KR101522098B1 - 압축기의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조한 압축기 - Google Patents

압축기의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조한 압축기 Download PDF

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Abstract

[과제]
신뢰성을 향상시킨 압축기의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조한 압축기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
[해결 수단]
밀폐용기는, 판재로부터 블랭크를 타발하는 공정과, 블랭크를 주발형상으로 형성하는 드로잉 가공을 행하여, 주발형상 부재를 얻는 공정과, 주발형상 부재의 단면측을 형상화하여 단부측 셸을 얻는 네킹 가공을 행하는 공정과, 단부측 셸과 몸통셸중의 한쪽의 셸의 개구부에, 다른쪽의 셸을 압입하는 공정을 구비하고, 블랭크의 형상은, 블랭크를 드로잉 가공할 때에 주발형상 부재의 단면에 형성되는 물결형상이, 소정량 이하로 억제되도록 미리 설정되고, 드로잉 가공을 행하는 공정에서는, 몸통셸과 대향하는 측에 블랭크를 타발하는 공정에서 형성된 시어드루프가 오도록 형성되는 것이다.

Description

압축기의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조한 압축기{MANUFACTURING METHOD FOR COMPRESSOR AND COMPRESSOR MANUFACTURED BY THE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 압축기의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조한 압축기에 관한 것이고, 특히, 압축기의 외곽(外郭)을 구성하는 밀폐용기에 관한 것이다.
압축기의 밀폐용기는, 압축기의 외곽을 구성하는 것이고, 예를 들면 상부 외곽을 구성하는 어퍼셸(upper shell), 동체부가 되는 관형상(管狀)셸, 및 하부 외곽을 구성하는 보텀셸(bottom shell) 등을 갖고 있다.
이들의 셸은, 블랭크(blank) 타발(打拔) 가공 및 드로잉(drawing) 가공 등의 복수의 가공을 경유하여 형성되고 있다. 예를 들면, 어퍼셸은, 개략 원판형상으로 판재(板材)를 타발하는 블랭크 타발 가공, 타발한 블랭크를 드로잉하는 초(初)드로잉 가공, 초드로잉 가공에 의해 단면측(端面側)에 형성되는 물결형상 부분을 제거하는 트림 공정, 및, 초드로잉 가공에서 형성한 오목부를 더욱 좁히는 재(再)드로잉 가공, 관형상셸에 압입시키기 위해 지름을 좁히는 네킹(necking) 가공 등에 의해 형성된다.
또한, 상술한 트림 공정은, 드로잉 성형품의 표면이 복잡 형상으로 되는 경우에, 단면에 형성되는 물결형상 부분을 제거하기 위해, 초드로잉 가공과, 재드로잉 가공의 사이에 실시된 공정이다.
여기서, 가공에서의 제조 효율을 향상시키기 위해, 타발 펀치 및 드로잉 펀치를 다이와 동심(同心)이면서 상대이동 가능하게 배치하고, 블랭크 타발 가공 및 드로잉 가공 등의 복수의 가공을 한번에 실시하도록 구성하는 다단(多段) 드로잉 프레스기가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
일본 특개평11-156452호 공보(예를 들면, 요약서 참조)
특허 문헌 1에 기재된 기술은, 예를 들면 표면 형상이 요철부를 가지며, 복잡한 형상의 드로잉 가공을 실시하는 경우에, 단면에 물결형상이 발생하여, 네킹 공정에서의 품질 흐트러짐이 생긴다. 그래서, 물결형상 방지를 위해 초드로잉 가공과, 재드로잉 가공의 사이에 트림 가공을 실시하는 것이 생각된다. 즉, 초드로잉 가공에서 형성된 물결형상 부분을, 트림 공정에서 물결형상 부분을 삭제한다는 것이다.
또한, 상기한 물결형상 부분은, 블랭크 타발 가공에서의 단면 부분에 대응하고 있다. 이 블랭크 타발 가공을 행하면, 판재의 단면 부분에 시어드루프(shear droop) 형상이 형성된다. 즉, 타발한 판재의 단면 부분은, 시어드루프 형상이 형성되는 분만큼, 매끈하게 되어 있다.
그러나, 트림 가공을 행하면 이 시어드루프 형상을 제거하여 버리게 되어, 어퍼셸을 관형상셸의 내주면에 압입 고정하면, 당해 관형상셸의 내주면에 상처를 내어, 수염 버르(burr)를 발생시켜 버린다. 이와 같이 수염 버르가, 밀폐용기 내로 낙하하여, 밀폐용기 내의 냉동기유(冷凍機油) 등에 혼입되면, 압축 기구를 로크시켜 버려, 압축기의 신뢰성을 저감시켜 버릴 가능성이 있다.
