JP3320887B2 - シャフト芯出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばロータリーコ
ンプレッサのように、リング状をしたシリンダブロック
の上下面に上部軸受及び下部軸受を配設してなる圧縮機
の組立て時に使用する芯出し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ロータリーコンプレッサ等の圧
縮機（１）は、図５に示すように、シリンダブロック
（２）に形成した円形の圧縮室（３）内に、外周部にロ
ーラ（４）を被嵌した偏心カム（５）を組み込み、この
偏心カム（５）と一体化している上部シャフト（６）及
び下部シャフト（７）を、シリンダブロック（２）の上
面開口部及び下面開口部にボルト止めした上部軸受
（８）及び下部軸受（９）で支持することによって、シ
リンダブロック（２）内でローラ（４）を有する偏心カ
ム（５）が偏心回転し得るように構成されている。

【０００３】上記のように構成された圧縮機（１）は、
上部軸受（８）、シリンダブロック（２）及び下部軸受
（９）の三者の中心が正確に一致していないと、偏心カ
ム（５）を支持している上部シャフト（６）及び下部シ
ャフト（７）の回転抵抗が大きくなり、上下部シャフト
（６、７）や上下部軸受（８、９）が早期に摩耗してし
まったり、圧縮効率の低下を招いてしまう。

【０００４】したがって、上記構造を有する圧縮機
（１）の組立て時には、上部軸受（８）、シリンダブロ
ック（２）及び下部軸受（９）の中心を高精度に一致さ
せる必要がある。

【０００５】上記各部材の組立ては、一般的に、ボルト
（１０）を使用して上部軸受（８）をシリンダブロック
（２）に締結し、次に、シリンダブロック（２）及び上
部軸受（８）に偏心カム（５）及び上部シャフト（６）
を挿入し、最後に、ボルト（１１）を使用して下部軸受
（９）をシリンダブロック（２）に締結するようにして
いる。

【０００６】また、ボルト（１０、１１）が貫通する上
部軸受（８）及び下部軸受（９）のボルト穴（８ａ、９
ａ）は、ボルト（１０、１１）より若干大径にしてあ
り、ボルト止め時に上記三者の相対位置関係を調整でき
るようにしてある。

【０００７】そして、上部軸受（８）とシリンダブロッ
ク（２）とのボルト止め時には、上部軸受（８）及びシ
リンダブロック（２）内には、まだ上下部シャフト
（６、７）と一体構造をなす偏心カム（５）が組み込ま
れておらず、上部軸受（８）及びシリンダブロック
（２）内は空胴状態となっている。この状態で、上部軸
受（８）及びシリンダブロック（２）内にセンサ（図示
省略）を挿入し、上部軸受（８）及びシリンダブロック
（２）の中心を検出し、両者の中心を一致させた後、両
者をボルト止めしている。

【０００８】一方、シリンダブロック（２）に下部軸受
（９）をボルト止めするときには、シリンダブロック
（２）内に上下部シャフト（６、７）と一体構造をなす
偏心カム（５）を組み込んだ状態でボルト止めを行うた
め、シリンダブロック（２）及び下部軸受（９）内に直
接センサを挿入してシリンダブロック（２）及び下部軸
受（９）の中心を検出することはできない。このため、
従来は、図６に示すように、一体化された上部軸（８）
とシリンダブロック（２）を上下反転状態で支持フレー
ム（Ａ）上にセットし、この２部材を支持フレーム
（Ａ）上にクランプした後、上部軸受（８）及びシリン
ダブロック（２）に上下部シャフト（６、７）を有する
偏心カム（５）を挿入し、シリンダブロック（２）上に
下部軸受を被嵌する組付け方式を採用していた。

【０００９】ところで、上部軸受（８）、シリンダブロ
ック（２）、下部軸受（９）の中心を一致させた状態で
ロータリーコンプレッサ（１）内に偏心カム（５）と一
体化している上部シャフト（６）及び下部シャフト
（７）を芯出し状態で組み込むとき、これまでは図７に
示すようなＶ溝型平行チャック（４０）が使用されてい
た。

【００１０】Ｖ溝型平行チャック（４０）は、ドライブ
シャフト（３７）の先端に固設したスライドベース（５
５）と、スライドベース（５５）上にスライド自在に対
向配置された一対のスライダ（５６、５７）と、スライ
ダ（５６、５７）にそれぞれ一体化された一対のチャッ
ク爪（５８、５９）と、チャック爪（５８、５９）間に
架橋され、一対のチャック爪（５８、５９）が閉じる方
向に締付け力を付与するスプリング（６０、６１）とに
よって構成されており、チャック爪（５８、５９）に
は、上部シャフト（６）を両チャック爪（５８、５９）
の中心に正確に挟持するための位置決め手段として、Ｖ
溝（５８ａ、５９ａ）が形成されている。

