JP3794231B2 - Scroll fluid machine positioning method and apparatus, and scroll fluid machine assembly method and apparatus - Google Patents

Scroll fluid machine positioning method and apparatus, and scroll fluid machine assembly method and apparatus Download PDF

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば冷凍装置、空気調和装置、真空ポンプ等に使用するスクロール流体機械の位置決め方法およびその装置、並びにスクロール流体機械の組み立て方法およびその装置に関し、さらに詳しくは、固定スクロールを揺動スクロールと組み合わせてフレームに固定する際の固定スクロールの位置決めに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術１．
一般に、スクロール流体機械は様々なものが知られているが、例えば図１８に示す国際公開番号 ＷＯ ９５／１２７５９ で示されるものが挙げられる。
図において、１は固定スクロールであり、リーマピン（図示せず）によってガイドフレーム１５との位相が管理されており、また台板１ａの外周部はボルト（図示せず）によってガイドフレーム１５に締結されている。また、台板１ａの一方の面（図１８において下側）には渦巻状のラップ部１ｂが形成されている。
２は揺動スクロールであり、台板２ａの一方の面（図１８において上側）には固定スクロール１のラップ部１ｂと実質的に同一形状の渦巻状のラップ部２ｂが形成されており、また台板２ａのラップ部２ｂと反対側の面（図１８において下側）の中心部には中空円筒形状のボス部２ｆが形成されており、そのボス部２ｆの内側面には揺動軸受２ｃが形成されている。また、ボス部２ｆと同じ側の面の外周部には、コンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｄが形成されている。また、揺動スクロール２の台板２ａの外周部には、２個１対のオルダム案内溝２ｅがほぼ一直線上に形成されており、このオルダム案内溝２ｅにはオルダムリング９の２個１対の揺動側爪９ａが半径方向に往復摺動自在に係合されている。他方、コンプライアントフレーム３にも、揺動スクロール２のオルダム案内溝２ｅとほぼ９０度の位相差を持つ２個１対のオルダム案内溝３ｂがほぼ一直線上に形成されており、このオルダム案内溝３ｂにはオルダムリング９のフレーム側爪９ｂが半径方向に往復摺動自在に係合されている。また、コンプライアントフレーム３の中心部には、電動機によって回転駆動される主軸４を半径方向に支持する主軸受３ｃが形成されている。
加えて、コンプライアントフレーム３にはリーマピン１７が圧入されるリーマ穴３ｇが形成されており、このリーマピン１７はガイドフレーム１５に形成されたキー溝１５ｅに係合されており、これによってコンプライアントフレーム３とガイドフレーム１５との位相（回転方向位置）が管理されているすなわちコンプライアントフレーム３はガイドフレームに対して回転方向に拘束される。
【０００３】
ガイドフレーム１５の外周面は密閉容器（ケーシング）１０に焼きばめられており、密閉容器１０の内部空間を吸入ガス雰囲気１０ｃと吐出ガス雰囲気１０ｄとに仕切っている。またガイドフレーム１５の内側面には、同軸度が管理された２つの円筒面すなわち上嵌合円筒面１５ａと下嵌合円筒面１５ｂとが形成されており、それぞれは、コンプライアントフレーム３の外周面にやはり同軸度が管理されて形成された２つの円筒面すなわち上嵌合円筒面３ｄと下嵌合円筒面３ｅと係合されている。またガイドフレーム１５の内側面には、シール材を収納するシール溝が２ヶ所に形成されており、それらのシール溝に上シール材１６ａおよび下シール材１６ｂが嵌着されている。そしてこれら２つのシール材とガイドフレーム１５の内側面とコンプライアントフレーム３の外側面とによって形成された密閉空間、すなわち高圧空間１５ｃは、ガイドフレーム１５に形成された高圧導入孔１５ｄを介して吐出ガス雰囲気１０ｄと連通している。
主軸４の揺動スクロール側（図１８において上側）端部には、主軸の軸線方向と実質的に平行な平面部を有するピン部すなわち揺動軸４ａが形成されており、このピン部４ａの平面部とスライダー５の内側面に形成された平面部とが往復摺動可能に係合されている。なお、スライダー５は無い場合もある。１０ａは圧縮される前の低圧ガスを吸入ガス雰囲気１０ｃに導く吸入管であり、１０ｂは圧縮された後の高圧ガスを吐出ガス雰囲気１０ｄから密閉容器１０の外に排出する吐出管である。
【０００４】
このようなスクロール流体機械の組立工程の１つである固定スクロール１を調心位置決めする工程は、フレーム１５にコンプライアントフレーム３を組み付け、コンプライアントフレーム３の有する主軸受３ｃに主軸４を挿入し、コンプライアントフレーム３のオルダム案内溝３ｂにオルダム継手９を係合させ、主軸４の揺動軸４ａを揺動スクロール２の揺動軸受２ｃに挿入し、揺動スクロール２を組付けた後、オルダム継手９を介して固定スクロール１を組付け、ボルト２６で固定する工程であり、固定スクロール１の位置決めは、図１９に斜視図で示すように、フレーム１５および固定スクロール１に設けられた基準のリーマ穴２７ａにリーマピン２７ｂを挿入することにより行っている。
【０００５】
従来技術２．
また、リーマピンを利用した位置決めを行わない先行技術として、特開平３−２６７５９０号公報がある。以下、図２０および図２１に基づいて固定スクロールの位置決め方法について説明する。
図において、１０１はケーシング、１０２は小径筒部、１０３は大径筒部、１０４は底蓋部、１０５はスラスト軸受、１０６は駆動軸すなわち主軸、１０７、１０８は軸受、１０９はバランスウエイト、１１０は旋回スクロールすなわち揺動スクロール、１１１は旋回軸受すなわち揺動軸受、１１２は鏡盤、１１３はラップ部、１１４はボス部、１１５は圧縮室、１１６は固定スクロール、１１６Ａは段部、１１７は鏡板、１１８はラップ部、１１９はフランジ、１２０は吸入ポート、１２１は吐出ポート、１３１は固定台、１３１Ａは挿嵌部、１３２はレール部材、１３３は支持台、１３４は取付板、１３４Ａは取付穴、１３４Ｂは取付穴、１３５は送り装置、１３５Ａは調整ロッド、１３６はハーネス、１３７はマイクロメータ、１３７Ａは変位ロッド、１３８はハーネス、１３９はコントロールユニット、１３９Ａはキーボード、１３９Ｂはディスプレイ、１４０は入出力制御装置、１４１はハーネスである。
【０００６】
１３１はケーシング１０１を固定する固定台を示し、該固定台１３１の挿嵌穴１３１Ａにケーシング１０１が挿嵌されて固定台１３１に固定されるようになっている。
１３２は前記固定台１３１の挿嵌穴１３１Ａの周方向にそれぞれ９０度ずつ離間して、固定台３１の上面に取付けられた４本のレール部材（２個のみ図示）、１３３は該各レール部材１３２の上側にそれぞれ可動に設けられた４個の支持台（２個のみ図示）を示し、該各支持台１３３からは取付板１３４が上向きに突設されている。そして、該各取付板１３４の取付穴１３４Ａには後述の送り装置１３５が設けられ、取付穴１３４Ｂには後述のマイクロメータ１３７が取付られている。
１３５は前記各取付板１３４を介して固定スクロール１１６の周方向に９０度ずつ離間して配設され、モータ（図示せず）等を内蔵した調整手段としての４個の送り装置（２個のみ図示）を示し、該各送り装置１３５の先端側には全周にスクリューネジが形成された調整ロッド１３５Ａが可動に設けられ、基端側はハーネス１３６を介して後述のコントロールユニット１３９側と接続されている。そして、該各送り装置１３５はハーネス１３６等を介してコントロールユニット１３９から出力される駆動信号によって調整ロッド１３５Ａを送り出し、固定スクロール１１６の段部１１６Ａを径方向に押動することにより、固定スクロール１１６の位置をケーシング１０１および揺動スクロール１１０に対して調整するようになっている。
【０００７】
１３７は前記各送り装置１３５の下側に位置し、該各送り装置１３５と共に各取付板１３４を介して固定スクロール１１６の周方向に９０度ずつ離間して配設された変位量検出手段としての４個の電気式マイクロメータ（２個のみ図示）を示し、該マイクロメータ１３７は固定スクロール１１６の径方向の変位量を変位ロッド１３７Ａの変位によって検出し、この検出した変位信号をハーネス１３８を介してコントロールユニット１３９側に出力するようになっている。
１３９は演算処理部、記憶部、インターフェース部（いずれも図示せず）等を内蔵したコントロールユニットを示し、該コントロールユニット１３９には外部から作業者が指令等を入力するためのキーボード１３９Ａと、固定スクロール１１６の位置決め状態等を表示するディスプレイ１３９Ｂ等とが設けられ、該コントロールユニット１３９は入出力制御装置１４０とハーネス１４１を介して接続されている。そして、該コントロールユニット１３９は入出力制御装置１４０等を介して各送り装置１３５および各マイクロメータ１３７と接続され、各マイクロメータ１３７からの変位信号に基づいて固定スクロール１１６の位置決め調整量を演算すると共に、各送り装置１３５に対してこの調整量に応じた駆動信号を出力するようになっている。
【０００８】
次に当該位置決め装置を用いてスクロール式空気圧縮機の固定スクロール１１６の位置決めを行う場合の作動について説明する。
まず、図２１に示す如く、揺動スクロール１１０が組込まれたケーシング１０１を固定台１３１の挿嵌穴１３１Ａ内に挿嵌して固定台１３１に固定し、その上から固定スクロール１１６を、そのラップ部１１８が揺動スクロール１１０のラップ部１１３と重なり合ってフリーな状態となるように組合せる。次に、各支持台１３３を取付板１３４、送り装置１３５、マイクロメータ１３７等と共に、送り装置１３５の調整ロッド１３５Ａとマイクロメータ１３７の変位ロッド１３７Ａとが、それぞれ固定スクロール１１６外周側の側面と当接する位置まで移動させる。
【０００９】
次に、作業者がコントロールユニット１３９にキーボード１３９Ａを介して指令を入力すると、駆動軸１０６の下端側と接続されたモータが駆動され、これにより揺動スクロール１１０が、駆動軸１０６等を介して旋回する。旋回を続けるうちに各ラップ部１１３、１１８が次第に馴染んできて均一に接触するようになると、固定スクロール１１６の旋回は比較的小さなものへと収束する。
このとき、各マイクロメータ１３７から変位信号を読込み、固定スクロール１１６の旋回が微小回転になったか否かを判定する。微小回転になったならば、各マイクロメータ１３７から読み込んだ変位信号に基づき固定スクロール１１６の位置決め調整量を演算し、調整量に基づいた駆動信号を各送り装置１３５に出力して各送り装置１３５を駆動させ、調整ロッド１３５Ａを介して固定スクロール１１６を押動する（固定スクロール１１６のラップ部１１８と揺動スクロール１１０のラップ部１１３との間に、全周に亘って均一な微小隙間を生じさせるように、固定スクロール１１６の位置を揺動スクロール１１０に対して調整する）。固定スクロール１１６の位置決めが完了したならば、作業者は固定スクロール１１６をケーシング１０１の大径筒部１０３上にボルト等の固定手段を用いて固定する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成されたスクロール流体機械においては、固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部の側面隙間が全周均一にならないと、両ラップ部により形成される圧縮室の気密性が悪くなり、圧縮機の性能および信頼性が低下する。
【００１１】
しかしながら、図１９のような従来技術１によるリーマピンを用いた従来の組立方法を用いると、固定スクロール１および揺動スクロール２のラップ部１ｂ、２ｂの加工誤差や、ラップ部１ｂ，２ｂの渦巻中心とリーマ穴２７ａの加工精度等により固定スクロール１のラップ部１ｂと揺動スクロール２のラップ部２ｂの側面隙間が全周均一にならない
【００１２】
また、リーマ穴２７ａを設けるための加工費やリーマピン２７ｂの材料費等がコストの増加につながる。
【００１３】
この従来技術１によるものの問題点を解決するために従来技術２が提案されたが、従来技術２では、主軸受１０７，１０８等に存在する軸受クリアランスを考慮しておらず、主軸１０６回転時の固定スクロール１１６の運動を安定して検出することが難しい。また、主軸１０６回転時に生ずる圧縮反力や、固定スクロール１１６のオルダム継手案内溝（図示せず）とオルダム継手（図示せず）間の摩擦力の影響が顕著となる場合は、固定スクロール１１６の運動はさらに不安定となり、精度よく調心位置を検出して位置決めすることは困難である。
【００１４】
本発明は、上記のような従来のものの問題点を解決するためになされたものであり、固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に位置決めすることができるスクロール流体機械の位置決め方法およびその装置、並びにスクロール流体機械の組み立て方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によるスクロール流体機械の位置決め方法は、
（ａ） 渦巻き状のラップ部を有する揺動スクロールを揺動可能に支持すると同時に前記揺動スクロールを駆動する主軸をその半径方向に支持するように前記揺動スクロールおよび主軸をフレームに組み込み、かつ渦巻き状のラップ部を有する固定スクロールをそのラップ部が上記揺動スクロールのラップ部と組み合わさりしかも前記フレームに対し移動可能な状態で配置し、前記フレームを保持する工程、
（ｂ） 前記主軸を傾けるモーメントを付加しながら前記主軸を回転させる工程、
（ｃ） 前記主軸の回転時に前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧する工程、
（ｄ） 前記主軸回転時に生じる前記固定スクロールの変位を少なくとも２方向から計測する工程、
（ｅ） 前記（ｄ）工程にもとづき各方向からの前記固定スクロールの変位から前記固定スクロールの揺動運動の安定性を判定する工程、
（ｆ） 前記（ｅ）工程により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定された場合、前記（ｄ）工程により計測された変位に基づき前記固定スクロールの前記フレームに対する固定位置を求める工程
なる（ａ）〜（ｆ）の工程を備えたものである。
【００１６】
また、（ｇ） 前記（ｆ）工程の後に、再び前記（ｂ）工程、（ｃ）工程、（ｄ）工程を行い、かつ前記再び行った（ｃ）工程において前記固定スクロールが停止するまで前記固定スクロールをフレームに対して加圧する力を増大し、前記（ｆ）工程において求められた固定スクロールの固定位置に基づいて前記再び行った（ｃ）工程における固定スクロールの停止位置が適正か否かを判定する工程
を有するものである。
【００１７】
また、（ｈ） 前記揺動スクロールのラップ部および前記固定スクロールのラップ部はそれぞれの台板上に立設されており、前記揺動スクロールまたは前記固定スクロールのいずれか一方のスクロールのラップ部と他方のスクロールの台板との間に間隙が形成されるように前記固定スクロールと前記フレームとの間にスペーサを挿入する工程
を有し、
前記（ｈ）工程を前記（ｂ）工程よりも前に行うようにしたものである。
【００１８】
また、前記固定スクロールを回転させることにより、前記固定スクロールと前記揺動スクロールとの配置関係を複数回変化させ、前記複数回変化する各配置関係のそれぞれについて前記（ｂ）工程、（ｃ）工程、（ｄ）工程、（ｅ）工程を行い、前記複数回行った（ｅ）工程により求めた揺動運動の安定性に基づき前記固定スクロールの前記揺動スクロールに対する最適な配置位置を求めるものである。
【００１９】
また、前記（ｃ）工程は、前記主軸の回転速度と前記固定スクロールの加圧力とを同期させて制御するものである。
【００２０】
また、（ｅ）工程は、（ｄ）工程にもとづき固定スクロールの軌跡を算出し、当該軌跡が円軌跡であるか否かを判定する工程とし、（ｆ）工程は、前記（ｅ）工程により円軌跡であると判定された場合、前記円軌跡に基づき前記固定スクロールの前記フレームに対する固定位置を求める工程としたものである。
【００２１】
本発明よるスクロール流体機械の位置決め装置は、渦巻き状のラップ部を備えた揺動スクロールを揺動可能に支持すると同時に前記揺動スクロールを駆動する主軸をその半径方向に支持するように前記揺動スクロールおよび主軸をフレームに組み込み、かつ渦巻き状のラップ部を有する固定スクロールをそのラップ部が上記揺動スクロールのラップ部と組み合わさりしかも前記フレームに対し移動可能な状態で配置した被組立体の前記フレームを装置本体に固定保持する固定保持手段と、前記主軸を回転させる主軸回転手段と、前記主軸回転時に前記主軸を傾けるモーメントを付加するモーメント付加手段と、前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧する加圧手段と、前記主軸回転時に生じる前記固定スクロールの変位を少なくとも２方向から計測する固定スクロール位置計測手段と、前記固定スクロール位置計測手段により計測される各方向からの前記固定スクロールの変位から前記固定スクロールの揺動運動の安定性を判定する判定手段と、前記判定手段により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定された場合、前記固定スクロール位置計測手段により計測された変位に基づき前記固定スクロールの前記フレームに対する固定位置を求める固定位置算出手段とを備え、
前記加圧手段により前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧し、かつ前記モーメント付加手段により前記主軸を傾けるモーメントを付加し、かつ固定スクロール位置計測手段により固定スクロールの変位を計測しながら、前記判定手段により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定されるまで、前記主軸回転手段により前記主軸を回転させ、前記固定位置算出手段により前記固定スクロールのフレームに対する固定位置を求めるように構成したものである。
【００２２】
また、前記固定位置算出手段により前記固定スクロールのフレームに対する固定位置を求めた後も、前記加圧手段により前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧し、かつ前記モーメント付加手段により前記主軸を傾けるモーメントを付加しながら、前記主軸回転手段により前記主軸を回転させ、かつ前記加圧手段による加圧力を前記固定スクロールが停止するまで増大し、前記固定位置算出手段により求められた固定スクロールの固定位置に基づいて前記固定スクロールの停止位置が適正か否かを判定する停止位置判定手段を備えたものである。
【００２３】
また、前記揺動スクロールのラップ部および前記固定スクロールのラップ部はそれぞれの台板上に立設されており、前記固定スクロールをそのラップ部の立設方向へ移動する手段と、前記揺動スクロールまたは前記固定スクロールのいずれか一方のスクロールのラップ部と他方のスクロールの台板との間に間隙が形成されるように前記固定スクロールと前記フレームとの間にスペーサを挿入するスペーサ挿入手段とを備えたものである。
【００２４】
また、前記固定スクロールを回転させることにより、前記固定スクロールと前記揺動スクロールとの配置関係を変化させる固定スクロール回転手段と、前記固定スクロールの回転角を計測する固定スクロール回転角計測手段とを備え、前記固定スクロール回転手段による前記固定スクロールを回転させる角を複数回変えて、それぞれの回転角について、前記加圧手段により前記固定スクロールをフレームに対して所定の圧力で加圧し、かつ前記モーメント付加手段により前記主軸を傾けるモーメントを付加し、かつ固定スクロール位置計測手段により固定スクロールの変位を計測しながら、前記判定手段により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定されるまで、前記主軸回転手段により前記主軸を回転させ、前記複数回変えた各回転角に対して前記判定手段により求めた揺動運動の安定性に基づき前記固定スクロールの前記揺動スクロールに対する最適な配置位置を求めるように構成したものである。