본 발명은, 이상과 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 신뢰성을 향상시킨 압축기의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조한 압축기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관한 압축기의 제조 방법은, 적어도 일방의 단부측에 개구부를 갖는 몸통셸과, 드로잉 가공이 시행되어 형성되고, 몸통셸의 일방의 단부측(端部側)의 개구부에 접속되는 단부측 셸을 갖는 밀폐용기와, 몸통셸의 내주면에 고정되고, 냉매를 압축하는 압축 기구와, 몸통셸의 내주면에 고정되고, 압축 기구를 구동하는 전동기를 갖는 압축기의 제조 방법에 있어서, 밀폐용기는, 판재로부터 블랭크를 타발하는 공정과, 블랭크를 주발형상(椀狀)으로 형성하는 드로잉 가공을 행하여, 주발형상 부재를 얻는 공정과, 주발형상 부재의 단면측을 형상화(shaping)하여 단부측 셸을 얻는 네킹 가공을 행하는 공정과, 단부측 셸과 몸통셸중의 한쪽의 셸의 개구부에, 다른쪽의 셸을 압입하는 공정을 구비하고, 블랭크의 형상은, 블랭크를 드로잉 가공할 때에 주발형상 부재의 단면에 형성되는 물결형상이, 소정량 이하로 억제되도록 미리 설정되고, 드로잉 가공을 행하는 공정에서는, 몸통셸과 대향하는 측에 블랭크를 타발하는 공정에서 형성된 시어드루프(shear droop)가 오도록 형성되는 것이다.
본 발명에 관한 압축기의 제조 방법에 의하면, 상기 구성을 구비하고 있기 때문에, 셸을 압입할 때에 수염 버르가 생기는 것을 억제하여, 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관한 압축기(100)의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도.
도 2는 도 1에 도시하는 어퍼셸 및 보텀셸의 제조 방법을 모식적으로 설명하는 도면.
도 3은 도 2에 도시하는 제1 공정에 사용되는 형의 구성 설명도.
도 4는 도 2에 도시하는 제1 공정으로 판재로부터 타발한 이형상의 블랭크의 종단면도.
도 5는 도 2에 도시하는 제2 공정으로 이형상의 블랭크를 드로잉하여 형성한 후의 상태의 종단면도.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 의거하여 설명한다.
실시의 형태.
도 1은, 실시의 형태에 관한 압축기(100)의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 1(a)는, 어퍼셸(1e), 관형상셸(1c) 및 보텀셸(1f)을 갖는 압축기(100)의 단면도이고, 도 1(b)가, 어퍼셸(1e) 및 하(下)셸(1j)을 갖는 압축기(100)의 단면도이다.
본 실시의 형태에 관한 압축기(100) 및 그 제조 방법은, 밀폐용기(1)의 제조 방법에 관해 개량이 가하여져서, 압축기(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
[구성 설명]
압축기(100)는, 밀폐용기(1)와, 밀폐용기(1) 내에 냉매를 공급하기 위한 흡입 파이프(1g)와, 흡입 파이프(1g)에 접속된 액모음용기(2)와, 흡입 파이프(1g)에 접속되고, 냉매를 압축하는 압축 기구(1a)와, 회전축(1b1), 회전자(1b2) 및 고정자(1b3)를 갖는 전동기(1b)와, 밀폐용기(1)로부터 압축된 냉매를 토출하는 토출 파이프(1d)를 갖고 있고, 롤링피스톤형의 압축기이다.
(밀폐용기(1))
밀폐용기(1)는, 압축기(100)의 외곽을 구성하는 것이다. 밀폐용기(1) 내에는, 압축 기구(1a) 및 전동기(1b) 등이 적어도 마련되어 있다.
도 1(a)에 도시하는 압축기의 외곽의 구성례에서는, 밀폐용기(1)는, 압축기(100)의 상부의 외곽을 구성하는 어퍼셸(1e)과, 압축기(100)의 하부의 외곽을 구성하는 보텀셸(1f)과, 상측에 어퍼셸(1e)이 압입 고정되고, 하측에 보텀셸(1f)이 압입 고정된 관형상셸(1c)로 구성되어 있다.
또한, 도 1(b)에 도시하는 압축기의 외곽의 구성례에서는, 밀폐용기(1)는, 어퍼셸(1e)과, 압축기(100)의 동체부 및 하부의 외곽을 구성하는 하셸(1j)로 구성되어 있다.
어퍼셸(1e)은, 밀폐용기(1)의 상부를 구성하는 단부측 셸이고, 도 1에 도시하는 바와 같이, 드로잉 가공 등이 시행되어, 개략 주발형상을 하고 있는 것이다. 어퍼셸(1e)은, 밀폐용기(1)의 내외를 연통하여 마련된 토출 파이프(1d)가 접속되어 있다. 또한, 어퍼셸(1e)은, 전동기(1b)에 전류를 중계한 유리 단자(1h)가 설치되어 있다.
관형상셸(1c)은, 밀폐용기(1)의 중간부분을 구성하는 것이고, 도 1에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 대략 원통형상을 하고 있는 것이다. 즉, 관형상셸(1c)은, 상단측 및 하단측에 개구부가 형성되어 있는 것이다. 관형상셸(1c)은, 밀폐용기(1) 내에 냉매를 공급하기 위한 흡입 파이프(1g)가 접속되어 있다.