【００１１】シリンダブロック（２）上に下部軸受
（９）を被嵌した後、上部軸受（８）から突出している
上部シャフト（６）の下端を上昇してきたＶ溝型平行チ
ャック（４０）のチャック爪（５８、５９）で挾持し、
ドライブシャフト（３７）を介してＶ溝型平行チャック
（４０）を回転させ、これによって、上下部シャフト
（６、７）及び偏心カ（５）に回転駆動力を伝達する。
この回転によって、シリンダブロッ（２）の上方に載置
された下部軸受（９）のシリンダブロック（２）に対す
る芯出しを行い、回転に必要なトルクが最小になった状
態で下部軸受（９）をシリンダブロック（２）に対して
クランプし、この後、シリンダブロック（２）に下部軸
受（９）をボルト止めし、ロータリーコンプレッサ
（１）の芯出し作業を終了する。

【００１２】ところで、ロータリーコンプレッサ等の圧
縮機（１）の組立て時に、図７に示すＶ溝平行チャック
（４０）を使用すると、スライダ（５６、５７）やチャ
ック爪（５８、５９）等の可動部材の重量が大きいた
め、回転時に振動が発生し易く、また、上部シャフト
（６）の下端をチャック爪（５８、５９）で挟持し、図
８に示すように、サーボモータ（４１）、減速機（３
２）、トルク検出器（３６）及びフローティング支持方
式のコンプライアンス装置（５３）を直列接続してなる
ドライブシャフト（３７）の回転駆動力をＶ溝型平行チ
ャック（４０）及び上部シャフト（６）に伝達すると
き、トルク検出器で検出される回転トルクへの慣性（イ
ナーシャ）の影響が大きくなる。

【００１３】この結果、上部シャフト（６）及び下部シ
ャフト（７）の上部軸受（８）、シリンダブロック
（２）及び下部軸受（９）に対する芯出し精度が低下し
てしまうという場合があった。

【００１４】また、Ｖ溝型平行チャック（４０）の回転
に伴って遠心力が発生するため、スプリング（６０、６
１）によりチャック爪（５８、５９）に付加されている
シャフト締付け力が弱くなり、上部軸受（８）、シリン
ダブロック（２）及び下部軸受（９）に対する上部シャ
フト（６）、偏心カム（５）及び下部シャフト（７）の
芯出し精度の維持が困難になる場合があった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このようなＶ溝型平行
チャック（４０）特有の問題点は、Ｖ溝型平行チャック
（４０）の代わりに軽量小型で慣性の影響を殆ど受けな
いボールキャッチ方式の回転型チャック装置（１００）
を使用することによって解決することができるが、駆動
・測定系（４１、３２、３５、３６）と、チャック（４
０）との間にフローティング支持方式のコンプライアン
ス装置（５３）が介在している限り、チャック装置（４
０又は１００）の回転による振動はどのようなチャック
方式においてもトルク検出器（３６）に直接伝達される
ため、トルク測定の精度に悪影響が及ぼされる。

【００１６】更に詳細に説明すると、ベローズカップリ
ング（５３）は、図８に示すように、回転テーブル（１
２２）側に固設した第１のシャフト（４５）と、チャッ
ク（４０）側のドライブシャフト（３７）に直結された
第３のシャフト（４７）と、上記第１のシャフト（４
５）と第３のシャフト（４７）との間に配置した第２の
シャフト（４６）と、第１のシャフト（４５）と第２の
シャフト（４６）及び第２のシャフト（４６）と第３の
シャフト（４７）との間に介在させたボール（４８）
（４９）と、第１のシャフト（４５）と第２のシャフト
（４６）、及び第２のシャフト（４６）と第３のシャフ
ト（３７）とをそれぞれ連結するためのベローズ（５
０、５１）とによって、第１のカップリングと第２のカ
ップリングを回転テーブル（１２２）とチャック（４
０）との間に直列配置している。

【００１７】上記ベローズカップリング（５３）は、チ
ャック（４０）の中心とドライブシャフト（３７）の軸
芯がずれた場合にも、この芯ずれを吸収し、両者間に回
転力を伝達する一種のコンプライアンス（追従）装置と
して機能している。

