JP6095560B2

JP6095560B2 - 圧縮機の組立装置および圧縮機の組立方法ならびに電動装置の組立装置

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Publication number: JP6095560B2
Application number: JP2013261140A
Authority: JP
Inventors: 秀行前田; 大輔司城; 國分　忍; 忍國分
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2033-12-18
Also published as: JP2015119548A

Description

本発明は、圧縮機の組立装置および圧縮機の組立方法ならびに電動装置の組立装置に関し、特に、回転子と固定子とを含む電動機を適用した圧縮機の組立装置と、それを用いた圧縮機の組立方法と、電動機を適用した電動装置の組立装置とに関するものである。

圧縮機には、広く電動機が用いられている。圧縮機では、電動機の回転子のシャフトにガスを圧縮する圧縮部が取り付けられ、容器の内部に固定子が設置されている。固定子によって回転子を回転させることにより、圧縮部内の圧縮室にガスを吸入し、吸入したガスを圧縮させる。圧縮したガスは、容器外に吐き出される。

ここで、固定子は、焼嵌によって容器に固定され、回転子は、焼嵌によってシャフトに固定されている。回転子が固定されたシャフトには、軸受および圧縮部が組み付けられている。圧縮機では、回転子を固定子に対して設計上決められた一定の位置に配置して、その姿勢を保持させる必要がある。このため、回転子を容器に挿入した後、圧縮部の外形部が容器に固定される。この圧縮部を固定する手法として、プラグ溶接や熱しめなどが用いられている。

一般に、圧縮部の外形部を容器に固定する際には、回転子と固定子の位置ずれや、固定子および回転子のそれぞれを構成する部品の形状のばらつき等によって、回転子が固定子に対して偏芯することがある。また、回転子が固定子に対して傾いた状態（倒れ）になることがある。

このような偏芯や倒れによって、回転子と固定子との間のエアギャップが、回転子の径方向において不均一になる。このため、回転子と固定子との間における磁気吸引力の平衡が崩れてしまい、これが振動の原因となる。偏芯や倒れが大きい場合には、電動機の始動不良や運転時の振動騒音が増大するという問題があった。

このような問題を解決するために、特許文献１では、組立時に、回転子と固定子の間に平板のギャップゲージを挿入する方法が提案されている。この手法では、ギャップゲージは、エアギャップへ挿入する際にエアギャップの形状に沿って曲げられる。このとき、ギャップゲージに発生する力によって、固定子に対して回転子が押し付けられる。

円周上に配置された複数のギャップゲージのそれぞれが回転子を押すことで、固定子に対して回転子が保持されるようになる。これにより、偏芯や倒れが小さくなり、エアギャップが径方向において不均一になることを回避することができる。その結果、磁気吸引力による始動不良や、運転時の騒音を低減することができるとされる。

特開２００５−１５１７１６号公報

しかしながら、従来のギャップゲージを用いた圧縮機の組立では、固定子とギャップゲージとの位相ずれによって、偏芯や倒れを確実に抑制することができず、電動機の騒音や振動を十分に軽減することができないことが想定される。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、一つの目的は、騒音や振動の軽減が図られる圧縮機の組立装置を提供することであり、他の目的は、そのような組立装置を用いた圧縮機の組立方法を提供することであり、さらに他の目的は、電動装置の組立装置を提供することである。

本発明に係る一の圧縮機の組立装置は、シャフトを有する回転子、および、複数のティースが形成されて回転子に挿入され、複数のティースのそれぞれの回転子に臨む先端部の幅として幅ｔを有し、隣り合うティースの先端部の間隔として間隔ｄを有する固定子を含む電動機を適用した圧縮機の組立装置であって、ベースとギャップゲージとを含むギャップゲージアセンブリを備えている。ベースは、回転子および固定子のいずれかに装着されることになる。ギャップゲージは、ベースから幅をもって延在するようにベースに取り付けられ、回転子と固定子とのエアギャップに配置されることになる。ギャップゲージの幅を幅ｂとすると、幅ｂは、幅ｔよりも長く設定されており、幅ｂは、ｔ＋ｄ＜ｂ＜ｔ＋２ｄを満たすように設定されている。
本発明に係る他の圧縮機の組立装置は、シャフトを有する回転子、および、複数のティースが形成されて回転子に挿入され、複数のティースのそれぞれの回転子に臨む先端部の幅として幅ｔを有し、隣り合うティースの先端部の間隔として間隔ｄを有する固定子を含む電動機を適用した圧縮機の組立装置であって、ベースとギャップゲージとを含むギャップゲージアセンブリを備えている。ベースは、回転子および固定子のいずれかに装着されることになる。ギャップゲージは、ベースから幅をもって延在するようにベースに取り付けられ、回転子と固定子とのエアギャップに配置されることになる。ギャップゲージの幅を幅ｂとすると、幅ｂは、幅ｔよりも長く設定されており、幅ｂは、ｔ＋２ｄ＜ｂ＜３ｔ＋２ｄを満たすように設定されている。

