JP7031057B2 - 圧縮機の製造方法及び圧縮機の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱かしめによる圧縮機の製造方法及び圧縮機の製造装置に関するものである。

従来、圧縮機は、外郭を形成する容器と、容器の内部に収容され、冷媒を圧縮する圧縮室を有する圧縮機構部と、を備えた構成が知られている。圧縮機構部を容器の内部に固定する方法として、例えば特許文献１には、加熱かしめによる圧縮機の製造方法が開示されている。この圧縮機の製造方法は、外周面に複数の下穴が形成された圧縮機構部を容器の内部に配置し、加熱した容器の外周面に押圧治具を押し当てて、下穴に嵌る凸部を形成する構成である。

特開２００７－３０３３７８号公報

特許文献１の圧縮機の製造方法では、圧縮機構部を容器の内部に隙間嵌めした状態で固定装置に搬送し、固定装置に容器を固定してから、当該容器の外周面を加熱して押圧治具によって凸部を形成する。そのため、搬送している最中の振動によって圧縮機構部が容器の内部で回転し、下穴と押付治具を押し当てる部分との位相がずれるおそれがある。この状態で、加熱した容器の外周面に押圧治具を押し当てると、下穴の周囲に位置する圧縮機構部の外周面に凸部の荷重が加わり、圧縮機構部の歪が増加するおそれがある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、加熱かしめによって圧縮機構部を容器に固定する際に、圧縮機構部が受ける荷重を減少させて、圧縮機構部の歪みを抑制することができ、圧縮機構部を容器に確実に且つ強固に固定することができる、圧縮機の製造方法及び圧縮機の製造装置を提供することを目的とする。

本発明に係る圧縮機の製造方法は、外郭を形成する容器と、前記容器の内部に収容され、冷媒を圧縮する圧縮室を有する圧縮機構部と、を備え、前記容器は、接続口を有し、前記圧縮機構部は、前記接続口に対応する位置に形成された吸入口と、周方向に間隔をあけて形成された複数の固定溝と、を有し、前記吸入口と前記接続口とが共通に挿入された吸入管で接続され、前記容器を外周面側からかしめポンチで押し込み、前記固定溝に凸部が嵌め込まれて前記圧縮機構部が前記容器に固定される圧縮機の製造方法であって、前記吸入管に位置決めピンを挿入して、前記かしめポンチに対する前記固定溝の位置を位置決めする工程と、前記位置決めピンを前記吸入管に挿入した状態で前記固定溝に対応する位置における前記容器の外周面を加熱する工程と、前記位置決めピンを前記吸入管に挿入した状態で加熱した前記容器の外周面に、前記かしめポンチに設けられた押付ピンを押圧し、前記容器の内面に前記固定溝に嵌る前記凸部を形成する工程と、前記凸部を形成した後、前記位置決めピンを前記吸入管から抜き取る工程と、を有し、前記位置決めピンは、外径を拡大させ又は拡大させた外径を元の状態に縮小させるコレット機構を内部に有しており、前記吸入管に挿入された後、外径を拡大させてチャックされ、前記容器の外周面を加熱し、前記容器の外周面に前記押付ピンを押圧して前記凸部を形成した後、拡大させた外径を縮小させて前記吸入管から抜き取られる構成である。
また、本発明に係る圧縮機の製造装置は、上記圧縮機の製造方法に用いられる製造装置であって、前記容器の外周面を加熱する高周波加熱コイルと、加熱された前記容器の外周面を押圧する前記押付ピンを有し、前記容器の内面に前記固定溝に嵌る前記凸部を形成する前記かしめポンチと、前記吸入管及び前記接続口に挿入され、前記かしめポンチに対する前記固定溝の位置を位置決めする前記位置決めピンと、を備えたものである。

本発明によれば、加熱かしめ装置に搬送する際の振動等によって、圧縮機構部が回転して固定溝の位相がずれても、吸入管に位置決めピンを挿入して、固定溝の中心と凸部の中心とを合わせることができる。よって、加熱かしめによって圧縮機構部を容器に固定する際に、固定溝と凸部のズレを矯正することができ、圧縮機構部が受ける荷重を減少させて、圧縮機構部の歪みを抑制することができるので、圧縮機構部を容器に確実に且つ強固に固定することができる。

本発明の実施の形態における圧縮機の内部構造の一部を示した縦断面図である。 図１に示したＡ部を平面的に見た断面であって、上シリンダを容器に固定する前の段階を示した要部拡大図である。 図１に示したＡ部を平面的に見た断面であって、容器に凸部を形成して上シリンダの固定溝へ押し込んだ状態を示した要部拡大図である。 位置がずれた固定溝へ、容器に形成した凸部を押し込んだ状態を示した説明図である。 図１に示したＢ部を平面的に見た断面図である。 図５の状態から吸入管に位置決めピンを挿入した状態を示した断面図である。 吸入管に挿入した位置決めピンの外径を縮小させた状態を模式的に示した横断面図である。 吸入管に挿入した位置決めピンの外径を拡大させて状態を模式的に示した横断面図である。 位置決めピンの要部であって、外径を拡大させた状態を模式的に示した縦断面図である。 位置決めピンの要部であって、外径を縮小させた状態を模式的に示した縦断面図である。 加熱かしめ装置で上シリンダを容器に固定する手順を示した説明図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機の製造方法において使用するパレットの断面図である。 図１２に示したパレットにワークを載せた状態を示した断面図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機の製造方法において使用する加熱かしめ装置の正面図である。 図１４に示したＱ線矢視図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機の製造方法であって、加熱かしめ機構を用いて上シリンダを容器に固定する様子を示した説明図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機の製造方法であって、位置決めピンをワークに挿入する様子を示した説明図である。 図１７に示したＲ矢視図である。 加熱かしめによって生じた荷重により吸入管が変形した状態を示した説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態における圧縮機の内部構造の一部を示した縦断面図である。なお、本実施の形態では、一例としてツインロータリ式圧縮機の製造方法を例に説明する。