【００２５】
また、前記主軸回転手段は、回転力発生手段と該回転力発生手段より発生した回転力を前記主軸に伝達する回転力伝達手段とを備え、かつ前記モーメント付加手段は前記回転力伝達手段に設けられた偏心荷重であるものである。
【００２６】
また、前記主軸回転手段は、回転力発生手段と該回転力発生手段より発生した回転力を前記主軸に伝達する回転力伝達手段とを備え、かつ前記回転力伝達手段はオルダム型のカップリングであるものである。
【００２７】
また、前記固定スクロール位置計測手段が固定スクロールの外周面の位置を計測する手段であるものである。
【００２８】
また、前記フレームの装置本体に対する位置を計測するフレーム位置計測手段を備えたものである。
【００２９】
また、前記フレーム位置計測手段がフレームの外周面の位置を計測する手段であるものである。
【００３０】
また、前記主軸の回転速度と前記固定スクロールの加圧力とを同期させて制御するコントローラを備えたものである。
【００３１】
本発明によるスクロール流体機械の組み立て方法は、前記スクロール流体機械の位置決め方法によって求められた固定スクロールのフレームに対する固定位置に固定スクロールがあれば、前記固定スクロールを固定するものである。
【００３２】
本発明によるスクロール流体機械の組み立て装置は、前記スクロール流体機械の位置決め装置と、前記位置決め装置によって求められた固定スクロールのフレームに対する固定位置に固定スクロールがあれば前記固定スクロールを固定する固定手段とを備えたものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明の一実施の形態を図を基に説明する。
図１、図２および図３は本発明の実施の形態１によるスクロール流体機械の組み立て装置を説明する図であり、図１は装置の全体構成を示す縦断面図、図２は図１の要部の上面図、図３は被組立体を拡大して示す縦断面図である。
本実施の形態では、図１８の従来技術１で示したのと同様の、フレーム１５の中にコンプライアントフレーム３を有するタイプのスクロール流体機械を組み立てる場合について説明する。これは以下の各実施の形態においても特に断らないが同様である。
【００３４】
図において、１は固定スクロールであり、台板１ａの一方の面（図３において下側）に渦巻き状のラップ部１ｂを有する。２は揺動スクロールであり、台板２ａの一方の面（図３において上側）には固定スクロール１のラップ部１ｂと実質的に同一形状の渦巻状のラップ部２ｂが形成されており、また台板２ａのラップ部２ｂと反対側の面（図３において下側）の中心部には中空円筒形状のボス部が形成されており、そのボス部の内側面には揺動軸受２ｃが形成されている。３はコンプライアントフレームであり、その中心部には、電動機によって回転駆動される主軸４を半径方向に支持する主軸受３ｃが形成されている。４ａは揺動軸、１５はフレームである。
【００３５】
２８はフレーム１５を装置本体に固定保持する固定保持手段すなわちフレームクランプ機構である。２９は基準板であり、その上面が水平となるように配置されている。３１は取付板、３２は主軸４を回転させるための回転力発生手段であるモータ、３３はモータ３２の回転力を主軸４に伝達する回転力伝達手段であるカップリング、３５は主軸４回転時に主軸４を傾けるモーメントを付加するモーメント付加手段である偏芯おもり、３６は第１の駆動板である。本実施の形態ではモータ３２とカップリング３３により主軸回転手段が構成されている。３７は固定スクロール１およびフレーム１５の変位を計測する手段としての変位センサであり、固定スクロール１およびフレーム１５の外周面の位置を計測する。本実施の形態では、図２に示すように、変位センサ３７は直交する２方向の変位を計測するように配置されている。３８は固定スクロール１をフレーム１５に対して所定の圧力で加圧する加圧手段である加圧機構、４３は天板、４４は固定スクロールを固定する固定手段としてのボルト締結機構である。
１００はコンピュータであり、固定スクロール位置計測手段３７により計測される各方向からの固定スクロール１の変位から固定スクロール１の揺動運動の安定性を判定する判定手段と、判定手段により固定スクロール１の揺動運動が安定であると判定された場合、固定スクロール位置計測手段３７により計測された変位に基づき固定スクロール１のフレーム１５に対する固定位置を求める固定位置算出手段と、固定位置算出手段により求められた固定スクロール１の固定位置に基づいて固定スクロール１の停止位置が適正か否かを判定する停止位置判定手段とを兼務している。
【００３６】
図３に示すように、被組立体は、フレーム１５にコンプライアントフレーム３を組み込み、コンプライアントフレーム３の有する主軸受３ｃに主軸４を挿入し、主軸４の揺動軸４ａを揺動スクロール２の揺動軸受２ｃに挿入して主軸４を半径方向に支持するようにフレーム１５に組み込み、揺動スクロール２を、コンプライアントフレーム３を介してフレーム１５に対して揺動可能に組み込んだ後、オルダム継手９を介して固定スクロール１をそのラップ部１ｂが揺動スクロール２のラップ部２ｂと組み合わさるように組み付け、フレーム１５に対して固定スクロール１が自由に動く程度にボルト２６で仮組みされている。
【００３７】
仮組みされた被組立体は、基準板２９に配置したフレームクランプ機構２８により、水平な基準板２９に対して水平に固定する。基準板２９の下部には支柱等により固定された取付板３１と、取付板３１の下面にはモータ３２が設けられている。モータ３２の回転軸には、カップリング（回転力伝達手段に相当）３３を介して主軸４が連結される。
主軸４にはモーメント付加手段である偏心荷重（偏心重り３５）が取り付けられる。この偏心重り３５は、従来技術２で問題となっていた主軸受３ｃ等に存在する軸受クリアランスの問題を解決するものであり、主軸４回転時に生じる偏心重り３５の遠心力により、主軸が揺動軸４ａ方向に十分に傾きながら振れ回り運動をすることで、両ラップ部１ｂ，２ｂの側面が全回転位相にわたって安定して接触している状態となり、固定スクロールの安定した運動を得ることができるものである。さらに、偏心重り３５は、主軸４が適切に振れ回り運動をすることができるように、あらかじめ取付け位置、負荷等の条件が調整されている。
【００３８】
第１の駆動板３６は、基準板２９に対して垂直に上下することができ、この第１の駆動板３６には、固定スクロール１およびフレーム１５の位置を検出するそれぞれ、少なくとも２個以上の変位センサ３７、固定スクロール１上面を加圧することができる固定スクロール加圧機構３８、調心後に固定スクロール１を固定する際に用いるボルト締結機構４４が設けられている。
変位センサ３７は、固定スクロール１の装置本体に対する位置と、フレーム１５の装置本体に対する位置をそれぞれ測定することができるため、計測中にフレーム１５が何らかの原因で動いてしまった場合でも、固定スクロール１のフレーム１５に対する位置を測定することができる。
天板４３は、基準板２９の上方に支柱等で固定されており、上記駆動板３６を基準板２９に対して垂直に駆動するために用いるシリンダ（図示せず）が設けられている。
コンピュータ１００は、変位センサ３７のデータや加圧力、主軸回転速度などのデータを取り入れ、データを処理し、加圧力、主軸回転速度を制御するコントローラを備えている。
【００３９】
図４は同装置を用いたスクロール流体機械の組み立て方法を示すフローチャート図である。
以下、本フローチャートに従って本実施の形態によるスクロール流体機械の位置決めおよび組み立て方法の詳細について説明する。
まず、被組立体を基準板２９上にセットし、フレーム１５側面に配置したフレームクランプ機構２８により、水平な基準板２９に対して水平に固定する（ステップ１；以下ＳＴ１と記す。）。主軸４の下端に偏芯おもり３５を取付け（ＳＴ２）、主軸４の下端をカップリング３３と連結する（ＳＴ３）。
次に、モータ３２を駆動し回転させて主軸４を回転させる（ＳＴ４）と、偏心おもり３５の遠心力により、主軸が傾き振れ回り運動をするため、固定スクロール１は、揺動運動をする。変位センサ３７により主軸４回転時に生じる固定スクロール１の変位を少なくとも２方向から計測し、各方向からの固定スクロール１の変位から固定スクロール１の揺動運動の安定性を判定しながら、固定スクロール１の揺動運動が安定であると判定されるまで、固定スクロール加圧機構３８により固定スクロール１を所定の圧力で加圧する。（ＳＴ５）。
【００４０】
変位センサ３７により計測される固定スクロール１の変位は例えば図５（ａ）や（ｂ）に示すようなものであり、本実施の形態では、各方向からの固定スクロール１の変位から例えば図５（ｃ）に破線で示す固定スクロール１の軌跡を算出している。
そこで、固定スクロール１の揺動運動が安定であるとは、主軸４の回転によって生じる圧縮反力や、固定スクロール１のオルダム案内溝とオルダム継手間の摩擦等による外乱力の影響が少ない場合に安定して観測される軌跡であり、歪みの少ない円軌跡である。円軌跡である場合、両ラップ部１ｂ，２ｂの側面が全回転位相にわたって接触を保った状態で固定スクロール１が振れ回り運動をしており、その中心Ｏは、目標とする調心位置に等しい。適切な軌跡を得るために、以下の式（１）を満たすように加圧力を制御する。
【００４１】
【数１】

Figure 0003794231
【００４２】
ここで、Ｆ0、Ｆf、Ｆsは、図６に示したように、それぞれ、圧縮反力や摩擦等による外乱の力、固定スクロール１とフレーム１５の接触する面に生じる摩擦力、揺動スクロール２のラップ部２ｂ側面の固定スクロールラップ部１ｂ側面に対する押付け力とする。なお、Ｆ0は、Ｆ0＝Ｎμ（Ｎは固定スクロール１の加圧力、μは固定スクロール１とフレーム１５の間の動摩擦係数）であらわされる。また、圧縮反力およびＦsは、主軸４の回転速度ωに応じて変化する力で、一般に回転速度が速いほど大きい。
【００４３】
計測して得られた固定スクロール１の運動が円軌跡であるのを確認した後、この軌跡の中心の位置Ｏを求めて固定スクロール１のフレーム１５に対する固定位置として記憶しておき（ＳＴ６）、さらに、固定スクロール１が揺動運動をしなくなるすなわち停止するまで、固定スクロール１をフレーム１５に対して加圧する力を例えば少しづつ増大し（ＳＴ７）、固定スクロール１の停止位置が適正か否かすなわち位置Ｏで固定スクロール１が停止するかを判定し（ＳＴ８）、位置Ｏで停止しない場合は、加圧力を十分弱め（ＳＴ９）、ＳＴ７、ＳＴ８を繰り返す。位置Ｏで固定スクロール１が停止した場合、モータ３２を停止し、ボルト締結機構４４を作動させて固定スクロール１をフレーム１５に固定する（ＳＴ１０）。
【００４４】
ここで、主軸４回転時、適切に固定スクロール１を加圧した場合に計測される、固定スクロール１の揺動運動軌跡中心Ｏの位置について説明する。図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ位相０度および１８０度の時にラップ部が噛み合っている状態を示す断面図である。図７に示すように、主軸４回転時に偏心重り３５により生じる遠心力の影響で、主軸４の揺動軸４ａ方向に傾きながら両ラップ部１ｂ，２ｂの側面が全回転位相にわたって接触を保った状態で固定スクロール１が振れ回り運動をする。固定スクロール１の揺動運動の中心は、固定スクロール１外周のフレーム１５に対する位置を測定することで求めることができる。
【００４５】
また、主軸４回転時に、固定スクロール１を加圧する力を適切に増大していったとき、固定スクロール１が最終的に静止する位置について説明する。固定スクロール１を加圧する力を増大していくと、両ラップ部１ｂ，２ｂの側面が全回転位相にわたって接触を保った状態のまま、主軸４は少しずつ傾きを回復していく。この位置は、両ラップ部１ｂ，２ｂの側面隙間が全回転位相にわたって均一な求める固定スクロール１の揺動中心位置に等しい。
【００４６】
以上のように、本実施の形態によれば、固定スクロール１および揺動スクロール２のラップ部１ｂ，２ｂ等の加工精度に影響されず、両ラップ部１ｂ，２ｂを噛み合わせた状態から固定スクロール１を自動的にかつ高精度に位置決めし、組み立てることができる。
【００４７】
実施の形態２．
図８および図９は、本発明の実施の形態２によるスクロール流体機械の組み立て装置を説明する図であり、図８は装置の全体構成を示す縦断面図、図９は図８の要部の上面図である。
本実施の形態では、実施の形態１で説明した装置に加えて、スペーサ挿入手段としてのスペーサ挿入機構３０、固定スクロール１をそのラップ部１ｂの立設方向へ移動する手段としての第２の駆動板３９、水平面をＸＹ面とするＸＹ移動機構４０、および固定スクロールチャック機構４２を備えている。
【００４８】
スペーサ挿入機構３０は、主軸４の回転の際に発生する圧縮反力をより確実に除去するために、圧縮室を形成する両ラップ部１ｂ，２ｂと台板１ａ，２ａ間すなわち揺動スクロール２のラップ部２ｂと固定スクロール１の台板１ａとの間および固定スクロール１のラップ部１ｂと揺動スクロール２の台板２ａとの間にそれぞれ間隙が形成されるように、固定スクロール１とフレーム１５の接触面に板状のスペーサ３０ａを挿入する機構である。
第２の駆動板３９は天板４３に取り付けられたシリンダ（図示せず）により基準板２９に対して垂直に上下動することができ、ＸＹ移動機構４０を有する固定スクロールチャック機構４２が設けられている。固定スクロールチャック機構４２は基準板２９に平行な面で自由に移動することができ、必要な場合は位置をロックすることが可能である。
圧縮反力を除去するためのスペーサ挿入機構３０を新たに付け加えたことにより、安定した揺動軌跡を得ることが可能となり、高精度な位置決めが可能となる。
【００４９】
図１０は、同装置を用いたスクロール流体機械の組み立て方法を示すフローチャート図である。
以下、本フローチャートに従って本実施の形態によるスクロール流体機械の位置決めおよび組み立て方法の詳細について説明する。
まず、被組立体を基準板２９上にセットし、フレーム１５側面に配置したフレームクランプ機構２８により、水平な基準板２９に対して水平に固定する（ＳＴ１１）。天板４３に取り付けられたシリンダ（図示せず）により第２の駆動板３９を移動させ、固定スクロールチャック機構４２により、固定スクロール１を把持して上方に移動させた後、主軸４回転時に生じる空気圧縮の影響を除去するために、スペーサ挿入機構３０により、固定スクロール１とフレーム１５との接触面間にスペーサ３０ａを挿入し（ＳＴ１２）、主軸４の下端に偏芯おもり３５を取付け（ＳＴ１３）、主軸４の下端をカップリング３３と連結する（ＳＴ１４）。
次に、モータ３２を回転させて主軸４を回転させる（ＳＴ１５）と、実施の形態１で説明したように、固定スクロール１は揺動運動をする。実施の形態１と同様に、変位センサ３７により、固定スクロール１の揺動運動を測定し、適切な揺動運動が得られるまですなわち円軌跡が得られて揺動運動が安定であると判定されるまで判定しながら固定スクロール加圧機構３８により固定スクロール１を所定の圧力で加圧する（ＳＴ１６）。
【００５０】
このとき、実施の形態１と同様に、以下の式（２）を満たすように加圧力を制御する。
【００５１】
【数２】
Figure 0003794231
【００５２】
ここで、図６に示したように、固定スクロール１とスペーサ３０ａの接触面に生じる摩擦力をＦf2とする。本実施の形態によれば、Ｆ0には圧縮反力がほとんど含まれないため、より歪みの少ない、正確な円軌跡を得ることができる。
【００５３】
計測して得られた揺動軌跡が円軌跡であるのを確認した後、この軌跡の中心の位置Ｏを求めて固定スクロールのフレームに対する固定位置として記憶しておき（ＳＴ１７）、さらに、固定スクロール１が揺動運動をしなくなるまですなわち停止するまで、固定スクロール１をフレーム１５に対して加圧する力を例えば少しづつ増大し（ＳＴ１８）、固定スクロール１の停止位置が適正か否かすなわち位置Ｏで固定スクロール１が停止するかを判定し（ＳＴ１９）、位置Ｏで停止しない場合は、加圧力を十分弱め（ＳＴ２０）、ＳＴ１８、ＳＴ１９を繰り返す。位置Ｏで固定スクロール１が停止した場合、モータ３２を停止し、固定スクロール１の水平方向位置を維持したまま上方に移動させてスペーサ３０ａを退避し、固定スクロール１とフレーム１５を再び接触させる（ＳＴ２１）。最後にボルト締結機構４４を作動させて固定スクロール１をフレーム１５に固定する（ＳＴ２２）。
【００５４】
実施の形態３．
図１１および図１２は、本発明の実施の形態３によるスクロール流体機械の組み立て装置を説明する図であり、図１１は装置の全体構成を示す縦断面図、図１２は図１１の要部の上面図である。
実施の形態１および２は、両ラップ部２ｂ，２ｂの側面隙間が均一な組立を可能とするものであるが、固定スクロール１と揺動スクロール２の位置関係すなわち固定スクロール１の回転方向位置が適切でない場合は側面隙間は最小とはならないため、圧縮室にもれが存在し圧縮機の効率が若干劣る。
そこで、本実施の形態では、実施の形態２で説明した装置に加えて、固定スクロールチャック機構４２に回転方向の位置を検出し（固定スクロール回転角計測手段に相当する。）、位置決めのできる（固定スクロール回転手段に相当する。）エンコーダ付きモータ４１が設けられており、回転方向位置調整用のコンピュータ２００により固定スクロール１の最適な回転方向位置を求め、回転方向の位置決めができるものである。
なお、図では回転方向位置調整用のコンピュータ２００を押圧力および速度制御装置としてのコンピュータ１００とは別に設けた場合を示しているが、１つのコンピュータで兼用してもよい。
【００５５】
図１３は、同装置を用いたスクロール流体機械の組み立て方法を示すフローチャート図である。
以下、本フローチャートに従って本実施の形態によるスクロール流体機械の位置決めおよび組み立て方法の詳細について説明する。
まず、被組立体を基準板２９上にセットし、フレーム１５側面に配置したフレームクランプ機構２８により、水平な基準板２９に対して水平に固定する（ＳＴ３１）。
次に、天板４３に取り付けられたシリンダ（図示せず）により第２の駆動板３９を移動させ、固定スクロールチャック機構４２により、固定スクロール１を把持し上方に移動させた後、主軸４回転時に生じる空気圧縮の影響を除去するために、スペーサ挿入機構３０により、固定スクロール１とフレーム１５の接触面間にスペーサ３０ａを挿入し（ＳＴ３２）、主軸４の下端に偏芯おもり３５を取付け（ＳＴ３３）、主軸４の下端をカップリング３３と連結する（ＳＴ３４）。
次に、モータ３２を回転させて主軸４を回転させる（ＳＴ３５）と、実施の形態１で説明したように、固定スクロール１は揺動運動をする。実施の形態１と同様に、変位センサ３７により、固定スクロール１の揺動運動を測定し、適切な揺動運動が得られるまですなわち円軌跡が得られて揺動運動が安定であると判定されるまで判定しながら固定スクロール加圧機構３８により固定スクロール１を所定の圧力で加圧する（ＳＴ３６）。このときの加圧力の制御方法は、実施の形態２と同様である。
計測して得られた揺動軌跡が円軌跡であるのを確認した後、この軌跡の中心位置Ｏおよび揺動軌跡の大きさ（例えば、円軌跡の半径）を記憶しておく（ＳＴ３７）。
【００５６】
次に、固定スクロールチャック機構４２により固定スクロール１を把持しながら、エンコーダ付モータ４１により固定スクロール１を回転させて回転方向位置を変化させ（ＳＴ３８)、ステップＳＴ３６およびＳＴ３７を回繰り返す。
３つ以上の異なる固定スクロール回転方向位置に固定スクロール１を回転させ、ＳＴ３６，ＳＴ３７を繰り返すと、図１４に示すように、回転方向位置により揺動軌跡の大きさの変化が計測される。ここで、揺動軌跡が最小の大きさとなる回転方向位置は、両ラップ部１ｂ，２ｂの側面隙間が全周均一、かつ最小となる適切な回転方向位置に等しい。よって、この回転方向位置に固定スクロール１の回転方向位置を調整し位置決めする（ＳＴ３９）。ここで、揺動軌跡の大きさが最小となる固定スクロール回転方向位置は、図１４において最適位置を挟んで少なくとも３点（例えばＡ，Ｂ，Ｃ）が分かれば求められるので、少なくとも３つの回転方向位置で軌跡の大きさを測定し、計算（固定スクロールの回転方向位置のデータと、揺動軌跡の半径のデータをコンピュータ２００にとりこみ算出する）により求める。なお、Ａ，Ｂ，Ｃが最適な回転方向位置を基準として片方の側（例えば基準位置を０度とした時、３点共正の位置または負の位置）にあれば、逆の回転方向位置の１点を測定する。