또한, 관형상셸(1c)의 내주면에는, 전동기(1b)의 고정자(1b3)가 부착되고, 관형상셸(1c)의 내주면으로서 고정자(1b3)가 부착된 면의 하측에는, 압축 기구(1a)가 부착되어 있다.
보텀셸(1f)은, 도 1(a)에 도시하는 바와 같이, 밀폐용기(1)의 하부를 구성하는 단부측 셸이다. 보텀셸(1f)도 어퍼셸(1e)과 마찬가지로, 개략 주발형상을 하고 있고, 압축 기구(1a)에서의 활주 마찰을 경감하는 것이 가능한 냉동기유가 저장되도록 되어 있다.
하셸(1j)은, 도 1(b)에 도시하는 바와 같이, 밀폐용기(1)의 동체부 및 하부를 구성하는 것이다. 도 1(a)의 압축기(100)에서는, 외곽 중간부 및 외곽 하부에 대응한 부분이 각각 별체로 되어 있지만, 하셸(1j)에서는, 이들의 부분이 일체적으로 형성하고 있다. 하셸(1j)은, 판재를 딥드로잉 등의 가공을 시행함에 의해 얻을 수 있다.
또한, 관형상셸(1c) 및 하셸(1j)은, 밀폐용기(1)의 동체부를 구성하는 몸통셸을 구성하는 부분이다.
종래의 제조 방법에서 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)을 소말하는 형상으로 형성하면, 관형상셸(1c) 및 하셸(1j)에 수염 버르가 발생하여 버릴 가능성이 있다. 즉, 도 1(a)에서는, 어퍼셸(1e) 또는 보텀셸(1f)을 관형상셸(1c)의 상부 내주면 및 하부 내주면에 압입할 때, 도 1(b)에서는, 어퍼셸(1e)을 하셸(1j)의 상부 내주면에 압입할 때에, 관형상셸(1c) 및 하셸(1j)의 내주면에 상처를 입혀서 수염 버르를 발생시켜 버릴 가능성이 있다. 이 수염 버르가 발생하면, 밀폐용기(1) 내로 미끌어 떨어져, 밀폐용기(1) 내에 철제의 이물이 잔류하게 된다. 그리고, 압축 기구(1a)를 윤활하는 냉동기유에 수염 버르가 혼입되어 버리면, 압축 기구(1a)를 로크시켜 버려, 압축기(100)의 신뢰성을 손상시켜 버리게 된다.
그러나, 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)은, 후술하는 도 2에 도시하는 방법으로 형성함으로써, 압축기(100)의 조립 공정에서 수염 버르의 발생, 혼입이 없어저서, 신뢰성이 높은 밀폐형의 압축기(100)를 얻을 수 있다.
(흡입 파이프(1g))
흡입 파이프(1g)의 한쪽은, 압축 기구(1a)의 실린더와 연통하도록, 밀폐용기(1)의 관형상셸(1c)에 접속되어 있는 것이다. 흡입 파이프(1g)의 다른쪽은, 액모음용기(2)에 접속되어 있다.
(액모음용기(2))
액모음용기(2)는, 압축기(100)에 유입하는 냉매음(冷媒音) 등을 저감하는 머플러로서의 기능을 갖는 것이다. 또한, 액모음용기(2)는, 액냉매를 저장 가능한 어큐뮬레이터로서의 기능도 갖고 있다. 이 액모음용기(2)는, 한쪽이 흡입 파이프(1g)에 접속되어 있다.
(압축 기구(1a))
압축 기구(1a)는, 액모음용기(2)와, 흡입 파이프(1g)를 통하여 공급되는 냉매를 압축하고, 밀폐용기(1)의 내부에 방출하는 것이다. 압축 기구(1a)는, 관형상셸(1c)의 내측면에 부착되어 있다.
압축 기구(1a)에는, 도시는 생략하지만, 흡입 파이프(1g)로부터 공급되는 냉매를 압축하는 실린더, 및 당해 실린더를 활주 자유롭게 회전하는 피스톤이 마련되어 있다. 이 피스톤은, 회전축(1b1)에 접속되고, 실린더 내를 편심 운동한다. 압축 기구(1a)에게는, 회전축(1b1)을 회전 자유롭게 지지하는 축받이(1k)가 마련되어 있다.
(전동기(1b))
전동기(1b)는, 하단측이 압축 기구(1a)의 축받이(1k)에 접속되는 회전축(1b1)과, 회전축(1b1)이 고정되고 자신의 회전을 회전축(1b1)에 전달하는 회전자(1b2)와, 적층 철심에 복수상의 권선을 장착하여 구성되는 고정자(1b3)를 갖고 있다.
회전축(1b1)은, 압축 기구(1a)의 접속 위치의 상측에 회전자(1b2)가 고정되고, 회전자(1b2)의 회전과 함께 자신이 회전하여, 압축 기구(1a)의 피스톤을 회전시키는 것이다.
