JP2697278B2 - スクロール圧縮機の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、密閉容器内が高圧室と低圧室に分離さ
れ、クランク軸を電動機ロータを挟んで軸受で支承する
スクロール圧縮機の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第８図は従来のスクロール圧縮機の縦断面図、第９図
はその焼嵌め固定部の縦断面図を示し、１は台板1a上に
渦巻部1bが形成された固定スクロール、２は台板2a上に
渦巻部2bが形成された揺動スクロールであり、各渦巻部
1b,2bは相互に巻方向が逆であると共に組み合され、圧
縮室４を形成する。３は台板1aに形成された吐出口であ
り、圧縮室４と連通する。７は鍔部7bを有し、その上端
面で台板1aを固定支持するフレームであり、鍔部7bの外
周面には段付部7cが形成され、鍔部7bの内周面にはフレ
ーム７の中心部に位置する軸受13と同芯な同芯組立治具
装着面7dが形成される。６は中間部に電動機ロータ８を
有し、軸受部13に回転自在に支持されたクランク軸、23
は中間部にガラス端子42が取付けられるとともに内周に
電動機ステータ９を支持するセンタシエルであり、その
上端内周面には段付部23aを有し、段付部23aは段付部7c
と係合し、かつ段付部7c,23aの上端側でセンタシエル23
にフレーム７が焼嵌め固定される。27はセンタシエル23
の下端内周に溶接固定されるとともに中心分にクランク
軸６の下端部を支承する軸受39を有するサブフレームで
あり、軸受39の下部には同芯の同芯組立治具装着面27b
が設けられ、ポンプ要素43が収納されている。20はセン
タシエル23の上端に密閉して取付けられた吐出チャン
バ、40はフレーム７の下部に形成された低圧室、41は吐
出チャンバ20内に形成された高圧室である。センタシエ
ル23の下端は下部シエル10により密閉され、油が収納さ
れている。

次に、動作について説明する。電動機ステータ９と電
動機ロータ８から成る電動機により駆動されたクランク
軸６は軸受13,39に支持されなから回転する。揺動スク
ロール２の台板2aはクランク軸６の上端に偏心して接続
されると共にフレーム７上に揺動自在に支持されてお
り、クランク軸６の回転により揺動スクロール２は揺動
し、固定スクロール１との間に圧縮室４を形成する。外
部から導入された低圧室40内の低圧冷媒ガスは両スクロ
ール1,2の圧縮作用により圧縮室４内に吸い込まれ、高
圧冷媒ガスに圧縮された後吐出口３から高圧室41内に吐
出され、吐出チャンバ20に設けられた吐出管５から外部
に送出される。第９図に示すように、フレーム７の段付
部7cはセンタシエル23の段付部23aにより支持され、低
圧室40と高圧室41との圧力差によりフレーム７に生じる
スラスト力はセンタシエル23により受けられる。このた
め、フレーム７がセンタシエル23内で軸方向にずれるこ
とはない。又、段付部7c,23aの上端側で鍔部7bの外周面
とセンタシエル23の内周面とが焼嵌め固定され、高圧室
41と低圧室40の気密が保たれる。

