JP2010281219A - ロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法及びロータリ圧縮機及びロータリ圧縮機の軸受同軸組立装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単純かつ高速・高精度で組立が出来、周辺環境への影響が少ないロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法を提供する。
【解決手段】この発明に係るロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法は、ロータリ圧縮機に油を注入せずに軸受の同軸組立を行うロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法であって、主軸受がワークシリンダにボルトで固定され、副軸受がワークシリンダにボルトが緩んだ状態で仮締めされたワークについて、副軸受をクランプした後、シャフトの偏芯方向とは逆方向に副軸受を押しながら揺動させるとともに、シャフトを副軸受の揺動に同期させて回転させ、副軸受の揺動軌跡を位置センサで検出することにより主軸受の近似円中心を求め、副軸受の中心を近似円中心に調芯することを特徴とする。
【選択図】図１２

Description

この発明は、ロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法に関する。詳しくは、ロータリ圧縮機組立工程において、二つの軸受に油を注入しない状態で、簡単、且つ高速・高精度に調芯を行うことができるロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法に関する。また、そのロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法により組み立てるロータリ圧縮機に関する。さらに、ロータリ圧縮機の軸受同軸組立装置に関する。

一般に、ロータリ圧縮機のクランク軸を支持する二つの軸受は、軸受に対するラジアル荷重が大きいので軸受として通常ジャーナル軸受が用いられている。この二つのジャーナル軸受の軸受中心が一致していないと軸受部における機械損が大きくなり、ロータリ圧縮機の性能低下を招くうえ、最悪の場合軸受部の焼き付きという重大な事故につながる可能性がある。また、二つの軸受中心を高精度に一致させれば軸受部の機械損を低減することができロータリ圧縮機の性能を向上することができる。従って、二つの軸受の軸心が高精度に一致するように軸受を調芯して組み立てる必要がある。

従来、以下に示す工程でロータリ圧縮機を組み立てる軸受調芯装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
（１）ローラが嵌装されたクランク軸の偏心部をシリンダに収納し、この両端に主軸受、副軸受を配置して仮組みされた被組立体を取付台上にセットし、エアシリンダを作動させることによって主軸受クランプ機構により主軸受を取付台に固定する；
（２）クランク軸の下端部に偏心おもりをクランク軸の軸心に対して偏心部の偏心方向と同方向の位相に取り付ける；
（３）クランク軸の下端をカップリングと連結する；
（４）次に、モータを駆動させてクランク軸を回転させる；
（５）偏心おもりに生じる遠心力の影響により、クランク軸は主軸受に対して偏心部の偏心方向と反対方向に傾いて振れ回りするため、副軸受はクランク軸の軸心に直交する水平面内で円形の軌跡を描くように揺動運動する。このときの副軸受の軌跡を副軸受計測機構で計測し記憶する；
（６）この記憶された円形の軌跡の中心Ｏを算出する；
（７）次に、モータを停止する；
（８）アクチュエータ及び背圧付加機構を作動させて副軸受を上記Ｏの位置に位置決めする；
（９）副軸受加圧機構を作動させて副軸受を加圧する；
（１０）ボルト締め機構を作動させて副軸受をシリンダに固定する。

特許第２８５８５４７号公報

上記特許文献１に記載された軸受調芯装置は、組立時にシャフト（クランク軸）を高速回転させるためにワークの内部、特に軸受部分に油を注入している。油は高速回転をした際にワーク内部だけでなく外周にも付着する。この時、ワークを載せている治具に異物が付着していた場合、異物がワークに付着しワーク内部に侵入する恐れがある。ワーク内部に異物が侵入すると製造工程において、圧縮機が円滑に回転できなくなったり、振動増大の原因となる。

またワークシリンダの内部とローリングピストンの隙間が小さく組立を行う機種においては、油の油膜反力の影響で揺動奇跡が正確に得られず同軸ずれが発生するという課題があった。

また、メンテナンス・作業面についても、上記従来の軸受調芯装置は、構成要素が多く、装置全体を理解するには時間がかかりメンテナンス等が出来る人間が限られ、メンテナンス作業にも多くの時間が必要であった。

上記従来の軸受調芯装置は油を使用するため、コンベア上のパレットに油受けを付ける必要があり、作業場所周辺の環境も悪化させている。また組立後のワークが何らかの原因で再利用される場合、ワークを一度洗浄しワークに付着した油を取り除く必要があった。

この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、単純かつ高速・高精度で組立が出来、周辺環境への影響が少ないロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法及びロータリ圧縮機及びロータリ圧縮機の軸受同軸組立装置を提供する。