本発明に係る圧縮機の組立方法は、上記一の圧縮機の組立装置または他の圧縮機の組立装置を用いた圧縮機の組立方法であって、以下の工程を備えている。回転子のシャフトに圧縮部を取り付ける。ギャップゲージアセンブリを、ギャップゲージがエアギャップに配置されることになるように、回転子および固定子のいずれかに装着する。回転子および固定子のいずれかにギャップゲージアセンブリが装着された状態で、回転子を固定子に挿入する。固定子を収容する容器に圧縮部を固定する。ギャップゲージアセンブリを取り外す。

本発明に係る一の電動装置は、シャフトを有する回転子、および、複数のティースが形成されて回転子に挿入され、複数のティースのそれぞれの回転子に臨む先端部の幅として幅ｔを有し、隣り合うティースの先端部の間隔として間隔ｄを有する固定子を含む電動機と、シャフトの一方側を支持する部材を含む回転要素部材とを備えた電動装置の組立装置であって、ベースとギャップゲージとを含むギャップゲージアセンブリを備えている。ベースは、回転子および固定子のいずれかに装着されることになる。ギャップゲージは、ベースから幅をもって延在するようにベースに取り付けられ、回転子と固定子とのエアギャップに配置されることになる。ギャップゲージの幅を幅ｂとすると、幅ｂは、幅ｔよりも長く設定されており、幅ｂは、ｔ＋ｄ＜ｂ＜ｔ＋２ｄを満たすように設定されている。
本発明に係る他の電動装置は、シャフトを有する回転子、および、複数のティースが形成されて回転子に挿入され、複数のティースのそれぞれの回転子に臨む先端部の幅として幅ｔを有し、隣り合うティースの先端部の間隔として間隔ｄを有する固定子を含む電動機と、シャフトの一方側を支持する部材を含む回転要素部材とを備えた電動装置の組立装置であって、ベースとギャップゲージとを含むギャップゲージアセンブリを備えている。ベースは、回転子および固定子のいずれかに装着されることになる。ギャップゲージは、ベースから幅をもって延在するように前記ベースに取り付けられ、回転子と固定子とのエアギャップに配置されることになる。ギャップゲージの幅を幅ｂとすると、幅ｂは、幅ｔよりも長く設定されており、幅ｂは、ｔ＋２ｄ＜ｂ＜３ｔ＋２ｄを満たすように設定されている。

本発明に係る一の圧縮機の組立装置または他の圧縮機の組立装置によれば、固定子に対する回転子の偏芯や傾きが抑制されて、圧縮機の振動や騒音を軽減することができる。

本発明に係る一の圧縮機の組立方法または他の圧縮機の組立方法によれば、固定子に対する回転子の偏芯や傾きが抑制されて、圧縮機の振動や騒音を軽減することができる。

本発明に係る一の電動装置の組立装置または他の電動装置の組立装置によれば、固定子に対する回転子の偏芯や傾きが抑制されて、電動装置の振動や騒音を軽減することができる。

