JPS61135995A - 固定スクロールの位置決め組付け方法および位置決め組付け装置 - Google Patents

固定スクロールの位置決め組付け方法および位置決め組付け装置

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JPS61135995A
JPS61135995A JP59255623A JP25562384A JPS61135995A JP S61135995 A JPS61135995 A JP S61135995A JP 59255623 A JP59255623 A JP 59255623A JP 25562384 A JP25562384 A JP 25562384A JP S61135995 A JPS61135995 A JP S61135995A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はスクロール圧縮機の組立工程における固定スク
ロールの位置決め方法に係り、時に自動化に好適な位置
決め方法及び位置決め装置に関する０ 〔発明の背景〕 インボリュートあるいはこれに類似する曲線によって形
成される固定および旋回スクロールを互にラップを内側
にして噛合せ、クランク軸により前記旋回スクロールを
旋回運動させ、両スクロールによって形成される密閉室
の容積を外側から中央に移動させるに従い減少させるよ
うにしたスクロール型の流体機械は、例えばｕ−ｓ−ｐ
第３，８８４．５９９号に開示されている。そして、こ
の種のスクロール型の流体機械のスクロールの位置決め
に関する公知例としては、特開昭５７−１９８７９８号
公報に示されるように、スクロールに位置決め孔を設け
、これにビンを挿入して位置決めする方法が知られてい
る。しかし、この方法は位置決め基準孔を設けるために
加工費が増加すると共に、加工誤差を考慮した位置決め
がなされていなかったために精密な位置決めができてい
ないという欠点かあった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、渦巻状の固定スクロールと旋回スクロ
ールの組立位置決め作業を自動化し、特別な基準孔等を
設ける必要がない精密で安定な位置決め方法及び位１面
決め装置を提供することにある０ 〔発明の概髪〕 本発明は、上記の目的を達成するために、任意に組合わ
された渦巻状の固定スクロールと旋回スクロールの両ラ
ップの暫定的な位置から、旋回スクロールを除々に旋回
させて両ラップ壁面が互に接触する度合、位置、方向を
検知する方法により、仕上ったラップ壁面を直接計測の
対象物とじて加工誤差に関係なく精度よく両スクロール
の位置関係を決めることを特徴とするものである。
暫定的な組合せ位置から旋回スクロールを除々に旋回さ
せたとき、両ラップ壁面が接触しない場合もありうる。
この場合には、直ちに最終的な組立固定工程に移っても
良いが、更に、両ラップ壁面間の距離を測定してラップ
間隙間を等しく振り分けるようにすれば位置決め精度は
更に高くなる両ラップ壁面が接触する度合は、クランク
軸の回転トルク変動あるいは固定スクロールが受ける荷
重変化を検知することに知るととができる。また、両ラ
ップ壁面が接触したときの接触方向は、クランク軸の回
転角度を計測することによって知り詳細に説明する。密
閉容器１０内には圧縮機部１１が上部に、電動機部１２
が下部に連設されて収納されている。圧縮機部１１は、
平板部１Ｂに渦巻状のラップ部１４を直立させて、旋回
運動を、−７−。
する旋回スクロール１５と、平板部１６に渦巻状のラッ
プ部１７を直立させ、フレーム１８に固定された固定ス
クロール１９を互にかみ合わせて形成されている。電動
機１２０回転軸と一体のクランク軸２０の下端は密閉容
器１０の底部に形成された油溜め２１に浸漬され、この
クランクｌ１４１Ｉ２０には下端は軸心に開口し、上端
は回転軸心に対し偏心した位置に開口する油孔２２が穿
設されている。また、旋回スクロール１５には、吸入圧