【００１８】しかしながら、上記のようなコンプライア
ンス装置を直列接続方式で駆動・トルク検出系とチャッ
ク（４０）または（１００）との間に組み込んだ方式で
は、チャック（４０）の回転による振動が殆ど減衰する
ことなくトルク検出系に伝わるため、トルクの測定精度
に悪影響が及ぼされる場合が少なくなかった。結果的に
芯出し精度の維持が困難となり、組付不良品が多発する
ことになる。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決手段とし
て本発明は、芯出しが行なわれた状態でボルト止めによ
って一体化される第１の部材と第２の部材との芯出し
を、上記第１の部材及び第２の部材に支持された状態で
両者を貫通するシャフトを回転させることにより行う芯
出し装置において、上記シャフトの端部を保持して回転
動力を伝達するためのチャック装置と、チャック装置を
支持する芯出しベースと、支持フレームに昇降自在に取
り付けられた昇降ベースと、昇降ベースに対して芯出し
ベースをシャフトの軸線と直交する平面内において相対
移動可能に支持するフローティング支持機構と、芯出し
ベースを昇降ベースに固定するためのクランプ機構とを
具備するシャフト芯出し装置を提供するものである。

【００２０】フローティング支持機構の一形態として、
昇降ベースと芯出しベースとの間にスラスト玉軸受を介
在させることができる。

【００２１】クランプ機構の一形態としては、昇降ベー
スにエアシリンダを固定し、そのピストンロッドを芯出
しベースを貫通して突出させるとともにピストンロッド
の突出端部にキャップ部材を固定する。

【００２２】

【作用】チャック装置を支持する芯出しベースが、フロ
ーティング支持機構によって、チャック装置の軸心と直
交する平面内で移動可能に支持されているため、チャッ
ク装置でシャフトをチャックすると同時に芯出しベース
が移動して芯ずれが自動的に吸収され、シャフトとチャ
ック装置の軸心が合致する。

【００２３】フローティング支持機構は芯出しベースを
チャック装置の軸心と直交する平面内で移動可能に支持
する働きをするものであれば種々の形態を取り得るが、
昇降ベースと芯出しベースとの間にスラスト玉軸受を介
在させた形態の場合、スラスト玉軸受は、スラスト方向
の荷重を支えつつ、一対の軌道輪間でラジアル方向の相
対移動を許容する。

【００２４】クランプ機構も、所定時に芯出しベースを
昇降ベースに対して固定する働きをするものであって種
々の形態を取り得るが、昇降シリンダに固定したエアシ
リンダを使用する場合、エアシリンダの作動によって、
ピストンロッドの端部に固定したキャップ部材が芯出し
ベースと密着または離反してクランプ・アンクランプ動
作が行なわれる。

【００２５】

【実施例】図１乃至図４に本発明に係る芯出し装置（２
０）の一具体例を示す。

【００２６】芯出し装置（２０）は、図５に関連して既
述したように、一体化され、かつ、上下を逆にして支持
フレーム（Ａ）上に支持された上部軸受（８）及びシリ
ンダブロック（２）に、上下部シャフト（６、７）を有
する偏心カム（５）及び下部軸受（９）を自由支持状態
でセットした後、その下方に配置されているチャック装
置（１００）により上下反転された上部シャフト（６）
の下端を挾持し、サーボモータ（４１）の回転力を減速
機（３２）、トルクリミッタ（３５）、カップリング
（３９）、トルク検出器（３６）、ドライブシャフト
（３７）、チャック装置（１００）を介して上部シャフ
ト（６）に伝達し、シリンダブロック（２）と下部軸受
（９）との芯出しを行うものである。

【００２７】図３及び図４に示すように、芯出し装置
（２０）は、支持フレーム（２４）と昇降ベース（２
１）との間に、チャック装置（１００）の上昇・下降用
の駆動装置として、カップリング（４３）で接続された
２個一組のエアシリンダ装置（２９ａ、２９ｂ）を配置
し、昇降ベース（２１）と一体構造をなす延長部（２１
ａ）のブラケット（３１）に設けられたスライドブロッ
ク（２２、２３）を固定式の縦向きガイドレール（３
０）とスライド自在に係合させることによって、チャッ
ク装置（１００）が芯出し位置と退避位置の間で往復運
動を繰り返すことのできる昇降駆動手段を具えている。

