JPH0747959B2 - 翼溝を有するシリンダを外殻内に取付ける方法及び構造 - Google Patents
翼溝を有するシリンダを外殻内に取付ける方法及び構造Info
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- JPH0747959B2 JPH0747959B2 JP63181472A JP18147288A JPH0747959B2 JP H0747959 B2 JPH0747959 B2 JP H0747959B2 JP 63181472 A JP63181472 A JP 63181472A JP 18147288 A JP18147288 A JP 18147288A JP H0747959 B2 JPH0747959 B2 JP H0747959B2
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- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は固定翼回転ピストン式圧縮機のシリンダ取付構
造に係る。
造に係る。
従来の技術 固定翼回転ピストン式圧縮機の内部では、翼がシリンダ
内に形成された翼溝の中を往復運動し、偏心ピストンに
対してカム従節として作用する。この翼はピストン及び
シリンダにより郭定された三日月形状の気室を吸気室と
排気室に分割しており、従って圧力差を受ける。翼を横
切るこの圧力差のために漏れが生じ易くなる。最適の圧
縮機効率を得るためには翼と溝の間隙が小さい必要があ
るが、溝の中で翼を確実に滑らせるために最低限の間隙
は維持されなければならない。シリンダを外殻に取付け
るために用いられる溶接工程はシリンダ本体に残留力を
残す。この内部の力残留効果により、力がどこに作用す
るかに応じ、シリンダの溝は潰れ或いは拡大する。溶接
工程の変動が残留力の強度の変化をもたらし、溝の潰れ
或いは拡大の程度を変える。従って溶接工程の変動に起
因する潜在的な溝の潰れを補償するためにやや大きい間
隙が与えられなければならない。溝の拡大はまた間隙を
大きくする。大きい間隙は増大する漏れのため効率を低
下させる。
内に形成された翼溝の中を往復運動し、偏心ピストンに
対してカム従節として作用する。この翼はピストン及び
シリンダにより郭定された三日月形状の気室を吸気室と
排気室に分割しており、従って圧力差を受ける。翼を横
切るこの圧力差のために漏れが生じ易くなる。最適の圧
縮機効率を得るためには翼と溝の間隙が小さい必要があ
るが、溝の中で翼を確実に滑らせるために最低限の間隙
は維持されなければならない。シリンダを外殻に取付け
るために用いられる溶接工程はシリンダ本体に残留力を
残す。この内部の力残留効果により、力がどこに作用す
るかに応じ、シリンダの溝は潰れ或いは拡大する。溶接
工程の変動が残留力の強度の変化をもたらし、溝の潰れ
或いは拡大の程度を変える。従って溶接工程の変動に起
因する潜在的な溝の潰れを補償するためにやや大きい間
隙が与えられなければならない。溝の拡大はまた間隙を
大きくする。大きい間隙は増大する漏れのため効率を低
下させる。
発明の概要 本発明によれば、固定翼式圧縮機のシリンダは直径に対
して非対称に隔置された二つの大きさの異なる周縁部を
有するよう形成される。翼溝はこの二つの周縁部のうち
小さい方の中に非対称に配置され、該溝の中心軸線の延
長線は大きい周縁部を二分する。大きい周縁部には二つ
の溶接点が、溝の中心軸線の延長線上の両側に30〜60゜
の角度にて配置され、小さい周縁部には第三の溶接点が
溝の近傍の位置の、残留溶接力効果を平衡させるべく決
定される点に配置される。しかしもし必要或いは所望さ
れるならば、溝を予め定められた量だけ開き或いは閉じ
るような変形を起こさせる位置に第三の溶接点が配置さ
れてもよい。
して非対称に隔置された二つの大きさの異なる周縁部を
有するよう形成される。翼溝はこの二つの周縁部のうち
小さい方の中に非対称に配置され、該溝の中心軸線の延
長線は大きい周縁部を二分する。大きい周縁部には二つ