力と吐出圧力の中間程度の圧力になる位置に連通孔２８
を設け、中間の圧力になる中圧空間室２４を設けている
。そして、上記クランク軸２０の上端は、旋回スクロー
ル１５の下方に突設したボス部２５に嵌合されている。
したがって、クランク軸２０の回転によりボス部２５が
フレーム１８の中圧空間室２４内を旋回することにより
旋回スクロール１５は旋回運動を行ない、旋回ラップ１
４と固定ラップ１７の互いのシール部の移動により、吸
入管２６より吸入されたガスは渦巻状の外側室から内側
に向けて圧縮され固定スクロール１９の中、−８−０ 央に設けた吐出口２７より密閉容器ｌｏ内の空間２８に
吐出され、次いで吐出管（図示せず）を介し機外に送出
される。即ち、旋回スクロール１５と固定スクロール１
９の両ラップ部１４．１７および平板部１８．１６によ
り形成される密閉室の容積は外側から中央に移動するに
従い減少し圧力が上昇する。しかして、旋回スクロール
１５とフレーム１８にて形成される中圧空間室２４は前
述のように、連通孔２８により吸入圧力と吐出圧力の中
間の圧力に保持されている。そこでこの中間圧力と圧縮
部内圧力との差圧により、旋回スクロール１５を固定ス
クロール１９に押しっけ、両ラップ部１４．１７の先端
と平板部１６．１８との隙間のシール部の密着を保持す
る。更に密閉容器１０内部は吐出圧力になっており、中
圧空間室２４より高いので、その圧力差により、冷凍機
油はクランク軸２０内の油孔２２を押し上げられ摺動部
に給油される。
以上説明したようなスクロール流体機械にあっテは、ス
クロール部材を形成する固定スクロール１９と旋回スク
ロール１５の２つのラップ１４．１７の側壁が密閉空間
を形成し、シールを行ないながら次第に空間容積を縮小
させ圧力を高めていくものであるから、両スクロールの
組立は互いのスクロールの位１は合せ全精密に行う必要
がある。
すなわち、クランク軸２０のどの回転方向においても固
定スクロール１９と旋回スクロール１５の２つのラップ
１４．１７の側壁が互いに接触することなく、適度なす
きまが生じる位置に固定スクロールを位置決めし、組付
ける必要がある。
従来、フレーム１８に固定スクロール１９を組付ける作
業は、作業者が手でクランク軸２０を回し、旋回スクロ
ール１５と固定スクロール１９のラップ１４．１７の側
壁が当らない位置を感触で見つける方法をとっていたが
、作業者の熟練に預る面が多く、信頼性もなかった。ま
た、設計図面上で計算された位置に予め位置決め用の基
準孔を設けても、孔および両ラップの加工誤差が組立の
際、影響するので、高い精度の位置決めができないＯ そこで、本発明は第２図に示すように、本体ベース８０
の上部８０ａには固定スクロール１９をＸＹ直交水平平
面上に移動させるためのＸ軸移動装置３１とＸ軸移動装
置８２が互いの移動方向が直交するように取り付けられ
ており、Ｘ軸移動装［ｔ３１の下部には固定スクロール
１９をクランプするためのクランプチャック８８が取り
付けられている。該クランプチャック８８には８つのク
ランプ爪８４があり、これらにて固定スクロール１９を
はさみ込み、クランプするようになっている。Ｘ軸移動
装置３１は、Ｘ軸移動装置ベース８１ａにＸ軸スライド
３１ｂが一方向に移動自由になるように取り付けられ、
これにナツト８１Ｃがはめこまれている。Ｘ軸移動装置
ベース８１ａに固定されたＸ軸モータ３１θの回転軸端
にはボルト８１ｄが取り付けられ、ナラ）８１０にねじ
込まれており、Ｘ・紬モータ８１ｅが回転することによ
りＸ軸スライド８１ｂをＸ軸方向に移動させることがで
きる。Ｘ軸移動装置３２もＸ軸移動装置３１と同様の機
構になってＹ軸スライド８２ｂに固、−１１７ 定したＸ軸移動装置ベース８１ａをＹ軸方向に移動スル
。本体ベース８０の下部８０（ｌには接触度合例えば回
転トルクを検出するだめのトルク検出器８５と、クラン
ク軸２０を回転させるためのモータ８７と、クランク軸
２０の回転角を検出するだめの角度検出器８８が一直線
上に連結されて取り付けられている。回転軸３９は本体
３０の回転軸受部８０８によってささえられ、上端には