【００２８】支持フレーム（２４）には、エアシリンダ
装置（２９ａ、２９ｂ）の位置規整装置として、第３の
エアシリンダ装置（３３ａ）と、第１のエアシリンダ装
置（２９ａ）の下端から支持フレーム（２４）を貫通し
て突出している枢軸（３３ｂ）にねじ止めされた揺動レ
バー（３３）からなる回転角の微調節手段が設けられて
いる。

【００２９】図１に示されるように、昇降ベース（２
１）の上方にはフローティング支持機構（９０）を介し
て芯出しベース（２５）が位置している。チャック装置
（１００）の円筒状軸受部材（１１９）は、その基端部
にて芯出しベース（２５）に結合されている。図４に示
すように、フローティング支持機構（９０）は昇降ベー
ス（２１）および芯出しベース（２５）のコーナー部に
配設され、図示する実施例の場合、スラスト玉軸受（８
１、８２、８３、８４）で構成されている。

【００３０】対角線上に位置する１組のスラスト玉軸受
（８１、８２）は、図１に示されるとおり、中心軸（８
１ａ、８２ａ）を介して昇降ベース（２１）に取り付け
られ、芯出しベース（２５）と一体関係にある上側の軌
道輪が中心軸（８１ａ、８２ａ）と直交する平面内で移
動できるようになっている。芯出しベース（２５）の貫
通穴と中心軸（８１ａ、８２ａ）との間には所定の環状
隙間つまりフローティング隙間（８６）が存在する。中
心軸（８１ａ、８２ａ）の上端にも同様のスラスト玉軸
受（８１’、８２’）が取り付けられ、芯出しベース
（２５）の上下方向の位置決めの役割を果たしている。

【００３１】対角線上に位置するもう１組のスラスト玉
軸受（８３、８４）は既述のスラスト玉軸受（８１、８
２）と同様の構成であるが、ここでは中心軸（８３ｃ、
８４ｃ）がエアシリンダ（２７）のピストンロッドで構
成されている。この中心軸（８３ｃ、８４ｃ）と芯出し
ベース（２５）の貫通穴との間にも所定の環状隙間つま
りフローティング隙間（８７）が形成されている。エア
シリンダ（２７）は昇降ベース（２１）の下面に固定さ
れ、そのピストンロッドつまり中心軸（８３ｃ、８４
ｃ）が昇降ベース（２１）および芯出しベース（２５）
を貫通して延在し、芯出しベース（２５）から突出した
端部にはキャップ部材（８３ａ、８４ａ）が固定されて
いる。したがって、エアシリンダ（２７）の作動によっ
て中心軸（８３ｃ、８４ｃ）が進退し、キャップ部材
（８３ａ、８４ａ）を芯出しベース（２５）に対して密
着または離反させるクランプ・アンクランプ動作が行な
われる。芯出しベース（２５）の上面と対向するキャッ
プ部材（８３ａ、８４ａ）の下面には、クランプ動作時
の音消し用のＯリング（８３ｂ、８４ｂ）が装着されて
いる。

【００３２】一方、昇降ベース（２１）の下側には、図
３に示されるように、直列接続されたチャック装置（１
００）の回転駆動用サーボモータ（４１）、減速機（３
２）、トルクリミッタ（３５）、カップリング（３
９）、トルク検出器（３６）並びに、ドライブシャフト
（３７）の支持手段として、コネクティングロッド（４
２、８５）、第１支持フレーム（２６ａ）及び第２支持
フレーム（２６ｂ）が所定の対向間隔を置いて配設され
ている。

【００３３】シャフト（６Ａ又は６Ｂ）を保持するため
のチャック装置（１００）は、回転軸たるドライブシャ
フト（３７）の端部に設けてある。チャック装置（１０
０）のシャフト保持手段は、シャフト（６Ａ又は６Ｂ）
を受け入れる軸孔（１０３）を有する内側回転スリーブ
（１０４）と、内側回転スリーブ（１０４）の周壁に円
周方向等間隔で形成された複数の半径方向貫通穴（１０
５）と、各貫通穴（１０５）に収容された鋼球（１０
６）と、内側回転スリーブ（１０４）と同心状で内側回
転スリーブ（１０４）に対して軸方向に摺動可能な外側
回転スリーブ（１０７）と、外側回転スリーブ（１０
７）の内壁面に形成されたテーパー状押圧面（１０８）
と、テーパー状押圧面（１０８）によって鋼球（１０
６）が内側回転スリーブ（１０４）の軸心側に押される
方向（締付け方向）に外側回転スリーブ（１０７）を付
勢する弾性部材（１１２）で構成される。