회전자(1b2)는, 내부에 도시 생략한 영구 자석을 가지며, 회전축(1b1)에 의해 회전 자유롭게 지지되어 있는 것이다. 회전자(1b2)는, 고정자(1b3)의 내측에 대해 소정의 간격을 띄우고 지지되어 있다.
고정자(1b3)는, 회전자(1b2)를 회전시키는 것이고, 적층 철심에 복수상의 권선을 장착하여 구성된 것이다. 고정자(1b3)는, 그 외주면이 관형상셸(1c)의 내주면에 고정되어 마련되어 있다.
(토출 파이프(1d))
토출 파이프(1d)는, 압축 기구(1a)에서 압축된 밀폐용기(1) 내의 고온·고압 냉매를 토출하는 배관이다. 이 토출 파이프(1d)는, 한쪽이 유로 전환 가능한 도시 생략의 4방밸브 등에 접속되고, 다른쪽이 밀폐용기(1)의 내외를 연통하도록 어퍼셸(1e)에 접속되어 있다.
[압축기(100)의 동작 설명]
어퍼셸(1e)에 부착된 유리 단자(1h)를 경유하고 전동기(1b)에 전류가 공급된다. 이에 의해, 전동기(1b)의 고정자에 회전 자계가 형성된다. 이 회전 자계와 회전자(1b2)의 영구 자석이 상호작용함으로써, 전동기(1b)의 회전자(1b2) 및 회전축(1b1)이 회전하고, 압축 기구(1a)의 피스톤을 편심 운동시킨다.
[냉매의 흐름]
압축 기구(1a)의 피스톤이 편심 운동을 함에 의해, 압축기(100) 내에 냉매가 인입된다. 즉, 압축기(100)에 공급되는 냉매는, 액모음용기(2)와, 흡입 파이프(1g)를 통하여 압축 기구(1a)에 유입한다. 압축 기구(1a)에 유입한 냉매의 일부는, 실린더와 피스톤에 의해 압축되어 고온·고압 냉매가 된다. 이 고온·고압 냉매는, 압축 기구(1a)의 도시 생략의 밸브로부터 밀폐용기(1) 내의 공간에 방출된다. 그리고, 이 밀폐용기(1) 내의 공간에 방출된 냉매는, 전동기(1b) 등의 간극 등을 통하여 밀폐용기(1) 내의 공간 상부로 이동하고, 토출 파이프(1d)로부터 토출된다.
[어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)의 제조 방법]
도 2는, 도 1에 도시하는 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)의 제조 방법을 모식적으로 설명하는 도면이다. 도 2(a)는, 디스택 피더(destack fedder)(11)에 판재가 겹쳐서 세트되는 상태를 도시하는 도면이다. 도 2(b)는 타발 가공, 도 2(c)는 드로잉 가공, 도 2(d)는 구멍 가공, 도 2(e)는 네킹 가공의 설명도이다. 또한, 도 2(a) 내지 (e)의 상단도(上段圖)는, 가공되는 양상을 측면측에서 본 도면이고, 도 2(a) 내지 (e)의 하단도는, 가공되는 양상을 상측에서 본 도면이다. 또한, 도 2에 도시하는 실선 화살표는, 가공 방향을 나타내고 있다. 도 2를 참조하여, 압축기(100)에서의 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)의 제조 방법을 공정마다 설명한다.
본 실시의 형태에서는, 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)을 가공하는 설비로서, 트랜스퍼 프레스기를 채용하고 있는 경우를 예로 설명한다. 트랜스퍼 프레스기에 가공하는 판재가 이송 방향으로 반송되어, 각 공정의 형(型)에 의해 순차적으로 가공되어 간다. 여기서, 트랜스퍼 프레스기란, 1대의 프레스기 내에 복수의 금형이 장착되어 있고, 판재를 순차적으로 보내면서 연속 자동 가공되어 소말하는 형상의 파츠를 얻는 프레스기이다. 일반적으로 프레스 제품 성형은, 복수의 스텝의 프레스 공정을 경유하여 하나의 파츠를 얻는데, 트랜스퍼 프레스기는, 전(全) 공정을 단번에 완성함으로써 생산성의 향상이 도모된 것으로 되어 있다.
우선, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 트랜스퍼 프레스기 내에 투입되는 판재는, 미리 원형(圓形)으로 타발되어 있고, 트랜스퍼 프레스기의 디스택 피더(11)에 겹쳐서 세트된다. 그리고, 디스택 피더(11)에 세트된 판재는, 프레스기측으로 디스택 피더(11)를 반송하는 로더에 의해 프레스기 내로 이송되다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 판재가 원형이기 때문에, 종래 사용하고 있는 디스택 피더(11)를 개조하는 일 없이 유용(流用)할 수 있도록 되어 있다.
(제1 공정)
타발 펀치형(型)(3a)에 대해 판재 누르개(3b)가 원형의 판재를 누르고, 타발 다이형(型)(3c)이 하강함으로써, 스크랩(3d)이 빠져 떨어진다. 그리고, 원형의 판재로부터, 이형상(異形狀)의 블랭크(3e)가 타발된다.