クランプチャック４０が取り付けられており、クランク
軸２０をクランプすることにより、回転軸８９とクラン
ク軸２０を連結させている。クランプチャック４０には
２つの爪４０ａがあり、これらでクランク軸２０をはさ
み込むようになっている。
６０はマイクロコンピュータなどの演算手段で、装置３
１．３２、トルク検出器８５、および角度検出器８８と
接続されている。信号線６１により、Ｘ％Ｙ　軸移動側
スクロールおよび回転軸ワークのセットは、まずフレー
ム１８にクランク軸２０、旋回スクロール１５を組み付
け、さらに固定スクロール１９をフレーム１８の上端に
のすた状態、−１２゜ にし、フレーム１８を本体ベース８０のワーク取付部３
０ｂに取り付ける。ワーク取付部８０１）には穴３０Ｃ
が設けてあり、クランク軸２０が下に突き出るようにな
っている。５０はボルト締付装置で、位置決めが終了し
た後ボルト５１をねじ穴５２にねじ込み両スクロールを
固定する。５８は仮固定するワーク取付部である。
次に本実施例の動作を説明する。両スクロールを噛合せ
暫定的な位置決めを行ないセットし、モータ８７により
クランク軸２０を回転させると、旋回スクロール１５は
旋回運動し、固定スクロール１９の初期取付位置が理想
位置からずれている場合、互いのラップが接触し合い、
仁転トルクが一回転中一箇所で上昇する。この状態を図
示した、第８図と第４図で旋回スクロールと固定スクロ
ールのラップの接触状態を説明する。第３（１ｂ）図と
第８（２ｂ）図は圧縮機部の断面図である。第８（Ｉｔ
））図はクランク軸のピン部２０ａが図において左側に
ある場合の状態を示し、第８（２ｂ）図は右側にある状
態を示している。第８（ｌａ）と第８（２ａ）はそれぞ
れ第８（ｌｂ）と第８　（２ｂ）図の状態の時のラップ
部断面図を示す。固定スクロール１９の位置が右側にず
れていると、クランク軸のピン部２’Ｏａが左側に回転
した時に接触位置４２で接触し合い、一方固定スクロー
ル１９の位置が左側にずれていると、クランク軸のピン
部２０ａが右側に回転した時に接触位置４８でラップが
接、触し合う。固定スクロールの位置が３６０°どの方
向にずれた場合にも同様のことがいえる。回転トルクの
発生状態は第４図において、クランク軸を回転させるた
めに必要なトルクａＹＣ対して、ラップが接触し合うこ
とによって生じる負荷トルクｂがクランク軸が３６０°
回転する間に１回発生する。この回転トルクが上昇する
クランク軸の回転角度を検出することにより、接触が生
じている方向がわかり、したがって固定スクロール１９
のずれている方向がわかるので、この接触度合と接触方
向のデータを信号線６１によりマイクロコンピュータ６
０ＶＣ送信し、このマイクロコンピュータ６０により演
算してその指示信号をＸ−Ｙ軸移動装置１３１．８２に
送信する。
そして、Ｘ及びＹ軸移動装置８１．８＝ｔによって固定
スクロール１９を反対方向に移動させていけば、第４図
の負荷トルクわがなくなる位置に到達させることができ
る。接触度合、接触方向は必ずしもＸＹＹ軸方向一致す
ることはまれである。一致しないときはＸ−Ｙ軸方向の
成分が換算され、Ｘ、Ｙ軸方向に移動が行なわれる。こ
のように位置決めされた固定スクロールは、第２図に図
示したボルト締付装置５０によりフレーム１８に１２ケ
所ボルト締めされ固定される。本実施例の効果は、これ
まで作業者の熟練に頼っていた作業が自動化でき、従来
りり精密で安定な位置決めができるようになったことで
ある。
上記で述べた動作はラップが接触しない位置に位置決め
するものであるが、さらに第６図に示すように固定スク
ロールをＸ軸及びＹ軸方向について現在位置からそれぞ
れプラス方向とマイナス方向に移動させてラップの接触
位置を見つけ、ｘ１Ｙ軸それぞれについてプラス、マイ
ナス方向の接・−１５− 触位置の中間の位置に位置決めする動作をさせることに
より、ラップの隙間をそれぞれの方向について等しく振
り分けるようにすれば位置決め精度知するためにクラン
ク軸の回転トルク値を利用しているが、固定スクロール
