JP2013123661A - コンプレッサ解体装置及び解体方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンプレッサの回転シャフトからモータ用のロータを分離解体する。
【解決手段】回転シャフトにロータ及び回転バランサが付帯しているコンプレッサ部分品を保持する受台と、この受台に対向して配置され前記コンプレッサ部分品から突出している前記ロータをチャッキングしつつ回転させるチャックとを備えている。前記回転シャフトの軸方向と交差する方向に移動可能とされ前記回転バランサに外周溝を加工するカッターが設けられ、前記カッターと対向配置され前記外周溝に嵌入可能なストッパを設けている。前記ストッパにより前記ロータをアンカリングした状態で前記回転シャフトをその先端面から軸方向に押圧する押出しピンを有するジャッキを備え、ロータを回転シャフトの押し込みで分離解体する。
【選択図】 図１

Description

本発明はコンプレッサ解体技術に関し、特にエアコンなどの家電製品の廃棄に伴って分解されるコンプレッサからロータを安全迅速に解体分離処理できるようにした解体装置に関する。

家電製品の廃棄処分に伴って、製品に内蔵されている部品に再利用価値がない場合、スクラップ処理することになる。特にエアコンなどの廃棄処分に伴って、これらに付帯しているコンプレッサをスクラップ処理するときには、ケーシングの分割解体を行って残留油の適正な処理を行いつつ、内部部品の分別処理をする必要がある。

家電製品等に用いられているコンプレッサを解体する場合には、ケーシングを切断して内部部品を取り出すことになる。コンプレッサの解体に際し、特にケーシング解体方法については、既に特許文献１−３に開示されている。これらの開示技術によって、コンプレッサのケーシング胴を切断し、内部部品を取り出すことができる。取り出された部品に再利用できる構造部品がある場合には、これらを更に素材別に解体分離する必要が生じる。コンプレッサのケーシングの一部を切り出し、コンプレッサのモータを含む作動部分が付帯したケーシング前部と、それ以外のケーシング後部とに分割解体し、ケーシングに内蔵されていたモータの固定子を更に分離解体する技術が特許文献４に開示されている。

この中で、コンプレッサの駆動部を構成するモータ部分のロータには、ＫＳ鋼などの磁石材料から構成されており、この材料は再利用価値が高いため、ロータを回転シャフトから取り外して解体分離することが望ましい。

しかし、従来ではモータの回転シャフトからロータを分離解体することの困難性については着眼されていなかった。ロータは回転シャフトに圧入して取り付けられており、ハンマーなどによっては簡単に分離解体することができないものとなっていた。しかも、ロータにはピンシャフトなどによってバランサが付帯しており、このバランサとの分離も困難なものとなっていた。

特開２００１−２５９５９０号公報 特開２００２−１７２４７５号公報 特開２００８−１７３７２１号公報 特開２０００−１７６４３０号公報

本発明は、上記従来の問題点に着目し、コンプレッサの駆動部分であるモータ構成部品のロータを回転シャフトから自動で解体分離できるようにしたコンプレッサ解体装置を提供することを目的とする。さらには、ロータの磁石にピン結合により付帯しているバランサも自動でロータから分離できるようにした解体装置及び解体方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るコンプレッサ解体装置は、回転シャフトにロータ及び回転バランサが付帯しているコンプレッサ部分品を保持する受台と、この受台に対向して配置され前記コンプレッサ部分品から突出している前記ロータをチャッキングしつつ回転させるチャックと、前記回転シャフトの軸方向と交差する方向に移動可能とされ前記回転バランサに外周溝を加工するカッターと、前記カッターと対向配置され前記外周溝に嵌入可能なストッパと、前記ストッパにより前記ロータをアンカリングした状態で前記回転シャフトをその先端面から軸方向に押圧する押出しピンを有するジャッキと、を備えたことを特徴としている。

上記構成において、前記チャックに保持されたロータの端面に沿う平面状の１軸方向に移動可能とされ、前記ロータのバランサ分離面に残留している止めピン頭部を切削するリーマを備えればよい。

また、前記カッターによる切削縁に沿ったガイド光照射手段が装備されるとともに、前記チャックを前記受台方向に移動可能としつつ、保持したコンプレッサ部分品の切断位置決めをなす位置調整手段を設ける構成とすることが望ましい。

