fixing ring and a fixing bolt for fastening the cylinder to the fixing ring.
前記固定機構は、ベースと、前記シリンダを前記ベースに締結する第2ボルトと、を有する、請求項4に記載の加工装置。 The chuck mechanism has a first bolt that presses the cylinder in the radial direction.
The processing apparatus according to claim 4 , wherein the fixing mechanism includes a base and a second bolt for fastening the cylinder to the base.
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