この発明に係るロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法は、ロータリ圧縮機に油を注入せずに軸受の同軸組立を行うロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法であって、
主軸受がワークシリンダにボルトで固定され、副軸受がワークシリンダにボルトが緩んだ状態で仮締めされたワークについて、副軸受をクランプした後、シャフトの偏芯方向とは逆方向に副軸受を押しながら揺動させるとともに、シャフトを副軸受の揺動に同期させて回転させ、副軸受の揺動軌跡を位置センサで検出することにより主軸受の近似円中心を求め、副軸受の中心を近似円中心に調芯することを特徴とする。

この発明に係るロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法は、主軸受がワークシリンダにボルトで固定され、副軸受がワークシリンダにボルトが緩んだ状態で仮締めされたワークについて、副軸受をクランプした後、シャフトの偏芯方向とは逆方向に副軸受を押しながら揺動させるとともに、シャフトを副軸受の揺動に同期させて回転させ、副軸受の揺動軌跡を位置センサで検出することにより主軸受の近似円中心を求め、副軸受の中心を近似円中心に調芯することにより、従来は高精度組立を実施するには油が必要であったが、油無しで軸受の同軸組立が実施でき、従来高精度に組む事が出来なかったワークシリンダの内部とローリングピストンの隙間が小さいワークについても組立が出来る。このロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法で同軸組立を行うことによってロータリ圧縮機の品質を向上させることができる。

実施の形態１を示す図で、シングルシリンダタイプワーク１０の縦断面図。 図１のＸ−Ｘ断面図。 実施の形態１を示す図で、ツインシリンダタイプワーク２５の縦断面図。 実施の形態１を示す図で、軸受同軸組立装置２００の正面図。 実施の形態１を示す図で、軸受同軸組立装置２００の側面図。 実施の形態１を示す図で、ＸＹステージ５５の平面図。 実施の形態１を示す図で、ワーク固定部３５の断面図。 実施の形態１を示す図で、副軸受クランプ９９の平面図。 実施の形態１を示す図で、副軸受クランプ９９の断面図。 実施の形態１を示す図で、軸受同軸組立装置２００の電気配線図。 実施の形態１を示す図で、軸受同軸組立装置２００の軌跡を示す図。 実施の形態１を示す図で、軸受同軸組立装置２００の動作フローチャート図。

実施の形態１．
図１乃至図１２は実施の形態１を示す図で、図１はシングルシリンダタイプワーク１０の縦断面図、図２は図１のＸ−Ｘ断面図、図３はツインシリンダタイプワーク２５の縦断面図、図４は軸受同軸組立装置２００の正面図、図５は軸受同軸組立装置２００の側面図、図６はＸＹステージ５５の平面図、図７はワーク固定部３５の断面図、図８は副軸受クランプ９９の平面図、図９は副軸受クランプ９９の断面図、図１０は軸受同軸組立装置２００の電気配線図、図１１は軸受同軸組立装置２００の軌跡を示す図、図１２は軸受同軸組立装置２００の動作フローチャート図である。

図１を参照しながらシングルシリンダタイプワーク１０について説明する。シングルシリンダタイプワーク１０は、ワークシリンダ（Ａ）２の内部空間に、少なくともシャフト（Ａ）６の偏芯部６ｃと、偏芯部６ｃの外周に嵌合するピストン（Ａ）７とが収納される。ワークシリンダ（Ａ）２の軸方向両端部は、ワーク軸受（Ａ）１（軸受）とワーク軸受（Ｂ）４（軸受）とで閉塞される。組立が完了する最終段階（製品）では、ワーク軸受（Ａ）１とワーク軸受（Ｂ）４とは、夫々ボルト５とボルト９でワークシリンダ（Ａ）２に固定される。

ワーク軸受（Ｂ）４はシャフト（Ａ）６の主軸６ａを支持し、ワーク軸受（Ａ）１はシャフト（Ａ）６の副軸６ｂを支持する。

軸受同軸組立装置２００の対象となるシングルシリンダタイプワーク１０（ワーク）は、ワーク軸受（Ｂ）４はワークシリンダ（Ａ）２に固定されているが、ワーク軸受（Ａ）１はワークシリンダ（Ａ）２に複数のボルト５が緩んだ状態で仮締めされている。

即ち、図１において、ワークシリンダ（Ａ）２とワーク軸受（Ｂ）４は、円周上の一方向でピストン（Ａ）７とワークシリンダ（Ａ）２間の圧縮室スキマ（Ａ）３が、シャフト（Ａ）６の偏芯部６ｃに対応する軸方向の範囲で、設計仕様である所定の寸法Ａになるように複数のボルト９により固定されている。