圧縮機１００は、図１に示すように、上下に２つの円筒シリンダを有するツインロータリ式圧縮機である。圧縮機１００は、外郭を形成する容器１の内部に、圧縮機構部１０１が設けられている。圧縮機構部１０１は、上シリンダ１０２と、下シリンダ１０３と、スペーサー１０４と、副軸受１０５と、主軸受１０６と、クランクシャフト１０７と、を有しており、容器１の内部に設けられた図示省略の電動機によって駆動する。

上シリンダ１０２と下シリンダ１０３は、それぞれ圧縮室を形成する。スペーサー１０４は、上シリンダ１０２と下シリンダ１０３との間に設けられて２つの圧縮室を分離すると共に、該圧縮室を密閉するものである。副軸受１０５は、上シリンダ１０２の上面に設けられ、上シリンダ１０２の圧縮室を密閉するものである。主軸受１０６は、下シリンダ１０３の下面に設けられ、下シリンダ１０３の圧縮室を密閉するものである。クランクシャフト１０７は、上シリンダ１０２、下シリンダ１０３、スペーサー１０４、副軸受１０５及び主軸受１０６を貫通させて設けられている。圧縮室の内部では、電動機でクランクシャフト１０７を回転させることによって、冷媒ガスが圧縮される。圧縮される冷媒ガスは、容器１に設けられた接続口１０８と、上シリンダ１０２に設けられた吸入口１０９とを接続する吸入管１１０を通じて、容器１の外部から上シリンダ１０２の圧縮室に供給される。なお、図１では省略しているが、圧縮される冷媒ガスは、容器１に設けられたもう一つの接続口と、下シリンダ１０３に設けられた吸入口とを接続する吸入管を通じて、容器１の外部から下シリンダ１０３の圧縮室にも供給される。

次に、上シリンダ１０２を容器１に固定する方法について説明する。上シリンダ１０２は、容器１に固定される前に、容器１に対して隙間嵌め状態にある。隙間嵌めとは、上シリンダ１０２の外径が容器１の内径と同等以下であり、互いの真円度を考慮しても、上シリンダ１０２と容器１が接触しない嵌め合いを意味する。外径とは、直交する２ヶ所又は当該２ヶ所を含む３ヶ所以上で測定される外径の平均値を言うことが多い。内径も同様である。上シリンダ１０２の外周面には、固定溝１２０が形成されている。上シリンダ１０２は、固定溝１２０に位置する部分において、容器１を外周面側から押し込んで形成された凸部１２３が固定溝１２０に嵌め込まれることにより、容器１に固定される。

図２は、図１に示したＡ部を平面的に見た断面であって、上シリンダを容器に固定する前の段階を示した要部拡大図である。図２に示すように、上シリンダ１０２は、容器１の内周面に固定される固定部３を有している。固定部３は、２つを１組とした固定溝１２０と、２つの固定溝１２０に挟まれた凸部１２０ａと、を有し、上シリンダ１０２の外周面の部分的な領域をいう。２つの固定溝１２０は、近接させて形成されている。固定部３は、上シリンダ１０２の周方向において、ほぼ等ピッチの間隔で３ヶ所に設けられている。つまり、固定溝１２０は、全部で６つ形成されている。

図３は、図１に示したＡ部を平面的に見た断面であって、容器に凸部を形成して上シリンダの固定溝へ押し込んだ状態を示した要部拡大図である。上シリンダ１０２は、加熱かしめにより、容器１へ固定される。加熱かしめは、先ず、固定溝１２０の周辺に位置する容器１の外周面を局所的に加熱する。そして、２つの押付ピン１２１を備えたかしめポンチ１２２を、固定溝１２０が位置する容器１の外周面に押し付ける。押付ピン１２１は、円柱状で先端が平面であり、固定溝１２０の内径と等しい外径であるか、固定溝１２０の内径よりも僅かに小さい外径で構成されている。容器１の内面には、固定溝１２０に入り込む２つの凸部１２３が形成され、かしめ点が２点形成される。この２点のかしめ点をかしめ部と呼ぶ。かしめ部は、上シリンダ１０２の外周面の３ヶ所でほぼ同時に形成する。なお、かしめ部は、一定間隔をおいて１カ所ずつ形成してもよい。

ところで、加熱かしめは、加熱かしめ装置により行われる。加熱かしめを行う前の圧縮機１００は、容器１に内包した上シリンダ１０２を隙間嵌めした状態で、加熱かしめ装置に搬送される。このとき、上シリンダ１０２は、搬送時に発生した振動等によって、クランクシャフト１０７を中心に回転することがある。つまり、上シリンダ１０２に形成された固定溝１２０の位置が、搬送前の位置からずれる事態が生じる。

図４は、位置がずれた固定溝へ、容器に形成した凸部を押し込んだ状態を示した説明図である。点線は、２つの固定溝１２０間の中心線Ｘを示している。一点鎖線は、２つの押付ピン１２１間の中心線Ｙを示している。加熱かしめは、２つの固定溝１２０間の中心線Ｘと、２つの押付ピン１２１間の中心線Ｙが、両方とも同一直線上に乗った状態で行うことにより、上シリンダ１０２への荷重を最小にしつつ、上シリンダ１０２を容器１に固定することができる。しかし、図４に示すように、２つの固定溝１２０間の中心線Ｘと、２つの押付ピン１２１間の中心線Ｙが、ずれている状態で、かしめポンチ１２２を容器１の外周面に押し付けると、固定溝１２０の周囲に位置する上シリンダ１０２の外周面に凸部１２３が押し付けられ、その荷重によって上シリンダ１０２の歪が増大する。