の溶接点が、溝の中心軸線の延長線上の両側に30〜60゜
の角度にて配置され、小さい周縁部には第三の溶接点が
溝の近傍の位置の、残留溶接力効果を平衡させるべく決
定される点に配置される。しかしもし必要或いは所望さ
れるならば、溝を予め定められた量だけ開き或いは閉じ
るような変形を起こさせる位置に第三の溶接点が配置さ
れてもよい。
本発明の目的は、回転式シリンダの外殻への溶接による
取付けの際の溝の変形を最小にすることである。
取付けの際の溝の変形を最小にすることである。
本発明の他の一つの目的は、溶接の効果による溝の歪み
を取除くことである。
を取除くことである。
本発明によれば、圧縮機の設計に用いられるのに適した
シリンダは、大きい方の周縁部上に二つの溶接点が配置
される。この溶接点は翼溝の中心軸線の両側に位置し、
好ましくは前記中心軸線から等角度で、互いに合計60〜
120度離れるように配置される。溶接点の力が平衡する
ために必要な第三の点は歪み計を用いて溝の潰れを測定
することにより決定される。シリンダは押圧機等により
選択された二つの固定点及び第三の点に於て荷重を受
け、第三の点は荷重の平衡が得られるまで移動される。
適切な第三の点が見つかったところでシリンダは、これ
らの三点で外殻に溶接され、その際溝が潰れることはな
い。或いは、設計上の寸法及び間隙に関係して必要とさ
れる場合には、溶接後の歪みによって予め定められた溝
の寸法が得られるように第三の点を定めてもよい。
シリンダは、大きい方の周縁部上に二つの溶接点が配置
される。この溶接点は翼溝の中心軸線の両側に位置し、
好ましくは前記中心軸線から等角度で、互いに合計60〜
120度離れるように配置される。溶接点の力が平衡する
ために必要な第三の点は歪み計を用いて溝の潰れを測定
することにより決定される。シリンダは押圧機等により
選択された二つの固定点及び第三の点に於て荷重を受
け、第三の点は荷重の平衡が得られるまで移動される。
適切な第三の点が見つかったところでシリンダは、これ
らの三点で外殻に溶接され、その際溝が潰れることはな
い。或いは、設計上の寸法及び間隙に関係して必要とさ
れる場合には、溶接後の歪みによって予め定められた溝
の寸法が得られるように第三の点を定めてもよい。
実施例 回転ピストン式圧縮機のシリンダを設計する際には、或
る設計的特徴が必要とされ或いは要望される。例えば、
重量を最少にすることが望ましく、冷却剤と油がシリン
ダを通る通路を設けることが不可欠である。加えて、シ
リンダ形状及び結合箇所の位置は音の伝播に影響する。
適切なシリンダ10が設計されたならば、組立てと溶接後
に設計通りの溝の間隙が確保され維持されるよう組立体
上に適当な溶接位置を決定するための試験が行われる。
第１図について見ると、シリンダ10は凹部13及び14によ
り分離された第一及び第二の周縁部11と12を有し、周縁
部11は周縁部12より大きくなっている。円筒形の圧縮室
16がシリンダ10の内部に形成されている。翼溝20は第１
図に示されるように鍵穴形状であり、圧縮室16に対して
半径方向外側へ向いており、その結果翼溝20の中心軸線
の延長線が周縁部12を実質的に二等分している。加え
て、第２図に示されている通り、入口部22が翼溝20に近
接して圧縮室16に端部を有するように形成されている。
穴部24は翼溝20を半径方向に延長した部分をなしてお
り、周縁部12を貫通し、ばね26を受けている。このばね
26は翼28をピストン40に対して押圧する。周縁部11と12
及び翼溝20の相対的な大きさと位置を除いては、シリン
ダはほぼ従来通りのものである。
る設計的特徴が必要とされ或いは要望される。例えば、
重量を最少にすることが望ましく、冷却剤と油がシリン
ダを通る通路を設けることが不可欠である。加えて、シ
リンダ形状及び結合箇所の位置は音の伝播に影響する。
適切なシリンダ10が設計されたならば、組立てと溶接後
に設計通りの溝の間隙が確保され維持されるよう組立体
上に適当な溶接位置を決定するための試験が行われる。
第１図について見ると、シリンダ10は凹部13及び14によ
り分離された第一及び第二の周縁部11と12を有し、周縁