円周上の一方向とは、図示しない吐出ポートの手前（反回転方向側）の約９０度程度の範囲で、圧縮室スキマ（Ａ）３が最小隙間（７〜２６ミクロン）となる方向のことである。

このようにすることにより、圧縮機のＣＯＰ（成績係数）が向上する。

ワーク軸受（Ｂ）４が固定されたワークシリンダ（Ａ）２、シャフト（Ａ）６の寸法を測定することで、円周上の一方向でピストン（Ａ）７とワークシリンダ（Ａ）２間の圧縮室スキマ（Ａ）３が、シャフト（Ａ）６の偏芯部６ｃに対応する軸方向の範囲で、設計仕様である所定の寸法Ａになっているか確認する。圧縮室スキマ（Ａ）３が所定の寸法Ａにならない場合は、所定の寸法Ａになるように複数のボルト９で調整する。

また、シャフト（Ａ）６の主軸６ａを、ワーク軸受（Ｂ）４が固定されたワークシリンダ（Ａ）２内に挿入し、さらにワーク軸受（Ｂ）４に挿入する。

また、ピストン（Ａ）７を、シャフト（Ａ）６の偏芯部６ｃに嵌める。

さらに、ワーク軸受（Ａ）１をシャフト（Ａ）６の副軸６ｂに挿入する。ワーク軸受（Ａ）１は、ワークシリンダ（Ａ）２に複数のボルト５が緩んだ状態で仮締めされている。この状態のシングルシリンダタイプワーク１０が軸受同軸組立装置２００に挿入される。

即ち、ワーク軸受（Ｂ）４はワークシリンダ（Ａ）２に固定されているが、ワーク軸受（Ａ）１はワークシリンダ（Ａ）２に仮締めされている状態である。

図２は図１のＸ−Ｘ断面図で、シングルシリンダタイプワーク１０のワーク軸受（Ａ）１とワークシリンダ（Ａ）２との合わせ面を切断面としてワーク軸受（Ａ）１側から見た図である。図２に示すように、ワークシリンダ（Ａ）２は全体形状が平面視略円形であり、略中央部に断面が円形の圧縮室２ａ（空間）を有する。

圧縮室２ａには、シャフト（Ａ）６の偏芯部６ｃに嵌められたピストン（Ａ）７が収納されている。ワークシリンダ（Ａ）２には、径方向に摺動自在に配置され、図示しないスプリングによってピストン（Ａ）７に常時押し当てられているベーン２７が設けられ、圧縮室２ａを低圧側と高圧側とに仕切る。また、ワークシリンダ（Ａ）２には、冷媒回路の低圧側と連通する吸入口２ｂが形成されている。

さらに、ワークシリンダ（Ａ）２には、軸受同軸組立装置２００で、装置とワークシリンダ（Ａ）２との位相を決めるときに用いられる位相決め穴（Ａ）２６と位相決め穴（Ｂ）２８とが開けられている。

次にツインシリンダタイプワーク２５（ワーク）について説明する。図３において、ワークシリンダ（Ｃ）１７（ワークシリンダ）とワーク軸受（Ｄ）２０（軸受）は、シングルシリンダタイプワーク１０のワークシリンダ（Ａ）２とワーク軸受（Ｂ）４と同様の方法で、複数のボルト２４で固定されている。

さらに、ワークシリンダ（Ｂ）１２（別のワークシリンダ）とワーク軸受（Ｃ）１１（軸受）も、シングルシリンダタイプワーク１０のワークシリンダ（Ａ）２とワーク軸受（Ｂ）４と同様の方法で、複数のボルト２２で固定されている。

ツインシリンダタイプワーク２５の組立手順を説明する。
（１）ワークシリンダ（Ｃ）１７とワーク軸受（Ｄ）２０とを、上記のように複数のボルト２４で固定する。
（２）ワークシリンダ（Ｂ）１２とワーク軸受（Ｃ）１１とを、上記のように複数のボルト２２で固定する。
（３）シャフト（Ｂ）２１の主軸２１ａをワーク軸受（Ｄ）２０にワークシリンダ（Ｃ）１７側から挿入する。次に、ピストン（Ｃ）１９を副軸２１ｂ、偏芯部２１ｄ（副軸２１ｂ側）、中間軸２１ｅの順にくぐらせ、偏芯部２１ｃ（主軸２１ａ側）に組み付ける。
（４）プレート１５を、副軸４ｂ、偏芯部２１ｄ（副軸２１ｂ側）をくぐらせ、中間軸２１ｅに組み付ける。この状態では、プレート１５を軸方向にくぐらせただけなので、プレート１５の中心とワークシリンダ（Ｃ）１７の中心が一致していない。
（５）プレート１５を軸直角方向に移動させて、ワークシリンダ（Ｃ）１７と中心が合うようにセットする。
（６）ピストン（Ｂ）１４を副軸２１ｂをくぐらせた後、偏芯部２１ｄ（副軸２１ｂ側）に挿入する。
（７）複数のボルト２２で固定されたワークシリンダ（Ｂ）１２とワーク軸受（Ｃ）１１とを、夫々ピストン（Ｂ）１４と副軸２１ｂとに挿入する。
（８）最後にワークシリンダ（Ｂ）１２を、ワークシリンダ（Ｃ）１７に複数のボルト２３が緩んだ状態でプレート１５を挟んで仮締めされる。この状態で、ツインシリンダタイプワーク２５は軸受同軸組立装置２００に挿入される。