を保持するクランプチャックやＸ、Ｙ軸移動装置、また
は本体ペース上部等に荷重検出器を取り付け、ラップが
接触した際に固定スクロールにかかる荷重値を利用する
ことも可能である。第５図に示す実施例は、Ｘ、Ｙ軸移
動装置３１．３２に荷重検出器４５を取り付けた例であ
る。該荷重検出器４５は信号線６２によりマイクロコン
ピュータ６０に接続されている。Ｘ１ｔｌモータ８１１
３が取り付けられているＸ軸モータベース４４はＸ軸ベ
ース８’ｌａに取り付けられ、Ｘ軸方向にのみ自由にス
ライド可能となっている。このＸＭモータベース４４．
！：Ｘ軸ペース８１ａとはＸ軸荷重検出器４５を介して
連結されており、これによりＸ軸方向にかかる荷重を測
定すすることができる。Ｙ＊Ｉ］′Ｆ一ついても同様で
ある。
そして、前記のトルク検出器を用いた位置決め装置と同
様の動作をさせることによりラップの接触しない位置を
見つけることができる、本実施例の場合には、ラップの
接触を直接荷重値で、しかもＸ、Ｙ２方方向外について
検出しているので、トルク検出器を用いるよりもより精
度よく位置決めすることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば位置決め用の特別のピン穴等を設けるこ
となく、渦巻状の固定スクロールと旋回スクロールの全
ての両ラップ壁面同志を接触させることな、く、自動的
に精密で安定した位置に位置決めし組立ることかできる
。
【図面の簡単な説明】
第１図はスフローフ圧縮機の断面図、第２図はトルク検
出器を用いた実施例の断面図、第３（１ａ）、（ｌｂ）
、（２ａ）、（２１））図は旋回スクロールと固定スク
ロールのラップの接触状態の説明図、第４図は回転トル
クの発生状態の説明図、第５図は荷重検出器を用いた実
施例の断面図、第６図は他の実施例のブロクぐ、図であ
る。 １５・・・旋回スクロール　１８・・・フレーム　１９
・・・固定スクロール　２０・・・クランク軸　８０・
・・本体ベース　８１・・・Ｘ軸移動装置　８２・−・
Ｙ軸移動装置　３３・・・クランプチャック　３５・・
・トルク検出器　８７・・・モータ　８８・・・角度検
出器　４０・・・クランプチャック　４５・・・Ｘ軸荷
重検出器　５ｏ・・・ボルト締付装置 、−１９７ クラシフψ由の回ψムｆＤ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、インボリュートあるいはこれに類似する曲線によっ
    て形成される固定および旋回スクロールを互にラップを
    内側にして噛合せ、クランク軸により前記旋回スクロー
    ルを旋回運動させ、両スクロールによって形成される密
    閉室の容積を外側から中央に移動させるに従い減少させ
    るようにしたスクロール流体機械において、前記両スク
    ロールを噛合せ暫定的な位置決めを行なう工程と、該暫
    定位置の固定スクロールに対して前記旋回スクロールを
    除々に旋回運動させ、両スクロールのラップ壁面が接触
    したとき、その接触度合を検知する工程と、両スクロー
    ルのラップ壁面が接触したとき、その接触方向を検知す
    る工程と、該接触度合と接触方向のデータを演算手段に
    入力して演算し、接触度合と接触方向との量に応じて前
    記固定スクロールをＸ・Ｙ軸方向に移動させて両ラップ
    壁面の接触を避ける工程と、前記微調整により両スクロ
    ールの修正された位置の状態で、両スクロールに予め穿
    孔したボルト穴にボルトを挿入し締付固定する工程を有
    することを特徴とするスクロールの位置決め方法。 ２、両スクロールのラップ壁面が旋回運動中に接触した
    とき、その接触度合をクランク軸の回転トルク変動ある
    いは固定スクロールが受ける荷重変化により検知する特
    許請求の範囲第１項記載のスクロールの位置決め方法。 ３、前記両ラップ壁面が接触したとき、その接触方向を
    検知する工程が、クランク軸の回転角度を検出する特許