本発明の実施の形態１に係るギャップゲージアセンブリの側面図である。同実施の形態において、図１に示すギャップゲージアセンブリの上面図である。同実施の形態において、図１に示すギャップゲージアセンブリに用いられているギャップゲージの側面図である。同実施の形態において、ギャップゲージアセンブリを用いた圧縮機の組立方法の一工程を示す側面図である。同実施の形態において、図４に示す工程の後に行われる工程を示す、一部断面を含む側面図である。同実施の形態において、図５に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。比較例に係る圧縮機の組立方法を説明するための第１の断面図である。比較例に係る圧縮機の組立方法を説明するための第２の断面図である。図８に示す断面線ＩＸ−ＩＸにおける断面図である。図９に示すＸの部分の部分拡大断面図である。比較例に係る圧縮機の組立方法における位相のずれを説明するための部分拡大断面図である。比較例に係る圧縮機の組立方法における位相のずれを説明するための他の断面図である。比較例に係る圧縮機の組立方法の問題点を説明するための第１の断面図である。比較例に係る圧縮機の組立方法の問題点を説明するための第２の断面図である。同実施の形態において、ギャップゲージアセンブリよる作用効果を説明するための断面図である。同実施の形態において、ギャップゲージの幅を説明するための、図１５に示すＸＶＩの部分の部分拡大断面図である。同実施の形態において、ギャップゲージによる作用効果を説明するための部分拡大断面図である。ギャップゲージにおいて想定される不具合を説明するための部分拡大断面図である。同実施の形態において、変形例に係るギャップゲージアセンブリの上面図である。同実施の形態において、図１９に示す断面線ＸＸ−ＸＸにおける断面図である。同実施の形態において、図２０に示すＸＸＩの部分の部分拡大断面図である。同実施の形態において、ギャップゲージアセンブリを示す部分側面図である。同実施の形態において、他の例に係るギャップゲージアセンブリのギャップゲージを示す断面図である。本発明の実施の形態２に係るギャップゲージアセンブリの上面図である。同実施の形態において、ギャップゲージアセンブリを用いた圧縮機の組立方法の一工程を示す側面図である。同実施の形態において、図２５に示す工程の後に行われる工程を示す、一部断面を含む側面図である。同実施の形態において、図２６に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図２７に示す断面線ＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩにおける断面図である。同実施の形態において、ギャップゲージの幅を説明するための部分拡大断面図である。

実施の形態１
ここでは、電動機を適用した圧縮機の組立装置としてのギャップゲージアセンブリの一例と、そのギャップゲージアセンブリを用いた圧縮機の組立方法について説明する。

図１、図２および図３に示すように、ギャップゲージアセンブリ１は、複数のギャップゲージ２とベース３によって構成される。複数のギャップゲージ２のそれぞれは、ベース３の外周に沿って間隔を隔てて配置され、ベース３から所定の幅をもって延在するようにベース３に取り付けられている。

複数のギャップゲージ２のそれぞれには、ベース３に取り付けるための取付穴４が形成されている。後述するように、ギャップゲージ２の所定の幅（幅ｂ）は、電動機の固定子のティースの先端部の幅よりも長く設定されており、その先端部の幅と、隣り合うティース間の間隔（スロットの開口幅）とに基づいて、所定の範囲内の幅に設定されている。

次に、上述したギャップゲージアセンブリ１を用いた圧縮機の組立方法の一例について説明する。まず、図４に示すように、回転子１１のシャフト１２に圧縮部２１とシリンダ部材２２を装着する。次に、回転子１１の一端側から、ギャップゲージアセンブリ１を回転子１１に被せるように装着する。次に、図５に示すように、ギャップゲージアセンブリ１が装着された回転子１１を、固定子１３に挿入する。回転子１１が固定子１３に挿入された状態で、ギャップゲージアセンブリ１のギャップゲージ２が、回転子１１と固定子１３とのエアギャップに配置されることになる。

次に、図６に示すように、溶接トーチ４１を用い、容器３１に形成された下穴３２を介して、シリンダ部材２２を容器３１に溶接する。シリンダ部材２２が容器３１に固着された後、ギャップゲージアセンブリ１を抜き取ることで、電動機を適用した圧縮機が完成する。

完成した圧縮機では、回転子１１と固定子１３によって電動機部１０が構成される。圧縮部２１は、回転子１１のシャフト１２と連動している。電動機部１０で発生した回転トルクは、シャフト１２を介して圧縮部２１に伝達される。圧縮部２１には、内部に圧縮室を形成するためのローラとベーン（いずれも図示せず）が設けられたシリンダ部材２２を有している。