여기서, 드로잉 가공을 실시하여 블랭크를 주발형상으로 형성하면, 주발형상 부재의 단면측에 물결치는 물결형상 형성되어 버린다. 이 물결형상은, 예를 들면,
(1) 드로잉 가공에서 얻을려고 하는 형상(드로잉 형상), 및, (2) 판재의 재료의 이방성 등에 응하여 생긴다.
(1) 드로잉 형상에 기인하는 늘어나기 쉬운 부분과 늘어나기 어려운 부분이 있음에 의해, 결과로서 주발형상 부재의 단면측에 물결형상이 발생한다.
(2) 드로잉 가공에 사용하는 판재는, 압연되는 것으로 제조되어 있기 때문에, 판재의 압연 방향과, 당해 압연 방향에 직각인 방향과의 재료 특성이 다르다. 이와 같이, 판재의 이방성에 기인하는 늘어나기 쉬운 부분과 늘어나기 어려운 부분이 있음에 의해, 결과로서 주발형상 부재의 단면측에 물결형상이 발생한다.
그래서, 제1 공정에서는, (1)와 같이 「드로잉 가공에서 얻으려고 하고 있는 형상」을 고려하여 설정되는 형상(이하, 이형상이라고도 칭한다)이 되도록, 디스택 피더(11)로 반송된 원형의 판재에 대해 타발 블랭크 가공을 실시한다. 또한, 블랭크란, 판재를 프레스로 타발하여 얻어지는 부재인 것을 가리킨다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, (1)에 더하여, (2)와 같이 「판재의 재료의 이방성」을 고려하고 있기 때문에, 물결형상의 발생을 더욱 억제할 수 있는 것이라고 되어 있다. 여기서, 「판재의 재료의 이방성」을 고려하는 구체례로서는, 예를 들면, 디스택 피더(11)에 세트한 원형의 판재 방향을 정돈한다는 것이다.
또한, 이형상의 블랭크(3e)는, 예를 들면, 원(圓)으로부터 크게 떨어지는 부분(도 2(b)의 S1 참조)이나, 그다지 떨어지지 않은 부분(도 2(b)의 S2 참조)이 혼재하는 형상이다. 이와 같이, 이형상의 블랭크(3e)는, 원형으로부터 벗어난 형상을 하고 있다. 이 형상은, 예를 들면, 다음과 같이 규정된다.
또한, (2)에 관련되는 것이지만, 압연 방향으로는 판재가 늘어나기 쉽기 때문에, 원으로부터 크게 떨어지는 부분(도 2(b)의 S1)은, 이 압연 방향의 연장상으로 된다. 한편, 압연 방향에 수직한 방향으로는 판재가 늘어나기 어렵기 때문에, 원으로부터 그다지 떨어지지 않는 부분(도 2의 S2)은, 이 압연 방향에 수직한 방향의 연장상으로 된다.
실제로는, 드로잉 가공에서는 두께가 모여지면서 늘어나기 때문에, 형상에 기인하는 단면의 물결형상과, (2)에 관한 재료의 이방성에 기인하는 단면의 물결형상이 합성되어 단면의 물결형상이 생긴다.
그 때문에, 이하에 나타내는 바와 같은 스텝 A 내지 스텝 G의 플로에 의해, 블랭크 형상이 결정된다.
(스텝 A) 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)의 입체 형상을 결정한다.
(스텝 B) 3D-CAD에 스텝 A의 입체 형상을 입력한다.
(스텝 C) 스텝 B에서 입력된 입체 형상을 3D-CAD에서 평면 형상으로 전개한다.
(스텝 D) 스텝 C에서 전개하여 얻어진 소정의 평면 형상의 블랭크를 와이어-컷 등으로 제작한다.
(스텝 E) 스텝 D에서 얻어진 블랭크에 격자형상의 금긋기를 넣는다.
(스텝 F) 드로잉 가공을 행한다.
(스텝 G) 완성한 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)의 단면의 물결형상을 확인하다. 또한, 물결형상이 발생하고 있는 부분에 관해서는, 스텝 E의 금긋기를 이용하여, 늘어나기 쉬운 부분, 늘어나기 어려운 부분을 판단할 수 있다.
스텝 G에서 소정량 이하에 물결형상을 억제할 수가 없는 경우에는, 물결형상의 발생 위치를 확인하고 나서, 스텝 D의 블랭크의 형상을 수정하고, 재차 와이어-컷 등으로 블랭크를 제작한다. 그리고, 스텝 E 내지 스텝 G의 공정을 반복한다.
스텝 G에서 소정량 이하로 물결형상을 억제할 수 있은 경우에는, 스텝 D의 소정 형상의 블랭크에 대응하는 블랭크용의 타발형을 작성한다.
본 제1 공정에서는, 프레스기의 로더로부터 이송되는 원형의 판재를, 상기 스텝 A 내지 스텝 G로 작성한 타발형(타발 펀치형(3a), 판재 누르개(3b) 및 타발 다이형(3c))에 의해 타발 가공함으로써, 이형상의 블랭크(3e)를 얻는다.