【００３４】なお、この実施例のチャック装置（１０
０）は、直径の異なる２本のシャフト（６Ａ、６Ｂ）に
共用可能とするため、直径を異にする２組のシャフト保
持手段が配設されている。すなわち、図２（Ａ）につい
て述べるならば、内側回転スリーブ（１０４）の軸孔
（１０３）は異径となっており、小径のシャフト（６
Ａ）をチャックするための保持手段が基端部側に、大径
のシャフト（６Ｂ）をチャックするための保持手段が先
端側に、それぞれ軸方向に離間して配置されている。も
っとも、いずれのシャフト保持手段も基本的な構成は同
じであるから、同一の機能を有する部品または部分は同
一の参照符号で指し、説明の重複を避けることとする。

【００３５】内側回転スリーブ（１０４）は、その基端
部のフランジ（１１０）をドライブシャフト（３７）の
上端の回転テーブル（１２２）にボルト止めすることに
よって、ドライブシャフト（３７）に結合されている。
内側回転スリーブ（１０４）の周壁部に形成された半径
方向貫通穴（１０５）は、円周方向に等間隔で、たとえ
ば３ヶ所に配設される。これらの貫通穴（１０５）に収
容される鋼球（１０６）は、少なくとも部分的に、貫通
穴（１０５）の内端から軸孔（１０３）内に突出可能で
ある。なお、鋼球（１０６）が軸孔（１０３）内に脱落
しないように、貫通穴（１０５）の内端を鋼球（１０
６）よりも小径にして脱落防止を図ることもできる。

【００３６】実施例の場合、軸孔（１０３）の貫通穴
（１０５）に対応する部分に環状の溝が形成され、そこ
にばね鋼板を円筒形に成形したシャフト締付け部材（１
０２）をはめ込んである。このシャフト締付け部材（１
０２）は軸方向のスリットにて分割されており、拡径・
縮径が可能である。シャフト締付け部材（１０２）を使
用する場合はこれが鋼球の脱落防止をも兼ねるので、上
述のように貫通穴（１０５）に鋼球の脱落防止を施す必
要はない。

【００３７】外側回転スリーブ（１０７）の内壁面に形
成されたテーパー状押圧面（１０８）は、外側回転スリ
ーブ（１０７）が弾性部材（１１２）により締付け方向
に押されてチャック装置（１００）が閉状態にあると
き、内側回転スリーブ（１０４）の貫通穴（１０５）お
よび鋼球（１０６）と対応する位置を占める。なお、実
施例では、テーパー状押圧面（１０８）の大径側に連続
して部分円周溝（１０９）が形成されている。

【００３８】外側回転スリーブ（１０７）に形成された
テーパー状押圧面（１０８）および部分円周溝（１０
９）の位相を、内側回転スリーブ（１０４）のボール嵌
込み孔（１０５）に収容された鋼球（１０６）の位相に
合わせるため、内側回転スリーブ（１０４）に形成され
た軸方向長孔（１２０）に、外側回転スリーブ（１０
７）に取り付けたピン（１２１）の内端を係合させてあ
る。

【００３９】内側回転スリーブ（１０４）に対して外側
回転スリーブ（１０７）を軸方向に付勢するための弾性
部材（１０２）として、内側回転スリーブ（１０４）の
基端部のフランジ（１１０）と、外側回転スリーブ（１
０７）の基端部のフランジ（１１１）との間に、円周方
向に等間隔で、たとえば３個の圧縮コイルばねを介在さ
せてある。なお、圧縮コイルばねのほか、弾性材料やエ
アスプリング、エアシリンダその他の同等の機能を有す
る手段を採用することもできる。圧縮コイルばね（１１
２）の作用で、常時、先端側に押されている外側回転ス
リーブ（１０７）は、内側回転スリーブ（１０４）の先
端部外周面に形成された環状溝に装着されたクリップ
（１１７）によって抜け出しが防止される。

【００４０】外側回転スリーブ（１０７）のテーパー状
押圧面（１０８）は、外側回転スリーブ（１０７）の基
端部から先端部に向けて徐々に大径となる末広がり形状
であるため、外側回転スリーブ（１０７）が圧縮コイル
ばね（１１２）で先端側に押されることにより、テーパ
ー状押圧面（１０８）が鋼球（１０６）を内側回転スリ
ーブ（１０４）の軸心側に向けて押し込むように作用す
る。その結果、鋼球（１０６）の内径側に位置するシャ
フト締付け部材（１０２）が鋼球（１０６）に押されて
縮径し、その内側にあるシャフト（６）を締め付けてし
っかりと抱持する。