なお、フレーム７とサブフレーム27との組立におい
て、フレーム７の軸受13に対するサブフレーム27の軸受
39の芯ずれ及び傾きを所定の精度内に収める必要があ
る。以下、この組立方法を第10及び第11図を用いて説明
する。第10図において、センタシエル23にはフレーム７
及び電動機ステータ９が予め焼嵌め固定されており、フ
レーム７側を下向きにして電動機ロータ８が挿入されて
いる。このセンタシエル23が載置台45a上に載置され、
このとき同芯組立治具44aがフレーム７の同芯組立治具
装着面7dに嵌合し、フレーム７の固定スクロール取付面
7eが載置台45aの上面に載置される。一方、サブフレー
ム27を載置台45bの下面に装着し、このとき同芯組立治
具44bがサブフレーム27の同芯組立治具装着面27bと嵌合
し、サブフレーム27の基準面27cが載置台45bの下面に装
着される。この状態から載置台45b及び同芯組立治具44b
を鉛直にスライドし、第11図に示すようにサブフレーム
27をセンタシエル23に挿入し、所定の高さにセットす
る。この際、サブフレーム27はセンタシエル23の内周面
に接触してはならない。最後に、アークスポット溶接に
より、サブフレーム27をセンタシエル23に固定する。軸
受13に対する軸受39の芯ずれ及び傾きを所定の精度に収
めるためには、前提として、軸受13に対する同芯組立治
具装着面7dの同軸度、軸受13に対する固定スクロール取
付面7eの直角度、軸受39に対する同芯組立治具装着面27
bの同軸度、軸受39に対する基準面27cの直角度、同芯組
立治具44aに対する同芯組立治具44bの同軸度、及び載置
台45aに対する載置台45bの平行度が所定の精度に収まっ
ていることが必要である。又、アークスポット溶接によ
って、フレーム７に対するサブフレーム27の相対位置及
び姿勢に変化があってはならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のスクロール圧縮機は以上のように構成されてお
り、サブフレーム27の外周面とセンタシエル23の内周面
との同軸度は保証されてなく、サブフレーム27をセンタ
シエル23内に挿入する際にサブフレーム27をセンタシエ
ル23に接触しないようにするためには、サブフレーム27
とセンタシエル23とのクリアランスを非常に大きくとる
必要があり、またこのクリアランスの大きさがアークス
ポット溶接の位置によって大きく変化した。従って、サ
ブフレーム27をセンタシエル23に固定する際、アークス
ポット溶接による歪がアークスポット溶接の位置によっ
てばらつき、結果として軸受13に対する軸受39の相対位
置及び姿勢が変化し、芯ずれ及び傾きが所定の精度を越
えてしまうことがあり、歩留りの低下を招くという課題
があった。

この発明は上記のような課題を解決するために成され
たものであり、フレームにサブフレームを固定する際に
サブフレームの第２の軸受がフレームの第１の軸受に対
して芯ずれを起こしても容易に調芯することができるス
クロール圧縮機の製造方法を提供することを目的とす
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

台板上に巻き方向が互に逆の渦巻部を有しこの両渦巻
部を組合せることにより圧縮室を形成する固定スクロー
ル及び揺動スクロールと、揺動スクロールが揺動自在に
載置されるとともに外周に設けられた鍔部に固定スクロ
ールが固定されかつ中心部に第１の軸受を有するととも
に外周に段付部を有するフレームと、一方の端部側の内
周部に上記フレームの段付部と係合する嵌合段付部を有
し上記フレームが焼嵌め固定されかつ内周部に電動機ス
テータが固定された筒状のセンタシエルと、第２の軸受
を有しセンタシエルの他方の端部側の内周部に固定され
たサブフレームと、電動機ロータを支持するとともに電
動機ロータを軸方向に挟んで第１及び第２の軸受に回転
自在に支承され第１の軸受側の端部に接続された揺動ス
クロールを揺動させるクランク軸と、を備え、センタシ
エルの両端にシエルを接合して密閉容器を形成し、この
密閉容器内をセンタシエルとフレームとの焼嵌め部を境
にして高圧室と低圧室に分離したスクロール圧縮機の製
造方法において、次の工程、すなわち、 （ア）サブフレームをねじ孔を設けたサブフレームホル
ダと第２の軸受を有しねじ孔に対応して貫通孔が設けら
れたサブフレーム軸受部品とに分けて製作する工程、
（イ）サブフレームホルダとサブフレーム軸受部品とに
第２の軸受の軸方向の同じ位置にあって同径の第１及び
第２の基準孔をそれぞれ設ける工程、 （ウ）治具を用いて第２の軸受をサブフレームホルダの
外径に対して同芯に位置決めし、かつ第１の基準孔が第
２の基準孔の位置に一致するようにサブフレーム軸受部
品とサブフレームホルダとを位置合わせする工程、
（ニ）ボルトを貫通孔に貫通してねじ孔に螺合させてサ
ブフレーム軸受部品をサブフレームホルダに仮締め付け
を工程、（オ）サブフレームホルダをセンタシエルに固
定する工程、 （カ）ボルトによる仮締め付けを解除してサブフレーム
軸受部品サブフレームホルダに対する位置を調整するこ
とにより第２の軸受を第１の軸受に対して調芯する調芯
工程、を備えたものである。