또한, 제1 공정에서는, 상술한 이형상의 블랭크(3e)를 얻을 뿐만 아니라, 블랭크의 반송용의 기준 구멍도 형성한다. 이 반송용의 기준 구멍의 형상은, 방향성이 담보되기 때문에, 원형 형상이 아니라, 사각 이상의 다각형 형상이 바람직하다.
(제2 공정)
제2 공정에서는, 도 2(c)에 도시하는 바와 같이, 제1 공정에서 타발한 블랭크를 주발형상 부재가 되도록 드로잉 가공을 시행한다. 또한, 제1 공정에서 이형상의 블랭크(3e)로 하였기 때문에, 종래, 원형의 블랭크에 대해 드로잉 가공을 시행하면 단면측에 생기고 있어야 할 물결형상이 억제된다. 즉, 드로잉 가공을 실시함에 의해, 판재가 늘어나기 쉬운 부분과 늘어나기 어려운 부분을 상기 (1) 및 (2)의 사항으로부터 미리 예측하여, 이형상을 설정하고 있기 때문에, 물결형상의 발생이 소정량 이하로 억제된다는 것이다.
또한, 제2 공정에서의 드로잉 방향은, 제1 공정에서 타발한 블랭크의 「시어드루프(shear droop)」(도 4 및 도 5 참조)가 관형상셸(1c) 또는 하셸(1j)에 압입할 때에 관형상셸(1c)의 내주면 또는 하셸(1j)의 내주면에 접촉하는 측이 되도록 하고 있다.
또한, 제2 공정을 마쳤던 단계에서의 주발형상 부재의 단면 형상의 물결형상이, 예를 들면 1(㎜) 이하로 억제되도록, 제1 공정의 이형상을 설정하면 좋다.
관형상셸(1c) 및 하셸(1j)은, 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)이 압입되는 단면측에게, C 0.5(㎜)정도의 면취(面取)가 이루어져 있다. 이 때문에, 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)이, 관형상셸(1c) 및 하셸(1j)에 압입되기 전의 놓임새를 생각하면, 제2 공정을 마친 단계에서의 주발형상 부재의 단면 형상의 물결형상을, 예를 들면 1(㎜) 이하로 억제하면, 보다 확실하게 압입을 할 수 있다.
(제3 공정)
제3 공정에서는, 도 2(d)에 도시하는 바와 같이, 제2 공정에서 드로잉 가공을 시행한 주발형상 부재의 저부에, 토출 파이프(1d)를 접속하기 위한 구멍(T1) 및 유리 단자를 설치하기 위한 구멍(T2)을 형성한다. 또한, 예를 들면 관형상셸(1c) 등에 토출 파이프(1d)를 접속하는 양태인 경우에는, 제3 공정은 실시하지 않아도 좋다.
(제4 공정)
제4 공정에서는, 도 2(e)에 도시하는 바와 같이, 제3 공정에서 구멍(T1) 및 구멍(T2)을 형성한 후에, 주발형상 부재의 단면측을, 어퍼셸(1e)을 관형상셸(1c)에 압입할 수 있도록 형상화하는 네킹 가공을 시행한다. 즉, 어퍼셸(1e)과 관형상셸(1c)과의 압입 고정이 확실하게 이루어지도록, 어퍼셸(1e)의 외측면이, 관형상셸(1c)의 내측면에 들어가기 쉽게 하기 위해, 주발형상 부재의 단면측을 축경(縮徑)하도록 형상화한다.
이와 같이, 제1 내지 제4 공정을 경유하여 얻어진 어퍼셸(1e)은, 관형상셸(1c)에 압입 고정된다. 즉, 어퍼셸(1e)의 단면측의 외주측이, 관형상셸(1c)의 내주면보다도 내측으로 들어가도록 압입 고정된다.
보다 상세하게는, 다음과 같다.
어퍼셸(1e) 또는 보텀셸(1f)은, 관형상셸(1c) 또는 하셸(1j)의 내측에 압입시키기 위해, 관형상셸(1c) 또는 하셸(1j)의 개구부의 내측 단부와 대향하는 측에, 어퍼셸(1e) 또는 보텀셸(1f)의 개구부의 외측 단부를 위치시킨다. 즉, 관형상셸(1c) 또는 하셸(1j)의 개구부의 내측 단부측에, 제1 공정에서의 타발에서 형성된 「시어드루프」가 위치한 것이 된다. 그리고, 어퍼셸(1e) 또는 보텀셸(1f)의 개구부의 단부의 외측면과, 관형상셸(1c) 또는 하셸(1j)의 개구부의 단부의 내측면을 접촉시킨 상태에서, 압입이 이루어지다.