【００４１】内側回転スリーブ（１０４）の軸孔（１０
３）に対するシャフト（６Ａ又は６Ｂ）の挿入または離
脱に際しては、鋼球（１０６）がテーパー状押圧面（１
０８）から離脱して大径の部分円周溝（１０９）に位置
するように、外側回転スリーブ（１０７）を圧縮ばね
（１１２）の力に抗して後退させてチャック装置（１０
０）を開状態に置く。これのために、外側回転スリーブ
（１０７）の周囲に、先端側に外側回転スリーブ（１０
７）のフランジ（１１１）と係合し得る環状押圧体（１
１３）を形成し、基端側の外周面にフック（１１４）の
係止溝（１１５）を形成してなるスライドスリーブ（１
１６）が設けられている。すなわち、スライドスリーブ
（１１６）がチャック装置（１１０）の先端側に進出し
ているときは、その環状押圧体（１１３）が外側回転ス
リーブ（１０７）のフランジ（１１１）から離間し、圧
縮ばね（１１２）の作用で外側回転スリーブ（１０７）
が押し出されたチャック装置（１００）の閉状態となる
（図１）。逆に、スライドスリーブ（１１６）がチャッ
ク装置（１００）の基端部側に後退すると、その環状押
圧体（１１３）が外側回転スリーブ（１０７）のフラン
ジ（１１１）と係合して外側回転スリーブ（１０７）を
圧縮ばね（１１２）の力に抗して後退させ、チャック装
置（１００）を開状態となす。

【００４２】述べたようなスライドスリーブ（１１６）
の進退駆動手段として、言い換えるならばチャック装置
（１００）の開閉手段として、エアシリンダ装置（３
４）を設けてある。エアシリンダ装置（３４）は、図１
および図３に示されるように、昇降ベース（２１）の下
方にコネクティングロッド（４２）を介して結合された
第１支持フレーム（２６ａ）上に２個一組で配設されて
いる。これらのエアシリンダ装置（３４）のピストンロ
ッド（３４ａ）に接続された昇降ロッド（３８）は、芯
出しベース（２５）及び昇降ベース（２１）を遊嵌状態
で貫通してスライドスリーブ（１１６）の基端部付近ま
で延び、それぞれの上端に対向配置状態で上記フック
（１１４）を固着してある。これらのフック（１１４）
はスライドスリーブ（１１６）の係止溝（１１５）内に
嵌め込まれてあり、したがって、エアシリンダ装置（３
４）の作動により、スライドスリーブ（１１６）に昇降
運動が伝達され、これによってチャック装置（１００）
の開閉操作がなされる。

【００４３】上述のとおりこの実施例のチャック装置
（１００）は直径の異なる２種のシャフト（６Ａ、６
Ｂ）に対応できるが、チャック装置（１００）に対象と
するシャフト（６Ａ又は６Ｂ）の寸法緒元に応じた２段
階の昇降ストロークを与える目的で、ストロークを異に
する２個のエアシリンダ装置（２９ａ、２９ｂ）が直列
接続状態で配設されている。

【００４４】エアシリンダ装置（２９ａ）は支持フレ−
ム（２４）に固定され、一方、エアシリンダ（２９ｂ）
は昇降ベ−ス（２１）に固定され、両者のピストンロッ
ドがカップリング（４３）で相互に結合されている。ド
ライブシャフト（３７）の周りに同心配置された円筒状
軸受部材（１１９）が芯出しベース（２５）に結合され
ていることから、エアシリンダ装置（２９ａ、２９ｂ）
のピストンロッドの進退運動は昇降ベース（２１）およ
び芯出しベース（２５）ならびに円筒状軸受部材（１１
９）を介してチャック装置（１００）に伝えられる。そ
して、シャフト（６Ａ、６Ｂ）の寸法に応じてエアシリ
ンダ装置（２９ａ、２９ｂ）を使い分け、チャック装置
（１００）の芯出し位置と待避位置との間の昇降ストロ
ークを長短二様に調節する。

【００４５】以下、チャック装置（１００）を含む芯出
し装置（２０）の作動順序を説明する。

【００４６】予め、図示しない支持フレーム上に、ボル
ト止め（１０）によって一体化された上部軸受（８）と
シリンダブロック（２）を上下反転状態でセットし、こ
の２部材を上記支持フレーム上にクランプした後、上部
軸受（８）及びシリンダブロック（２）内に上下部シャ
フト（６Ａ又は６Ｂ並びに７）を有する偏心カム（５）
を挿入し、シリンダブロック（２）上に下部軸受（９）
を自由支持状態で被嵌する（図５参照）。