また、調芯工程に、 （キ）第１の軸受に対する第２の軸受の傾き角と傾き方
向を計測し、この傾き角と傾き方向の値に応じて第１の
軸受に対するサブフレーム軸受部品の第２の軸受の芯ず
れの２次元的許容範囲をサブフレーム軸受部品が取付け
られるサブフレームホルダの取付面上に設定する工程、
及び（ク）芯ずれが２次元的許容範囲内に収まるように
サブフレーム軸受部品のサブフレームホルダに対する位
置を調整する工程、 を備えたものである。

［作用］ この発明においては、サブフレームホルダの第１の基
準孔とサブフレーム軸受部品の第２の基準孔との位置を
合わせることにより、サブフレームホルダのねじ孔とサ
ブフレーム軸受部品の貫通孔との位置とが精度良く合致
する。これにより、サブフレームホルダとサブフレーム
軸受部品とを締め付けるボルトをねじ孔に螺合したと
き、ボルトが貫通孔のほぼ中心に位置するようになる。
すなわち、ボルトと貫通孔との間隙をほぼ均等に確保で
き、サブフレーム軸受部品のサブフレームホルダに対す
る位置を調整する調整代にできる。従って、サブフレー
ムホルダをセンタシエルに固定したときにサブフレーム
軸受部品の第２の軸受がフレームの第１の軸受に対して
芯ずれを起こしても、芯ずれを所定の許容範囲内に収ま
るように調整することができる。

また、第１の軸受に対する第２の軸受の傾き角と傾き
方向に基づき、第１の軸受に対する第２の軸受の芯ずれ
の２次元的許容範囲を設定できる。芯ずれがこの２次元
的許容範囲内に収まるようにサブフレーム軸受部品のサ
ブフレームホルダに対する位置を調整すればよく、調芯
作業が確実かつ容易になる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第
１図はこの実施例によるスクロール圧縮機の縦断面図で
あり、従来と同一部分は説明を省略する。52はセンタシ
エル23の下部内周に溶接されたサブフレームホルダであ
り、51はサブフレームホルダ52にボルト（図示せず）に
よって取付けられ、中心部にクランク軸６の下部を支持
する第２の軸受である軸受39を有するサブフレーム軸受
部品であり、軸受部品51とホルダ52によりサブフレーム
を形成する。この軸受部品51の軸受39の下部には軸受39
と同芯な同芯組立治具装着面27bが設けられ、ポンプ要
素43が収納されている。