上記したように、上シリンダ１０２に発生する歪を抑えるためには、２つの固定溝１２０間の中心線Ｘと、２つの押付ピン１２１間の中心線Ｙとが、同一直線上に乗っている必要がある。一方、加熱かしめ装置に搬送された圧縮機１００は、加熱かしめ装置に設置されたかしめポンチ１２２に対して、容器１の高さ及び周方向が常に一定の位置となるよう位置決めされる。つまり、容器１に形成される凸部１２３は、常に同じ高さ位置及び同じ円周位置に形成される。そのため、２つの固定溝１２０間の中心線Ｘと、２つの押付ピン１２１間の中心線Ｙとを、同一直線上に配置するためには、固定溝１２０の位置を凸部１２３に合わせる必要がある。

固定溝１２０は、上シリンダ１０２の外周面において、吸入口１０９から周方向に一定の角度で形成されている。また、凸部１２３は、容器１の接続口１０８から周方向に一定の角度に形成される。吸入口１０９から固定溝１２０までの角度と接続口１０８から凸部１２３までの角度は等しい。そのため、吸入口１０９と接続口１０８の位置が合えば、自ずと固定溝１２０と凸部１２３の位置が合うことになる。固定溝１２０の位置と凸部１２３の位置は、上シリンダ１０２の外周面と容器１の外周面にそれぞれ周方向に１２０°間隔で形成されるため、３ヶ所のうち１ヶ所を合わせれば、その他２ヶ所も自動的に合うことになる。

図５は、図１に示したＢ部を平面的に見た断面図である。図６は、図５の状態から吸入管に位置決めピンを挿入した状態を示した断面図である。図１及び図５に示すように、吸入口１０９と接続口１０８は、吸入管１１０で接続されている。吸入管１１０は、中心線が圧縮機構部１０１の中心部に向くように設けられている。吸入管１１０は、上シリンダ１０２及び容器１と比べて剛性が低い。そのため、吸入管１１０は、加熱かしめ装置へ搬送する際の振動等で上シリンダ１０２が回転した際に、上シリンダ１０２の回転に引っ張られてしまい、上シリンダ１０２の中心方向に対してずれが生じてしまうおそれがある。吸入管１１０のずれを修正するためには、加熱かしめ装置への搬送が終了してから吸入口１０９と接続口１０８の位置決めをする必要がある。そこで、本実施の形態では、図６に示すように、吸入管１１０に位置決めピン１２４を挿入して、吸入口１０９と接続口１０８の位置決めを行う。したがって、吸入口１０９の中心線と、接続口１０８の中心線は、互いに位置が合い、上シリンダ１０２の中心を通る。よって、２つの固定溝１２０間の中心線Ｘと、２つの押付ピン１２１間の中心線Ｙとが、同一直線上に乗る。

図７は、吸入管に挿入した位置決めピンの外径を縮小させた状態を模式的に示した横断面図である。図８は、吸入管に挿入した位置決めピンの外径を拡大させて状態を模式的に示した横断面図である。図９は、位置決めピンの要部であって、外径を拡大させた状態を模式的に示した縦断面図である。図１０は、位置決めピンの要部であって、外径を縮小させた状態を模式的に示した縦断面図である。

位置決めピン１２４の外径は、図７に示すように、吸入管１１０の内径より小さい。そして、位置決めピン１２４の外周面は、図７～図１０に示すように、厚さ約１．０ｍｍのゴム１２５で覆われている。また、位置決めピン１２４は、内部にコレット機構４を備えている。コレット機構４は、図９及び図１０に示すように、圧縮空気の吸引又は封入によって動作するピストン１２６と、ピストン１２６の動作に連動して動作する楔部１２８と、ピストン１２６と楔部１２８を繋ぐシャフト１２７と、を有している。位置決めピン１２４は、図７及び図９に示す状態から圧縮空気を吸引することでピストン１２６が動作し、該ピストン１２６の動作に連動して楔部１２８が動作して、図８及び図１０に示すように、外径が拡がる。一方、位置決めピン１２４は、図８及び図１０に示す状態から圧縮空気を封入することでピストン１２６が動作し、該ピストン１２６の動作に連動して楔部１２８が動作して、図７及び図９に示すように、外径が小さくなって元の状態に戻る。

位置決めピン１２４は、コレット機構４によって外径が拡がると、ゴム１２５が吸入管１１０の内面に当接してチャックされる。吸入管１１０は、位置決めピン１２４がチャックされたときの把持力によって、中心線が位置決めピン１２４の中心線と同一直線上となるように位置が調整される。この結果、吸入口１０９の中心線と、接続口１０８の中心線は、吸入管１１０に従って微調整され、上シリンダ１０２の中心に向かって同一直線上に並ぶ。

このように、本実施の形態に係る圧縮機の製造方法では、上シリンダ１０２へ荷重を極力かけない状態で加熱かしめを行うために、位置決めピン１２４が吸入管１１０に挿入された状態とし、吸入口１０９と接続口１０８を位置決めし続けた状態で、上シリンダ１０２を容器１に固定する。