上述したギャップゲージアセンブリ１を用いた圧縮機の組立方法では、ギャップゲージ２の幅ｂがティース１６の先端部の幅よりも長く設定されており、所定の範囲内の幅に設定されていることで、回転子１１の偏芯や倒れを防止することができる。このことについて、比較例との関係で説明する。

図７および図８は、比較例として、一般的な圧縮機を示す断面図である。円筒状の容器１３１内に、電動機部１１０、圧縮部１２１およびシリンダ部材１２２が配置されている。シリンダ部材１２２は、プラグ溶接や熱かしめ等の固着手段を用いて容器１３１に固定される。シリンダ部材１２２が容器１３１に固定されることで、回転子１１１と固定子１１３との相対的な位置関係が決まることになる。なお、図７〜図１０では、プラグ溶接を行う場合を示し、シリンダ部材１２２は、容器１３１に設けられた下穴１３２において溶接トーチ１４１を用いてプラグ溶接によって容器１３１に固定される。

固定子１１３の軸芯に対して回転子１１１の軸芯がずれたり、また、固定子１１３の軸芯に対して回転子１１１の軸芯が傾く（倒れ）と、磁気吸引力の平衡が崩れてしまい、これが振動や騒音の原因となる。このため、シリンダ部材１２２を容器１３１に固定する際には、固定子１１３と回転子１１１とのエアギャップを均一にするために、図８に示すように、平板状のギャップゲージ１０２が挿入される。

図９に示すように、固定子１１３には、コイルを巻くためのティース１１６と、コイルを収容するスロット１１５が設けられている。ギャップゲージ１０２は、ティース１１６の位相に合わせて挿入される。図１０に示すように、比較例では、矢印で示すように、ギャップゲージ１０２の幅方向の両端部がティース１１６に接触し、その両端部の間に位置する部分が回転子１１１に接触するように、ギャップゲージ１０２の幅と厚さが設定されている。

ギャップゲージ１０２がティース１１６と回転子１１１に接触することで力が発生し、その力によって、エアギャップに配置された複数のギャップゲージ１０２のそれぞれが回転子１１１を押すことで、固定子１１３に対して回転子１１１が保持される。

（アンバランスになる説明）
固定子１１３には、隣り合うティース１１６の間に、スロット１１５に連通する開口（隙間）が位置するため、固定子１１３の内周面は、不連続な内周面になる。このため、図１１に示すように、ティース１１６に対してギャップゲージ１０２が配置される位置がずれてしまうと、ギャップゲージ１０２とティース１１６等との接触状態が変わってしまい、ギャップゲージ１０２が回転子１１１を押す力が変化してしまう。そこで、均一な接触状態が得られるように、ギャップゲージ１０２の位相は、固定子１１３の位相に合わせられる。

ここで、ティースの数が比較的多い電動機では、図１２に示すように、各ティース１１６の内側の先端部の幅は短くなり、ギャップゲージ１０２の幅と、ティース１１６の先端部の幅の差が縮まり、ギャップゲージ１０２の位相ずれが許容される範囲が狭められる。

このため、ギャップゲージ１０２の加工のばらつきや、ギャップゲージ１０２の挿入時に捩れ等があると、複数のギャップゲージ１０２の中にはティース１１６から外れてしまうものもあり、ギャップゲージ１０２とティース１１６との接触状態にばらつきが生じることになる。

接触状態がばらつくと、ギャップゲージ１０２のそれぞれが、回転子１１１を押す力のバランスが崩れてアンバランスになる。また、固定子１１３の内径と、回転子１１１の外径の加工のばらつきによって、ギャップゲージ１０２の曲げ量がばらつくことによっても、ギャップゲージ１０２が回転子１１１を押す力がアンバランスになる。

ギャップゲージ１０２が回転子１１１を押す力がアンバランスになることで、図１３に示すように、固定子１１３の軸芯に対して回転子１１１の軸芯が偏芯（距離Ａ）することがある。また、図１４に示すように、固定子１１３の軸芯に対して回転子１１１の軸芯が傾いてしまうことがある（角度Ｂ）。その結果、電動機部１１０に、振動が生じたり、騒音が発生することがある。