本発明に係るコンプレッサ解体方法は、回転シャフトにロータ及び回転バランサが付帯しているコンプレッサ部分品から前記ロータを分離解体する方法であって、前記コンプレッサ部分品の位置決めをなし、前記ロータをチャッキングしつつロータを回転駆動しつつ、前記回転バランサに外周溝を加工し、前記外周溝に嵌合するストッパを利用してロータの軸方向移動を阻止し、前記回転シャフトを先端面から押し出すことにより、前記回転シャフトを含むコンプレッサ部分品をロータから分離させることを特徴とする。
また、前記回転シャフトからのロータ分離後、ロータのバランサ分離面に残留している止めピン頭部をリーマ加工により切削除去するようにすればよい。

上記構成によれば、回転シャフトにロータ及び回転バランサが付帯しているコンプレッサ部分品を位置決めした状態で、ロータに隣接している回転バランサの外周に溝を掘り、この外周溝にストッパを嵌め込んで軸方向移動を阻止する。この状態で回転シャフトの先端面を押し出しピンで軸方向に押圧することで、圧入されているロータから回転シャフトが抜け出し、両者の分離を行なうことができる。ロータのバランサ分離面に止めピンが残留していることがあり、この場合には、前記バランサ分離面に沿うように移動するリーマによりピン頭部を切削除去することができる。この結果、コンプレッサ部分品からモータ部分のロータを安全かつ自動的に分離解体することができるのである。

本発明の実施形態に係るコンプレッサ解体装置の概略構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るコンプレッサ解体装置の正面図である。 同コンプレッサ解体装置の平面図である。 同コンプレッサ解体装置による解体方法の工程図である。 コンプレッサ部品のロータ解体前の側面図である。 コンプレッサ部品のロータ解体後の側面図である。

以下に、本発明に係るコンプレッサ解体装置と解体方法の具体的実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るコンプレッサ解体装置１０の概略構成を模式的に示す斜視図を示しており、図２〜図４は具体的な構成図を示している。

この実施形態に係るコンプレッサ解体装置１０は、ケーシングの一部を除去したモータのロータ１２を含む作動部分が付帯しているコンプレッサ部分品１４から、前記ロータ１２を分離解体するためのものとして構成されている。具体的には、解体対象のコンプレッサ部分品１４は、図５に示しているように、解体前の状態では、コンプレッサ作動部（図示せず）がケーシング１６に内蔵されており、作動部の駆動手段としてモータの一部である回転シャフト１８がケーシングの切断端面側から突出している。この回転シャフト１８には、モータのロータ１２が圧入されており、また、このロータ１２と一体に回転バランサ２０（基部の回転バランサ２０Ａと、先端面の回転バランサ２０Ｂ）が付帯している。回転バランサ２０は止めピン２２によってロータ１２と一体化して回転シャフト１８に取り付いている。このようなコンプレッサ部分品１４を解体対象とし、ロータ１２と基部回転バランサ２０Ａとの境界面で分離し（図５△矢印位置１）、回転シャフト１８からロータ１２を引抜くことで、ロータ１２とそれ以外の部品とを解体するようにしたものである。また、ロータ１２から基部回転バランサ２０Ａを取り除いても、ロータ１２の分離端面に止めピン２２が残留している種類のものもある。そのような場合には、残留止めピン２２の頭部を切断除去するようにしている（図６△矢印２）。

そこで、実施例に係るコンプレッサ解体装置１０は、図１に示すような主たる装置手段によって構成されている。
まず、コンプレッサ部分品１４を保持するケーシング受台２４が装備されている。このケーシング受台２４に対向して配置され前記コンプレッサ部分品１４から突出している前記ロータ１２をチャッキングしつつ回転させるチャック２６が配備される。これにより、受台２４にてケーシング１６側を保持させ、ロータ１２を備えた回転シャフト１８を受台２４に形成した開口溝から突出させるように配置しつつ、対向配置されているチャック２６がロータ１２の外表面を圧着して、コンプレッサ部分品１４の解体態勢を整わせるようにしている。一方、前記回転シャフト１８の軸方向と交差する方向に移動可能とされ、前記回転バランサ２０に外周溝を加工するカッター(一例として、チップソー)２８が設けられている。これは回転バランサ２０に形成した外周溝をアンカー部として軸方向の移動を阻止させるためである。この移動阻止のため、前記カッター２８と対向配置され前記外周溝に嵌入可能なストッパ３０が設けられている。前記ストッパ３０により前記ロータ１２をアンカリングした状態で前記回転シャフト１８をその先端面から軸方向に押圧する押出しピン３２を有するジャッキ３４が装備されており、押し出しピン３２はチャック２６のセンターに開口した通孔を介して回転シャフト１８をロータ１２から押し出すようにしている。これにより、回転シャフト１８からロータ１２が分離される。このとき、ストッパ３０はケーシング受台２４を圧力の受圧面とすることでアンカリング作用を維持できる。