次に軸受同軸組立装置２００の構成について説明する。以下、軸受同軸組立装置２００を、単に装置と呼ぶ場合もある。

図４において、装置中心部分にツインシリンダタイプワーク２５が挿入される治具部２９があり、ベースプレート３０に複数のボルト３１で固定されている。

ベースプレート３０は架台３２の上にのっており、複数のボルト３３で固定されている。

架台３２は、底部に複数のアジャスタボルト３４がついておりアジャスタボルト３４が装置全体の重量を受けている。

ベースプレート３０には、ワーク固定部３５が中心にある。

また、ベースプレート３０の下側には、モータベース３７を吊るすための六角支柱３６があり、複数のボルト３８、ボルト３９で固定されている。

モータベース３７の下に複数の六角支柱４１が複数のボルト４０にて固定され、六角支柱４１の下にモータ４２が複数のボルト４３で固定されている。

モータ４２の軸４２ａにはカップリング４４が固定されており、カップリング４４の反対側には軸４５が同じように固定されている。

軸４５の途中にはくさび機構で位置固定が出来るプーリ４６が固定されており、ベルト５６を介してプーリ５７にモータ４２の回転力を伝える。

プーリ５７は、くさび機構で軸５８に固定されている。

軸５８は、モータベース３７にボルト６５で固定されたベアリングユニット６０で軸５８の振れを抑え、軸５８が落下しないようにナット５９で固定されている。

軸５８の上部には、ボルト６１で固定されたクランプ６２があり、複数の爪６４がボルト６３で固定されている。

カップリング４４に固定された軸４５が落下しないように、モータベース３７にボルト６６で固定されたベアリングユニット４８をナット４７が締めこんでいる。

軸４５の上部は、偏芯プレート５０にナット４９で固定されており、偏芯プレート５０には故意的に偏芯させて横方向荷重を発生させる防振ゴム５２がボルト５１によって固定されている。

防振ゴム５２は、上下の中心が偏芯して固定され、常時防振ゴム５２の下の中心の偏芯方向にＸＹステージ５５を押す力が発生している。

偏芯プレート５０が回転すると、常時防振ゴム５２の下の中心の偏芯方向にＸＹステージ５５を押す力が発生しているため、後述するようにワーク軸受（Ａ）１を揺動させることができる。

例えば、シングルシリンダタイプワーク１０を装置にセットするときに、防振ゴム５２の下の中心の偏芯方向（上に対する）に対して、シャフト（Ａ）６の偏芯部６ｃが逆方向になるように合わせておく。その理由については、後述する。

防振ゴム５２は、振動を抑制する緩衝材を使用している。例えば天然ゴムやクロロプレンゴムやシリコーンである。防振ゴム５２には、六角支柱５３が固定してあり、六角支柱５３の上部はＸＹステージ５５にボルト５４で固定され、横荷重をＸＹステージ５５に伝えている。

六角支柱５３の根本に、防振ゴム５２の回転を支持する軸受１４０が設けられている。

図５は軸受同軸組立装置２００の側面図であるが、装置下部に制御盤６７があり、制御盤６７の中に過電流を遮断するブレーカ６９と、装置制御・演算を行うシーケンサ６８が格納されている。制御盤６７は複数のボルト７０で架台３２に固定される。

図６はＸＹステージ５５の平面図であり、ベースプレート３０に２本のＹ軸レール７１が複数のボルト７２で固定されている。

Ｙ軸レール７１には、１本に２個のＹブロック７３が複数のボルト７４で固定され、Ｙ軸ベース７５がＹ軸にのみ動作するようになっている。

Ｙ軸ベース７５をＹ軸に駆動させるためＹ軸ボールネジブロック７９とＹ軸ベース７５とをＹ軸クラッチ８０で固定している。Ｙ軸クラッチ８０を開放した時、Ｙ軸ベース７５はＹ軸方向にフリーとなる。Ｙ軸ボールネジブロック７９は、Ｙ軸ボールネジ７８の回転運動を直線運動に変える役割がある。