【００４７】最初、チャック装置（１００）はシャフト
（６Ａ又は６Ｂ）との干渉を避けるため下方の退避位置
に静止しているが、エアシリンダ装置（２９ａ又は２９
ｂ）の伸長ストロークを昇降ベース（２１）および芯出
しベース（２５）を介してチャック装置（１００）の円
筒状軸受部材（１１９）に伝達することによって、チャ
ック装置（１００）が退避位置から芯出し位置に向かっ
て上昇する。

【００４８】この上昇運動が開始された時点では、エア
シリンダ装置（３４）のピストンロッド（３４ａ）が退
入しており、そのためチャック装置（１００）は開状態
にあって、内側回転スリーブ（１０４）のボール嵌込み
孔（１０５）に収容された鋼球（１０６）は、外側回転
スリーブ（１０７）のテーパー状押圧面（１０８）から
離脱して部分円周溝（１０９）内に位置している。した
がって、この段階ではシャフト締付け部材（１０２）に
は鋼球（１０６）の押付けによる縮径力は発生していな
い。

【００４９】そして、上記上昇運動の終期に内側回転ス
リーブ（１０４）の軸孔（１０３）内にシャフト（６Ａ
又は６Ｂ）の下端部が嵌まり込む。この状態でエアシリ
ンダ装置（３４）を起動し、ピストンロッド（３４ａ）
を進出させて昇降ロッド（３８）及びフック（１１４）
を介してスライドスリーブ（１１６）を上方に移動させ
る。これにより、図２（Ａ）に示すように、スライドス
リーブ（１１６）の環状押圧体（１１３）が外側回転ス
リーブ（１０７）のフランジ（１１１）の上面から離
れ、圧縮ばね（１１２）に押されて外側回転スリーブ
（１０７）が上方に移動する。その結果、それまで部分
円周溝（１０９）内にあった鋼球（１０６）がテーパー
状押圧面（１０８）で軸心方向に押され、チャック装置
（１００）が閉状態となる。すなわち、図２（Ｂ）に示
されるように円形に配置された鋼球（１０６）がそれぞ
れ軸心方向に押されることによってシャフト締付け部材
（１０２）が縮径し、軸孔（１０３）内のシャフト（６
Ａ又は６Ｂ）を抱持する。

【００５０】このとき、チャック装置（１００）とシャ
フト（６Ａ又は６Ｂ）の軸心が最初はずれていたとして
も、チャック装置（１００）を支持する芯出しベース
（２５）がチャック装置（１００）の軸心と直交する平
面内で移動可能であることから、チャック装置（１０
０）でシャフト（６Ａ又は６Ｂ）をチャックすると同時
に芯出しベース（２５）が移動して芯ずれを自動的に吸
収する。このようにして芯ずれが吸収された状態で、エ
アシリンダ装置（２７）を作動させて中心軸（８３ｃ、
８４ｃ）を退入させ、それまで芯出しベース（２５）の
上面から離間した位置に保持されていたキャップ部材
（８３ａ、８４ａ）を芯出しベース（２５）の上面に押
しつけてクランプする。

【００５１】次に、芯出し装置（２０）のサーボモータ
（４１）を起動し、ドライブシャフト（３７）、回転テ
ーブル（２２）、外側回転スリーブ（１０７）及び内側
回転スリーブ（１０４）を介して軸孔（１０３）内に固
着されているシャフト（６Ａ又は６Ｂ）に回転駆動力を
伝達する。この回転によって、シリンダブロック（２）
の上方に載置した下部軸受（９）のシリンダブロック
（２）に対する芯出しを行なう。

【００５２】そして、トルク検出器（３６）によって計
測されたチャック装置（１００）の回転トルクが最小に
なった時点で、サーボモータ（４１）によるチャック装
置（１００）の回転を停止させ、ボルト（１１）を締め
込むことによって、下部軸受（９）がシリンダブロック
（２）に対して芯出しされた状態で固定されることとな
る。

【００５３】上述の一連の芯出し動作が終了した時点
で、チャック装置（１００）昇降用のエアシリンダ装置
（３４）を作動させてピストンロッドを退入させること
により、圧縮ばね（１１２）の力に抗してスライドスリ
ーブ（１１６）を後退させチャック装置（１００）を開
状態になす。これによって鋼球（１０６）がテーパー状
押圧面（１０８）を離脱して部分円周溝（１０９）内に
復帰し、シャフト締付け部材（１０２）に働いていた縮
径力が取り除かれ、シャフト（６Ａ又は６Ｂ）はチャッ
ク装置（１００）から開放される。