次に、図１１に基づいて、加熱かしめ装置で上シリンダを容器に固定する手順を簡潔に説明する。図１１は、加熱かしめ装置で上シリンダを容器に固定する手順を示した説明図である。先ず、加熱かしめ装置内に圧縮機を搬送する（Ｓ１０１）。そして、位置決めピン１２４を吸入管１１０に挿入し（Ｓ１０２）、位置決めピン１２４から圧縮空気を吸入してコレット機構４を起動させる（Ｓ１０３）。これにより、吸入口１０９と接続口１０８が位置決めされる。そして、固定溝１２０の周辺における容器１の外周面を局所的に加熱する（Ｓ１０４）。押付ピン１２１を備えるかしめポンチ１２２を、加熱した容器１の外周面に押し付けて凸部１２３を形成し、凸部１２３を固定溝１２０へ押し込んで、上シリンダ１０２を容器１に固定する（Ｓ１０５）。凸部１２３の押し込みが完了した後、位置決めピン１２４の内部に圧縮空気を封入して、位置決めピン１２４を元の状態に戻し（Ｓ１０６）、位置決めピン１２４を容器１から引き抜く（Ｓ１０７）。

なお、位置決めピン１２４の外径を拡縮する機構は、図示したコレット機構４に限定されない。例えば、圧縮空気で直接拡縮する機構、エアシリンダの駆動によって拡縮する機構、油圧シリンダの駆動によって拡縮する機構等でもよい。

また、位置決めピン１２４の外径を、吸入管１１０の内径と等しいか又は僅かに小さくした場合には、コレット機構４等を使って位置決めピン１２４を拡げなくても吸入口１０９と接続口１０８の位置決めを行うこともできる。この場合において、吸入口１０９と接続口１０８の位置決めをするには、位置決めピン１２４を吸入管１１０に挿入した後、当該位置決めピン１２４を接続口１０８の左右の内壁に合わせるよう左右に移動させる。但し、位置決めピン１２４を挿入した状態で、上シリンダ１０２を容器１に固定するため、当該固定を行った際に発生する容器１及び上シリンダ１０２の歪によって、吸入口１０９及び接続口１０８などの真円度が悪化する場合がある。その結果、吸入管１１０が内側に潰されて位置決めピン１２４が固定されてしまい、位置決めピン１２４が抜けなくなる可能性がある。

更に、位置決めピン１２４の外周部にゴム１２５を設けることなく、位置決めピン１２４を拡げて吸入口１０９と接続口１０８の位置決めを行うことができる。しかし、この場合、コレット機構４によって位置決めピン１２４を拡げて位置決めを行った際に、位置決めピン１２４の力によって、吸入管１１０、吸入口１０９及び接続口１０８が変形してしまうおそれがあり、圧縮機１００の性能低下及び長期的な信頼性に欠けることに繋がる。

次に、図１２～図１９に基づいて、容器１を局所的に加熱してかしめ部を形成する際に、圧縮機１００を位置決めするための加熱かしめ装置について説明する。なお、以下において、組み立てられる圧縮機１００をワークという。圧縮機１００の組み立て途中では、パレットという架台の上にワークが常時置かれる。

図１２は、本発明の実施の形態に係る圧縮機の製造方法において使用するパレットの断面図である。図１３は、図１２に示したパレットにワークを載せた状態を示した断面図である。パレット２００は、図１２に示すように、パレット基盤２０１と、台座２０２と、ワーク受けリング２０３と、コレット機構を備えるクランクシャフト受け軸２０４と、を備えている。パレット基盤２０１の上面には、台座２０２が載置されている。そして、台座２０２の上面には、ワーク受けリング２０３と、クランクシャフト受け軸２０４が載置されている。

ワーク受けリング２０３は、図１３に示すように、ワーク２０５の高さを所定の位置に合わせるために、台座２０２とワーク２０５の間に介在している。異なる高さの圧縮機に対しては、機種ごとにワーク受けリング２０３を交換することで、加熱かしめ装置２１０に対する吸入管１１０の高さを常に一定に確保でき、装置の共有化を図ることができる。

ワーク２０５は、図１３に示すように、軸線方向の上下に圧縮室を２つ有するツインロータリ圧縮機である。容器１の内部には、圧縮機構部１０１と電動機１２９が設けられている。圧縮機構部１０１は、上シリンダ１０２が容器１に固定されていない状態で設けられている。電動機１２９は、加熱かしめ装置に搬送される前の工程で図示省略の他の装置によって容器１の内壁面に焼嵌め固定された固定子１２９ａを有している。固定子１２９ａの外径は、容器１の内径よりわずかに大きい。

クランクシャフト受け軸２０４は、図１３に示すように、圧縮空気の排出又は封入によって固定子１２９ａをチャック又はアンチャックすることができる。そのため、固定子１２９ａは、圧縮空気が排出された状態であればパレット２００に対して固定され、圧縮空気が封入された状態であれば固定が解除される。すなわち、容器１は、圧縮空気が排出された状態であればパレット２００に対して固定される。

上シリンダ１０２の外周面には、上記したように固定部３がほぼ１２０°の等ピッチで３ヶ所に設けられており、計６点の固定溝１２０が設けている。また、上シリンダ１０２には、径方向における外周面と内周面を貫通する吸入口１０９が設けられている。

実際の完成品である圧縮機１００では、上シリンダ１０２が下部に配置され、電動機１２９が上部に配置される。しかし、加熱かしめ装置に投入される組立途中のワーク２０５は、図１３に示すように、上シリンダ１０２が電動機１２９の上部にあるような反転した状態である。なお、上シリンダ１０２に電動機１２９で発生する駆動力を伝達するクランクシャフト１０７には、この工程までにおいて回転子が固定されていない。