比較例に対して、実施の形態に係る圧縮機の組立装置では、図１５および図１６に示すように、ギャップゲージ２の所定の幅（幅ｂ）は、電動機の固定子のティースの先端部の幅（内周部の長さ）を幅ｔとし、隣り合うティース間の間隔（スロットの開口幅）を間隔ｄとすると、次の関係、
ｔ＋ｄ＜ｂ＜ｔ＋２ｄ
を満たすように設定されている。なお、実際には、加工のばらつきや組立ばらつきがあるため、そのばらつきを考慮して、上記の範囲内でギャップゲージの幅ｂが設定される。

ギャップゲージの幅ｂが上記関係を満たすように設定されていることで、図１７に示すように、ティース１６に対してギャップゲージ２がずれた（位相ずれ）としても、ギャップゲージ２の幅方向の端面が、隣りに位置するティース１６の端面にガイドされることで、ギャップゲージ２がさらにずれるのを阻止することができる。

また、このとき、ギャップゲージ２は、ティース１６の幅方向の両端部に接触（矢印参照）しており、ギャップゲージ２がずれていない場合（図１６）と比べて、接触状態はほとんど変わらない。このため、ギャップゲージ２に発生する力も、ギャップゲージ２がずれていない場合と比べてほとんど変わらない。

これにより、ギャップゲージアセンブリ１のそれぞれのギャップゲージに発生する力のバランスが図られて、回転子１１の固定子１３に対する偏芯や傾き（倒れ）を防止することができる。その状態で、シリンダ部材２２を容器に３１に固定することで、ギャップゲージアセンブリ１を取り外した後でも、偏芯や傾きが阻止される。その結果、圧縮機を動作させている際に、余計な振動や騒音が発生するのを軽減することができる。

変形例
上述したギャップゲージアセンブリ１では、ギャップゲージ２の長さが長くなるにしたがい、加工ばらつきによって、ギャップゲージ２の先端では、ティース１６に対するずれ（位相ずれ）が大きくなることが想定される。そうなると、ティースの端面でギャップゲージをガイドすることができず、図１８に示すように、ギャップゲージ２の端部が、隣に位置するティース１６と回転子１１との間に挟み込まれることが想定される。

このため、ギャップゲージ２の曲げ量が大きくなって、ギャップゲージ２による曲げ力が強められてしまい、ギャップゲージ２を引き抜くことができない（噛み込み）ことが想定される。

変形例では、このような想定される不具合を阻止するギャップゲージアセンブリについて説明する。

図１９に示すように、ギャップゲージアセンブリ１では、ベース３の外周にギャップゲージ保持部５が設けられ、ギャップゲージ２は、そのギャップゲージ保持部５に取り付けられている。図２０および図２１に示すように、ギャップゲージ２の取付穴４に、ギャップゲージ保持部５の軸を挿通することで、ギャップゲージ２が、取付穴４を中心にして回転可能にベース３に組み付けられている。

これにより、加工のばらつきによって、ギャップゲージ２のベース３に対する取付位置や取付角度がばらついてしまい、ギャップゲージアセンブリ１を装着する際に、ギャップゲージ２が隣に位置するティースに接触したとしても、ギャップゲージ２が回転して、ギャップゲージ２の端部がそのティースと回転子との間に挟み込まれるのを阻止することができる。その結果、それぞれのギャップゲージ２のティースおよび回転子に対する接触状態が均一になり、回転子を押す力のバランスが保たれて、回転子の偏芯や倒れを防止することができる。

また、図２２に示すように、ベース３に、ギャップゲージ２の幅よりも少し広い幅を有する溝６を設けて、ギャップゲージ２が回転する範囲を制限してもよい。これにより、ギャップゲージアセンブリ１を装着する際に、ギャップゲージ２を他の部材で押さえておく等の手間が不要になり、ギャップゲージアセンブリ１を効率的に装着することができる。

なお、ギャップゲージの断面形状として長方形を例に挙げたが、ギャップゲージと固定子または回転子との接触状態を均一にすることができれば、他の形状でもよく、たとえば、図２３に示すように、円弧状の断面形状を有するギャップゲージ２を適用してもよい。