ところで、上記処理により、基部回転バランサ２０Ａも回転シャフト１８から外れ、ロータ１２とも分離されるが、ロータ１２の分離面に止めピン２２が残留していることがある（図６参照）。この残留止めピン２２があると、先端回転バランサ２０Ｂをロータ１２から分離することができない。そこで、前述したストッパ３０に隣接してリーマ加工機３６を配置している。回転シャフト１８を抜き去ったロータ１２を把持しているチャック２６を後退移動させ、リーマ加工機３６を前進させ、リーマ加工面をロータ１２の分離端面に対向させる。そして、リーマ加工機３６を駆動させつつチャック２６を回転させながら前進させることで、止めピン２２の頭部の切削を行なうことができる。これによって、止めピン２２を取り外すことができるので、先端回転バランサ２０Ｂをロータ１２から分離することができる。

このようなコンプレッサ解体装置１０は、図２〜図３に示した詳細図によって、具体的構成が明らかである。当該コンプレッサ解体装置１０は、図から理解できるように、テーブルベース３８に各機器が搭載されており、前記テーブルベース３８は平面視で逆Ｔ字形状をなしている。図２の正面図から分かるように、中央にＵ字開口４０を有するケーシング受台２４が装備されている。この受台２４は回転シャフト１８を押し出すときのアンカーストッパとして機能させるようにしている。ケーシング受台２４にコンプレッサ部分品１４を装着し、前記Ｕ字開口４０から回転シャフト１８部分を図２の紙面に直交する方向に挿入させるようにしている。

このケーシング受台２４の左右方向の一方にはカッター２８が、他方にはストッパ３０が配置されている。両者はともに対向され、カッター２８により回転バランサ２０の外周面を削って形成した溝に対し、ストッパ３０が嵌入できるような配置形態とされる。

カッター２８はテーブルベース３８に敷設されたガイドレール４２(図３)に沿って移動可能とされた台座４４に搭載され、駆動モータ４６によって回転歯４８を回転駆動させるようにしている。回転歯４８による切削方向はコンプレッサ部分品１４のロータ１２と直交する方向であり、ロータ１２に対して送りモータ５０により台座４４ごと接離移動可能とされている。カッター２８をロータ基部側に位置する回転バランサ２０Ａに向けて移動させ、回転歯４８を徐々に押し当てることによって、回転歯４８の厚みの分の幅を有する外周溝が形成される。

一方、ストッパ３０は、前記外周溝に嵌入するＵ字開口５２を有するプレート部材５４から構成され（図１参照）、プレート面を回転歯４８と同一面となるように配置しつつ、前記外周溝に向けて移動可能となっている。その駆動機構は例えばピニオンラック機構５６から構成され、プレート部材５４の側縁部にラックを形成し、これに噛み合うピニオンをモータ５８により駆動させることで、Ｕ字開口５２を回転バランサ２０Ａに形成した外周溝に嵌合させることができる。前記カッター２８の移動速度とストッパ３０の移動速度は等しく、対向する方向に同期して動くように構成することもできる。

上述したケーシング受台２４に対向してチャック２６が配置されているが、このチャック２６は、図１、３に示されているように、チャック回転体６０の前端面の周囲４箇所に、中心方向に向って締め付け作用をなすチャック爪６２を備えている。チャック回転体６０にはセンターホール６４が開口されており(図１)、ここに前記コンプレッサ部分品１４の回転シャフト１８の先端を挿入した状態で、ロータ１２の外周面を前記チャック爪６２により把持し、固定できるようにしている。また、チャック回転体６０は、コンプレッサ解体装置１０のセンター軸に沿って移動可能なチャック台座６６に搭載されている。チャック台座６６には、チャック回転体６０を回転駆動するためのチャック回転モータ６７が搭載され、チャックされたロータ１２（回転シャフト１８）を回転することができる。これにより前述したカッター２８が回転バランサ２０Ａに外周溝を加工することができる。また。チャック台座６６は、下部に配置された送りねじ(図示せず)を送りモータ７０によって駆動することで、前後移動可能となっている。これによって、モータ７０を作動制御することで、把持しているロータ１２の移動が可能とされる。