【００５４】この後、エアシリンダ装置（２９ａ又は２
９ｂ）を逆起動し、その短縮ストロークを昇降ベース
（２１）、芯出しベース（２５）及び円筒状軸受部材
（１１９）に伝達することによって、芯出し装置（２
０）全体を退避位置まで下降させ、内側回転スリーブ
（１０４）の軸孔（１０３）内からシャフト（６Ａ又は
６Ｂ）を抜き出す。最後に、ロータリーコンプレッサ
（１）を図示しない支持フレームから取り外し、一連の
芯出し作業を完了する。

【００５５】

【発明の効果】芯ずれ吸収装置の配設位置を、チャック
装置（１００）及び駆動トルク検出系（４１、３２、３
５、３６）の軸上から、チャック装置（１００）をフロ
ーティング可能に支持する芯出しベース（２５）のコー
ナー部分に移すことによって、チャック装置（１００）
に芯ずれが発生している場合にも振動が駆動トルク検出
系（４１、３２、３５）に伝わるおそれのないトルク測
定条件が確保される。

【００５６】すなわち、本発明によれば、フローティン
グ支持機構（９０）で支持された芯出しベース（２５）
が昇降ベース（２１）に対してチャック装置（１００）
の軸心と直交する平面内で移動可能であるため、芯出し
対象部材である上部シャフト（６Ａ又は６Ｂ）の軸芯と
チャック装置（１００）との間で芯ずれがあっても、芯
出しベース（２５）の移動によって芯ずれが自動的に吸
収される。したがって、トルク検出系（３２、３５）の
軸芯と上部シャフト（６Ａ又は６Ｂ）の軸芯は常に一致
し、チャック装置（１００）の芯ずれに起因するトルク
変動が確実に解消され、ロータリーコンプレッサ等の圧
縮機（１）の芯出し精度が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】シャフト芯出し装置要部の縦断面図。

【図２】チャック装置の縦断面図（Ａ）及びＩＩ−ＩＩ
線断面図（Ｂ）。

【図３】芯出し装置の正面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）。

【図４】上半部は芯出し装置の底面図、下半部はその上
面図。

【図５】ロータリーコンプレッサの縦断面図。

【図６】支持フレーム上に上下反転状態でセットされた
ロータリーコンプレッサの縦断面図。

【図７】Ｖ溝型平行チャックの正面図（Ａ）及び上面図
（Ｂ）。

【図８】芯ずれ吸収装置の従来例を示す縦断面図。

【符号の説明】

６、６Ａ、６Ｂ 上部シャフト ２０ 芯出し装置 ２１ 昇降ベース ２５ 芯出しベース ８１、８１’、８２、８２’、８３、８４ スラスト玉
軸受 ８３ａ、８４ａ クランプ機構のキャップ部材 ８６、８７ フローティング隙間 ９０ フローティング支持機構（芯ずれ吸収装置） １００ チャック装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−259235（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−169327（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−138462（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−262435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−64238（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−115789（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−178026（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−135127（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−53390（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00 G01M 13/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯出しが行なわれた状態でボルト止めに
   よって一体化される第１の部材と第２の部材との芯出し
   を、上記第１の部材及び第２の部材に支持された状態で
   両者を貫通するシャフトを回転させることにより行う芯
   出し装置において、 上記シャフトの端部を保持して回転動力を伝達するため
   のチャック装置と、 チャック装置を支持する芯出しベースと、 支持フレームに昇降自在に取り付けられた昇降ベース
   と、 昇降ベースに対して芯出しベースをシャフトの軸線と直
   交する平面内において相対移動可能に支持するフローテ
   ィング支持機構と、 芯出しベースを昇降ベースに固定するためのクランプ機
   構とを具備するシャフト芯出し装置。
2. 【請求項２】 上記フローティング支持機構が、昇降ベ
   ースと芯出しベースとの間に介在するスラスト玉軸受で
   構成されている請求項１のシャフト芯出し装置。
3. 【請求項３】 上記クランプ機構が昇降ベースに固定さ
   れたエアシリンダで構成され、上記エアシリンダのピス
   トンロッドが芯出しベースを貫通して突出するとともに
   その突出端部にキャップ部材が固定されている請求項１
   又は２のシャフト芯出し装置。