Ｙ軸ボールネジ７８は、Ｙ軸サポートブロック（Ａ）７６とＹ軸サポートブロック（Ｂ）８１で固定されており、Ｙ軸サポートブロック（Ａ）７６は複数のボルト７７で、Ｙ軸サポートブロック（Ｂ）８１は複数のボルト８２でベースプレート３０に固定されている。Ｙ軸ボールネジ７８は、Ｙ軸カップリング８３でＹ軸モータ８４と連結されている。

Ｙ軸ベース７５に、２本のＸ軸レール８５が複数のボルト８６で固定されている。Ｘ軸レール８５には、１本に２個のＸブロック８７が複数のボルト８８で固定され、Ｘ軸ベース８９がＸ軸にのみ動作するようになっている。

Ｘ軸ベース８９を、Ｘ軸に駆動させるためＸ軸ボールネジブロック９３とＸ軸ベース８９とをＸ軸クラッチ９４で固定している。

Ｘ軸クラッチ９４を開放した時、Ｘ軸ベース８９は、Ｘ軸方向にフリーとなる。

Ｘ軸ボールネジブロック９３は、Ｘ軸ボールネジ９２の回転運動を直線運動に変える役割がある。

Ｘ軸ボールネジ９２は、Ｘ軸サポートブロック（Ａ）９０とＸ軸サポートブロック（Ｂ）９５で固定されており、Ｘ軸サポートブロック（Ａ）９０は複数のボルト９１で、Ｘ軸サポートブロック（Ｂ）９５は複数のボルト９６でＹ軸ベース７５に固定されている。

Ｘ軸ボールネジ９２は、Ｘ軸カップリング９７でＸ軸モータ９８と連結されている。Ｘ軸ベース８９には、副軸受クランプ９９がある。

ワークの位置を測定するための位置センサ１０５は、センサホルダ１０４にボルト１０６で固定されている。センサホルダ１０４はシリンダ１０３の先端についており、ワークの着脱時にはシリンダ１０３が後退し、位置測定時には前進する。

シリンダ１０３は、ブラケット１００に複数のボルト１０２で固定されている。ブラケット１００はベースプレート３０に複数のボルト１０１で固定されている。

図７はワーク固定部３５を示し、ツインシリンダタイプワーク２５がクランプ状態となっている。ツインシリンダタイプワーク２５は、２本の位相決めピン１１３で位相が決められている。位相決めピン１１３は、治具部２９にボルト１１４で固定されている。治具部２９は複数のボルト３１により、ベースプレート３０に固定されている。

ツインシリンダタイプワーク２５は、クランプバー１０８で治具部２９に挟み込まれている。クランプバー１０８は、シリンダ１０９にボルト１０７で固定されている。シリンダ１０９は、複数のボルト１１０でベースプレート３０に固定されている。シリンダ１０９は、回転とクランプの両方が出来るクランプシリンダである。

図８は副軸受クランプ９９の平面図である。クランプ１２３は、ワーク（シングルシリンダタイプワーク１０、ツインシリンダタイプワーク２５）の副軸受（ワーク軸受（Ａ）１、ワーク軸受（Ｃ）１１）を両側からクランプし固定する。クランプ１２３は、ガイド１１７で振れを規制されシリンダ１１５で前後する。シリンダ１１５は複数のボルト１１６で固定されており、ガイド１１７は複数のボルト１１８でＸ軸ベース８９に固定される。

クランプ１２３は、クランプ時のがたを抑えるためにクサビ１２２で固定される。クサビ１２２はシリンダ１１９によって前後し、ナット１２１によって固定されている。クサビ１２２の先端はテーパになっており、前進時クランプ１２３に斜めに入るようになっている。シリンダ１１９は、複数のボルト１２０によってＸ軸ベース８９に固定される。

図９は副軸受クランプ９９の断面図である。ガイド１１７は、ガイド規制部１２４とガイド蓋１２５とがあり、組み付けたときガイド１１７とクランプ１２３にはスキマ１２６が出来る。クランプ１２３が副軸受（ワーク軸受（Ａ）１、ワーク軸受（Ｃ）１１）をクランプする前はスキマ１２６は上部にあるが、クサビ１２２の上部がテーパとなっており、クサビ１２２をクランプ１２３の下に入れることによりクランプ１２３と副軸受（ワーク軸受（Ａ）１、ワーク軸受（Ｃ）１１）はすこし上に持ち上がった状態で固定される。