【００５７】
さらに、固定スクロール１が揺動運動をしなくなるすなわち停止するまで、固定スクロール１をフレーム１５に対して加圧する力を例えば少しづつ増大し（ＳＴ４０）、位置Ｏで固定スクロール１が停止するかを判定し（ＳＴ４１）、位置Ｏで停止しない場合は、加圧力を十分弱め（ＳＴ４２）、ＳＴ４０、ＳＴ４１を繰り返す。位置Ｏで固定スクロールが停止した場合、モータ３２を停止し、固定スクロール１の水平方向位置を維持したまま上方に移動させてスペーサ３０ａを退避し、固定スクロール１とフレーム１５を再び接触させる（ＳＴ４３）。最後にボルト締結機構４４を作動させて固定スクロール１をフレーム１５に固定する（ＳＴ４４）。
【００５８】
実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４によるスクロール流体機械の位置決めおよび組み立て方法について説明する。実施の形態４によるスクロール流体機械の組み立て方法は、上記実施の形態１のＳＴ５，ＳＴ７、上記実施の形態２のＳＴ１６，ＳＴ１８、あるいは上記実施の形態３のＳＴ３６，ＳＴ４０において固定スクロール１の加圧力を制御する際に、図１、図８および図１１にそれぞれ示すように、加圧力のデータと、変位センサ３７により計測される固定スクロール１の運動の様子をコンピュータ１００に取り入れ、加圧力と同期させて主軸４の回転速度を制御するものである。
【００５９】
例えば、主軸４の回転時に固定スクロールをフレームに対して所定の圧力で加圧するステップ（実施の形態１のＳＴ５、実施の形態２のＳＴ１６、実施の形態３のＳＴ３６）では、実施の形態１で示したように、摩擦力Ｆf（Ｆf2）を、外乱の力Ｆ0に対して十分大きくする必要がある。この場合、加圧力により生じる摩擦力Ｆf（Ｆf2）が、揺動スクロールのラップ部２ｂ側面の固定スクロールのラップ部１ｂ側面に対する押付け力Ｆsに等しいか、Ｆsより大きくなると、主軸４の振れ回り運動は不安定となり、固定スクロール１の運動軌跡も不安定になる。加圧力により生じる摩擦力Ｆf（Ｆf2）がスクロール歯側面の押し付け力Ｆsより大きくなると、主軸４の振れ回り運動は不安定となり、固定スクロールの運動軌跡も不安定になる。
したがって、本実施の形態では、製品の個々の圧縮反力や、摩擦等の外乱の大きさにより、加圧力がＦsを超えないように、主軸４の回転速度を制御することにより、高精度な円形の軌跡を得ることができる。
【００６０】
また、固定スクロール１が停止するまで固定スクロール１をフレーム１５に対して加圧する力を増大するステップ（実施の形態１のＳＴ７、実施の形態２のＳＴ１８、実施の形態３のＳＴ４０）においては、両ラップ部１ｂ，２ｂの側面が全回転位相にわたって接触を保った状態のまま主軸４が少しずつ傾きを回復していく際、主軸４の傾きの挙動は、加圧力により生じる摩擦力Ｆf（Ｆf2）と主軸４の回転速度により生じるＦsの相互作用により変化する。
したがって本実施の形態では、加圧力と主軸４の回転速度とを同期させて制御することにより主軸４の傾き挙動を制御し、実施の形態１のＳＴ６あるいは、実施の形態２のＳＴ１７あるいは、実施の形態３のＳＴ３７で得られた円軌跡の中心に固定スクロール１を停止させることができる。
【００６１】
実施の形態５．
図１５は本発明の実施の形態５によるスクロール流体機械の組み立て装置の要部の構成を示す縦断面図であり、図において、３４はトルクセンサである。
本実施の形態５によるスクロール流体機械の組み立て方法は、上記実施の形態１〜４の何れかによって固定スクロールを組み立てた後、図１５に示すように主軸４を回転駆動するモータ３２とカップリング３３との間にトルクセンサ３４を設け、主軸４回転時に発生する回転トルクを計測し、この計測結果に基づいて、組立後の製品の性能が十分かどうかを判定する。回転トルクが非常に大きいならば、圧縮機の効率が悪く、性能不十分であると判断できる。よって、以下の式（３）を満たすとき、製品の性能が十分であると判断する。
【００６２】
【数３】
Figure 0003794231
【００６３】
ここで、組立後に測定された回転トルクをＴm、製品の許容回転トルクをＴlとする。
【００６４】
このように、本実施の形態によれば、トルクセンサ３４を用いて組立後の製品の性能を簡単にチェックでき、不良品が出荷されるのを防止することができる。
【００６５】
実施の形態６．
図１６は本発明の実施の形態６によるスクロール流体機械の組み立て装置の要部の構成を示す分解斜視図である。上記各実施の形態では、図１、図８および図１１に示したように、回転力伝達手段としてのカップリング３３とモーメント付加手段としての偏心重り３５が別々に構成されている例を示したが、偏心重り３５はカップリング３３の主軸４との連結部に設けてもよい。
本実施の形態では、例えば図１６に示すように、カップリング３３の主軸４との連結部に偏心重り３５を設け、さらにカップリング３３の主軸４との連結部に主軸４の軸端部の溝４６ｂに挿入できるような爪４６ａを設けており、モータ軸軸心に対する偏心重り３５の取付位相は、主軸４軸端の溝の位相関係を考慮して主軸４とカップリング３３を連結したとき、必ず主軸４の揺動軸４ａ方向と逆位相になるようになっている。
【００６６】
このような構成にした場合、主軸４に偏心重り３５を取り付けるステップを省略でき、固定スクロール１の調心組み立てに要する時間を短縮することができる。
【００６７】
さらに、上記各実施の形態において、図１７にその要部を示すように、カップリングにオルダム型のカップリング４７を用いれば、モータ３２の回転軸の軸心に対する主軸４の偏心量に関わらず、回転軸に対して主軸４の軸心を一致させようとする求心力を発生しないため、主軸４が自由に振れ回り運動をすることができる。
【００６８】
実施の形態７．
以下、本発明の実施の形態７によるスクロール流体機械の位置決めおよび組み立て方法について説明する。
上記各実施の形態においては、上記実施の形態１のＳＴ５、上記実施の形態２のＳＴ１６、あるいは上記実施の形態３のＳＴ３６において、変位センサ３７により主軸４回転時に生じる固定スクロール１の変位を少なくとも２方向から計測し、各方向からの固定スクロール１の変位から固定スクロール１の揺動運動の安定性を判定する際に、各方向からの固定スクロールの変位から固定スクロール１の軌跡を算出し、その軌跡が円軌跡であるか否かを判定していたが、適切な揺動軌跡が安定して得られた場合は、図５（ａ）に示すように、変位センサ３７による計測データの振幅や周期が一定であり、その振幅の平均値はその変位センサ３７方向の固定スクロール１の調心位置であることを利用し、複数個の変位センサ３７で固定スクロール１の変位を少なくとも２方向から計測し、それらの計測データの振幅および周期を観測して、固定スクロール１の揺動運動の安定性を判定するようにしてもよい。図５（ｂ）の場合は振幅や周期が変動しており、揺動運動が不安定であると判定される。
【００６９】
なお、上記各実施の形態おいて固定スクロール１およびフレーム１５の位置を計測するのに、外周面の装置本体に対する位置を計測する例を示したが、これに限るものではなく、固定スクロール１およびフレーム１５のどの部分を計測しても全く同様の効果を生じる。
【００７０】
また、上記各実施の形態おいては固定スクロール１およびフレーム１５の位置を直交する２方向から計測する場合について説明したが、これに限るものではなく、計測する方向が明確であれば必ずしも直交しなくてもよく、少なくとも２方向から計測すればよい。
【００７１】
なお、上記各実施の形態では、図１８の従来技術１で示したのと同様の、フレーム１５の中にコンプライアントフレーム３を有するタイプのスクロール流体機械を組み立てる場合について説明したが、本発明は他のタイプのスクロール流体機械にも適用できる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によるスクロール流体機械の位置決め方法は、
（ａ） 渦巻き状のラップ部を有する揺動スクロールを揺動可能に支持すると同時に前記揺動スクロールを駆動する主軸をその半径方向に支持するように前記揺動スクロールおよび主軸をフレームに組み込み、かつ渦巻き状のラップ部を有する固定スクロールをそのラップ部が上記揺動スクロールのラップ部と組み合わさりしかも前記フレームに対し移動可能な状態で配置し、前記フレームを保持する工程、
（ｂ） 前記主軸を傾けるモーメントを付加しながら前記主軸を回転させる工程、
（ｃ） 前記主軸の回転時に前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧する工程、
（ｄ） 前記主軸回転時に生じる前記固定スクロールの変位を少なくとも２方向から計測する工程、
（ｅ） 前記（ｄ）工程にもとづき各方向からの前記固定スクロールの変位から前記固定スクロールの揺動運動の安定性を判定する工程、
（ｆ） 前記（ｅ）工程により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定された場合、前記（ｄ）工程により計測された変位に基づき前記固定スクロールの前記フレームに対する固定位置を求める工程
なる（ａ）〜（ｆ）の工程を備えたので、
固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に位置決めすることができる。
【００７３】
また、（ｇ） 前記（ｆ）工程の後に、再び前記（ｂ）工程、（ｃ）工程、（ｄ）工程を行い、かつ前記再び行った（ｃ）工程において前記固定スクロールが停止するまで前記固定スクロールをフレームに対して加圧する力を増大し、前記（ｆ）工程において求められた固定スクロールの固定位置に基づいて前記再び行った（ｃ）工程における固定スクロールの停止位置が適正か否かを判定する工程を有するので、固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に位置決めすることができる。
【００７４】
また、（ｈ） 前記揺動スクロールのラップ部および前記固定スクロールのラップ部はそれぞれの台板上に立設されており、前記揺動スクロールまたは前記固定スクロールのいずれか一方のスクロールのラップ部と他方のスクロールの台板との間にそれぞれ間隙が形成されるように前記固定スクロールと前記フレームとの間にスペーサを挿入する工程
を有し、
前記（ｈ）工程を前記（ｂ）工程よりも前に行うようにしたので、主軸回転時に発生する圧縮反力の影響を低減してより高精度に位置決めすることができる。
【００７５】
また、前記固定スクロールを回転させることにより、前記固定スクロールと前記揺動スクロールとの配置関係を複数回変化させ、前記複数回変化する各配置関係のそれぞれについて前記（ｂ）工程、（ｃ）工程、（ｄ）工程、（ｅ）工程を行い、前記複数回行った（ｅ）工程により求めた揺動運動の安定性に基づき前記固定スクロールの前記揺動スクロールに対する最適な配置位置を求めるので、より高精度に位置決めすることができる。
【００７６】
また、前記（ｃ）工程は、前記主軸の回転速度と前記固定スクロールの加圧力とを同期させて制御するので、より安定した揺動運動が得られ、より高精度に位置決めすることができる。
【００７７】
また、（ｅ）工程は、（ｄ）工程にもとづき固定スクロールの軌跡を算出し、当該軌跡が円軌跡であるか否かを判定する工程とし、（ｆ）工程は、前記（ｅ）工程により円軌跡であると判定された場合、前記円軌跡に基づき前記固定スクロールの前記フレームに対する固定位置を求める工程としたので、固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に位置決めすることができる。
【００７８】
本発明よるスクロール流体機械の位置決め装置は、渦巻き状のラップ部を備えた揺動スクロールを揺動可能に支持すると同時に前記揺動スクロールを駆動する主軸をその半径方向に支持するように前記揺動スクロールおよび主軸をフレームに組み込み、かつ渦巻き状のラップ部を有する固定スクロールをそのラップ部が上記揺動スクロールのラップ部と組み合わさりしかも前記フレームに対し移動可能な状態で配置した被組立体の前記フレームを装置本体に固定保持する固定保持手段と、前記主軸を回転させる主軸回転手段と、前記主軸回転時に前記主軸を傾けるモーメントを付加するモーメント付加手段と、前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧する加圧手段と、前記主軸回転時に生じる前記固定スクロールの変位を少なくとも２方向から計測する固定スクロール位置計測手段と、前記固定スクロール位置計測手段により計測される各方向からの前記固定スクロールの変位から前記固定スクロールの揺動運動の安定性を判定する判定手段と、前記判定手段により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定された場合、前記固定スクロール位置計測手段により計測された変位に基づき前記固定スクロールの前記フレームに対する固定位置を求める固定位置算出手段とを備え、
前記加圧手段により前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧し、かつ前記モーメント付加手段により前記主軸を傾けるモーメントを付加し、かつ固定スクロール位置計測手段により固定スクロールの変位を計測しながら、前記判定手段により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定されるまで、前記主軸回転手段により前記主軸を回転させ、前記固定位置算出手段により前記固定スクロールのフレームに対する固定位置を求めるように構成したので、
固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に位置決めすることができる。
【００７９】
また、前記固定位置算出手段により前記固定スクロールのフレームに対する固定位置を求めた後も、前記加圧手段により前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧し、かつ前記モーメント付加手段により前記主軸を傾けるモーメントを付加しながら、前記主軸回転手段により前記主軸を回転させ、かつ前記加圧手段による加圧力を前記固定スクロールが停止するまで増大し、前記固定位置算出手段により求められた固定スクロールの固定位置に基づいて前記固定スクロールの停止位置が適正か否かを判定する停止位置判定手段を備えたので、
固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に位置決めすることができる。
【００８０】
また、前記揺動スクロールのラップ部および前記固定スクロールのラップ部はそれぞれの台板上に立設されており、前記固定スクロールをそのラップ部の立設方向へ移動する手段と、前記揺動スクロールまたは前記固定スクロールのいずれか一方のスクロールのラップ部と他方のスクロールの台板との間にそれぞれ間隙が形成されるように前記固定スクロールと前記フレームとの間にスペーサを挿入するスペーサ挿入手段とを備えたので、主軸を回転させる前にスペーサを挿入することにより、主軸回転時に発生する圧縮反力の影響を低減してより高精度に位置決めすることができる。
【００８１】
また、前記固定スクロールを回転させることにより、前記固定スクロールと前記揺動スクロールとの配置関係を変化させる固定スクロール回転手段と、前記固定スクロールの回転角を計測する固定スクロール回転角計測手段とを備え、前記固定スクロール回転手段による前記固定スクロールを回転させる角を複数回変えて、それぞれの回転角について、前記加圧手段により前記固定スクロールをフレームに対して所定の圧力で加圧し、かつ前記モーメント付加手段により前記主軸を傾けるモーメントを付加し、かつ固定スクロール位置計測手段により固定スクロールの変位を計測しながら、前記判定手段により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定されるまで、前記主軸回転手段により前記主軸を回転させ、前記複数回変えた各回転角に対して前記判定手段により求めた揺動運動の安定性に基づき前記固定スクロールの前記揺動スクロールに対する最適な配置位置を求めるように構成したので、より高精度に位置決めすることができる。
【００８２】
また、前記主軸回転手段は、回転力発生手段と該回転力発生手段より発生した回転力を前記主軸に伝達する回転力伝達手段とを備え、かつ前記モーメント付加手段は前記回転力伝達手段に設けられた偏心荷重であるので、モーメント付加手段を主軸に固定する操作が不要で、回転力伝達手段と主軸とを連結するだけでモーメントを付加しながら主軸を回転させることができ、位置決めに要する時間を短縮することができる。
【００８３】
また、前記主軸回転手段は、回転力発生手段と該回転力発生手段より発生した回転力を前記主軸に伝達する回転力伝達手段とを備え、かつ前記回転力伝達手段はオルダム型のカップリングであるので、回転力発生手段の回転軸心に対する主軸の軸心の偏心量に関わらず、回転力発生手段の回転軸に対して主軸の軸心を一致させようとする求心力を発生しないため、主軸が自由に振れ回り運動をすることができる。
【００８４】
また、前記固定スクロール位置計測手段が固定スクロールの外周面の位置を計測する手段であるので、計測が容易で、主軸回転中の固定スクロールのラップ部の位置を直接計測しなくても、固定スクロールの揺動スクロールに対する最適な配置位置を求めることができ、高精度に位置決めすることができる。
【００８５】
また、前記フレームの装置本体に対する位置を計測するフレーム位置計測手段を備えたので、フレームの装置本体に対する位置が変化した場合でも、固定スクロールの位置を正確に計測することができる。
【００８６】
また、前記フレーム位置計測手段がフレームの外周面の位置を計測する手段であるので、計測が容易である。
【００８７】
また、前記主軸の回転速度と前記固定スクロールの加圧力とを同期させて制御するコントローラを備えたので、より安定した揺動運動が得られ、より高精度に位置決めすることができる。
【００８８】
本発明によるスクロール流体機械の組み立て方法は、前記スクロール流体機械の位置決め方法によって求められた固定スクロールのフレームに対する固定位置に固定スクロールがあれば、前記固定スクロールを固定するので、固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に組み立てることができる。
【００８９】
本発明によるスクロール流体機械の組み立て装置は、前記スクロール流体機械の位置決め装置と、前記位置決め装置によって求められた固定スクロールのフレームに対する固定位置に固定スクロールがあれば前記固定スクロールを固定する固定手段とを備えたので、固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１によるスクロール流体機械の組み立て装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係り、図１の要部の上面図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係り、被組立体を拡大して示す縦断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態１によるスクロール流体機械の組み立て方法を示すフローチャート図である。
【図５】 本発明の実施の形態１に係り、固定スクロールの変位について説明するための図である。
【図６】 本発明の実施の形態１に係り、加圧力の制御について説明するための図である。
【図７】 本発明の実施の形態１に係り、固定スクロールの振れ回り運動について説明するための図である。
【図８】 本発明の実施の形態２によるスクロール流体機械の組み立て装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態２に係り、図８の要部の上面図である。