図１４は、本発明の実施の形態に係る圧縮機の製造方法において使用する加熱かしめ装置の正面図である。図１５は、図１４に示したＱ線矢視図である。図１３に示したワーク２０５が乗ったパレット２００は、図１４に示した加熱かしめ装置２１０の下部２１１へと搬送され、リフトアップ機構２１２によって加熱かしめ装置２１０の上部に位置する加熱かしめ機構２１３へとリフトアップされる。リフトアップ機構２１２は、ワーク２０５が乗ったパレット２００を加熱かしめ機構２１３の高さまで上昇させ、パレット２００の位置を調整することで、押付ピン１２１に対するワーク２０５の容器１の位置を設定する機構である。つまり、リフトアップ機構２１２によって、加熱かしめ機構２１３に対するパレット２００の位置調整と位置決めが行われる。その結果、加熱かしめ機構２１３に対するワーク２０５の位置決め、すなわち押付ピン１２１によって形成される凸部１２３の位置が決められることになる。

リフトアップ機構２１２は、パレット２００を囲うように４本配置された位置決めシャフト２１４と、位置決めシャフト２１４に対応する位置に配置された４つ位置決めブッシュ２１５と、プレート２１６と、を有している。プレート２１６は、パレット２００の底面を支えるものである。プレート２１６の上面には、位置決めシャフト２１４と、パレット２００を加熱かしめ装置２１０の下部２１１から加熱かしめ機構２１３へと上昇させるための上昇ピン２１７が設けられている。加熱かしめ装置２１０に搬送されたパレット２００は、上昇ピン２１７の直上に配置され、リフトアップ機構２１２の作動によって加熱かしめ機構２１３へと上昇する。このとき、リフトアップ機構２１２は、プレート２１６を上昇させることで、パレット２００が乗った上昇ピン２１７と位置決めシャフト２１４を上昇させる。リフトアップ機構２１２は、上昇した位置決めシャフト２１４が、位置決めブッシュ２１５に当たることでプレート２１６の上昇を止める。上昇が完了し、位置決めされたワーク２０５は、エアシリンダ２１８とガイド２１９によって往復動する押さえシャフト２２０で上部が押圧されて固定される。

リフトアップ機構２１２の上昇が停止した状態において、パレット２００上のワーク２０５が加熱かしめ機構２１３に対して正規の高さとなるように、位置決めシャフト２１４の長さが設定されている。正規の高さとは、上シリンダ１０２の外周面の固定溝１２０の高さを、加熱かしめ機構２１３の押付ピン１２１に合わせることができる高さをいう。これにより、加熱かしめ機構２１３に対するワーク２０５の高さ位置が決定される。

この際、位置決めシャフト２１４と位置決めブッシュ２１５は、パレット２００の周囲を囲うように、互いの端面が接触する。そのため、プレート２１６は、上昇するときに傾きが生じたとしても、上昇が停止したときに水平となる。つまり、パレット２００及びワーク２０５は、加熱かしめ機構２１３に対して傾くことがなく水平となる。なお、位置決めシャフト２１４及び位置決めブッシュ２１５の数は、それぞれ４本に限定されない。位置決めシャフト２１４及び位置決めブッシュ２１５は、それぞれ２本以上あれば、プレート２１６を上昇させることができる。但し、プレート２１６を水平にするためには、パレット２００の周囲を囲うように、位置決めシャフト２１４及び位置決めブッシュ２１５をそれぞれ３本以上設けることが好ましい。

加熱かしめを行う際、容器１の円周方向の３ヶ所に、同時にかつ同じ押付力を作用させればワーク２０５にモーメントが作用しない。しかし、ワーク２０５のばらつき又は加熱かしめ装置２１０の制御のばらつき等により、同時にかつ同じ押付力を作用させることは難しい。特に時間的なずれが起こった場合、３ヶ所のうち最初の１箇所目の固定でワーク２０５の固定溝１２０と押付ピン１２１の位置がずれてしまうことが起こり得る。そのため、図１４及び図１５に示すように、加熱かしめ機構２１３では、かしめポンチ１２２の押付力を、ワーク２０５の固定位置とは反対側で受ける円柱形のバックアップシャフト２２１を備えている。

バックアップシャフト２２１は、フランジ２２２に固定されている。フランジ２２２は、先端に押付ピン１２１を有するかしめポンチ１２２が取り付けられたかしめ側フランジ２２３と、４本のリンクシャフト２２４に連結されている。かしめ側フランジ２２３には、かしめポンチ１２２を高速で往復動させるサーボプレス２２５が固定されている。

図１５に示すように、加熱かしめ装置２１０は、３台の加熱かしめ機構２１３を有している。各加熱かしめ機構２１３は、かしめポンチ１２２及びバックアップシャフト２２１を中心に、これらを囲うようにして４本のリンクシャフト２２４を保有している。加熱かしめ機構２１３は、かしめポンチ１２２及びバックアップシャフト２２１が３台とも同じ高さなので、各々のリンクシャフト２２４の間隔を異ならせ、上下に交差させるように配置している。そのため、フランジ２２２とかしめ側フランジ２２３の大きさは、３台の加熱かしめ装置２１０で異なっている。例えば３台の加熱かしめ機構２１３のうち、４本のリンクシャフト２２４の間隔が最も小さく、中央に配置される４本のリンクシャフト２２４を保有する加熱かしめ機構は、フランジ２２２及びかしめ側フランジ２２３が最も小さい。