図１０は軸受同軸組立装置２００の電気配線図である。ブレーカ６９を通しシーケンサ６８に電源が供給される。シーケンサ６８には、演算プログラムが組み込まれ、数値演算を行うシーケンサＣＰＵ１３０、センサ１３５の信号を受け取る入力ユニット１３１、エアーバルブ１３７に信号を送る出力ユニット１３２、Ｙ軸モータ８４とＸ軸モータ９８のそれぞれのモータアンプ１３６を制御するモータコントローラ１３３、位置センサ１０５のアナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換ユニット１３４が組み込まれている。それぞれのユニットから入力されるデータをもとにシーケンサＣＰＵ１３０内に組み込まれたプロゴラムにおいて装置を動作させる。

図１１は位置センサ１０５によって測定された副軸受（ワーク軸受（Ａ）１、ワーク軸受（Ｃ）１１）の動きを表した軌跡グラフである。位置センサ１０５によって計測された連続的に変化する点を軌跡線１２７であらわし、軌跡線１２７より近似円１２８を計算し近似円中心１２９を求める。

次に、図１２のフローチャートにより動作について説明する。上記のように構成された軸受同軸組立装置２００には、シングルシリンダタイプワーク１０やツインシリンダタイプワーク２５が仮組みされた状態で装置に供給される。

ここではシングルシリンダタイプワーク１０を例として説明する。ワークの供給については、人でもロボットでも構わないが、ここでは人で説明する。

シングルシリンダタイプワーク１０を治具部２９上に置き、ワークシリンダ（Ａ）２の位相決め穴（Ａ）２６と位相決め穴（Ｂ）２８を２本の位相決めピン１１３に挿入する（Ｓ１０）。

シングルシリンダタイプワーク１０を装置にセットするときに、防振ゴム５２の下の中心の偏芯方向（上に対する）に対して、シャフト（Ａ）６の偏芯部６ｃが逆方向になるように合わせておく。

複数のクランプバー１０８でワークシリンダ（Ａ）２をクランプし固定する（Ｓ１１）。

次に、ワーク軸受（Ａ）１（副軸受）を複数のクランプ１２３で固定した後（Ｓ１２）、複数のクサビ１２２を前進させてクランプ１２３を固定すると共に、ワーク軸受（Ａ）１を浮かせる（Ｓ１３）。このときまではＹ軸クラッチ８０とＸ軸クラッチ９４は固定状態であるが、ここで開放状態に変更する。

シャフト（Ａ）６を複数の爪６４でつかみ（Ｓ１４）、モータ４２を回転させることによりワーク軸受（Ａ）１の揺動とシャフト（Ａ）６の回転を同期させて運転を行う（Ｓ１５）。このとき、ワーク軸受（Ａ）１の揺動速度及びシャフト（Ａ）６の回転速度は、例えば、ワーク軸受（Ａ）１の揺動速度は２周／秒、シャフト（Ａ）６の回転速度は１２０ｒｐｍであり、ワーク軸受（Ａ）１の揺動とシャフト（Ａ）６の回転は同期している。

防振ゴム５２の上下の中心を偏芯させることにより発生する横方向の荷重がＸＹステージ５５に作用すると、シングルシリンダタイプワーク１０を装置にセットするときに、予め防振ゴム５２の下の中心の方向（上に対する）に対して、シャフト（Ａ）６の偏芯部６ｃが逆方向になるように合わせておくので、防振ゴム５２の横方向の荷重はＸＹステージ５５のＸ軸ベース８９に加わり、ワーク軸受（Ａ）１をシャフト（Ａ）６の偏芯部６ｃの逆方向に押すことになる。

防振ゴム５２の横荷重は、図１の矢印のようにワーク軸受（Ａ）１に加わり、その力はシャフト（Ａ）６の副軸６ｂの偏芯部６ｃ側の根元（点ｈ）に作用する。そのため、シャフト（Ａ）６は、偏芯部６ｃの偏芯方向と反対側に倒れるように押される。従って、最小スキマである圧縮室スキマ（Ａ）３において、ピストン（Ａ）７とワークシリンダ（Ａ）２の内周面は接触しない。

また、ＸＹステージ５５のＸ軸ベース８９はフリーの状態であり、且つＸ軸ベース８９が載置されるＹ軸ベース７５もフリーの状態であるから、ボルト５で仮締めされたワーク軸受（Ａ）１の移動可能な範囲で、防振ゴム５２の横荷重が作用する方向（外側）に移動する。

偏芯プレート５０をモータ４２で回転することにより、防振ゴム５２の横荷重によるワーク軸受（Ａ）１の移動の円周方向の位置が刻々と変化する。即ち、ワーク軸受（Ａ）１は揺動することになる。

このときワーク軸受（Ａ）１の揺動に同期させて（合わせて）、シャフト（Ａ）６をモータ４２で回転させることにより、ワーク軸受（Ａ）１に作用する防振ゴム５２の横荷重の方向は、偏芯部６ｃの反対方向になり、最小スキマである圧縮室スキマ（Ａ）３において、ピストン（Ａ）７とワークシリンダ（Ａ）２の内周面が接触しない状態を維持できる。