【図１０】 本発明の実施の形態２によるスクロール流体機械の組み立て方法を示すフローチャート図である。
【図１１】 本発明の実施の形態３によるスクロール流体機械の組み立て装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図１２】 本発明の実施の形態３に係り、図１１の要部の上面図である。
【図１３】 本発明の実施の形態３によるスクロール流体機械の組み立て方法を示すフローチャート図である。
【図１４】 実施の形態３に係り、固定スクロールの回転方向位置と揺動軌跡の大きさの関係を示す図である。
【図１５】 本発明の実施の形態５によるスクロール流体機械の組み立て装置の要部の構成を示す縦断面図である。
【図１６】 本発明の実施の形態６によるスクロール流体機械の組み立て装置の要部の構成を示す分解斜視図である。
【図１７】 本発明の実施の形態６によるスクロール流体機械の組み立て装置の要部の別の構成を示す側面図である。
【図１８】 従来技術１によるスクロール流体機械の要部の構成を示す縦断面図である。
【図１９】 従来技術１によるスクロール流体機械の固定スクロールの位置決め方法を説明するための要部の分解斜視図である。
【図２０】 従来技術２によるスクロール流体機械の固定スクロールの位置決め装置のシステム全体図図である。
【図２１】 揺動スクロールが組み込まれたケーシングに固定スクロールを組み合わせる状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 固定スクロール、１ａ 台板、１ｂ ラップ部、２ 揺動スクロール、２ａ 台板、２ｂ ラップ部、２ｃ 揺動軸受、２ｄ スラスト面、２ｅ オルダム案内溝、２ｆ ボス部、３ コンプライアントフレーム、３ｂ オルダム案内溝、３ｃ 主軸受、４ 主軸、４ａ 揺動軸、９ オルダム継手、１０ ケーシング、１５ フレーム、２６ ボルト、２７ａ リーマ穴、２７ｂ リーマピン、２８ フレームクランプ機構、２９ 基準板、３０ スペーサ挿入機構、３０ａ スペーサ、３１ 取付板、３２ モータ、３３ カップリング、３４ トルクセンサ、３５ 偏芯おもり、３６ 第１の駆動板、３７ 変位センサ、３８ 固定スクロール加圧機構、３９ 第２の駆動板、４０ ＸＹ移動機構、４１ エンコーダ付モータ、４２ 固定スクロールチャック機構、４３ 天板、４４ ボルト締結機構、４６ａ 爪、４６ｂ 溝、４７ オルダム型カップリング、１０１ ケーシング、１０６ 駆動軸、１０７ 軸受、１０８ 軸受、１０９ バランスウエイト、１１０ 揺動スクロール、１１１ 揺動軸受、１１２ 台板、１１３ ラップ部、１１６ 固定スクロール、１１７ 台板、１１８ ラップ部、１３１ 固定台、１３１Ａ 挿嵌部、１３２ レール部材、１３３ 支持台、１３４ 取付板、１３５ 送り装置、１３５Ａ 調整ロッド、１３７ マイクロメータ、１３７Ａ 変位ロッド、１３９ コントロールユニット、１４０ 入出力制御装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a positioning method and apparatus for a scroll fluid machine used in, for example, a refrigeration apparatus, an air conditioner, and a vacuum pump, and an assembly method and apparatus for the scroll fluid machine. It is related with positioning of the fixed scroll at the time of fixing to a frame in combination.
[0002]
[Prior art]
Prior art
In general, various scroll fluid machines are known, and for example, the one shown by International Publication No. WO 95/12759 shown in FIG.
In the figure, reference numeral 1 denotes a fixed scroll whose phase with the guide frame 15 is controlled by a reamer pin (not shown), and the outer peripheral portion of the base plate 1a is fastened to the guide frame 15 by a bolt (not shown). ing. In addition, a spiral wrap portion 1b is formed on one surface (lower side in FIG. 18) of the base plate 1a.
Reference numeral 2 denotes an orbiting scroll, and a spiral wrap portion 2b having substantially the same shape as the wrap portion 1b of the fixed scroll 1 is formed on one surface (upper side in FIG. 18) of the base plate 2a. A hollow cylindrical boss portion 2f is formed at the center of the surface opposite to the lap portion 2b of the base plate 2a (lower side in FIG. 18), and a rocking bearing 2c is formed on the inner surface of the boss portion 2f. Is formed. In addition, a thrust surface 2d that can slide in pressure contact with the thrust bearing 3a of the compliant frame 3 is formed on the outer peripheral portion of the surface on the same side as the boss portion 2f. A pair of Oldham guide grooves 2e are formed on the outer peripheral portion of the base plate 2a of the orbiting scroll 2 in a substantially straight line, and one pair of Oldham rings 9 is formed in the Oldham guide groove 2e. The swing-side claw 9a is engaged so as to be slidable back and forth in the radial direction. On the other hand, the pair of Oldham guide grooves 3b having a phase difference of about 90 degrees with the Oldham guide groove 2e of the orbiting scroll 2 is also formed on the compliant frame 3 in a substantially straight line. The frame side claw 9b of the Oldham ring 9 is engaged with 3b so as to be slidable back and forth in the radial direction. In addition, a main bearing 3c that supports the main shaft 4 that is rotationally driven by an electric motor in the radial direction is formed at the center of the compliant frame 3.
In addition, a reamer hole 3g into which the reamer pin 17 is press-fitted is formed in the compliant frame 3, and the reamer pin 17 is engaged with a key groove 15e formed in the guide frame 15, thereby compliant frame. 3 and the guide frame 15 are managed in phase (rotational direction position), that is, the compliant frame 3 is restrained in the rotational direction with respect to the guide frame.
[0003]
The outer peripheral surface of the guide frame 15 is shrink-fitted in a sealed container (casing) 10 and partitions the internal space of the sealed container 10 into an intake gas atmosphere 10c and a discharge gas atmosphere 10d. The inner surface of the guide frame 15 is formed with two cylindrical surfaces whose coaxiality is controlled, that is, an upper fitting cylindrical surface 15a and a lower fitting cylindrical surface 15b, each of which is an outer periphery of the compliant frame 3. The surface is engaged with two cylindrical surfaces formed by controlling the coaxiality, that is, an upper fitting cylindrical surface 3d and a lower fitting cylindrical surface 3e. The guide frame 15 is formed with two seal grooves for accommodating the seal material on the inner surface thereof, and the upper seal material 16a and the lower seal material 16b are fitted into the seal grooves. The sealed space formed by these two sealing materials, the inner surface of the guide frame 15 and the outer surface of the compliant frame 3, that is, the high-pressure space 15c is discharged through a high-pressure introduction hole 15d formed in the guide frame 15. It communicates with the gas atmosphere 10d.
At the end of the main shaft 4 on the swing scroll side (upper side in FIG. 18), a pin portion having a plane portion substantially parallel to the axial direction of the main shaft, that is, the swing shaft 4a, is formed. The flat portion and the flat portion formed on the inner surface of the slider 5 are engaged so as to be slidable back and forth. The slider 5 may not be provided. Reference numeral 10a denotes a suction pipe that guides the low-pressure gas before being compressed to the suction gas atmosphere 10c. Reference numeral 10b denotes a discharge pipe that discharges the compressed high-pressure gas from the discharge gas atmosphere 10d to the outside of the sealed container 10.
[0004]
The step of aligning and positioning the fixed scroll 1, which is one of the assembly processes of such a scroll fluid machine, includes assembling the compliant frame 3 to the frame 15 and inserting the main shaft 4 into the main bearing 3c of the compliant frame 3. After the Oldham coupling 9 is engaged with the Oldham guide groove 3b of the compliant frame 3, the rocking shaft 4a of the main shaft 4 is inserted into the rocking bearing 2c of the rocking scroll 2, and the rocking scroll 2 is assembled, This is a process of assembling the fixed scroll 1 via the Oldham joint 9 and fixing with the bolts 26. The positioning of the fixed scroll 1 is a reference provided on the frame 15 and the fixed scroll 1 as shown in a perspective view of FIG. This is done by inserting a reamer pin 27b into the reamer hole 27a.
[0005]
Prior art 2.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-267590 is a prior art that does not perform positioning using a reamer pin. Hereinafter, a fixed scroll positioning method will be described with reference to FIGS.
In the figure, 101 is a casing, 102 is a small diameter cylindrical portion, 103 is a large diameter cylindrical portion, 104 is a bottom cover portion, 105 is a thrust bearing, 106 is a drive shaft or main shaft, 107 and 108 are bearings, 109 is a balance weight, 110 Is a orbiting scroll or swing scroll, 111 is a swing bearing or swing bearing, 112 is an end panel, 113 is a lap portion, 114 is a boss portion, 115 is a compression chamber, 116 is a fixed scroll, 116A is a step portion, and 117 is an end plate , 118 is a wrap portion, 119 is a flange, 120 is a suction port, 121 is a discharge port, 131 is a fixing base, 131A is an insertion portion, 132 is a rail member, 133 is a support base, 134 is a mounting plate, 134A is a mounting hole , 134B are mounting holes, 135 is a feeding device, 135A is an adjustment rod, 136 is a harness, 137 is a micrometer, 137 The displacement rod, 138 harness, the control unit 139, 139A keyboard, 139B may display, 140 input-output control unit, 141 is a harness.
[0006]
Reference numeral 131 denotes a fixed base for fixing the casing 101, and the casing 101 is inserted into an insertion hole 131 </ b> A of the fixed base 131 so as to be fixed to the fixed base 131.
Reference numeral 132 denotes four rail members (only two are shown) attached to the upper surface of the fixing base 31 and spaced apart by 90 degrees in the circumferential direction of the insertion holes 131A of the fixing base 131, respectively. Four support bases (only two are shown) movably provided on the upper side of 132 are shown, and a mounting plate 134 protrudes upward from each support base 133. A feeding device 135 described later is provided in the mounting hole 134A of each mounting plate 134, and a micrometer 137 described later is mounted in the mounting hole 134B.