実施の形態２
ここでは、電動機を適用した圧縮機の組立装置としてのギャップゲージアセンブリの他の例と、そのギャップゲージアセンブリを用いた圧縮機の組立方法について説明する。

図２４に示すように、ギャップゲージアセンブリ１は、ベース３とのそのベース３に取り付けられた複数のギャップゲージ２によって構成される。後述するように、ギャップゲージ２の幅は、前述したギャップゲージアセンブリのギャップゲージの幅よりも広く設定されており、一のティースに対し、周方向の一方の隣に位置するティースから、周方向の他方の隣に位置するティースに至る幅ｂに設定されている。なお、これ以外の構成については、図１、図２および図３に示すギャップゲージアセンブリと同様なので、必要である場合を除き、その説明を繰り返さないこととする。

次に、上述したギャップゲージアセンブリ１を用いた圧縮機の組立方法の一例について説明する。

まず、図２５に示すように、回転子１のシャフト１２に圧縮部２１とシリンダ部材２２を装着する。次に、回転子１１の一端側から、ギャップゲージアセンブリ１を回転子１１に被せるように装着する。次に、図２６に示すように、ギャップゲージアセンブリ１が装着された回転子１１を、固定子１３に挿入する。

次に、図２７および図２８に示すように、次に、溶接トーチ４１を用い、容器３１に形成された下穴３２を介して、シリンダ部材２２を容器３１に溶接する。シリンダ部材２２が容器３１に固着された後、ギャップゲージアセンブリ１を抜き取ることで、電動機を適用した圧縮機が完成する。

上述したギャップゲージアセンブリ１を用いた圧縮機の組立装置では、ギャップゲージ２の幅ｂは、図２９に示すように、電動機の固定子のティースの先端部の幅を幅ｔとし、隣り合うティース間の間隔（開口幅）を間隔ｄとすると、次の関係、
ｔ＋２ｄ＜ｂ＜３ｔ＋２ｄ
を満たすように設定されている。なお、実際には、加工のばらつきや組立ばらつきによって、ギャップゲージ２のティースに対する位相もばらつく。このため、そのばらつきを考慮して、上記の範囲内でギャップゲージ２の幅ｂが設定される。

ギャップゲージ２の幅は、
ｂ＝２ｔ＋２ｄ
に設定した場合に、許容しうる位相のずれが最も高くなり、ｔ／２となる。比較例に係るギャップゲージアセンブリのギャップゲージでは、その幅（ｂ＜ｔ）をティースの幅に近い値に設定する必要があるため、ギャップゲージの許容しうる位相のずれは０に近い値である。

上述したギャップゲージアセンブリ１を用いることで、許容しうる位相のずれの範囲を拡げることができる。これにより、ギャップゲージ２と回転子１１および固定子１３との接触状態を均一にすることができ、ギャップゲージ２に発生する曲げ量のバランスが図られて、回転子１１の偏芯や倒れを防止することができる。

また、ギャップゲージ２に発生する曲げ力がばらつく原因として、固定子１３の内径の寸法および回転子１１の外径の寸法のばらつきによるギャップゲージ２の曲げ量のばらつきがある。上述したギャップゲージアセンブリ１では、ギャップゲージ２の曲げ量のばらつきを低減することができる。このことについて説明する。

ギャップゲージの曲げは、２点支持の梁の曲げとして考えられる。曲げ力Ｐは、
Ｐ＝４８ＥＩｗ／ｂ³
となる。ただし、Ｅはヤング率、Ｉは断面二次モーメント、ｗは梁のたわみ、ｂはギャップゲージの幅である。ギャップゲージの断面形状を長方形とした場合、
Ｉ＝Ｌｈ³／１２
であることから、曲げ力Ｐは、
Ｐ＝４ＥＬｗ（ｈ／ｂ）³
となる。ただし、ｈはギャップゲージの板厚、Ｌはギャップゲージの長さである。

ここで、ギャップゲージのたわみが、加工ばらつきによってΔｗ₁だけ変化した場合を考える。この場合、ギャップゲージの曲げ力の変化量ΔＰ₁は、
ΔＰ₁＝４ＥＬ（ｈ／ｂ）³Δｗ₁
となる。