上記したスクロール圧縮機における圧縮動作は従来と
同様である。ここで、第１の軸受である軸受13に対する
軸受39の芯ずれ及び傾きを所定の精度内に収める必要が
あり、フレーム７、サブフレーム７の軸受部品51及びサ
ブフレームホルダ52の組立方法を第２図〜第４図を用い
て説明する。第２図はサブフレームの底面図、第３図及
び第４図はサブフレームをセンタシエル23へ組付ける方
法を示す縦断面図である。まず、予め軸受部品51の突出
部をホルダ52に設けた孔52cに挿通し、軸受部品51をホ
ルダ52にボルト（図示せず）により固定する。この際、
治具など（図示せず）を用いて、第２図に示すように軸
受部品51とホルダ52を同芯とし、かつ軸受部品51及びホ
ルダ52に設けた同径の基準孔51b,52bを一致させる。こ
の状態において、ホルダ52に設けた３つのねじ孔52aは
軸受部品51に設けた３つの孔51aの中心に位置するよう
に配置されており、このねじ孔52aにボルトを締め付け
ることにより軸受部品51をホルダ52に固定する。次に、
第３図において、センタシエル23には電動機ステータ９
及びフレーム７が予め焼嵌め固定されており、フレーム
７側を下向きにして上から電動機ロータ８が挿入されて
いる。このセンタシエル23を載置台45a上に載置し、こ
のとき同芯組立治具44aがフレーム７の同芯組立治具装
着面7dに嵌合し、フレーム７の固定スクロール取付面7e
が載置台45aの上面に載置される。一方、予め一体とさ
れた軸受部品51とホルダ52とを載置台45bの下面に取付
ける。このとき、同芯組立治具44bが軸受部品51の同芯
組立治具装着面27bに嵌合し、軸受部品51の基準面（軸
受39と反対側の面）51cが載置台45bの下面に取付けられ
る。この状態から載置台45b及び同芯組立治具44bを鉛直
にスライドし、第４図に示すようにホルダ52をセンタシ
エル23に導入し、所定の高さにセットする。同芯組立治
具44bは水平面内で移動可能な構成とし、ホルダ52をセ
ンタシエル23に挿入する際ホルダ52がセンタシエル23の
内周面に接触すれば、その接触反力によって同芯組立治
具44bが水平面内で逃げる。最後に、アークスポット溶
接によりホルダ52をセンタシエル23に固定する。この状
態では、軸受13に対する軸受39の芯ずれ及び傾きは必ず
しも所定の精度に収まっていない。これを所定の精度に
収めるためには、軸をホルダ52に固定するボルトを一度
緩め、軸受部品51の位置を調整した後、再びボルトで固
定する。このときの調整方法を第５図〜第７図を用いて
説明する。軸受13に対する軸受39の芯ずれεと傾きの
許容値は軸６と軸受13,39の幾何学的干渉と軸受13,39の
負荷容量の２つの制約条件によって決まり、互いに独立
ではない。例えば、第５図に示す２次元モデルの例で
は、＝_０の場合ε＝ε_０では幾何学的干渉はない
が、ε＝ε−_０では幾何学的干渉が生じ、成立しない。
このことから、の大きさ及び方向が決まれば、それに
応じてεの２次元的許容範囲が定まることがわかる。第
６図にεの２次元的許容範囲を模式的に示す。＝０の
ときにはεの許容範囲は円の内側の範囲となるが、＝
_０のときにはεの許容範囲は軸受13の中心から偏心し
たいびつな曲線の内側の範囲となる。この範囲はの大
きさがある程度以下であれば、比較的大きな範囲をとれ
る。因みに、εとを独立な値として考える場合、例え
ば｜｜＜_０におけるεの許容範囲は第６図の点線で
示した円の内側の範囲となり、範囲が極めて小さくな
る。軸受部品51の位置を調整する際には上述のεとと
の関係を利用し、第７図に示すように、まず３本の電気
マイクロメーター61で軸受部品51の基準面51cの傾き
を測定し、次にクランプ爪62によって軸受部品51をクラ
ンプし、３本の電気マイクロメータ63によって軸受部品
51の同芯組立治具装着面27bを測定しながらクランプ爪6
2を水平に移動させ、３本の電気マイクロメータ63の測
定値から計算されるεと値がの値によって決まる許容
範囲内に収まるようにする。なお、前提として、軸受13
に対する同芯組立治具装着面7dの同軸度、軸受13に対す
る固定スクロール取付面7eの直角度、軸受39に対する同
芯組立治具装着面27bの同軸度、及び軸受39に対する基
準面51cの直角度が所定の精度に収まっていることが必
要である。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、サブフレームをサブ
フレームホルダとサブフレーム軸受部品に分けて製作
し、サブフレームホルダとサブフレーム軸受部品とに第
２の軸受の軸方向の同じ位置にあって同径の第１及び第
２の基準孔をそれぞれ設け、治具を用いて第２の軸受を
サブフレームホルダの外径に対して同芯に位置決めし、
かつ第１の基準孔が第２の基準孔の位置に一致するよう
にサブフレーム軸受部品とサブフレームホルダとを位置
合わせするようにしたので、第１及び第２の基準孔の位
置を合致させることにより、サブフレームホルダのねじ
孔とサブフレーム軸受部品の貫通孔の位置を容易に精度
良く合わせることができる。従って、ボルトが貫通孔の
ほぼ中心に位置し貫通孔との間の間隙をほぼ均等に確保
できるので、サブフレームホルダをセンタシエルに固定
したときにサブフレーム軸受部品の第２の軸受がフレー
ムの第１の軸受に対して芯ずれを起こしても、芯ずれを
所定の許容範囲内に収まるように調整することができ
る。