Reference numeral 135 is arranged 90 degrees apart in the circumferential direction of the fixed scroll 116 via the respective mounting plates 134, and four feeding devices (only two as adjusting means) incorporating a motor (not shown) or the like. An adjustment rod 135A having a screw thread formed on the entire circumference is movably provided on the distal end side of each of the feeding devices 135, and the proximal end side is connected to a later-described control unit 139 side via a harness 136. Has been. Each feed device 135 feeds the adjustment rod 135A by a drive signal output from the control unit 139 via the harness 136 or the like, and pushes the step portion 116A of the fixed scroll 116 in the radial direction, thereby fixing the fixed scroll 116. Is adjusted with respect to the casing 101 and the orbiting scroll 110.
[0007]
137 is positioned below each of the feeding devices 135 and serves as a displacement amount detecting means disposed 90 degrees apart in the circumferential direction of the fixed scroll 116 together with the feeding devices 135 via the mounting plates 134. Four electric micrometers (only two are shown) are shown. The micrometer 137 detects the amount of displacement of the fixed scroll 116 in the radial direction by the displacement of the displacement rod 137A, and the detected displacement signal is transmitted via the harness 138. And output to the control unit 139 side.
Reference numeral 139 denotes a control unit that includes an arithmetic processing unit, a storage unit, an interface unit (not shown), and the like. The control unit 139 is fixed with a keyboard 139A for an operator to input commands and the like from the outside. A display 139B for displaying the positioning state of the scroll 116 and the like are provided, and the control unit 139 is connected to the input / output control device 140 via a harness 141. The control unit 139 is connected to each feeding device 135 and each micrometer 137 via the input / output control device 140 or the like, and calculates the positioning adjustment amount of the fixed scroll 116 based on the displacement signal from each micrometer 137. At the same time, a drive signal corresponding to the adjustment amount is output to each feeding device 135.
[0008]
Next, the operation when positioning the fixed scroll 116 of the scroll type air compressor using the positioning device will be described.
First, as shown in FIG. 21, the casing 101 in which the orbiting scroll 110 is incorporated is inserted into the insertion hole 131A of the fixed base 131 and fixed to the fixed base 131, and the fixed scroll 116 is attached to the wrapping wrap from above. The part 118 is combined with the wrap part 113 of the swing scroll 110 so as to be in a free state. Next, each support base 133 is fixed to the mounting plate 134, the feeding device 135, the micrometer 137, and the like, and the adjustment rod 135A of the feeding device 135 and the displacement rod 137A of the micrometer 137 are in contact with the side surface on the outer peripheral side of the fixed scroll 116, respectively. Move to touching position.
[0009]
Next, when an operator inputs a command to the control unit 139 via the keyboard 139A, the motor connected to the lower end side of the drive shaft 106 is driven, whereby the swing scroll 110 is moved via the drive shaft 106 and the like. Turn. As the lap parts 113 and 118 gradually become familiar and come into uniform contact with each other while continuing the turning, the turning of the fixed scroll 116 converges to a relatively small one.
At this time, a displacement signal is read from each micrometer 137, and it is determined whether or not the turning of the fixed scroll 116 has become a minute rotation. When the rotation becomes minute, the positioning adjustment amount of the fixed scroll 116 is calculated based on the displacement signal read from each micrometer 137, and a drive signal based on the adjustment amount is output to each feeding device 135 to output each feeding device 135. And the fixed scroll 116 is pushed via the adjusting rod 135A (a uniform minute gap is formed between the wrap portion 118 of the fixed scroll 116 and the wrap portion 113 of the swing scroll 110 over the entire circumference. The position of the fixed scroll 116 is adjusted with respect to the swing scroll 110 so that the When the positioning of the fixed scroll 116 is completed, the operator fixes the fixed scroll 116 on the large-diameter cylindrical portion 103 of the casing 101 using a fixing means such as a bolt.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the scroll fluid machine configured as described above, the airtightness of the compression chamber formed by both the wrap portions is poor unless the side clearance between the wrap portion of the fixed scroll and the wrap portion of the orbiting scroll is uniform over the entire circumference. The performance and reliability of the compressor will be reduced.
[0011]
However, when the conventional assembly method using the reamer pin according to the prior art 1 as shown in FIG. 19 is used, the processing error of the wrap portions 1b and 2b of the fixed scroll 1 and the orbiting scroll 2 and the spiral center of the wrap portions 1b and 2b. Due to the processing accuracy of the reamer hole 27a and the like, the side clearance between the wrap portion 1b of the fixed scroll 1 and the wrap portion 2b of the swing scroll 2 is not uniform all around.
[0012]
Further, the processing cost for providing the reamer hole 27a, the material cost of the reamer pin 27b, and the like lead to an increase in cost.
[0013]
Prior art 2 has been proposed in order to solve the problems of the prior art 1, but the prior art 2 does not take into account the bearing clearance existing in the main bearings 107, 108, etc. It is difficult to stably detect the movement of the fixed scroll 116. Further, when the influence of the compression reaction force generated when the main shaft 106 rotates or the frictional force between the Oldham coupling guide groove (not shown) of the fixed scroll 116 and the Oldham coupling (not shown) becomes significant, the fixed scroll 116 The movement becomes more unstable, and it is difficult to accurately detect and position the alignment position.
[0014]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is in a state where both the lap portions are engaged without being affected by the processing accuracy of the wrap portions of the fixed scroll and the swing scroll. It is an object of the present invention to provide a scroll fluid machine positioning method and apparatus and a scroll fluid machine assembly method and apparatus capable of automatically and accurately positioning a fixed scroll.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
A scroll fluid machine positioning method according to the present invention comprises:
(A) The swing scroll and the main shaft are incorporated in a frame so as to swingably support a swing scroll having a spiral wrap portion and at the same time support the main shaft driving the swing scroll in the radial direction; A step of holding a fixed scroll having a spiral wrap portion in a state where the wrap portion is combined with the wrap portion of the swing scroll and is movable with respect to the frame;
(B) rotating the main shaft while adding a moment for tilting the main shaft;
(C) pressurizing the fixed scroll against the frame at a predetermined pressure when the main shaft rotates;
(D) a step of measuring displacement of the fixed scroll that occurs during rotation of the spindle from at least two directions;
(E) determining the stability of the swinging motion of the fixed scroll from the displacement of the fixed scroll from each direction based on the step (d);
(F) When it is determined in the step (e) that the swinging motion of the fixed scroll is stable, a step of obtaining a fixed position of the fixed scroll with respect to the frame based on the displacement measured in the step (d).
The steps (a) to (f) are provided.
[0016]
(G) After the step (f), the steps (b), (c), and (d) are performed again, and the fixed scroll is stopped in the step (c) performed again. Whether or not the stop position of the fixed scroll in the step (c), which is performed again based on the fixed position of the fixed scroll obtained in the step (f), is increased, by increasing the force for pressing the fixed scroll against the frame. The process of judging
It is what has.
[0017]
Further, (h) the swing scroll wrap portion and the fixed scroll wrap portion are erected on respective base plates, and either the swing scroll or the fixed scroll wrap portion; Inserting a spacer between the fixed scroll and the frame so that a gap is formed between the other scroll base plate.
Have
The step (h) is performed before the step (b).
[0018]
Further, by rotating the fixed scroll, the arrangement relationship between the fixed scroll and the orbiting scroll is changed a plurality of times, and the steps (b) and (c) for each of the arrangement relationships changing a plurality of times. , (D) and (e) are performed, and an optimal arrangement position of the fixed scroll with respect to the orbiting scroll is obtained based on the stability of the orbiting motion obtained in the step (e) performed a plurality of times. is there.
[0019]
In the step (c), the rotational speed of the main shaft and the pressurizing force of the fixed scroll are controlled in synchronization.
[0020]
The step (e) is a step of calculating a fixed scroll locus based on the step (d) and determining whether the locus is a circular locus, and the step (f) includes the step (e). When it is determined that the position is a circular locus, a step of obtaining a fixed position of the fixed scroll with respect to the frame based on the circular locus.
[0021]
The scroll fluid machine positioning device according to the present invention supports the swing scroll provided with a spiral wrap portion so as to be swingable, and at the same time supports the main shaft for driving the swing scroll in the radial direction. The assembly of the assembly in which the scroll and the main shaft are incorporated in the frame, and the fixed scroll having the spiral wrap portion is arranged in a state where the wrap portion is combined with the wrap portion of the swing scroll and is movable with respect to the frame. Fixed holding means for fixing and holding the frame to the apparatus main body, spindle rotating means for rotating the spindle, moment adding means for adding a moment for tilting the spindle when the spindle rotates, and the fixed scroll with respect to the frame And a displacement of the fixed scroll that occurs when the spindle rotates. Fixed scroll position measuring means for measuring from at least two directions, and determination means for determining the stability of the swinging motion of the fixed scroll from the displacement of the fixed scroll from each direction measured by the fixed scroll position measuring means; Fixed position calculating means for obtaining a fixed position of the fixed scroll with respect to the frame based on the displacement measured by the fixed scroll position measuring means when the determining means determines that the swinging motion of the fixed scroll is stable; With
The fixed scroll is pressed against the frame with a predetermined pressure by the pressurizing means, a moment for tilting the spindle is applied by the moment adding means, and the displacement of the fixed scroll is measured by the fixed scroll position measuring means. However, until the determination means determines that the rocking motion of the fixed scroll is stable, the main shaft rotation means rotates the main shaft, and the fixed position calculation means determines the fixed position of the fixed scroll with respect to the frame. It is comprised as follows.
[0022]
In addition, even after the fixed position calculating means determines the fixed position of the fixed scroll with respect to the frame, the pressing means pressurizes the fixed scroll against the frame with a predetermined pressure, and the moment applying means adds the The fixed scroll obtained by the fixed position calculating means is obtained by rotating the spindle by the spindle rotating means while adding a moment for tilting the spindle and increasing the pressure applied by the pressurizing means until the fixed scroll stops. Stop position determining means for determining whether or not the stop position of the fixed scroll is appropriate based on the fixed position.
[0023]
Further, the wrap portion of the swing scroll and the wrap portion of the fixed scroll are erected on respective base plates, and the means for moving the fixed scroll in the erection direction of the wrap portion, and the swing scroll Or spacer insertion means for inserting a spacer between the fixed scroll and the frame so that a gap is formed between the scroll wrap portion of one of the fixed scrolls and the base plate of the other scroll. It is provided.
[0024]
A fixed scroll rotating unit that changes an arrangement relationship between the fixed scroll and the orbiting scroll by rotating the fixed scroll; and a fixed scroll rotation angle measuring unit that measures a rotation angle of the fixed scroll. The angle at which the fixed scroll is rotated by the fixed scroll rotating means is changed a plurality of times, and the fixed scroll is pressed against the frame with a predetermined pressure by the pressing means for each rotation angle, and the moment is applied. The main shaft is added until the determination means determines that the rocking motion of the fixed scroll is stable while applying a moment for tilting the main shaft by the means and measuring the displacement of the fixed scroll by the fixed scroll position measuring means. The main shaft is rotated by rotating means, and each of the plurality of times changed. Is obtained by configured to determine an optimum position relative to the swing scroll of the fixed scroll on the basis of the stability of the oscillating movement determined by the determining means with respect to rotation angle.
[0025]
The main shaft rotating means includes a rotating force generating means and a rotating force transmitting means for transmitting the rotating force generated by the rotating force generating means to the main shaft, and the moment adding means is provided in the rotating force transmitting means. The eccentric load.
[0026]
The main shaft rotating means includes a rotating force generating means and a rotating force transmitting means for transmitting the rotating force generated by the rotating force generating means to the main shaft, and the rotating force transmitting means is an Oldham type coupling. There is something.
[0027]
The fixed scroll position measuring means is a means for measuring the position of the outer peripheral surface of the fixed scroll.
[0028]
Further, a frame position measuring means for measuring the position of the frame with respect to the apparatus main body is provided.
[0029]
The frame position measuring means is means for measuring the position of the outer peripheral surface of the frame.
[0030]
In addition, a controller for controlling the rotation speed of the spindle and the pressure applied to the fixed scroll in synchronization is provided.
[0031]
The method of assembling the scroll fluid machine according to the present invention fixes the fixed scroll if there is a fixed scroll at a fixed position with respect to the frame of the fixed scroll obtained by the positioning method of the scroll fluid machine.
[0032]
An assembly apparatus for a scroll fluid machine according to the present invention comprises: a positioning device for the scroll fluid machine; and a fixing means for fixing the fixed scroll if there is a fixed scroll at a fixed position with respect to the frame of the fixed scroll obtained by the positioning device. It is provided.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1, 2 and 3 are diagrams for explaining an assembly apparatus for a scroll fluid machine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of the apparatus, and FIG. FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view showing the assembly target.
In the present embodiment, a case will be described in which a scroll fluid machine of the type having the compliant frame 3 in the frame 15 is assembled, similar to that shown in the prior art 1 of FIG. This is the same in the following embodiments, although not particularly specified.
[0034]
In the figure, reference numeral 1 denotes a fixed scroll, which has a spiral wrap portion 1b on one surface (lower side in FIG. 3) of a base plate 1a. Reference numeral 2 denotes a swing scroll, and a spiral wrap 2b having substantially the same shape as the wrap 1b of the fixed scroll 1 is formed on one surface (upper side in FIG. 3) of the base plate 2a. A hollow cylindrical boss is formed at the center of the surface opposite to the lap portion 2b of the base plate 2a (lower side in FIG. 3), and a rocking bearing 2c is formed on the inner surface of the boss. Has been. Reference numeral 3 denotes a compliant frame, and a main bearing 3c that supports the main shaft 4 that is rotationally driven by an electric motor in the radial direction is formed at the center thereof. 4a is a swing shaft, and 15 is a frame.
[0035]
Reference numeral 28 denotes a fixing and holding means for fixing and holding the frame 15 to the apparatus main body, that is, a frame clamp mechanism. Reference numeral 29 denotes a reference plate, which is arranged so that the upper surface thereof is horizontal. 31 is a mounting plate, 32 is a motor that is a rotational force generating means for rotating the main shaft 4, 33 is a coupling that is a rotational force transmitting means for transmitting the rotational force of the motor 32 to the main shaft 4, and 35 is when the main shaft 4 is rotated. An eccentric weight 36, which is a moment adding means for adding a moment for inclining the main shaft 4, is a first drive plate. In the present embodiment, the motor 32 and the coupling 33 constitute a spindle rotating means. Reference numeral 37 denotes a displacement sensor as means for measuring the displacement of the fixed scroll 1 and the frame 15 and measures the positions of the outer peripheral surfaces of the fixed scroll 1 and the frame 15. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the displacement sensor 37 is arranged to measure displacement in two orthogonal directions. Reference numeral 38 denotes a pressurizing mechanism that is a pressurizing unit that pressurizes the fixed scroll 1 against the frame 15 with a predetermined pressure, 43 is a top plate, and 44 is a bolt fastening mechanism as a fixing unit that fixes the fixed scroll.
Reference numeral 100 denotes a computer, a determination unit that determines the stability of the swinging motion of the fixed scroll 1 from the displacement of the fixed scroll 1 from each direction measured by the fixed scroll position measurement unit 37, and the determination unit that determines the stability of the fixed scroll 1. When it is determined that the rocking motion is stable, the fixed position calculating unit calculates the fixed position of the fixed scroll 1 with respect to the frame 15 based on the displacement measured by the fixed scroll position measuring unit 37, and the fixed position calculating unit. Further, it also serves as stop position determination means for determining whether or not the stop position of the fixed scroll 1 is appropriate based on the fixed position of the fixed scroll 1.
[0036]
As shown in FIG. 3, in the assembly, the compliant frame 3 is assembled in the frame 15, the main shaft 4 is inserted into the main bearing 3 c of the compliant frame 3, and the swing shaft 4 a of the main shaft 4 is moved to the swing scroll 2. After being installed in the frame 15 so as to support the main shaft 4 in the radial direction by being inserted into the oscillating bearing 2c, the oscillating scroll 2 is incorporated so as to be able to oscillate with respect to the frame 15 via the compliant frame 3. The fixed scroll 1 is assembled via the Oldham coupling 9 so that the lap portion 1b is combined with the lap portion 2b of the orbiting scroll 2, and is temporarily assembled with the bolt 26 so that the fixed scroll 1 moves freely with respect to the frame 15. ing.
[0037]
The temporarily assembled assembly is fixed horizontally to the horizontal reference plate 29 by a frame clamp mechanism 28 disposed on the reference plate 29. A mounting plate 31 fixed by a column or the like is provided below the reference plate 29, and a motor 32 is provided on the lower surface of the mounting plate 31. The main shaft 4 is connected to the rotating shaft of the motor 32 via a coupling (corresponding to a rotational force transmitting means) 33.
An eccentric load (eccentric weight 35) as a moment adding means is attached to the main shaft 4. The eccentric weight 35 solves the problem of the bearing clearance existing in the main bearing 3c and the like, which has been a problem in the prior art 2, and the main shaft is swung by the centrifugal force of the eccentric weight 35 generated when the main shaft 4 rotates. By performing a swinging motion while being sufficiently tilted in the direction of the axis 4a, the side surfaces of both wrap portions 1b and 2b are in stable contact over the entire rotation phase, and a stable motion of the fixed scroll can be obtained. Is. Furthermore, the eccentric weight 35 is preliminarily adjusted in conditions such as an attachment position and a load so that the main shaft 4 can swing appropriately.