次に、ギャップゲージの幅をｎ倍にした幅ｂ₂（＝ｎｂ₁）の場合のギャップゲージの曲げ力を求める。発生する曲げ力Ｐ₂は、
Ｐ₂＝４ＥＬｗ₂（ｈ／ｂ₂）³
となる。このとき、加工ばらつきによる曲げ力の変動ΔＰ₂は、
ΔＰ₂＝４ＥＬ（ｈ／ｂ₂）³Δｗ₂＝４ＥＬ（ｈ／ｂ₁）³／ｎ³Δｗ₂
となる。加工ばらつきを同じとすると、たわみの変動量は同じであるので、
Δｗ₂＝Δｗ₁
となり、次の関係式、
ΔＰ₂＝４ＥＬ（ｂ／ｂ_１）³Δｗ_１／ｎ³＝ΔＰ₁／ｎ³
が導かれる。この関係式によれば、ギャップゲージの幅を拡げることで、加工ばらつきによるギャップゲージの曲げ力を減少させることができる。

以上のように、上述した実施の形態に係るギャップゲージアセンブリ１では、ギャップゲージ２の幅を上記関係を満たすように設定することで、ギャップゲージアセンブリ１を装着する際に、ギャップゲージ２の許容しうる位相のずれの範囲を拡大させることができる。

また、固定子１３の内径の寸法および回転子１１の外径の寸法のばらつきを原因とする回転子１１を押す力の変動を減少させることができ、固定子１３に対する回転子１１の偏芯や倒れを抑制することができる。その結果、圧縮機を動作させている際に、余計な振動や騒音が発生するのを軽減することができる。

なお、上述した各実施の形態に係るギャップゲージアセンブリ１では、ギャップゲージ２に曲げ力を発生させることによって、回転子１１の偏芯や倒れを防止する場合について説明した。ギャップゲージ２としては、エアギャップ内に収まって、ギャップゲージ２に曲げ力が発生しないようなギャップゲージ２においても、上述した関係を満たすように幅を設定してもよい。この場合には、ギャップゲージ２と固定子１３および回転子１１との隙間がより均一になって、接触状態の均一化に寄与することができる。

また、前述したギャップゲージアセンブリと同様に、ギャップゲージとしては、図２３に示すように、円弧状の断面形状を有するギャップゲージ２を適用してもよい。

また、ギャップゲージアセンブリ１を用いた圧縮機の組立方法として、ギャップゲージアセンブリ１を回転子１１に装着した状態で、回転子１１を固定子１３に挿入する場合について説明したが、ギャップゲージアセンブリ１を固定子１３に装着した状態で、回転子１１を固定子１３に挿入するようにしてもよい。

さらに、各実施の形態に係るギャップゲージアセンブリ１については、これを圧縮機の組立に適用する場合について説明した。ギャップゲージアセンブリとしては、圧縮機の組立に限られるものではなく、回転子のシャフトの一方が支持される電動機を備えた電動装置の組立にも適用することができる。この場合には、そのシャフトの一方に軸受けや、シャフトの回転力を受ける回転要素が取り付けられることになる。

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、圧縮機をはじめ、回転子のシャフトの一方が支持される電動機を適用した電動装置の組立に有効に利用される。

１ギャップゲージアセンブリ、２ギャップゲージ、３ベース、４取付穴、５ギャップゲージ保持部、６溝、１０電動機部、１１回転子、１２シャフト、１３固定子、１４エアーギャップ、１５スロット、１６ティース、２１圧縮部、２２シリンダ部材、３１容器、３２下穴、４１溶接トーチ。