    請求の範囲第１項記載のスクロールの位置決め方法。 ４、インボリュートあるいはこれに類似する曲線によっ
    て形成される固定および旋回スクロールを互にラップを
    内側にして噛合せ、クランク軸により前記旋回スクロー
    ルを旋回運動させ、両スクロールによって形成される密
    閉室の容積を外側から中央に移動させるに従い減少させ
    るようにしたスクロール流体機械において、前記両スク
    ロールを噛合せ暫定的な位置決めを行なう工程と、該暫
    定位置の固定スクロールに対して前記旋回スクロールを
    除々に旋回運動させ、両スクロールのラップ壁面が接触
    したとき、その接触度合を検知する工程と、両スクロー
    ルのラップ壁面が接触したとき、その接触方向を検知す
    る工程と、該接触度合と接触方向のデータを演算手段に
    入力して演算し、前記固定スクロールをＸ・Ｙ軸方向に
    移動させて両ラップ壁面の接触を避ける工程と、前記固
    定スクロールを更にＸ・Ｙ軸方向に移動させて両ラップ
    壁面が接触するまでの距離を測定する工程と、前記測定
    距離の中間位置まで前記固定スクロールを移動させ、両
    ラップ間の隙間を等しく振り分ける工程と、前記微調整
    により両スクロールの修正された位置の状態で、両スク
    ロールに予め穿孔したボルト穴にボルトを挿入し締付固
    定する工程を有することを特徴とするスクロールの位置
    決め方法。 ５、両スクロールのラップ壁面が旋回運動中に接触した
    とき、その接触度合をクランク軸の回転トルク変動ある
    いは固定スクロールが受ける荷重変化により検知する特
    許請求の範囲第４項記載のスクロールの位置決め方法。 ６、前記両ラップ壁面が接触したとき、その接触方向を
    検知する工程が、クランク軸の回転角度を検出する特許
    請求の範囲第４項記載のスクロールの位置形め方法。 ７、インボリュートあるいはこれに類似する曲線によっ
    て形成される固定および旋回スクロールを互にラップを
    内側にして噛合せ、クランク軸により前記旋回スクロー
    ルを旋回運動させ、両スクロールによって形成される密
    閉室の容積を外側から中央に移動させるに従い減少させ
    るようにしたスクロール流体機械において、Ｘ・Ｙ軸移
    動装置取付部と旋回スクロールを挿入したフレームを仮
    固定するワーク取付部とクランク軸駆動部取付部を有す
    る本体ベースと、前記Ｘ・Ｙ軸移動装置取付部に取付け
    たＹ軸方向にクランプした固定スクロールを移動させる
    Ｙ軸移動装置と、該Ｙ軸移動装置に取付けたＸ軸方向に
    クランプした前記固定スクロールを移動させるＸ軸移動
    装置と、該Ｘ軸移動装置に取付けた前記固定スクロール
    を把持する固定スクロールクランプチャックと、前記駆
    動部取付部に取付けたモータと、該モータの回転軸の端
    部に設けた前記旋回スクロールに係合したクランク軸を
    把持するクランク軸クランプチャックと、前記モータの
    回転軸に設けた前記両ラップ壁面が接触したとき、その
    接触度合を検知する装置と、前記両ラップ壁面が接触し
    たとき、その接触方向を検知する装置と、前記両スクロ
    ールの位置決め後両スクロールをボルト締付固定する装
    置をを有することを特徴とするスクロールの位置決め装
    置。 ８、前記両ラップ壁面が接触したとき、その接触度合を
    検知する装置が、前記クランク軸の回転トルク検出器あ
    るいは前記固定スクロールにかゝる荷重検出器である特
    許請求の範囲第７頁記載のスクロールの位置決め装置。 ９、前記両ラップの壁面が接触したとき、その接触方向
    を検知する装置が、クランク軸回転角度検出器である特
    許請求の範囲第７頁記載のスクロールの位置決め装置。
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