３台の加熱かしめ機構２１３は、図１４に示すように、フランジ２２２と、かしめ側フランジ２２３と、が一体的にエアシリンダ２２６とガイド２２７により、リンクシャフト２２４の延在方向に往復動できる構成である。加熱かしめ機構２１３は、エアシリンダ２２６のガイド２２７による直動によって３方向から前進させたバックアップシャフト２２１を、リフトアップされたワーク２０５に接触させる。加熱かしめ機構２１３は、３台のバックアップシャフト２２１を同時に動かし、当該バックアップシャフト２２１をワーク２０５に同時に接触させることが、製造時間を短縮させる上で好ましい。なお、加熱かしめ機構２１３は、３台のバックアップシャフト２２１を１つずつ順にワーク２０５に接触させてもよい。この場合、押さえシャフト２２０による押圧によってワーク２０５が固定されているので、ワーク２０５が位置ずれを起こすことはない。また、バックアップシャフト２２１は、ワーク２０５との接触面である先端面を平面としてもよいが、ワーク２０５である容器１の外周面とほぼ同一の曲面上に形成されていれば、容器１の外周面との接触面積が大きくなり、確実に押付力を受けられる。

図１６は、本発明の実施の形態に係る圧縮機の製造方法であって、加熱かしめ機構を用いて上シリンダを容器に固定する様子を示した説明図である。容器１と上シリンダ１０２は、ワーク２０５が加熱かしめ装置２１０に搬送される前の工程において、図示されない別の装置により、接続口１０８と吸入口１０９に吸入管１１０が打ち込まれて接続されている。図１６に示すように、固定溝１２０は、周方向に１２０°の等ピッチで形成されている。また、かしめポンチ１２２及びバックアップシャフト２２１は、周方向に１２０°の等ピッチで設置されている。

ここで、図１６に示すように、吸入口１０９の近辺に位置するかしめポンチ１２２を第１ポンチ１２２ａ、吸入口１０９とほぼ反対側のかしめポンチ１２２を第２ポンチ１２２ｂ、残りのかしめポンチ１２２を第３ポンチ１２２ｃとする。また、各かしめポンチ１２２に対応したバックアップシャフト２２１を第１バックアップ２２１ａ、第２バックアップ２２１ｂ、第３バックアップ２２１ｃとする。第１ポンチ１２２ａと第２バックアップ２２１ｂとの間には、位置決めピン１２４が設けられている。

図１７は、本発明の実施の形態に係る圧縮機の製造方法であって、位置決めピンをワークに挿入する様子を示した説明図である。図１８は、図１７に示したＲ矢視図である。図１７及び図１８に示すように、位置決めピン１２４は、例えば厚さが１９ｍｍ程度、横幅２５ｍｍ程度のプレート２３５に取り付けられている。プレート２３５は、加熱かしめ装置２１０の天板２に取り付けられたエアスライドテーブル２３６に取り付けられている。エアスライドテーブル２３６は、位置決めピン１２４を図１７に示す左右方向にスライドさせ、位置決めピン１２４をワーク２０５の吸入管１１０へ挿入させるものである。

図１７に示した位置決めピン１２４は、ワーク２０５にバックアップシャフト２２１が接触した後に、吸入管１１０に挿入される。挿入された位置決めピン１２４は、圧縮空気の吸引によって内部のコレット機構４が作動し、図７及び図９に示す状態から図８及び図１０に示す状態になるように、中心から上下左右の４方に拡大する。拡大した位置決めピン１２４は、周囲に取り付けられたゴム１２５を介して、吸入管１１０を内側からチャックし、吸入管１１０で接続された吸入口１０９及び接続口１０８の中心と、上シリンダ１０２の中心と、を同一直線上に配置させる。すなわち、固定溝１２０の中心と、押付ピン１２１の中心と、が同一直線上に配置されて、ワーク２０５が位置決めされる。

位置決めされたワーク２０５は、図１４に示す高周波加熱コイル２２８によって固定部周辺を局所加熱される。高周波加熱コイル２２８は、垂直エアシリンダ２２９と垂直ガイド２３０を作用させることで、ワーク２０５の容器１に向けて下降する。そして、高周波加熱コイル２２８は、水平エアシリンダ２３１と水平ガイド２３２を作用させることで、容器１の半径方向に向かって前進する。

高周波加熱コイル２２８は、保持具２３３によって固定されている。高周波加熱コイル２２８は、容器１の半径方向の移動に際し、容器１との間に所定の距離を保つ当て止め機構２３４を備えている。高周波加熱コイル２２８は、当て止め機構２３４が容器１と接触するまで移動することで、容器１の外周面との間に所定の距離が確保された状態で位置決めされる。高周波加熱コイル２２８を容器１の半径方向に移動させる理由は、容器１の寸法にばらつきがあり、高周波加熱コイル２２８を下降させるだけでは、３つの高周波加熱コイル２２８が常にワーク２０５に対して所定の距離を確保することが難しいからである。

高周波加熱コイル２２８は、容器１に当て止め機構２３４を接触させて、容器１との間に所定の距離を確保することができるので、容器１の外周面を基準として位置を決定することができる。そのため、高周波加熱コイル２２８は、容器１の寸法のばらつきの影響を受けずに、常に容器１との間に、所定の距離を確保できるし、外径の異なる容器１へも適用可能となるので汎用性に優れる。なお、高周波加熱コイル２２８は、当て止め機構２３４を用いなくてもよく、容器１の外周面を基準とすることができれば、例えば赤外線などを使った非接触の方法を用いて位置決めしてもよい。