また、第１の軸受に対する第２の軸受の傾き角と傾き
方向を計測し、第１の軸受に対する第２の軸受の芯ずれ
の２次元的許容範囲をサブフレーム軸受部品が取付けら
れるサブフレームホルダの取付面上に設定し、芯ずれが
２次元的許容範囲内に収まるようにサブフレーム軸受部
品のサブフレームホルダに対する位置を調整するように
したので、調芯を確実かつ容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるスクロール圧縮機の縦断面図、
第２図はこの発明によるサブフレームの底面図、第３図
及び第４図はこの発明によるスクロール圧縮機の組立方
法を示す縦断面図、第５図はサブフレームの軸受の芯ず
れと傾きの関係を示す模式図、第６図はサブフレームの
軸受の傾きによって定まる芯ずれの許容範囲の模式図、
第７図はこの発明によるサブフレーム軸受部品の位置調
整方法を示す縦断面図、第８図及び第９図は従来のスク
ロール圧縮機の縦断面図及びその要部拡大図、第10図及
び第11図は従来のスクロール圧縮機の組立方法を示す縦
断面図である。 １……固定スクロール、1a,2a……台板、1b,2b……渦巻
部、４……圧縮室、６……クランク軸、７……フレー
ム、7b……鍔部、7c……段付部、８……電動機ロータ、
９……電動機ステータ、10……下部シエル、13,39……
軸受、20……吐出チャンバ、23……センタシエル、23a
……段付部、40……低圧室、41……高圧室、42……ガラ
ス端子、51……サブフレーム軸受部材、51a……孔、52
……サブフレームホルダ、52a……ねじ孔。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】台板上に巻き方向が互に逆の渦巻部を有
   し、この両渦巻部を組合せることにより圧縮室を形成す
   る固定スクロール及び揺動スクロールと、 この揺動スクロールが揺動自在に載置されるとともに外
   周に設けられた鍔部に上記固定スクロールが固定され、
   かつ中心部に第１の軸受を有するとともに外周に段付部
   を有するフレームと、 一方の端部側の内周部に上記フレームの段付部と係合す
   る嵌合段付部を有し、上記フレームが焼嵌め固定されか
   つ内周部に電動機ステータが固定された筒状のセンタシ
   エルと 第２の軸受を有し上記センタシエルの他方の端部側の内
   周部に固定されたサブフレームと、 電動機ロータを支持するとともにこの電動機ロータを軸
   方向に挟んで上記第１及び第２の軸受に回転自在に支承
   され、上記第１の軸受側の端部に接続された揺動スクロ
   ールを揺動させるクランク軸と、 を備え、上記センタシエルの両端にシエルを接合して密
   閉容器を形成し、この密閉容器内を上記センタシエルと
   上記フレームとの焼嵌め部を境にして高圧室と低圧室に
   分離したスクロール圧縮機の製造方法において、次の工
   程を備えたことを特徴とするスクロール圧縮機の製造方
   法。 （ア）上記サブフレームをねじ孔を設けたサブフレーム
   ホルダと上記第２の軸受を有し上記ねじ孔に対応して貫
   通孔が設けられたサブフレーム軸受部品とに分けて製作
   する工程。 （イ）上記サブフレームホルダと上記サブフレーム軸受
   部品と上記第２の軸受の軸方向の同じ位置にあって同径
   の第１及び第２の基準孔をそれぞれ設ける工程。 （ウ）治具を用いて上記第２の軸受を上記サブフレーム
   ホルダの外径に対して同芯に位置決めし、かつ上記第１
   の基準孔が上記第２の基準孔の位置に一致するように上
   記サブフレーム軸受部品と上記サブフレームホルダとを
   位置合わせする工程。 （エ）ボルトを上記貫通孔に貫通して上記ねじ孔に螺合
   させて上記サブフレーム軸受部品を上記サブフレームホ
   ルダに仮締め付けをする工程。 （オ）上記サブフレームホルダを上記センタシエルに固
   定する工程。 （カ）上記ボルトによる仮締め付けを解除して上記サブ
   フレーム軸受部品の上記サブフレームホルダに対する位
   置を調整することにより上記第２の軸受を上記第１の軸
   受に対して調芯する調芯工程。
2. 【請求項２】調芯工程は、次の工程を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のスクロール圧縮機の製
   造方法。 （キ）上記第１の軸受に対する上記第２の軸受の傾き角
   と傾き方向を計測し、この傾き角と傾き方向の値に応じ
   て上記第１の軸受に対する上記サブフレーム軸受部品の
   第２の軸受の芯ずれの２次元的許容範囲を上記サブフレ
   ーム軸受部品が取付けられる上記サブフレームホルダの
   取付面上に設定する工程。 （ク）芯ずれが上記２次元的許容範囲内に収まるように
   上記サブフレーム軸受部品の上記サブフレームホルダに
   対する位置を調整する工程。