[0038]
The first drive plate 36 can move up and down vertically with respect to the reference plate 29, and each of the first drive plates 36 detects at least two of the positions of the fixed scroll 1 and the frame 15. A displacement sensor 37, a fixed scroll pressurizing mechanism 38 capable of pressurizing the upper surface of the fixed scroll 1, and a bolt fastening mechanism 44 used when fixing the fixed scroll 1 after alignment are provided.
Since the displacement sensor 37 can measure the position of the fixed scroll 1 with respect to the apparatus main body and the position of the frame 15 with respect to the apparatus main body, even if the frame 15 moves for some reason during the measurement, the fixed scroll 1 Can be measured with respect to the frame 15.
The top plate 43 is fixed above the reference plate 29 with a column or the like, and a cylinder (not shown) used for driving the drive plate 36 perpendicularly to the reference plate 29 is provided.
The computer 100 includes a controller that takes in the data of the displacement sensor 37, data such as the applied pressure and the spindle rotation speed, processes the data, and controls the applied pressure and the spindle rotation speed.
[0039]
FIG. 4 is a flowchart showing a method of assembling the scroll fluid machine using the same device.
The details of the positioning and assembling method of the scroll fluid machine according to the present embodiment will be described below in accordance with this flowchart.
First, the assembly target is set on the reference plate 29 and fixed horizontally to the horizontal reference plate 29 by the frame clamp mechanism 28 disposed on the side surface of the frame 15 (step 1; hereinafter referred to as ST1). An eccentric weight 35 is attached to the lower end of the main shaft 4 (ST2), and the lower end of the main shaft 4 is connected to the coupling 33 (ST3).
Next, when the main shaft 4 is rotated by driving and rotating the motor 32 (ST4), the main shaft performs a swinging motion by the centrifugal force of the eccentric weight 35, so that the fixed scroll 1 performs a swinging motion. The displacement of the fixed scroll 1 is measured from at least two directions by the displacement sensor 37 when the main shaft rotates four times, and the stability of the swinging motion of the fixed scroll 1 is determined from the displacement of the fixed scroll 1 from each direction. The fixed scroll 1 is pressurized with a predetermined pressure by the fixed scroll pressurizing mechanism 38 until it is determined that the rocking motion is stable. (ST5).
[0040]
The displacement of the fixed scroll 1 measured by the displacement sensor 37 is, for example, as shown in FIGS. 5A and 5B. In this embodiment, the displacement of the fixed scroll 1 from each direction is, for example, FIG. The locus of the fixed scroll 1 indicated by a broken line in (c) is calculated.
Accordingly, the rocking motion of the fixed scroll 1 is stable when there is little influence of a disturbance force caused by a compression reaction force generated by the rotation of the main shaft 4 or friction between the Oldham guide groove of the fixed scroll 1 and the Oldham joint. This is a stable trajectory and a circular trajectory with little distortion. In the case of a circular locus, the fixed scroll 1 is swung around with the side surfaces of both the lap portions 1b and 2b kept in contact over the entire rotation phase, and the center O is equal to the target alignment position. . In order to obtain an appropriate locus, the pressure is controlled so as to satisfy the following expression (1).
[0041]
[Expression 1]
Figure 0003794231
[0042]
Where F 0 , F f , F s As shown in FIG. 6, the disturbance force due to the compression reaction force or friction, the frictional force generated on the contact surface between the fixed scroll 1 and the frame 15, and the fixed scroll on the side surface of the wrap portion 2 b of the orbiting scroll 2. It is set as the pressing force with respect to the lap | wrap part 1b side surface. F 0 Is F 0 = Nμ (N is the pressure applied to the fixed scroll 1, and μ is the dynamic friction coefficient between the fixed scroll 1 and the frame 15). Also, the compression reaction force and F s Is a force that changes in accordance with the rotational speed ω of the main shaft 4 and generally increases as the rotational speed increases.
[0043]
After confirming that the movement of the fixed scroll 1 obtained by the measurement is a circular locus, the center position O of this locus is obtained and stored as a fixed position with respect to the frame 15 of the fixed scroll 1 (ST6). Further, until the fixed scroll 1 stops swinging, that is, stops, the force for pressing the fixed scroll 1 against the frame 15 is increased little by little, for example (ST7), and whether or not the stop position of the fixed scroll 1 is appropriate. That is, it is determined whether or not the fixed scroll 1 stops at the position O (ST8). If the fixed scroll 1 does not stop at the position O, the applied pressure is sufficiently weakened (ST9), and ST7 and ST8 are repeated. When the fixed scroll 1 stops at the position O, the motor 32 is stopped and the bolt fastening mechanism 44 is operated to fix the fixed scroll 1 to the frame 15 (ST10).
[0044]
Here, the position of the swing motion locus center O of the fixed scroll 1 that is measured when the fixed scroll 1 is appropriately pressurized during the rotation of the main shaft 4 will be described. FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views showing a state in which the lap portions are meshed when the phase is 0 degree and 180 degrees, respectively. As shown in FIG. 7, due to the centrifugal force generated by the eccentric weight 35 when the main shaft 4 rotates, the side surfaces of both lap portions 1b and 2b maintain contact over the entire rotational phase while tilting in the direction of the swing shaft 4a of the main shaft 4. In this state, the fixed scroll 1 swings around. The center of the swinging motion of the fixed scroll 1 can be obtained by measuring the position of the outer periphery of the fixed scroll 1 with respect to the frame 15.
[0045]
Further, a position where the fixed scroll 1 finally stops when the force for pressurizing the fixed scroll 1 is appropriately increased during the rotation of the main shaft 4 will be described. As the force for pressurizing the fixed scroll 1 is increased, the main shaft 4 gradually recovers its inclination while the side surfaces of both the lap portions 1b and 2b are kept in contact over the entire rotation phase. This position is equal to the swing center position of the fixed scroll 1 for which the side gaps of the lap portions 1b, 2b are required to be uniform over the entire rotation phase.
[0046]
As described above, according to the present embodiment, the fixed scroll is not affected by the processing accuracy of the wrap portions 1b and 2b of the fixed scroll 1 and the orbiting scroll 2, and the fixed scroll is engaged from the state where both the wrap portions 1b and 2b are engaged. 1 can be automatically and accurately positioned and assembled.
[0047]
Embodiment 2. FIG.
8 and 9 are diagrams for explaining an assembly apparatus for a scroll fluid machine according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of the apparatus, and FIG. It is a top view.
In the present embodiment, in addition to the device described in the first embodiment, the second drive as a means for moving the spacer insertion mechanism 30 as the spacer insertion means and the fixed scroll 1 in the standing direction of the wrap portion 1b. A plate 39, an XY moving mechanism 40 having a horizontal plane as the XY plane, and a fixed scroll chuck mechanism 42 are provided.
[0048]
The spacer insertion mechanism 30 is provided between the lap portions 1b and 2b and the base plates 1a and 2a forming the compression chamber, that is, the orbiting scroll 2 in order to more reliably remove the compression reaction force generated when the main shaft 4 rotates. The fixed scroll 1 and the frame are formed such that gaps are formed between the wrap portion 2b of the fixed scroll 1 and the base plate 1a of the fixed scroll 1 and between the wrap portion 1b of the fixed scroll 1 and the base plate 2a of the swing scroll 2. 15 is a mechanism for inserting a plate-like spacer 30a into 15 contact surfaces.
The second drive plate 39 can be moved vertically up and down with respect to the reference plate 29 by a cylinder (not shown) attached to the top plate 43, and a fixed scroll chuck mechanism 42 having an XY moving mechanism 40 is provided. ing. The fixed scroll chuck mechanism 42 can freely move on a plane parallel to the reference plate 29, and the position can be locked if necessary.
By newly adding the spacer insertion mechanism 30 for removing the compression reaction force, it is possible to obtain a stable swinging locus, and high-accuracy positioning is possible.
[0049]
FIG. 10 is a flowchart showing a method of assembling the scroll fluid machine using the same device.
The details of the positioning and assembling method of the scroll fluid machine according to the present embodiment will be described below in accordance with this flowchart.
First, the assembly target is set on the reference plate 29 and fixed horizontally to the horizontal reference plate 29 by the frame clamp mechanism 28 disposed on the side surface of the frame 15 (ST11). The second drive plate 39 is moved by a cylinder (not shown) attached to the top plate 43, and the fixed scroll 1 is gripped and moved upward by the fixed scroll chuck mechanism 42, and then generated when the main shaft 4 rotates. In order to remove the influence of air compression, the spacer 30a is inserted between the contact surfaces of the fixed scroll 1 and the frame 15 by the spacer insertion mechanism 30 (ST12), and the eccentric weight 35 is attached to the lower end of the main shaft 4 (ST13). ), The lower end of the main shaft 4 is connected to the coupling 33 (ST14).
Next, when the main shaft 4 is rotated by rotating the motor 32 (ST15), as described in the first embodiment, the fixed scroll 1 swings. Similarly to the first embodiment, the displacement sensor 37 measures the swinging motion of the fixed scroll 1 and determines that the swinging motion is stable until an appropriate swinging motion is obtained, that is, a circular locus is obtained. The fixed scroll 1 is pressurized with a predetermined pressure by the fixed scroll pressurizing mechanism 38 (ST16).
[0050]
At this time, as in the first embodiment, the applied pressure is controlled so as to satisfy the following expression (2).
[0051]
[Expression 2]
Figure 0003794231
[0052]
Here, as shown in FIG. 6, the frictional force generated on the contact surface between the fixed scroll 1 and the spacer 30a is F. f2 And According to this embodiment, F 0 Since almost no compression reaction force is included in, an accurate circular locus with less distortion can be obtained.
[0053]
After confirming that the swing locus obtained by the measurement is a circular locus, the center position O of this locus is obtained and stored as a fixed position with respect to the frame of the fixed scroll (ST17). The force that presses the fixed scroll 1 against the frame 15 is increased little by little, for example, until the 1 stops oscillating movement, that is, stops (ST18). It is determined whether or not the fixed scroll 1 stops (ST19). If it does not stop at the position O, the applied pressure is sufficiently weakened (ST20), and ST18 and ST19 are repeated. When the fixed scroll 1 stops at the position O, the motor 32 is stopped, moved upward while maintaining the horizontal position of the fixed scroll 1 to retract the spacer 30a, and the fixed scroll 1 and the frame 15 are brought into contact again ( ST21). Finally, the bolt fastening mechanism 44 is operated to fix the fixed scroll 1 to the frame 15 (ST22).
[0054]
Embodiment 3 FIG.
11 and 12 are diagrams for explaining an assembly device for a scroll fluid machine according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of the device, and FIG. It is a top view.
In the first and second embodiments, the gaps between the side surfaces of both lap portions 2b and 2b can be assembled uniformly. However, the positional relationship between the fixed scroll 1 and the orbiting scroll 2, that is, the rotational direction position of the fixed scroll 1 is the same. If it is not appropriate, the side gap is not minimized, so that there is a leakage in the compression chamber and the efficiency of the compressor is slightly inferior.
Therefore, in the present embodiment, in addition to the apparatus described in the second embodiment, the position in the rotational direction is detected by the fixed scroll chuck mechanism 42 (corresponding to the fixed scroll rotation angle measuring means), and positioning can be performed ( Corresponding to a fixed scroll rotating means.) A motor 41 with an encoder is provided, and an optimum rotational direction position of the fixed scroll 1 is obtained by a computer 200 for rotational direction position adjustment, and positioning in the rotational direction can be performed.
Although the figure shows a case where the computer 200 for adjusting the rotational direction position is provided separately from the computer 100 as the pressing force and speed control device, one computer may also be used.
[0055]
FIG. 13 is a flowchart showing a method of assembling the scroll fluid machine using the same device.
The details of the positioning and assembling method of the scroll fluid machine according to the present embodiment will be described below in accordance with this flowchart.
First, the assembly target is set on the reference plate 29 and fixed horizontally to the horizontal reference plate 29 by the frame clamp mechanism 28 disposed on the side surface of the frame 15 (ST31).
Next, after the second drive plate 39 is moved by a cylinder (not shown) attached to the top plate 43, the fixed scroll 1 is gripped and moved upward by the fixed scroll chuck mechanism 42, and then the main shaft is rotated four times. In order to eliminate the influence of air compression that sometimes occurs, the spacer 30a is inserted between the contact surfaces of the fixed scroll 1 and the frame 15 by the spacer insertion mechanism 30 (ST32), and the eccentric weight 35 is attached to the lower end of the main shaft 4 ( ST33), the lower end of the main shaft 4 is connected to the coupling 33 (ST34).
Next, when the main shaft 4 is rotated by rotating the motor 32 (ST35), as described in the first embodiment, the fixed scroll 1 swings. Similarly to the first embodiment, the displacement sensor 37 measures the swinging motion of the fixed scroll 1 and determines that the swinging motion is stable until an appropriate swinging motion is obtained, that is, a circular locus is obtained. The fixed scroll 1 is pressurized with a predetermined pressure by the fixed scroll pressurizing mechanism 38 (ST36). The method for controlling the applied pressure at this time is the same as in the second embodiment.
After confirming that the swing locus obtained by measurement is a circular locus, the center position O of this locus and the size of the swing locus (for example, the radius of the circle locus) are stored (ST37).
[0056]
Next, while holding the fixed scroll 1 by the fixed scroll chuck mechanism 42, the fixed scroll 1 is rotated by the motor 41 with the encoder to change the rotational direction position (ST38), and steps ST36 and ST37 are repeated once.
When the fixed scroll 1 is rotated to three or more different fixed scroll rotation direction positions and ST36 and ST37 are repeated, as shown in FIG. 14, the change in the size of the swing locus is measured according to the rotation direction position. Here, the rotational direction position where the swing trajectory has the minimum size is equal to the appropriate rotational direction position where the gaps between the side surfaces of both wrap portions 1b, 2b are uniform and minimal. Therefore, the rotational direction position of the fixed scroll 1 is adjusted and positioned at this rotational direction position (ST39). Here, the fixed scroll rotation direction position at which the size of the swing locus becomes the minimum is obtained if at least three points (for example, A, B, C) are found with the optimum position in FIG. The size of the trajectory is measured at the direction position and obtained by calculation (the data of the rotational direction position of the fixed scroll and the data of the radius of the swing trajectory are taken into the computer 200). If A, B, and C are on one side with respect to the optimum rotational direction position (for example, when the reference position is 0 degree, the three-point positive position or the negative position), the reverse rotational direction position 1 point is measured.
[0057]
Further, until the fixed scroll 1 stops oscillating, that is, stops, the force for pressurizing the fixed scroll 1 against the frame 15 is increased little by little, for example (ST40), and whether the fixed scroll 1 stops at the position O is determined. If it is determined (ST41) and it does not stop at the position O, the applied pressure is sufficiently weakened (ST42), and ST40 and ST41 are repeated. When the fixed scroll stops at the position O, the motor 32 is stopped, moved upward while maintaining the horizontal position of the fixed scroll 1 to retract the spacer 30a, and the fixed scroll 1 and the frame 15 are brought into contact again (ST43). ). Finally, the bolt fastening mechanism 44 is operated to fix the fixed scroll 1 to the frame 15 (ST44).
[0058]
Embodiment 4 FIG.
Hereinafter, a method for positioning and assembling the scroll fluid machine according to the fourth embodiment of the present invention will be described. The method of assembling the scroll fluid machine according to the fourth embodiment is the pressurizing force of the fixed scroll 1 in ST5 and ST7 of the first embodiment, ST16 and ST18 of the second embodiment, or ST36 and ST40 of the third embodiment. 1, 8, and 11, the pressure data and the movement of the fixed scroll 1 measured by the displacement sensor 37 are taken into the computer 100 to synchronize with the pressure. Thus, the rotational speed of the main shaft 4 is controlled.
[0059]
For example, in the step (ST5 of the first embodiment, ST16 of the second embodiment, ST36 of the third embodiment) in which the fixed scroll is pressed against the frame at a predetermined pressure when the spindle 4 is rotated, As shown, frictional force F f (F f2 ), Disturbance force F 0 Needs to be large enough. In this case, the frictional force F generated by the applied pressure f (F f2 ) Is a pressing force F against the side surface of the fixed scroll wrap portion 1b on the side surface of the wrap portion 2b of the orbiting scroll. s Or F s When it becomes larger, the swinging motion of the main shaft 4 becomes unstable, and the motion locus of the fixed scroll 1 becomes unstable. Frictional force F generated by pressure f (F f2 ) Is the pressing force F on the scroll tooth side s When it becomes larger, the swinging motion of the main shaft 4 becomes unstable, and the motion locus of the fixed scroll becomes unstable.
Therefore, in this embodiment, the applied pressure is F depending on the individual compression reaction force of the product and the magnitude of disturbance such as friction. s By controlling the rotational speed of the main shaft 4 so as not to exceed, a highly accurate circular trajectory can be obtained.