３台の加熱かしめ機構２１３は、それぞれ高周波加熱コイル２２８を有しており、高周波加熱コイル２２８の移動が同時に行われ、容器１との間に所定の距離を確保された時点で、高周波加熱コイル２２８に電力が供給され、流れる電流によって容器１に局所加熱を行う。加熱かしめ機構２１３は、容器１の加熱範囲を所定の温度まで加熱すると、高周波加熱コイル２２８を容器１から離す。加熱かしめ機構２１３は、所定の温度まで容器１を加熱した後、容器１の熱が冷めないうちに、サーボプレス２２５を稼働して前進させる。容器１の熱が冷めないうちとは、例えば加熱完了後１秒以内である。そして、サーボプレス２２５を稼働させてかしめポンチ１２２を容器１に向けて前進させると、かしめポンチ１２２の先端に設けた押付ピン１２１によって容器１に押付力が付与され、凸部１２３が形成されることで、上シリンダ１０２の固定溝１２０との間で加熱かしめが行われる。加熱かしめが完了したら、サーボプレス２２５を後退させ、かしめポンチ１２２の押付ピン１２１を容器１から離間させる。冷却後の容器１の熱収縮によって、２つの固定溝１２０の中間に向かって挟み込み力が発生する。これを３台の加熱かしめ機構２１３で同時に実施し、等ピッチで３ヶ所に挟み込み力を発生させることにより、容器１に対する上シリンダ１０２の固定が達成される。

図１９は、加熱かしめによって生じた荷重により吸入管が変形した状態を示した説明図である。加熱かしめ終了後は、位置決めのために挿入していた位置決めピン１２４を吸入管１１０から抜く必要がある。加熱かしめの際に上シリンダ１０２にかかる荷重は、上記した上シリンダ１０２の位置決めによって低減されるがゼロになることはない。そのため、上シリンダ１０２には、加熱かしめの実施時にわずかばかり荷重が掛かり、歪が生じる場合がある。上シリンダ１０２に生じた歪は、上シリンダ１０２の外径及び内径、吸入口１０９等を歪ませる。図１９に示すように、この歪によって吸入管１１０が変形し、コレット機構４によって吸入管１１０を内側からチャックしている位置決めピン１２４の内径側に応力がかかる。位置決めピン１２４は、内径側にかかった応力によって、吸入管１１０から抜けにくくなってしまう。しかし、位置決めピン１２４は、コレット機構４に圧縮空気を封入することによって、吸入管１１０からアンチャックされて容易に抜くことができる。

以上のように、本実施の形態に係る圧縮機の製造方法は、吸入管１１０に位置決めピン１２４を挿入して、凸部１２３に対する固定溝１２０の位置を位置決めする工程と、固定溝１２０に対応する位置における容器１の外周面を加熱する工程と、加熱した容器１の外周面に押付ピン１２１を押圧し、容器１の内面に固定溝１２０に嵌る凸部１２３を形成する工程と、凸部１２３を形成した後、位置決めピン１２４を吸入管１１０から抜き取る工程と、を有する。つまり、本実施の形態に係る圧縮機の製造方法によれば、加熱かしめ装置２１０に搬送する際の振動等によって、圧縮機構部１０１が回転して固定溝１２０の位相がずれても、吸入管１１０に位置決めピン１２４を挿入して、固定溝１２０の中心と凸部１２３の中心とを合わせることができる。よって、加熱かしめによって圧縮機構部１０１を容器１に固定する際に、固定溝１２０と凸部１２３のズレを矯正することができ、圧縮機構部１０１が受ける荷重を減少させて、圧縮機構部１０１の歪みを抑制することができるので、圧縮機構部１０１を容器１に確実に且つ強固に固定することができる。また、本実施の形態における製造方法によって製造された圧縮機１００は、長期的な使用に対しても、稼働中に発生する過剰な力に耐えることができ、内蔵部品のがたつきによる騒音及び振動の増加などの不具合が生じない高性能で信頼性の高い圧縮機を実現できる。

また、位置決めピン１２４は、外径を拡大させ又は拡大させた外径を元の状態に縮小させるコレット機構４を内部に有しており、吸入管１１０に挿入された後、外径を拡大させてチャックされ、容器１の外周面を加熱して、凸部１２３を形成した後、拡大させた外径を縮小させて吸入管１１０から抜き取られる。よって、本実施の形態に係る圧縮機の製造方法では、位置決めピン１２４の外径を拡大させることによって、凸部１２３に対する固定溝１２０の位置を精度良く位置決めすることができ、固定溝１２０の中心と凸部１２３の中心とを確実に合わせることができる。また、加熱かしめ後は、拡大させた外径を元の状態に縮小させることで、容易に抜き取ることができる。

コレット機構４は、圧縮空気の吸引又は封入によって動作するピストン１２６と、ピストン１２６の動作に連動して動作し、位置決めピン１２４の外径を拡大させ又は拡大させた外径を元の状態に縮小させる楔部１２８と、を有している。位置決めピン１２４は、圧縮空気を吸引することにより動作するピストン１２６に楔部１２８が連動して外径が拡大し、圧縮空気を封入することにより動作するピストン１２６に楔部１２８が連動して拡大させた外径を元の状態に縮小させる構成である。よって、本実施の形態に係る圧縮機の製造方法では、コレット機構４が簡易な構造なので、位置決めピン１２４の外径を拡大させ又は拡大させた外径を元の状態に縮小させる作業が容易であり、製造作業の作業性を高めることができる。

以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば圧縮機１００は、上述した内容に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。また、圧縮機１００は、ツインロータリ式圧縮機に限定されず、例えばシングルロータリ式圧縮機又はスクロール圧縮機等でも、同様に実施することができる。要するに、本発明は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。