또한, 「시어드루프」는, 도 4 및 도 5에서 후술하지만, 치수 반경이 크고, 표면이 매끈하다. 이 치수 반경이 크다는 것은, 예를 들면 트림 공정을 실시하여 단면측을 절제(切除)한 부분의 치수 반경보다도 크다는 것이다. 이 때문에, 관형상셸(1c)의 내주면에 상처를 내어 버려서, 밀폐용기(1)에 수염 버르가 발생하여 버리는 것을 억제할 수 있도록 되어 있다.
또한, 보텀셸(1f)은, 제1 공정, 제2 공정 및 제4 공정을 행함으로써 형성된다. 그리고, 형성된 보텀셸(1f)은, 상술한 어퍼셸(1e)과 마찬가지로, 압입 고정을 실시함으로써 관형상셸(1c)에 고정된다.
[제1 공정의 형(型) 클리어런스에 관해]
도 3은, 도 2에 도시하는 제1 공정에 사용되는 형의 구성 설명도이다. 도 3으로부터, 제1 공정에서 형 클리어런스의 정의는 다음과 같다.
타발 다이형의 내경을 d0, 타발 펀치형 외경을 d1라고 하면, d0-d1의 값이 형 클리어런스가 된다.
도 4는, 도 2에 도시하는 제1 공정에서 판재로부터 타발한 이형상의 블랭크(3e)의 종단면도이다. 도 5는, 도 2에 도시하는 제2 공정 이형상의 블랭크(3e)를 드로잉 형성한 후의 상태의 종단면도이다. 또한, 표 1은, 제1 공정에서 형 클리어런스를 변화시키면서, 원형의 판재로부터 이형상의 판재를 타발한 실험 결과이다.
또한, 표 1에 표시하는 실험 결과로는, 제1 공정의 이형상의 판재의 「시어드루프」의 반경 치수(r) 및 「파단면 에지」의 유무와, 제2 공정의 주발형상 부재의 단면측으로서 외측부분의 반경 치수(r) 및 당해 외측부분의 수평 방향의 치수(H)를 측정하고 있다. 또한, 이 치수(H)는, 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)의 단면측의 시어드루프량에 대응하고 있다.
도 4, 도 5 및 표 1을 참조하여, 형 클리어런스를 변화시킨 때에 있어서의 블랭크의 단면측 및 주발형상 부재의 단면측의 양상에 관해 설명한다.
[표 1]
Figure 112013095935032-pat00001
블랭크의 단면측에 형성되어 있는 단면부에는, 지면(紙面) 상측부터 「시어드루프」 및 「빼기 단면」이 형성되어 있다. 그리고, 「빼기 단면」은, 지면 상측부터 「전단면(剪斷面)」 및 「파단면(破斷面)」을 갖고 있다. 또한, 「빼기 단면」은, 물결치는 형상으로 되어 있고, 외측을 향한 에지가 발생한다. 이 에지는, 「파단면 에지」라고 칭한다.
우선, 「시어드루프」에 관한 것인데, 통상의 10%의 형 클리어런스에 비하여, 형 클리어런스를 크게 하여 갈수록, 제1 공정으로 얻어지는 블랭크의 단부측에 형성되는 「시어드루프」의 반경 치수가 커진다. 또한, 형 클리어런스가 24%가 되면, 「시어드루프」의 반경 치수(r)가 2(㎜)를 초과하는 블랭크를 얻을 수 있다. 단, 실험 결과에서는, 30%가 되면 시어드루프의 반경 치수의 변화가 적어지고 있다.
또한, 「파단면 에지」의 유무인데, 형 클리어런스가 10%에서는 블랭크의 단면측의 전둘레에 발생하고 있지만, 18%를 초과하면 발생하지 않게 된다.
또한, 제2 공정의 주발형상 부재의 단면측으로서 외측 부분의 반경 치수(R)에 관한 것인데, 제1 공정의 형 클리어런스가 클수록, 제2 공정의 반경 치수(R)가 커진다. 즉 형 클리어런스가 큰 금형으로 타발한 이형상의 판재를 사용하여, 제2 공정에서 드로잉 가공을 실시하면, 단면에 큰 시어드루프를 갖는 드로잉 셸을 얻을 수 있다는 것이다.
또한, 제2 공정의 주발형상 부재의 단면측으로서 외측 부분의 수평 방향의 치수(H)인데, 10%의 형 클리어런스에서는, H 치수가 0.1(㎜)이 되어 있다.
여기서, 관형상셸(1c), 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)의 진원도가 0.1(㎜) 정도이기 때문에, 어퍼셸 및 보텀셸(1f)을 관형상셸(1c)에 압입 삽입하면, 단부 에지부가 관형상셸의 내경부에 상처를 내어, 수염 버르를 발생시켜 버린다.
그래서, 관형상셸(1c), 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)의 진원도를 고려하여, 최저라도 H 치수를 0.2(㎜) 이상 확보할 수 있도록, 형 클리어런스를 18% 이상으로 설정하면 좋다.
「파단면 에지」는, 제2 공정이나 제4 공정이 드로잉 형성을 실시할 때에 금형에 꽉 눌려져서, 절곡되고, 버르가 될 가능성이 있다. 이 버르는, 밀폐용기 내로 미끌어떨어져(滑落), 냉동기유에 혼입되어 버릴 가능성이 있다.