Claims

シャフトを有する回転子、および、複数のティースが形成されて前記回転子に挿入され、複数の前記ティースのそれぞれの前記回転子に臨む先端部の幅として幅ｔを有し、隣り合う前記ティースの前記先端部の間隔として間隔ｄを有する固定子を含む電動機を適用した圧縮機の組立装置であって、
前記回転子および前記固定子のいずれかに装着されることになるベースと、
前記ベースから幅をもって延在するように前記ベースに取り付けられ、前記回転子と前記固定子とのエアギャップに配置されることになるギャップゲージと
を含むギャップゲージアセンブリを備え、
前記ギャップゲージの前記幅を幅ｂとすると、
前記幅ｂは、前記幅ｔよりも長く設定されており、
前記幅ｂは、ｔ＋ｄ＜ｂ＜ｔ＋２ｄを満たすように設定された、圧縮機の組立装置。
前記ギャップゲージの一端側を中心として前記ギャップゲージを回転可能に前記ベースに支持する取付部を備えた、請求項１記載の圧縮機の組立装置。
シャフトを有する回転子、および、複数のティースが形成されて前記回転子に挿入され、複数の前記ティースのそれぞれの前記回転子に臨む先端部の幅として幅ｔを有し、隣り合う前記ティースの前記先端部の間隔として間隔ｄを有する固定子を含む電動機を適用した圧縮機の組立装置であって、
前記回転子および前記固定子のいずれかに装着されることになるベースと、
前記ベースから幅をもって延在するように前記ベースに取り付けられ、前記回転子と前記固定子とのエアギャップに配置されることになるギャップゲージと
を含むギャップゲージアセンブリを備え、
前記ギャップゲージの前記幅を幅ｂとすると、
前記幅ｂは、前記幅ｔよりも長く設定されており、
前記幅ｂは、ｔ＋２ｄ＜ｂ＜３ｔ＋２ｄを満たすように設定された、圧縮機の組立装置。
前記幅ｂは２ｔ＋２ｄに設定された、請求項３記載の圧縮機の組立装置。
前記回転子の前記シャフトに取り付けられる圧縮部を、前記固定子を収容する容器に固定する固着装置を備えた、請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮機の組立装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧縮機の組立装置を用いた圧縮機の組立方法であって、
前記回転子の前記シャフトに圧縮部を取り付ける工程と、
前記ギャップゲージアセンブリを、前記ギャップゲージが前記エアギャップに配置されることになるように、前記回転子および前記固定子のいずれかに装着する工程と、
前記回転子および前記固定子のいずれかに前記ギャップゲージアセンブリが装着された状態で、前記回転子を前記固定子に挿入する工程と、
前記固定子を収容する容器に前記圧縮部を固定する工程と
前記ギャップゲージアセンブリを取り外す工程と
を備えた、圧縮機の組立方法。
シャフトを有する回転子、および、複数のティースが形成されて前記回転子に挿入され、複数の前記ティースのそれぞれの前記回転子に臨む先端部の幅として幅ｔを有し、隣り合う前記ティースの前記先端部の間隔として間隔ｄを有する固定子を含む電動機と、前記シャフトの一方側を支持する部材を含む回転要素部材とを備えた電動装置の組立装置であって、
前記回転子および前記固定子のいずれかに装着されることになるベースと、
前記ベースから幅をもって延在するように前記ベースに取り付けられ、前記回転子と前記固定子とのエアギャップに配置されることになるギャップゲージと
を含むギャップゲージアセンブリを備え、
前記ギャップゲージの前記幅を幅ｂとすると、
前記幅ｂは、前記幅ｔよりも長く設定されており、
前記幅ｂは、ｔ＋ｄ＜ｂ＜ｔ＋２ｄを満たすように設定された、電動装置の組立装置。
シャフトを有する回転子、および、複数のティースが形成されて前記回転子に挿入され、複数の前記ティースのそれぞれの前記回転子に臨む先端部の幅として幅ｔを有し、隣り合う前記ティースの前記先端部の間隔として間隔ｄを有する固定子を含む電動機と、前記シャフトの一方側を支持する部材を含む回転要素部材とを備えた電動装置の組立装置であって、
前記回転子および前記固定子のいずれかに装着されることになるベースと、
前記ベースから幅をもって延在するように前記ベースに取り付けられ、前記回転子と前記固定子とのエアギャップに配置されることになるギャップゲージと
を含むギャップゲージアセンブリを備え、
前記ギャップゲージの前記幅を幅ｂとすると、
前記幅ｂは、前記幅ｔよりも長く設定されており、
前記幅ｂは、ｔ＋２ｄ＜ｂ＜３ｔ＋２ｄを満たすように設定された、電動装置の組立装置。