１ 容器、２ 天板、３ 固定部、４ コレット機構、１００ 圧縮機、１０１ 圧縮機構部、１０２ 上シリンダ、１０３ 下シリンダ、１０４ スペーサー、１０５ 副軸受、１０６ 主軸受、１０７ クランクシャフト、１０８ 接続口、１０９ 吸入口、１１０ 吸入管、１２０ 固定溝、１２０ａ 凸部、１２１ 押付ピン、１２２ かしめポンチ、１２２ａ 第１ポンチ、１２２ｂ 第２ポンチ、１２２ｃ 第３ポンチ、１２３ 凸部、１２４ 位置決めピン、１２５ ゴム、１２６ ピストン、１２７ シャフト、１２８ 楔部、１２９ 電動機、１２９ａ 固定子、２００ パレット、２０１ パレット基盤、２０２ 台座、２０３ ワーク受けリング、２０４ クランクシャフト受け軸、２０５ ワーク、２１０ 加熱かしめ装置、２１１ 下部、２１２ リフトアップ機構、２１３ 加熱かしめ機構、２１４ 位置決めシャフト、２１５ 位置決めブッシュ、２１６ プレート、２１７ 上昇ピン、２１８ エアシリンダ、２１９ ガイド、２２０ 押さえシャフト、２２１ バックアップシャフト、２２１ａ 第１バックアップ、２２１ｂ 第２バックアップ、２２１ｃ 第３バックアップ、２２２ フランジ、２２３ かしめ側フランジ、２２４ リンクシャフト、２２５ サーボプレス、２２６ エアシリンダ、２２７ ガイド、２２８ 高周波加熱コイル、２２９ 垂直エアシリンダ、２３０ 垂直ガイド、２３１ 水平エアシリンダ、２３２ 水平ガイド、２３３ 保持具、２３４ 当て止め機構、２３５ プレート、２３６ エアスライドテーブル。

Claims (5)

1. 外郭を形成する容器と、前記容器の内部に収容され、冷媒を圧縮する圧縮室を有する圧縮機構部と、を備え、
   前記容器は、接続口を有し、
   前記圧縮機構部は、前記接続口に対応する位置に形成された吸入口と、周方向に間隔をあけて形成された複数の固定溝と、を有し、
   前記吸入口と前記接続口とが共通に挿入された吸入管で接続され、前記容器を外周面側からかしめポンチで押し込み、前記固定溝に凸部が嵌め込まれて前記圧縮機構部が前記容器に固定される圧縮機の製造方法であって、
   前記吸入管に位置決めピンを挿入して、前記かしめポンチに対する前記固定溝の位置を位置決めする工程と、
   前記位置決めピンを前記吸入管に挿入した状態で前記固定溝に対応する位置における前記容器の外周面を加熱する工程と、
   前記位置決めピンを前記吸入管に挿入した状態で加熱した前記容器の外周面に、前記かしめポンチに設けられた押付ピンを押圧し、前記容器の内面に前記固定溝に嵌る前記凸部を形成する工程と、
   前記凸部を形成した後、前記位置決めピンを前記吸入管から抜き取る工程と、を有し、
   前記位置決めピンは、外径を拡大させ又は拡大させた外径を元の状態に縮小させるコレット機構を内部に有しており、前記吸入管に挿入された後、外径を拡大させてチャックされ、前記容器の外周面を加熱し、前記容器の外周面に前記押付ピンを押圧して前記凸部を形成した後、拡大させた外径を縮小させて前記吸入管から抜き取られる構成である、圧縮機の製造方法。
2. 前記コレット機構は、
   圧縮空気の吸引又は封入によって動作するピストンと、
   前記ピストンの動作に連動して動作し、前記位置決めピンの外径を拡大させ又は拡大させた外径を元の状態に縮小させる楔部と、を有しており、
   前記位置決めピンは、圧縮空気を吸引することにより動作する前記ピストンに前記楔部が連動して外径が拡大し、圧縮空気を封入することにより動作する前記ピストンに前記楔部が連動して拡大させた外径を元の状態に縮小させる構成である、請求項１に記載の圧縮機の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載した圧縮機の製造方法に用いられる製造装置であって、
   前記容器の外周面を加熱する高周波加熱コイルと、
   加熱された前記容器の外周面を押圧する前記押付ピンを有し、前記容器の内面に前記固定溝に嵌る前記凸部を形成する前記かしめポンチと、
   前記吸入管及び前記接続口に挿入され、前記かしめポンチに対する前記固定溝の位置を位置決めする前記位置決めピンと、を備えた、圧縮機の製造装置。
4. 接続口を有する容器と、
   前記容器の内部に収容され、冷媒を圧縮する圧縮室を有する圧縮機構部と、を備え、
   前記圧縮機構部は、前記接続口に対応する位置に形成された吸入口と、周方向に間隔をあけて形成された複数の固定溝と、を有しており、
   前記吸入口と前記接続口とが共通に挿入された吸入管で接続され、前記容器を外周面側から押し込み、前記固定溝に凸部が嵌め込まれて前記圧縮機構部が前記容器に固定された圧縮機の製造装置であって、
   前記容器の外周面を加熱する高周波加熱コイルと、
   加熱された前記容器の外周面を押圧する押付ピンを有し、前記容器の内面に前記固定溝に嵌る前記凸部を形成するかしめポンチと、
   外径を拡大させ又は拡大させた外径を元の状態に縮小させるコレット機構を内部に有しており、前記吸入管に挿入されて前記かしめポンチに対する前記固定溝の位置を位置決めし、前記圧縮機構部が前記容器に固定された後に前記吸入管から抜き取られる位置決めピンと、を備えた、圧縮機の製造装置。
5. 前記コレット機構は、
   圧縮空気の吸引又は封入によって動作するピストンと、
   前記ピストンの動作に連動して動作し、前記位置決めピンの外径を拡大させ又は拡大させた外径を元の状態に縮小させる楔部と、を有しており、
   圧縮空気を吸引することにより動作する前記ピストンに前記楔部が連動して前記位置決めピンの外径が拡大し、圧縮空気を封入することにより動作する前記ピストンに前記楔部が連動して拡大させた前記位置決めピンの外径を元の状態に縮小させる構成である、請求項４に記載の圧縮機の製造装置。

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