また、前述したケーシング受台２４の下部には位置調整手段７２が設けられ、これは前記チャック２６で把持したロータ１２を前後に位置調整することで、カッター２８による切削位置を調整するものである。これは上述した図示しない送りねじを回転させることでチャック台座６６の位置を前後に調整すればよい。そこで、この実施形態では、図に示しているように、前記ケーシング受台２４の下部にハンドル７４を設け、これによって回転される歯車機構７６を介して図示しない送りネジを手動回転できるようにしている。

更に、チャック台座６６の後方には、前記ストッパ３０とケーシング受台２４により前記ロータ１２をアンカリングした状態で、前記回転シャフト１８をその先端面から軸方向に押圧する押し出しピン３２（図１および図４参照）を有するジャッキ３４を配備している。ジャッキ３４は油圧ジャッキ構成とされ、テーブルベース３８の下部に配置した油圧ユニット８２によって押し出しピン３２をその軸方向の前後に移動可能としている。また、押し出しピン３２は、前述したセンターホール６４を通してケーシング受台２４側に突出可能とされている。チャック２６にロータ１２がチャッキングされた状態では、押し出しピン３２と回転シャフト１８とは同芯配置となるため、押し出しピン３２を回転シャフト１８側に向けて移動させることで、押し出しピン３２の先端は回転シャフト１８の端面と突き当たる。回転シャフト１８を軸方向に押した場合、回転シャフト１８に圧入されたロータ１２を外周面からチャッキングしただけでは、チャッキング部分が滑って支持できない。この実施形態では、前述したカッター２８によりロータ１２に隣接している回転バランサ２０Ａの外周に形成した溝にストッパ３０を嵌め込み、軸方向移動を防止しつつ、ケーシング受台２４をアンカリングとして利用できるようにして、ロータ１２の保持を行い、油圧による回転シャフト１８の軸方向押し込み作用で圧入状態を解除できるようにしている。

また、実施形態に係るコンプレッサ解体装置１０では、ロータ１２と回転シャフト１８との圧入状態を解除した後は、ロータ１２と基部側回転バランサ２０Ａとは分離されるが、中には、先端側回転バランサ２０Ｂと連結している止めピン２２が残留している場合がある（図４参照）。この残留した止めピン２２を除去しなければ先端の回転バランサ２０Ｂが分離しない。そこで、前記ストッパ３０に隣接してリーマ加工機３６を配設している。これは、前記チャック２６に保持されたロータ１２の端面に沿う平面上の１軸方向に移動可能とされ、前記ロータ１２のバランサ分離面に残留している止めピン２２の頭部を切削するリーマ８４を備えている。このリーマ８４の側面を加工面として、加工面をロータ１２のバランサ分離面に一致させることにより、ピン頭部を除去することができる。リーマ加工機３６は、前記カッター２８と対向配置され、カッター２８の台座４４の駆動機構と同様にガイドレール８６を移動する台座８８を有し、送りモータ９０により加工位置と待機位置間を往復移動可能となっている。

なお、前記カッター２８による切削縁に沿った切削ガイド光照射手段９４（図１）を装備するとよい。図１に示した例では、カッター２８の回転歯４８のカバーにレーザ発光器を設け、チャックされているロータ１２と回転バランサ２０との境界線に沿った面が切削縁となるように位置設定されてレーザ光をロータ１２に向けて照射するようにしている。このレーザ照射位置に切断面を合せるように、位置調整手段７２を利用する。前記チャック２６を前記ケーシング受台２４方向に位置調整ハンドル７４を回して移動させ、保持したコンプレッサ部分品１４の切断位置決めをなせばよい。

このように構成されたコンプレッサ解体装置１０による作動は次のようになる。図４（１）に示すように、まず、ケーシング受台２４とチャック２６とにより、前記コンプレッサ部分品１４の位置決めをなし、前記ロータ１２をチャッキングしつつ回転駆動し、ロータ基部側の回転バランサ２０Ａに外周溝９２を加工する。