複数の位置センサ１０５でワーク軸受（Ａ）１の位置を測定し、軌跡線１２７のデータをとる（Ｓ１６）。軌跡線１２７のデータは、例えば、５００点のデータをとる。

各点のデータの近似円との差の標準偏差で揺動軌跡円（軌跡線１２７）のデータに問題ないか判定する（Ｓ１７）。例えば、標準偏差２〜３ミクロン以下ならＯＫ、以上ならＮＧとする。

揺動軌跡円のデータがＯＫの場合は、軌跡線１２７のデータから最小二乗法により近似円１２８と近似円中心１２９を求める（Ｓ１８）。

Ｙ軸クラッチ８１とＸ軸クラッチ９４を固定状態にし、Ｘ軸モータ９８とＹ軸モータ８４とを用いてワーク軸受（Ａ）１の中心を近似円中心１２９に調芯する（Ｓ１９）。

ワーク軸受（Ａ）１の中心を近似円中心１２９に調芯後、ボルト５を締め付け（Ｓ２０）、位置ずれを確認する（Ｓ２１）。位置ずれが規定値内であれば、クランプを戻し終了する（Ｓ２２）。

ボルト５を締め付けることにより、ワーク軸受（Ａ）１が位置ずれする場合がある。位置ずれの規定値は、例えば、２ミクロン以下である。

揺動軌跡円に問題があった場合は、３回までリトライを実施する（Ｓ２３）。３回以上となった場合はクランプを戻し終了した後、異常表示を行う（Ｓ２４）。

締め付け位置ずれで問題があった場合は、２回までリトライを実施し（Ｓ２５）、２回以上となった場合はクランプを戻し終了した後、異常表示を行う（Ｓ２６）。

ワーク軸受（Ａ）１とシャフト（Ａ）６の副軸６ｂの根元は、一箇所（例えば、図１の点ｈ）で常時接触・摺動しているが、シャフト（Ａ）６を低速（例えば、１２０ｒｐｍ）で回転させるので油の注入は不要である。

ワーク軸受（Ａ）１の揺動とシャフト（Ａ）６の回転を同期させて運転を行うので、ピストン（Ａ）７とワークシリンダ（Ａ）２の内周面とは当たらない状態を維持しながらワーク軸受（Ａ）１を揺動させることができる。

従来は高精度組立を実施するには油が必要であったが、本実施の形態のロータリ圧縮機の軸受軸受同軸組立装置２００は、油無しで同軸組立が実施でき、従来高精度に組む事が出来なかったワークシリンダ（Ａ）２の内部とピストン（Ａ）７の隙間が小さいシングルシリンダタイプワーク１０についても組立が出来る。ツインシリンダタイプワーク２５についても同様である。