部11は周縁部12より大きくなっている。円筒形の圧縮室
16がシリンダ10の内部に形成されている。翼溝20は第１
図に示されるように鍵穴形状であり、圧縮室16に対して
半径方向外側へ向いており、その結果翼溝20の中心軸線
の延長線が周縁部12を実質的に二等分している。加え
て、第２図に示されている通り、入口部22が翼溝20に近
接して圧縮室16に端部を有するように形成されている。
穴部24は翼溝20を半径方向に延長した部分をなしてお
り、周縁部12を貫通し、ばね26を受けている。このばね
26は翼28をピストン40に対して押圧する。周縁部11と12
及び翼溝20の相対的な大きさと位置を除いては、シリン
ダはほぼ従来通りのものである。
第２図に最もよく示されるように、翼溝20、入口部22及
び穴部24は全て周縁上のほぼ同じ位置に配置され、それ
ぞれ応力と熱の不連続な分布様式を決定している。これ
らの不連続による翼溝の潰れ或いは拡大を回避し調整す
るために、シリンダ10は、周縁部11が選択された二点で
の線接触或いは点接触により支持されるよう配置され
る。第１図に示される如く、この二点は翼溝20の中心軸
線からそれぞれ角度θ１及びθ２の位置にあり、支持材
101及び102により支持される。角度θ１とθ２は30度か
ら60度の間で異なっていても等しくてもよい。
び穴部24は全て周縁上のほぼ同じ位置に配置され、それ
ぞれ応力と熱の不連続な分布様式を決定している。これ
らの不連続による翼溝の潰れ或いは拡大を回避し調整す
るために、シリンダ10は、周縁部11が選択された二点で
の線接触或いは点接触により支持されるよう配置され
る。第１図に示される如く、この二点は翼溝20の中心軸
線からそれぞれ角度θ１及びθ２の位置にあり、支持材
101及び102により支持される。角度θ１とθ２は30度か
ら60度の間で異なっていても等しくてもよい。
このように支持材101及び102の位置は予め固定され、溶
接により生ずる力に相当する力を適当な押圧機等の器具
によって支持材101〜103に負荷したとき支持材103の位
置を移動し、歪み計110で測定して翼溝20に応力が生じ
ないように支持材103の位置を見付ける。このように支
持材103の角度θ３は歪みの生じない負荷のための角度
として決定され、これらの三つの位置θ１、θ２、θ３
がシリンダ10を外殻30の中で翼溝20を歪ませることなく
固定するための溶接位置として用いられる。
接により生ずる力に相当する力を適当な押圧機等の器具
によって支持材101〜103に負荷したとき支持材103の位
置を移動し、歪み計110で測定して翼溝20に応力が生じ
ないように支持材103の位置を見付ける。このように支
持材103の角度θ３は歪みの生じない負荷のための角度
として決定され、これらの三つの位置θ１、θ２、θ３
がシリンダ10を外殻30の中で翼溝20を歪ませることなく
固定するための溶接位置として用いられる。
第１図と第２図を比較すれば、歪み計110と穴部24が同
じ角度の位置にあるように思われる。しかしこれらは軸
方向に離されており、歪み計110は組立てられた装置に
関して穴部24より上方に配置されている。これにより、
同じ平面上にある３箇所の溶接点を組立体の比較的上部
に配置でき、溶接後の接続箇所を圧縮機の高さの中央付
近に位置付けられ、騒音の減少効果が得られる。或る特
定の例では、θ１とθ２が共に47度に固定され、翼溝の
軸からの角度θ３を５度にすればシリンダ10が支持材10
3から荷重に受けても溝の潰れが生じないと判断され
た。この形状では、５度より大きいθ３の角度では溝20
の閉鎖を起こし、５度よりθ３を減らせば溝20の広がり
の原因となる。θ３を５度に保持しθ１とθ２を等しく
する時には、θ１とθ２を47度より減らせば翼溝20が広
がることが明らかとなった。θ１とθ２とが47度より小
さいこのときに再び平衡状態とするには、θ３を５度よ
り増やせばよい。
じ角度の位置にあるように思われる。しかしこれらは軸
方向に離されており、歪み計110は組立てられた装置に
関して穴部24より上方に配置されている。これにより、