前記外周溝９２の加工中、ストッパ３０のプレート部材５４を前進作動させ、図４（２）に示すように、先端部に設けたＵ字開口５２に溝の小径部分を入り込ませる。そして、カッター２８による外周溝９２の掘り込みが完了した後、図４（３）に示すように、カッター２８の後退と同時にストッパ３０を完全に外周溝９２に嵌合させる。このとき、ストッパ３０のプレート部材５４はケーシング受台２４に接合させるようにすればよい。これによりロータ１２の軸方向移動が阻止される。

次いで、チャック２６の背面側に配置されたジャッキ３４を作動し、押し出しピン３２を突出移動させることにより、図４（４）に示しているように、回転シャフト１８がロータ１２から押し出される。このように、回転シャフト１８を先端面から押し出すことにより、前記回転シャフト１８を含むコンプレッサ部分品１４をロータ１２から分離させる。

前記回転シャフト１８からのロータ１２の分離後、図４（５）に示すように、ロータ１２のバランサ分離面に止めピン２２が残留している場合、止めピン２２の頭部をリーマ加工機３６により切削除去することにより、先端の回転バランサ２０Ｂをロータ１２から分離することができる。

このように本実施形態によれば、コンプレッサの駆動部分であるモータ構成部品のロータ１２を回転シャフト１８から自動で解体分離できる。さらには、ロータ１２の磁石にピン結合により付帯している回転バランサ２０も自動でロータ１２から分離できる。

本願発明は、家電製品のコンプレッサの解体処理産業に利用できる。

１０………コンプレッサ解体装置、１２………ロータ、１４………コンプレッサ部分品、１６………ケーシング、１８………回転シャフト、２０（２０Ａ、２０Ｂ）………回転バランサ、２２………止めピン、２４………ケーシング受台、２６………チャック、２８………カッター、３０………ストッパ、３２………押し出しピン、３４………ジャッキ、３６………リーマ加工機、３８………テーブルベース、４０………Ｕ字開口、４２………ガイドレール、４４………台座（カッター用）、４６………駆動モータ、４８………回転歯、５０………送りモータ、５２………Ｕ字開口、５４………プレート部材、５６………ピニオンラック機構、５８………モータ、６０………チャック回転体、６２………チャック爪、６４………センターホール、６６………チャック台座、６７………チャック回転モータ、６８………送りねじ、７０………送りモータ、７２………位置調整手段、７４………ハンドル、７６………歯車機構、８２………油圧ユニット、８４………リーマ、８６………ガイドレール、８８………台座（リーマ加工機用）、９０………送りモータ、９２………外周溝、９４………切削ガイド光照射手段。

Claims (5)

1. 回転シャフトにロータ及び回転バランサが付帯しているコンプレッサ部分品を保持する受台と、
   この受台に対向して配置され前記コンプレッサ部分品から突出している前記ロータをチャッキングしつつ回転させるチャックと、
   前記回転シャフトの軸方向と交差する方向に移動可能とされ前記回転バランサに外周溝を加工するカッターと、
   前記カッターと対向配置され前記外周溝に嵌入可能なストッパと、
   前記ストッパにより前記ロータをアンカリングした状態で前記回転シャフトをその先端面から軸方向に押圧する押し出しピンを有するジャッキと、
   を備えたことを特徴とするコンプレッサ解体装置。
2. 前記チャックに保持されたロータの端面に沿う平面状の１軸方向に移動可能とされ、前記ロータのバランサ分離面に残留している止めピン頭部を切削するリーマを備えていることを特徴とする請求項１に記載のコンプレッサ解体装置。
3. 前記カッターによる切削縁に沿ったガイド光照射手段が装備されるとともに、前記チャックを前記受台方向に移動可能としつつ、保持したコンプレッサ部分品の切断位置決めをなす位置調整手段を設けていることを特徴とする請求項１に記載のコンプレッサ解体装置。
4. 回転シャフトにロータ及び回転バランサが付帯しているコンプレッサ部分品から前記ロータを分離解体する方法であって、
   前記コンプレッサ部分品の位置決めをなし、
   前記ロータをチャッキングしつつロータを回転駆動しつつ、前記回転バランサに外周溝を加工し、
   前記外周溝に嵌合するストッパを利用してロータの軸方向移動を阻止し、前記回転シャフトを先端面から押し出すことにより、前記回転シャフトを含むコンプレッサ部分品をロータから分離させることを特徴とするコンプレッサ解体方法。
5. 前記回転シャフトからのロータ分離後、ロータのバランサ分離面に残留している止めピン頭部をリーマ加工により切削除去することを特徴とする請求項４に記載のコンプレッサ解体方法。