本実施の形態の軸受同軸組立装置２００で同軸組立を行う事により、ロータリ圧縮機の品質を向上させることができる。

１ ワーク軸受（Ａ）、２ ワークシリンダ（Ａ）、２ａ 圧縮室、２ｂ 吸入口、３ 圧縮室スキマ（Ａ）、４ ワーク軸受（Ｂ）、５ ボルト、６ シャフト（Ａ）、６ａ 主軸、６ｂ 副軸、６ｃ 偏芯部、７ ピストン（Ａ）、８ 圧縮室最大スキマ（Ａ）、９ ボルト、１０ シングルシリンダタイプワーク、１１ ワーク軸受（Ｃ）、１２ ワークシリンダ（Ｂ）、１４ ピストン（Ｂ）、１５ プレート、１６ シャフトスキマ、１７ ワークシリンダ（Ｃ）、１９ ピストン（Ｃ）、２０ ワーク軸受（Ｄ）、２１ シャフト（Ｂ）、２１ａ 主軸、２１ｂ 副軸、２１ｃ 偏芯部、２１ｄ 偏芯部、２１ｅ 中間軸、２２ ボルト、２３ ボルト、２４ ボルト、２５ ツインシリンダタイプワーク、２６ 位相決め穴（Ａ）、２７ ベーン、２８ 位相決め穴（Ｂ）、２９ 治具部、３０ ベースプレート、３１ ボルト、３２ 架台、３３ ボルト、３４ アジャスタボルト、３５ ワーク固定部、３６ 六角支柱、３７ モータベース、３８ ボルト、３９ ボルト、４０ ボルト、４１ 六角支柱、４２ モータ、４２ａ 軸、４３ ボルト、４４ カップリング、４５ 軸、４６ プーリ、４７ ナット、４８ ベアリングユニット、４９ ナット、５０ 偏芯プレート、５１ ボルト、５２ 防振ゴム、５３ 六角支柱、５４ ボルト、５５ ＸＹステージ、５６ ベルト、５７ プーリ、５８ 軸、５９ ナット、６０ ベアリングユニット、６１ ボルト、６２ クランプ、６３ ボルト、６４ 爪、６５ ボルト、６６ ボルト、６７ 制御盤、６８ シーケンサ、６９ ブレーカ、７０ ボルト、７１ Ｙ軸レール、７２ ボルト、７３ Ｙブロック、７４ ボルト、７５ Ｙ軸ベース、７６ Ｙ軸サポートブロック（Ａ）、７７ ボルト、７８ Ｙ軸ボールネジ、７９ Ｙ軸ボールネジブロック、８０ Ｙ軸クラッチ、８１ Ｙ軸サポートブロック（Ｂ）、８２ ボルト、８３ Ｙ軸カップリング、８４ Ｙ軸モータ、８５ Ｘ軸レール、８６ ボルト、８７ Ｘブロック、８８ ボルト、８９ Ｘ軸ベース、９０ Ｘ軸サポートブロック（Ａ）、９１ ボルト、９２ Ｘ軸ボールネジ、９３ Ｘ軸ボールネジブロック、９４ Ｘ軸クラッチ、９５ Ｘ軸サポートブロック（Ｂ）、９６ ボルト、９７ Ｘ軸カップリング、９８ Ｘ軸モータ、９９ 副軸受クランプ、１００ ブラケット、１０１ ボルト、１０２ ボルト、１０３ シリンダ、１０４ センサホルダ、１０５ 位置センサ、１０６ ボルト、１０７ ボルト、１０８ クランプバー、１０９ シリンダ、１１０ ボルト、１１３ 位相決めピン、１１４ ボルト、１１５ シリンダ、１１６ ボルト、１１７ ガイド、１１８ ボルト、１１９ シリンダ、１２０ ボルト、１２１ ナット、１２２ クサビ、１２３ クランプ、１２４ ガイド規制部、１２５ ガイド蓋、１２６ スキマ、１２７ 軌跡線、１２８ 近似円、１２９ 近似円中心、１３０ シーケンサＣＰＵ、１３１ 入力ユニット、１３２ 出力ユニット、１３３ モータコントローラ、１３４ ＡＤ変換ユニット、１３５ センサ、１３６ モータアンプ、１３７ エアーバルブ、１４０ 軸受、２００ 軸受同軸組立装置。

Claims (7)

1. ロータリ圧縮機に油を注入せずに軸受の同軸組立を行うロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法であって、
   主軸受がワークシリンダにボルトで固定され、副軸受又は前記副軸受が固定された別のワークシリンダが前記ワークシリンダにボルトが緩んだ状態で仮締めされたワークについて、前記副軸受をクランプした後、シャフトの偏芯方向とは逆方向に前記副軸受を押しながら揺動させるとともに、前記シャフトを前記副軸受の揺動に同期させて回転させ、前記副軸受の揺動軌跡を位置センサで検出することにより前記主軸受の近似円中心を求め、前記副軸受の中心を前記近似円中心に調芯することを特徴とするロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法。
2. 前記副軸受をクランプする際に、前記副軸受を前記ワークシリンダから浮かす、又は副軸受が固定された別のワークシリンダをプレートから浮かすことを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法。
3. 前記副軸受の揺動を少なくとも２つ以上の直交する位置センサで位置を計測することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法。
4. 前記副軸受の揺動を前記位置センサで計測した軌跡線データから最小二乗法により近似円を求め、計算により近似円中心を演算することを特徴とする請求項３に記載のロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法。
5. 前記副軸受の揺動を前記位置センサで計測した軌跡線データの近似円との差の標準偏差で、前記軌跡線データの判定を行うことを特徴とする請求項４に記載のロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のロータリ圧縮機の軸受同軸組立方法で組立てたことを特徴とするロータリ圧縮機。
7. ロータリ圧縮機に油を注入せずに軸受の同軸組立を行うロータリ圧縮機の軸受同軸組立装置であって、
   主軸受がワークシリンダにボルトで固定され、副軸受又は前記副軸受が固定された別のワークシリンダが前記ワークシリンダにボルトが緩んだ状態で仮締めされたワークについて、前記副軸受をクランプした後、シャフトの偏芯方向とは逆方向に前記副軸受を押しながら揺動させるとともに、前記シャフトを前記副軸受の揺動に同期させて回転させ、前記副軸受の揺動軌跡を位置センサで検出することにより前記主軸受の近似円中心を求め、前記副軸受の中心を前記近似円中心に調芯することを特徴とするロータリ圧縮機の軸受同軸組立装置。

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