同じ平面上にある３箇所の溶接点を組立体の比較的上部
に配置でき、溶接後の接続箇所を圧縮機の高さの中央付
近に位置付けられ、騒音の減少効果が得られる。或る特
定の例では、θ１とθ２が共に47度に固定され、翼溝の
軸からの角度θ３を５度にすればシリンダ10が支持材10
3から荷重に受けても溝の潰れが生じないと判断され
た。この形状では、５度より大きいθ３の角度では溝20
の閉鎖を起こし、５度よりθ３を減らせば溝20の広がり
の原因となる。θ３を５度に保持しθ１とθ２を等しく
する時には、θ１とθ２を47度より減らせば翼溝20が広
がることが明らかとなった。θ１とθ２とが47度より小
さいこのときに再び平衡状態とするには、θ３を５度よ
り増やせばよい。
もう一つの特定の例では、シリンダの大きさを変える試
みが行われた。荷重は500ポンド（227kg）でθ１とθ２
は47度に保たれた。θ３の変化に応じて偏差、即ち一万
分の数インチ単位での溝の潰れ或いは拡大の大きさ、が
第３図に描かれている。寸法測定済の翼やブロックが翼
溝の広がりや潰れの量を決定するために用いられてよ
い。例えば、もし溝20及び翼28が設計仕様から外れた寸
法であるならば、適正な間隙は、支持材103を適切な位
置に設置することにより達成される。第３図より明らか
なように、広がり或いは潰れの量は一万分の数インチま
でであるが、この値は設計上の許容誤差よりは大きい。
みが行われた。荷重は500ポンド（227kg）でθ１とθ２
は47度に保たれた。θ３の変化に応じて偏差、即ち一万
分の数インチ単位での溝の潰れ或いは拡大の大きさ、が
第３図に描かれている。寸法測定済の翼やブロックが翼
溝の広がりや潰れの量を決定するために用いられてよ
い。例えば、もし溝20及び翼28が設計仕様から外れた寸
法であるならば、適正な間隙は、支持材103を適切な位
置に設置することにより達成される。第３図より明らか
なように、広がり或いは潰れの量は一万分の数インチま
でであるが、この値は設計上の許容誤差よりは大きい。
第２図に関して述べれば、シリンダ10が外殻30の中に、
溶接部50、51及び52によって溶接されている。溶接部50
〜52は溝の歪みを生じない角度、或いは所望された溝の
寸法を与える角度であるθ１、θ２、θ３の位置に一致
してている。溶接部50〜52は好ましくは穴部24より上方
の平面内に存在し、図示されているような同一平面内で
はないことに注意されたい。外殻30に於けるシリンダ10
の溶接は従来の貫通溶接で行われ、支持材101〜103が点
又は線で固定されていることとは異なり、三次元的な溶
接部50〜52を形成する。このため溶接部50〜52はそれぞ
れθ１〜θ３を中心とした数度の範囲に広がっている。
溶接部50、51及び52によって溶接されている。溶接部50
〜52は溝の歪みを生じない角度、或いは所望された溝の
寸法を与える角度であるθ１、θ２、θ３の位置に一致
してている。溶接部50〜52は好ましくは穴部24より上方
の平面内に存在し、図示されているような同一平面内で
はないことに注意されたい。外殻30に於けるシリンダ10
の溶接は従来の貫通溶接で行われ、支持材101〜103が点
又は線で固定されていることとは異なり、三次元的な溶
接部50〜52を形成する。このため溶接部50〜52はそれぞ
れθ１〜θ３を中心とした数度の範囲に広がっている。
翼溝20、入口部22、穴部24の大きさと相対的な位置関係
及び周縁部11と12の大きさと位置は、全てθ１、θ２、
θ３の値に影響し得る。そのためにどの特定の設計例に
於てもそれぞれ試験しなくてはならない。
及び周縁部11と12の大きさと位置は、全てθ１、θ２、
θ３の値に影響し得る。そのためにどの特定の設計例に
於てもそれぞれ試験しなくてはならない。
以上に於ては本発明の好ましい実施例を図示し詳述した
が、本発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは
当業者にとって明らかであろう。
が、本発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは
当業者にとって明らかであろう。
第１図に、シリンダの概略図であり、平衡を保つ荷重点
を決定するために負荷された状態にて示されている。 第２図は、本発明に従って組立てられ溶接された回転ピ
ストン式圧縮機の断面図である。 第３図はθ３に対する偏差の図表であり、荷重が500ポ
ンド（227kg）、θ１及びθ２が共に47度のときのもの
である。 10……シリンダ,11、12……周縁部,13、14……凹部,16
……圧縮室,20……翼溝,22……入口部,24……穴部,26…
…ばね,28……翼,30……外殻,40……ピストン,50、51、
52……溶接部,101、102、103……支持材,110……歪み計
を決定するために負荷された状態にて示されている。 第２図は、本発明に従って組立てられ溶接された回転ピ
ストン式圧縮機の断面図である。 第３図はθ３に対する偏差の図表であり、荷重が500ポ
ンド（227kg）、θ１及びθ２が共に47度のときのもの
である。 10……シリンダ,11、12……周縁部,13、14……凹部,16
……圧縮室,20……翼溝,22……入口部,24……穴部,26…
…ばね,28……翼,30……外殻,40……ピストン,50、51、
52……溶接部,101、102、103……支持材,110……歪み計
Claims (2)
- 【請求項１】翼溝を有するシリンダを予め定められた溝
の歪み量を保持した状態にて外殻内に固定すべく三つの
溶接点を位置決めする方法にして、 （ａ）前記シリンダ上に前記翼溝の中心軸線の両側に位
置する二つの荷重点を選択し、 （ｂ）前記二つの荷重点を固定して前記シリンダ上に前
記翼溝の近傍に第三の荷重点を選択的に位置決めし、 （ｃ）前記シリンダに前記三荷重点にて荷重を与え、 （ｄ）上記の荷重によりもたらされる前記翼溝の歪みを
決定し、 （ｅ）前記第三の荷重点の位置を変更しつつ前記（ｃ）
及び（ｄ）の過程を繰返し、前記の予み定められた溝の
歪み量が前記翼溝に生じるような位置に第三の荷重点を
位置決めすることを特徴とする方法。 - 【請求項２】翼溝を有するシリンダを外殻内に取付ける
構造にして、前記シリンダは中央の円筒形圧縮室と、第
一の周縁部と、第一及び第二の凹部によって前記第一の
周縁部から非対称に隔置された前記第一の周縁部より小
さい第二の周縁部と、前記シリンダの前記第二の周縁部
内に形成されその中心軸線が前記第一の周縁部を実質的
に二等分する一つの直径に沿って延在し一端にて前記圧
縮室に開口する翼溝とを有し、前記シリンダは前記外殻
内に前記第一の周縁部上の二点及び前記第二の周縁部上
の一点からなる三点のみにて溶接により固定されてお
り、前記第一の周縁部上の二つの溶接点は前記一つの直
径の両側に位置決めされ、前記第二の周縁部上の前記一
点は溶接前に暫定的に前記翼溝の近傍に位置決めされ、
その位置は前記三点に荷重を与えながら変更され前記荷
重によりもたらされる前記翼溝の歪みが溶接後に前記翼
溝に与えられるべき予め定められた歪みとなるような前
記一つの直径より偏倚した位置に最終的に位置決めされ
ることを特徴とするシリンダ取付け構造。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/076,444 US4790733A (en) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Rotary cylinder configuration and method to control slot dimensions during direct weld attachment to the shell |
| US76,444 | 1987-07-21 |
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|---|---|
| JPS6441692A JPS6441692A (en) | 1989-02-13 |
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