[0060]
Further, in the step of increasing the pressure for pressing the fixed scroll 1 against the frame 15 until the fixed scroll 1 stops (ST7 in the first embodiment, ST18 in the second embodiment, ST40 in the third embodiment), When the main shaft 4 gradually recovers its inclination while the side surfaces of both lap portions 1b and 2b are kept in contact with each other over the entire rotation phase, the inclination behavior of the main shaft 4 is caused by the frictional force F generated by the applied pressure. f (F f2 ) And F generated by the rotation speed of the spindle 4 s It changes by the interaction.
Therefore, in the present embodiment, the tilting behavior of the main shaft 4 is controlled by controlling the applied pressure and the rotational speed of the main shaft 4 in synchronization, and ST6 of the first embodiment, ST17 of the second embodiment, or the implementation. The fixed scroll 1 can be stopped at the center of the circular locus obtained in ST37 of the third embodiment.
[0061]
Embodiment 5. FIG.
FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a main part of an assembly apparatus for a scroll fluid machine according to a fifth embodiment of the present invention, in which 34 is a torque sensor.
In the method of assembling the scroll fluid machine according to the fifth embodiment, after assembling the fixed scroll according to any of the first to fourth embodiments, the motor 32 and the coupling 33 that rotationally drive the main shaft 4 as shown in FIG. The torque sensor 34 is provided between the two and the rotational torque generated when the main shaft 4 rotates is measured. Based on the measurement result, it is determined whether the performance of the assembled product is sufficient. If the rotational torque is very large, it can be determined that the efficiency of the compressor is poor and the performance is insufficient. Therefore, when the following formula (3) is satisfied, it is determined that the performance of the product is sufficient.
[0062]
[Equation 3]
Figure 0003794231
[0063]
Here, the rotational torque measured after assembly is expressed as T m , T l And
[0064]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to easily check the performance of the assembled product using the torque sensor 34 and to prevent defective products from being shipped.
[0065]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 16 is an exploded perspective view showing a configuration of a main part of an assembly apparatus for a scroll fluid machine according to Embodiment 6 of the present invention. In each of the above-described embodiments, as shown in FIGS. 1, 8 and 11, an example is shown in which the coupling 33 as the rotational force transmitting means and the eccentric weight 35 as the moment adding means are configured separately. However, the eccentric weight 35 may be provided at a connection portion of the coupling 33 with the main shaft 4.
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 16, an eccentric weight 35 is provided at the connection portion of the coupling 33 with the main shaft 4, and the shaft end portion of the main shaft 4 is provided at the connection portion of the coupling 33 with the main shaft 4. A claw 46a that can be inserted into the groove 46b is provided, and the mounting phase of the eccentric weight 35 with respect to the motor shaft axis is determined when the main shaft 4 and the coupling 33 are connected in consideration of the phase relationship of the grooves at the four shaft ends. The phase of the main shaft 4 is always opposite to that of the swing shaft 4a.
[0066]
In such a configuration, the step of attaching the eccentric weight 35 to the main shaft 4 can be omitted, and the time required for aligning and assembling the fixed scroll 1 can be shortened.
[0067]
Further, in each of the above embodiments, as shown in FIG. 17, if an Oldham type coupling 47 is used for the coupling, regardless of the amount of eccentricity of the main shaft 4 with respect to the axis of the rotating shaft of the motor 32. Since the centripetal force that attempts to make the axis of the main shaft 4 coincide with the rotation axis is not generated, the main shaft 4 can freely swing around.
[0068]
Embodiment 7 FIG.
Hereinafter, the positioning and assembling method of the scroll fluid machine according to the seventh embodiment of the present invention will be described.
In each of the above embodiments, at least the displacement of the fixed scroll 1 caused by the rotation of the spindle 4 by the displacement sensor 37 in ST5 of the first embodiment, ST16 of the second embodiment, or ST36 of the third embodiment. When measuring the stability from the displacement of the fixed scroll 1 from each direction and determining the stability of the rocking motion of the fixed scroll 1 from each direction, the locus of the fixed scroll 1 is calculated from the displacement of the fixed scroll from each direction, Although it has been determined whether or not the locus is a circular locus, when an appropriate swing locus is stably obtained, the amplitude of the measurement data by the displacement sensor 37 is obtained as shown in FIG. The cycle is constant, and the average value of the amplitude is the alignment position of the fixed scroll 1 in the direction of the displacement sensor 37. The displacement was measured from at least two directions, by observing the amplitude and period of these measured data, it may be determined the stability of the swing motion of the fixed scroll 1. In the case of FIG. 5 (b), the amplitude and period vary, and it is determined that the swing motion is unstable.
[0069]
In addition, although the example which measures the position with respect to the apparatus main body of an outer peripheral surface was shown in order to measure the position of the fixed scroll 1 and the flame | frame 15 in said each embodiment, it is not restricted to this, Fixed scroll 1 and Measuring any part of the frame 15 produces the same effect.
[0070]
In each of the above embodiments, the case where the positions of the fixed scroll 1 and the frame 15 are measured from two orthogonal directions has been described. However, the present invention is not limited to this. It does not have to be, and it is only necessary to measure from at least two directions.
[0071]
In each of the above-described embodiments, the case where the scroll fluid machine of the type having the compliant frame 3 in the frame 15 is described as in the case of the prior art 1 in FIG. It can also be applied to other types of scroll fluid machines.
[0072]
【The invention's effect】
A scroll fluid machine positioning method according to the present invention comprises:
(A) The swing scroll and the main shaft are incorporated in a frame so as to swingably support a swing scroll having a spiral wrap portion and at the same time support the main shaft driving the swing scroll in the radial direction; A step of holding a fixed scroll having a spiral wrap portion in a state where the wrap portion is combined with the wrap portion of the swing scroll and is movable with respect to the frame;
(B) rotating the main shaft while adding a moment for tilting the main shaft;
(C) pressurizing the fixed scroll against the frame at a predetermined pressure when the main shaft rotates;
(D) a step of measuring displacement of the fixed scroll that occurs during rotation of the spindle from at least two directions;
(E) determining the stability of the swinging motion of the fixed scroll from the displacement of the fixed scroll from each direction based on the step (d);
(F) When it is determined in the step (e) that the swinging motion of the fixed scroll is stable, a step of obtaining a fixed position of the fixed scroll with respect to the frame based on the displacement measured in the step (d).
Since the steps (a) to (f) are provided,
The fixed scroll can be automatically and accurately positioned from the state in which both the wrap portions are engaged without being affected by the processing accuracy of the wrap portions of the fixed scroll and the swing scroll.
[0073]
(G) After the step (f), the steps (b), (c), and (d) are performed again, and the fixed scroll is stopped in the step (c) performed again. Whether or not the stop position of the fixed scroll in the step (c), which is performed again based on the fixed position of the fixed scroll obtained in the step (f), is increased, by increasing the force for pressing the fixed scroll against the frame. Therefore, the fixed scroll can be automatically and accurately positioned from the state where both the wrap portions are engaged with each other without being influenced by the processing accuracy of the wrap portions of the fixed scroll and the swing scroll. .
[0074]
Further, (h) the swing scroll wrap portion and the fixed scroll wrap portion are erected on respective base plates, and either the swing scroll or the fixed scroll wrap portion; A step of inserting a spacer between the fixed scroll and the frame so that a gap is formed between each of the other scroll base plates.
Have
Since the step (h) is performed before the step (b), the influence of the compression reaction force generated when the spindle rotates can be reduced and positioning can be performed with higher accuracy.
[0075]
Further, by rotating the fixed scroll, the arrangement relationship between the fixed scroll and the orbiting scroll is changed a plurality of times, and the steps (b) and (c) for each of the arrangement relationships changing a plurality of times. , (D) step, (e) step is performed, and the optimum arrangement position of the fixed scroll with respect to the rocking scroll is obtained based on the stability of the rocking motion obtained by the step (e) performed several times. Positioning can be performed with higher accuracy.
[0076]
In the step (c), the rotational speed of the main shaft and the pressurizing force of the fixed scroll are controlled in synchronization, so that a more stable swing motion can be obtained and positioning can be performed with higher accuracy.
[0077]
The step (e) is a step of calculating a fixed scroll locus based on the step (d) and determining whether the locus is a circular locus, and the step (f) includes the step (e). If it is determined that the track is a circular locus, the process of obtaining the fixed position of the fixed scroll with respect to the frame based on the circular locus is used. The fixed scroll can be automatically and accurately positioned from the state where the lap portions are engaged.
[0078]
The scroll fluid machine positioning device according to the present invention supports the swing scroll provided with a spiral wrap portion so as to be swingable, and at the same time supports the main shaft for driving the swing scroll in the radial direction. The assembly of the assembly in which the scroll and the main shaft are incorporated in the frame, and the fixed scroll having the spiral wrap portion is arranged in a state where the wrap portion is combined with the wrap portion of the swing scroll and is movable with respect to the frame. Fixed holding means for fixing and holding the frame to the apparatus main body, spindle rotating means for rotating the spindle, moment adding means for adding a moment for tilting the spindle when the spindle rotates, and the fixed scroll with respect to the frame And a displacement of the fixed scroll that occurs when the spindle rotates. Fixed scroll position measuring means for measuring from at least two directions, and determination means for determining the stability of the swinging motion of the fixed scroll from the displacement of the fixed scroll from each direction measured by the fixed scroll position measuring means; Fixed position calculating means for obtaining a fixed position of the fixed scroll with respect to the frame based on the displacement measured by the fixed scroll position measuring means when the determining means determines that the swinging motion of the fixed scroll is stable; With
The pressurizing unit pressurizes the fixed scroll against the frame at a predetermined pressure, the moment adding unit applies a moment for inclining the spindle, and the fixed scroll position measuring unit measures the displacement of the fixed scroll. However, until the determining means determines that the swinging motion of the fixed scroll is stable, the main shaft rotating means rotates the main shaft, and the fixed position calculating means determines the fixed position of the fixed scroll with respect to the frame. Because it was configured as
The fixed scroll can be automatically and accurately positioned from the state in which both the wrap portions are engaged without being affected by the processing accuracy of the wrap portions of the fixed scroll and the swing scroll.
[0079]
In addition, even after the fixed position calculating means determines the fixed position of the fixed scroll with respect to the frame, the pressing means pressurizes the fixed scroll against the frame with a predetermined pressure, and the moment applying means adds the The fixed scroll obtained by the fixed position calculating means is obtained by rotating the spindle by the spindle rotating means while adding a moment for tilting the spindle and increasing the pressure applied by the pressurizing means until the fixed scroll stops. Since there is a stop position determination means for determining whether or not the stop position of the fixed scroll is appropriate based on the fixed position of
The fixed scroll can be automatically and accurately positioned from the state in which both the wrap portions are engaged without being affected by the processing accuracy of the wrap portions of the fixed scroll and the swing scroll.
[0080]
Further, the wrap portion of the swing scroll and the wrap portion of the fixed scroll are erected on respective base plates, and the means for moving the fixed scroll in the erection direction of the wrap portion, and the swing scroll Or spacer insertion means for inserting a spacer between the fixed scroll and the frame so that a gap is formed between the wrap portion of one scroll of the fixed scroll and the base plate of the other scroll, respectively. Therefore, by inserting the spacer before rotating the main shaft, the influence of the compression reaction force generated when the main shaft rotates can be reduced and positioning can be performed with higher accuracy.
[0081]
A fixed scroll rotating unit that changes an arrangement relationship between the fixed scroll and the orbiting scroll by rotating the fixed scroll; and a fixed scroll rotation angle measuring unit that measures a rotation angle of the fixed scroll. The angle at which the fixed scroll is rotated by the fixed scroll rotating means is changed a plurality of times, and the fixed scroll is pressed against the frame with a predetermined pressure by the pressing means for each rotation angle, and the moment is applied. The main shaft is added until the determination means determines that the rocking motion of the fixed scroll is stable while applying a moment for tilting the main shaft by the means and measuring the displacement of the fixed scroll by the fixed scroll position measuring means. The main shaft is rotated by rotating means, and each of the plurality of times changed. Since it is configured to determine the optimum position relative to the swing scroll of the fixed scroll on the basis of the stability of the oscillating movement determined by the determining means with respect to rotation angle, can be positioned more accurately.
[0082]
The main shaft rotating means includes a rotating force generating means and a rotating force transmitting means for transmitting the rotating force generated by the rotating force generating means to the main shaft, and the moment adding means is provided in the rotating force transmitting means. The operation of fixing the moment adding means to the main shaft is unnecessary, and the main shaft can be rotated while applying moment by simply connecting the rotational force transmitting means and the main shaft. Can be shortened.
[0083]
The main shaft rotating means includes a rotating force generating means and a rotating force transmitting means for transmitting the rotating force generated by the rotating force generating means to the main shaft, and the rotating force transmitting means is an Oldham type coupling. Therefore, no centripetal force is generated to try to make the axis of the main shaft coincide with the rotation axis of the rotational force generating means regardless of the amount of eccentricity of the main axis relative to the rotational axis of the rotational force generating means. Can swing around freely.
[0084]
Further, since the fixed scroll position measuring means is a means for measuring the position of the outer peripheral surface of the fixed scroll, the measurement is easy, and the fixed scroll is not required to directly measure the position of the wrap portion of the fixed scroll during rotation of the spindle. Therefore, it is possible to obtain an optimal arrangement position with respect to the orbiting scroll, and to perform positioning with high accuracy.
[0085]
Further, since the frame position measuring means for measuring the position of the frame with respect to the apparatus main body is provided, the position of the fixed scroll can be accurately measured even when the position of the frame with respect to the apparatus main body is changed.
[0086]
Further, since the frame position measuring means is means for measuring the position of the outer peripheral surface of the frame, the measurement is easy.
[0087]
Further, since the controller for controlling the rotation speed of the main shaft and the pressure applied to the fixed scroll in synchronization is provided, a more stable swinging motion can be obtained and positioning can be performed with higher accuracy.
[0088]
In the method of assembling the scroll fluid machine according to the present invention, the fixed scroll is fixed if there is a fixed scroll at a fixed position with respect to the frame of the fixed scroll obtained by the positioning method of the scroll fluid machine. The fixed scroll can be assembled automatically and with high accuracy from the state where both the lap portions are engaged with each other without being affected by the processing accuracy of the lap portion.
[0089]
An assembly apparatus for a scroll fluid machine according to the present invention comprises: a positioning device for the scroll fluid machine; and a fixing means for fixing the fixed scroll if there is a fixed scroll at a fixed position with respect to the frame of the fixed scroll obtained by the positioning device. Since it is provided, the fixed scroll can be assembled automatically and with high accuracy from the state where both the wrap portions are engaged with each other without being affected by the processing accuracy of the wrap portions of the fixed scroll and the swing scroll.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of an assembly apparatus for a scroll fluid machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of the main part of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing an assembly target according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing an assembling method of the scroll fluid machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining displacement of the fixed scroll according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining control of applied pressure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a swinging motion of the fixed scroll according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an assembly device for a scroll fluid machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a top view of the main part of FIG. 8 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing an assembling method of the scroll fluid machine according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an assembly device for a scroll fluid machine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a top view of the main part of FIG. 11 according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart showing a method of assembling the scroll fluid machine according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating a relationship between the rotational direction position of the fixed scroll and the size of the swing locus according to the third embodiment.
FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a main part of an assembly device for a scroll fluid machine according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an exploded perspective view showing a configuration of a main part of an assembly device for a scroll fluid machine according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a side view showing another configuration of the main part of the assembly apparatus for the scroll fluid machine according to the sixth embodiment of the present invention.
18 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a main part of a scroll fluid machine according to prior art 1. FIG.
FIG. 19 is an exploded perspective view of a main part for explaining a method of positioning a fixed scroll of a scroll fluid machine according to prior art 1;
FIG. 20 is an overall system diagram of a fixed scroll positioning device for a scroll fluid machine according to prior art 2;
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state in which a fixed scroll is combined with a casing in which an orbiting scroll is incorporated.
[Explanation of symbols]
1 fixed scroll, 1a base plate, 1b lap portion, 2 swing scroll, 2a base plate, 2b wrap portion, 2c swing bearing, 2d thrust surface, 2e Oldham guide groove, 2f boss portion, 3 compliant frame, 3b Oldham Guide groove, 3c main bearing, 4 main shaft, 4a swing shaft, 9 Oldham joint, 10 casing, 15 frame, 26 bolt, 27a reamer hole, 27b reamer pin, 28 frame clamp mechanism, 29 reference plate, 30 spacer insertion mechanism, 30a Spacer, 31 Mounting plate, 32 Motor, 33 Coupling, 34 Torque sensor, 35 Eccentric weight, 36 First drive plate, 37 Displacement sensor, 38 Fixed scroll pressure mechanism, 39 Second drive plate, 40 XY movement Mechanism, 41 Motor with encoder, 42 Fixed scroll chuck mechanism, 43 Top plate, 44 Fastening mechanism, 46a claw, 46b groove, 47 Oldham type coupling, 101 casing, 106 drive shaft, 107 bearing, 108 bearing, 109 balance weight, 110 swing scroll, 111 swing bearing, 112 base plate, 113 lap part 116 fixed scroll, 117 base plate, 118 lap part, 131 fixed base, 131A insertion part, 132 rail member, 133 support base, 134 mounting plate, 135 feeding device, 135A adjustment rod, 137 micrometer, 137A displacement rod, 139 Control unit, 140 Input / output control device.

Claims (18)

スクロール流体機械の位置決め方法であって、
（ａ） 渦巻き状のラップ部を有する揺動スクロールを揺動可能に支持すると同時に前記揺動スクロールを駆動する主軸をその半径方向に支持するように前記揺動スクロールおよび主軸をフレームに組み込み、かつ渦巻き状のラップ部を有する固定スクロールをそのラップ部が上記揺動スクロールのラップ部と組み合わさりしかも前記フレームに対し移動可能な状態で配置し、前記フレームを保持する工程、
（ｂ） 前記主軸を傾けるモーメントを付加しながら前記主軸を回転させる工程、
（ｃ） 前記主軸の回転時に前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧する工程、
（ｄ） 前記主軸回転時に生じる前記固定スクロールの変位を少なくとも２方向から計測する工程、
（ｅ） 前記（ｄ）工程にもとづき各方向からの前記固定スクロールの変位から前記固定スクロールの揺動運動の安定性を判定する工程、
（ｆ） 前記（ｅ）工程により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定された場合、前記（ｄ）工程により計測された変位に基づき前記固定スクロールの前記フレームに対する固定位置を求める工程
なる（ａ）〜（ｆ）の工程を備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。A scroll fluid machine positioning method comprising:
(A) The swing scroll and the main shaft are incorporated in a frame so as to swingably support a swing scroll having a spiral wrap portion and at the same time support the main shaft driving the swing scroll in the radial direction; A step of holding a fixed scroll having a spiral wrap portion in a state where the wrap portion is combined with the wrap portion of the swing scroll and is movable with respect to the frame;
(B) rotating the main shaft while adding a moment for tilting the main shaft;
(C) pressurizing the fixed scroll against the frame at a predetermined pressure when the main shaft rotates;
(D) a step of measuring displacement of the fixed scroll that occurs during rotation of the spindle from at least two directions;
(E) determining the stability of the swinging motion of the fixed scroll from the displacement of the fixed scroll from each direction based on the step (d);
(F) When it is determined in the step (e) that the swinging motion of the fixed scroll is stable, a step of obtaining a fixed position of the fixed scroll with respect to the frame based on the displacement measured in the step (d). A method for positioning a scroll fluid machine, comprising the steps of (a) to (f). 請求項１に記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
（ｇ） 前記（ｆ）工程の後に、再び前記（ｂ）工程、（ｃ）工程、（ｄ）工程を行い、かつ前記再び行った（ｃ）工程において前記固定スクロールが停止するまで前記固定スクロールをフレームに対して加圧する力を増大し、前記（ｆ）工程において求められた固定スクロールの固定位置に基づいて前記再び行った（ｃ）工程における固定スクロールの停止位置が適正か否かを判定する工程
を有することを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。The positioning method of the scroll fluid machine according to claim 1,
(G) After the step (f), the steps (b), (c), and (d) are performed again, and the fixed scroll is stopped until the fixed scroll stops in the step (c) performed again. The force for pressurizing the frame to the frame is increased, and it is determined whether or not the stop position of the fixed scroll in step (c) performed again is appropriate based on the fixed position of the fixed scroll obtained in step (f). A method for positioning a scroll fluid machine, comprising the step of: 請求項１または２の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
（ｈ） 前記揺動スクロールのラップ部および前記固定スクロールのラップ部はそれぞれの台板上に立設されており、前記揺動スクロールまたは前記固定スクロールのいずれか一方のスクロールのラップ部と他方のスクロールの台板との間にそれぞれ間隙が形成されるように前記固定スクロールと前記フレームとの間にスペーサを挿入する工程
を有し、
前記（ｈ）工程を前記（ｂ）工程よりも前に行うようにしたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。In the positioning method of the scroll fluid machine in any one of Claim 1 or 2,
(H) The wrap portion of the orbiting scroll and the wrap portion of the fixed scroll are erected on each base plate, and either the wrap portion of the scroll of the oscillating scroll or the fixed scroll and the other of the scroll are fixed. Inserting a spacer between the fixed scroll and the frame so that a gap is formed between each of the scroll base plates,
A method for positioning a scroll fluid machine, wherein the step (h) is performed before the step (b). 請求項１ないし３の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
前記固定スクロールを回転させることにより、前記固定スクロールと前記揺動スクロールとの配置関係を複数回変化させ、前記複数回変化する各配置関係のそれぞれについて前記（ｂ）工程、（ｃ）工程、（ｄ）工程、（ｅ）工程を行い、
前記複数回行った（ｅ）工程により求めた揺動運動の安定性に基づき前記固定スクロールの前記揺動スクロールに対する最適な配置位置を求めることを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。In the positioning method of the scroll fluid machine in any one of Claim 1 thru | or 3,
By rotating the fixed scroll, the arrangement relationship between the fixed scroll and the orbiting scroll is changed a plurality of times, and the steps (b), (c), ( d) Perform step (e),
A scroll fluid machine positioning method characterized in that an optimum arrangement position of the fixed scroll with respect to the swing scroll is determined based on the stability of the swing motion determined in the step (e) performed a plurality of times. 請求項１ないし３の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
前記（ｃ）工程は、前記主軸の回転速度と前記固定スクロールの加圧力とを同期させて制御することを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。In the positioning method of the scroll fluid machine in any one of Claim 1 thru | or 3,
In the step (c), the scroll fluid machine positioning method is characterized in that the rotational speed of the main shaft and the pressure applied to the fixed scroll are controlled in synchronization. 請求項１ないし５の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
（ｅ）工程は、（ｄ）工程にもとづき固定スクロールの軌跡を算出し、当該軌跡が円軌跡であるか否かを判定する工程とし、
（ｆ）工程は、前記（ｅ）工程により円軌跡であると判定された場合、前記円軌跡に基づき前記固定スクロールの前記フレームに対する固定位置を求める工程としたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。In the positioning method of the scroll fluid machine in any one of Claim 1 thru | or 5,
The step (e) is a step of calculating a fixed scroll locus based on the step (d) and determining whether or not the locus is a circular locus.
The step (f) is a step of obtaining a fixed position of the fixed scroll with respect to the frame based on the circular locus when it is determined that the step (e) is a circular locus. Positioning method. スクロール流体機械の位置決め装置であって、
渦巻き状のラップ部を備えた揺動スクロールを揺動可能に支持すると同時に前記揺動スクロールを駆動する主軸をその半径方向に支持するように前記揺動スクロールおよび主軸をフレームに組み込み、かつ渦巻き状のラップ部を有する固定スクロールをそのラップ部が上記揺動スクロールのラップ部と組み合わさりしかも前記フレームに対し移動可能な状態で配置した被組立体の前記フレームを装置本体に固定保持する固定保持手段と、
前記主軸を回転させる主軸回転手段と、
前記主軸回転時に前記主軸を傾けるモーメントを付加するモーメント付加手段と、
前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧する加圧手段と、
前記主軸回転時に生じる前記固定スクロールの変位を少なくとも２方向から計測する固定スクロール位置計測手段と、
前記固定スクロール位置計測手段により計測される各方向からの前記固定スクロールの変位から前記固定スクロールの揺動運動の安定性を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定された場合、前記固定スクロール位置計測手段により計測された変位に基づき前記固定スクロールの前記フレームに対する固定位置を求める固定位置算出手段とを備え、
前記加圧手段により前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧し、かつ前記モーメント付加手段により前記主軸を傾けるモーメントを付加し、かつ固定スクロール位置計測手段により固定スクロールの変位を計測しながら、前記判定手段により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定されるまで、前記主軸回転手段により前記主軸を回転させ、前記固定位置算出手段により前記固定スクロールのフレームに対する固定位置を求めるように構成したことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。A scroll fluid machine positioning device comprising:
The swing scroll and the main shaft are incorporated in a frame so as to swingably support the swing scroll having the spiral wrap portion and simultaneously support the main shaft driving the swing scroll in the radial direction thereof, and spirally. A fixed holding means for fixing and holding the frame of the assembly to be fixed to the apparatus main body, wherein the fixed scroll having the wrap portion is combined with the wrap portion of the swing scroll and arranged so as to be movable with respect to the frame. When,
A spindle rotating means for rotating the spindle;
A moment adding means for adding a moment for inclining the spindle during rotation of the spindle;
Pressurizing means for pressurizing the fixed scroll against the frame at a predetermined pressure;
Fixed scroll position measuring means for measuring displacement of the fixed scroll that occurs during rotation of the spindle from at least two directions;
Determining means for determining the stability of the swinging motion of the fixed scroll from the displacement of the fixed scroll from each direction measured by the fixed scroll position measuring means;
Fixed position calculating means for obtaining a fixed position of the fixed scroll with respect to the frame based on the displacement measured by the fixed scroll position measuring means when the determining means determines that the swinging motion of the fixed scroll is stable; With
The fixed scroll is pressed against the frame with a predetermined pressure by the pressurizing means, a moment for tilting the spindle is applied by the moment adding means, and the displacement of the fixed scroll is measured by the fixed scroll position measuring means. However, until the determination means determines that the rocking motion of the fixed scroll is stable, the main shaft rotation means rotates the main shaft, and the fixed position calculation means determines the fixed position of the fixed scroll with respect to the frame. A scroll fluid machine positioning device characterized in that it is configured as described above. 請求項７に記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
前記固定位置算出手段により前記固定スクロールのフレームに対する固定位置を求めた後も、
前記加圧手段により前記固定スクロールを前記フレームに対して所定の圧力で加圧し、かつ前記モーメント付加手段により前記主軸を傾けるモーメントを付加しながら、前記主軸回転手段により前記主軸を回転させ、かつ前記加圧手段による加圧力を前記固定スクロールが停止するまで増大し、
前記固定位置算出手段により求められた固定スクロールの固定位置に基づいて前記固定スクロールの停止位置が適正か否かを判定する停止位置判定手段を備えたスクロール流体機械の位置決め装置。The scroll fluid machine positioning device according to claim 7,
Even after obtaining the fixed position with respect to the frame of the fixed scroll by the fixed position calculation means,
The main shaft is rotated by the main shaft rotating means while the fixed scroll is pressed to the frame at a predetermined pressure by the pressurizing means, and the moment adding means is applied to incline the main shaft. Increasing the pressure applied by the pressurizing means until the fixed scroll stops,
A scroll fluid machine positioning device comprising stop position determination means for determining whether or not the stop position of the fixed scroll is appropriate based on the fixed position of the fixed scroll obtained by the fixed position calculation means. 請求項７または８に記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
前記揺動スクロールのラップ部および前記固定スクロールのラップ部はそれぞれの台板上に立設されており、
前記固定スクロールをそのラップ部の立設方向へ移動する手段と、
前記揺動スクロールまたは前記固定スクロールのいずれか一方のスクロールのラップ部と他方のスクロールの台板との間にそれぞれ間隙が形成されるように前記固定スクロールと前記フレームとの間にスペーサを挿入するスペーサ挿入手段とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。The positioning device for a scroll fluid machine according to claim 7 or 8,
The oscillating scroll wrap part and the fixed scroll wrap part are erected on each base plate,
Means for moving the fixed scroll in the erection direction of the lap portion;
A spacer is inserted between the fixed scroll and the frame so that a gap is formed between the scroll portion of either the swing scroll or the fixed scroll and the base plate of the other scroll. A positioning device for a scroll fluid machine, comprising: a spacer insertion means. 請求項７ないし９の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
前記固定スクロールを回転させることにより、前記固定スクロールと前記揺動スクロールとの配置関係を変化させる固定スクロール回転手段と、
前記固定スクロールの回転角を計測する固定スクロール回転角計測手段とを備え、
前記固定スクロール回転手段による前記固定スクロールを回転させる角を複数回変えて、それぞれの回転角について、前記加圧手段により前記固定スクロールをフレームに対して所定の圧力で加圧し、かつ前記モーメント付加手段により前記主軸を傾けるモーメントを付加し、かつ固定スクロール位置計測手段により固定スクロールの変位を計測しながら、前記判定手段により前記固定スクロールの揺動運動が安定であると判定されるまで、前記主軸回転手段により前記主軸を回転させ、
前記複数回変えた各回転角に対して前記判定手段により求めた揺動運動の安定性に基づき前記固定スクロールの前記揺動スクロールに対する最適な配置位置を求めるように構成したことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。The scroll fluid machine positioning device according to any one of claims 7 to 9,
A fixed scroll rotating means for changing the positional relationship between the fixed scroll and the orbiting scroll by rotating the fixed scroll;
A fixed scroll rotation angle measuring means for measuring a rotation angle of the fixed scroll;
The angle at which the fixed scroll is rotated by the fixed scroll rotating means is changed a plurality of times, the fixed scroll is pressed against the frame by a predetermined pressure by the pressing means for each rotation angle, and the moment adding means Rotating the main spindle until the determination means determines that the swinging motion of the fixed scroll is stable while applying a moment to tilt the main spindle by means of, and measuring the displacement of the fixed scroll by the fixed scroll position measuring means. Rotating the spindle by means,
A scroll configured to obtain an optimum arrangement position of the fixed scroll with respect to the orbiting scroll based on the stability of the orbiting motion obtained by the determination means for each rotation angle changed a plurality of times. Positioning device for fluid machinery. 請求項７ないし９の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
前記主軸回転手段は、回転力発生手段と該回転力発生手段より発生した回転力を前記主軸に伝達する回転力伝達手段とを備え、かつ前記モーメント付加手段は前記回転力伝達手段に設けられた偏心荷重であることを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。The scroll fluid machine positioning device according to any one of claims 7 to 9,
The main shaft rotating means includes a rotating force generating means and a rotating force transmitting means for transmitting the rotating force generated by the rotating force generating means to the main shaft, and the moment adding means is provided in the rotating force transmitting means. A positioning device for a scroll fluid machine, characterized by being an eccentric load. 請求項７ないし９の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
前記主軸回転手段は、回転力発生手段と該回転力発生手段より発生した回転力を前記主軸に伝達する回転力伝達手段とを備え、かつ前記回転力伝達手段はオルダム型のカップリングであることを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。The scroll fluid machine positioning device according to any one of claims 7 to 9,
The main shaft rotating means includes a rotating force generating means and a rotating force transmitting means for transmitting the rotating force generated by the rotating force generating means to the main shaft, and the rotating force transmitting means is an Oldham type coupling. A scroll fluid machine positioning device. 請求項７ないし９の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
前記固定スクロール位置計測手段が固定スクロールの外周面の位置を計測する手段であることを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。The scroll fluid machine positioning device according to any one of claims 7 to 9,
The scroll fluid machine positioning device, wherein the fixed scroll position measuring means is means for measuring the position of the outer peripheral surface of the fixed scroll. 請求項７ないし９の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
前記フレームの装置本体に対する位置を計測するフレーム位置計測手段を備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。The scroll fluid machine positioning device according to any one of claims 7 to 9,
A scroll fluid machine positioning device comprising a frame position measuring means for measuring the position of the frame with respect to the device main body. 請求項１４に記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
前記フレーム位置計測手段がフレームの外周面の位置を計測する手段であることを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。The positioning device for a scroll fluid machine according to claim 14,
The scroll fluid machine positioning apparatus, wherein the frame position measuring means is a means for measuring the position of the outer peripheral surface of the frame. 請求項７ないし９の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
前記主軸の回転速度と前記固定スクロールの加圧力とを同期させて制御するコントローラを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。The scroll fluid machine positioning device according to any one of claims 7 to 9,
An apparatus for positioning a scroll fluid machine, comprising: a controller that controls the rotation speed of the main shaft and the pressure applied to the fixed scroll in synchronization. 請求項１ないし６の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め方法によって求められた固定スクロールのフレームに対する固定位置に固定スクロールがあれば、前記固定スクロールを固定することを特徴とするスクロール流体機械の組み立て方法。A scroll fluid machine characterized by fixing the fixed scroll if there is a fixed scroll at a fixed position with respect to the frame of the fixed scroll obtained by the positioning method of the scroll fluid machine according to any one of claims 1 to 6. Assembly method. 請求項７ないし１６の何れかに記載のスクロール流体機械の位置決め装置と、前記位置決め装置によって求められた固定スクロールのフレームに対する固定位置に固定スクロールがあれば前記固定スクロールを固定する固定手段とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の組み立て装置。A scroll fluid machine positioning device according to any one of claims 7 to 16, and a fixing means for fixing the fixed scroll if there is a fixed scroll at a fixed position with respect to the frame of the fixed scroll obtained by the positioning device. An apparatus for assembling a scroll fluid machine characterized by the above.
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