일반적으로는, 타발의 다이형과 펀치형의 클리어런스는, 이 「파단면 에지(빼기 버르)」의 발생을 억제하기 위해 10% 정도로 하고 있다. 그러나, 단면측의 시어드루프를 크게 하면서, 「단면 에지」를 작게 하기 위해 형 클리어런스를 18%부터 30%로 하면 좋다.
[드로잉 가공에 관해]
표 2는, 훑는량과, 주발형상 부재의 단면측으로서 외측 부분의 수평 방향의 치수(H)와의 관계를 표시한 실험 결과이다.
[표 2]
Figure 112013095935032-pat00002
본 실시의 형태에서는, 도 2의 설명에서 기술한 바와 같이, 드로잉 가공을 1회 행하는 경우에 관해 설명하였지만, 1회로는 한정되지 않고, 복수회 행하여도 좋다. 복수회의 드로잉 가공을 실시함으로써, 그만큼 주발형상 부재의 판두께가 얇아지고, 그 표면을 매끈하게 할 수 있다. 단, 판재 판두께비 10% 이상의 훑는 가공을 실시하지 않는 것으로 한다.
표 2에 표시되어고 있는 바와 같이, 복수의 드로잉 가공이 행하여지면, 훑는량이 증가하기 때문에, 주발형상 부재의 단면측 시어드루프의 치수(H)(㎜)가 작아지기 때문이다. 그리고, 압축기(100)가 상술한 도 1(a)의 양태인 경우에는, 어퍼셸(1e)(보텀셸(1f))을 관형상셸(1c)의 상부 내주면(하부 내주면)에 압입할 때에, 관형상셸(1c)의 내주면에 상처를 내어, 수염 버르를 발생시켜 버리기 때문이다.
또한, 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)의 가공 도중에 잉여 두께를 제거하는 트림 공정을 실시하여야 한다. 트림 공정을 실시하면, 제1 공정에서 모처럼 생긴 단면측의 시어드루프가 사라져 버리기 때문이다.
본 실시의 형태에서는, 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)을 관형상셸(1c)의 내주면에 압입하는 경우, 및 어퍼셸(1e)을 하셸(1j)의 내주면에 압입하는 경우, 즉, 내경부 압입한 경우에 관해 설명하였다. 이 때문에, 제2 공정의 드로잉 방향은, 「시어드루프」가 외경측에 오도록 결정하고 있다.
그래서, 역으로, 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)을 관형상셸(1c)의 외주면에 압입하는 경우, 및 어퍼셸(1e)을 하셸(1j)의 외주면에 압입하는 경우, 즉, 외경부 압입하는 경우에는, 「시어드루프」가 내경측에 오도록, 내경부 압입의 경우의 드로잉 방향과 역방향으로 드로잉하면 좋다.
[실시의 형태에 관한 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조한 압축기(100)의 효과]
본 실시의 형태에 관한 압축기(100)는, 제1 공정에서, 제2 공정에서 드로잉될 때에 단면측에 물결형상이 생기지 않도록 설정되는 형상의 블랭크를 타발하는 가공을 시행한다. 또한, 제2 공정에서, 제1 공정에서 형성된 「시어드루프」가 관형상셸(1c) 및 하셸(1j)과의 당접측(當接側)에 오도록 드로잉 가공을 시행한다.
본 실시의 형태에 관한 압축기(100)는, 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)을, 관형상셸(1c) 또는 하셸(1j)에 압입하면, 반경 치수가 큰 「시어드루프」와 관형상셸(1c) 또는 하셸(1j)의 내주면이 당접(當接)하게 되어, 수염 버르의 형성이 되기 어려워진다. 즉, 반경 치수가 큰 매끈한 부분과, 관형상셸(1c) 또는 하셸(1j)의 내주면이 당접하는 분만큼, 수염 버르의 형성이 억제된다.
이에 의해, 수염 버르가 밀폐용기(1) 내로 미끌어 떨어져, 밀폐용기(1) 내에 철제의 이물이 잔류한` 것이 억제된다. 나아가서는, 압축 기구(1a)를 로크시켜 버려, 압축기(100)의 신뢰성을 손상시켜 버리는 것을 억제할 수 있다.
본 실시의 형태에 관한 압축기(100)는, 제2 공정 후에 있어서의 주발형상 부재의 단면측에 생기는 물결형상이 억제되어, 트림 공정을 실시하지 않아도 좋게 되는 분만큼, 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시의 형태에서는, 압축기(100)가 롤링 피스톤형의 압축기인 경우를 예로 설명하였지만, 예를 들면 스크롤 압축기라도, 압축기(100)와 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 밀폐용기(1)의 외곽으로서, 어퍼셸(1e) 및 보텀셸(1f)을 갖는 양태에 관해 설명하였다. 즉, 본 실시의 형태에서는, 압축기(100)를 종치(縱置)하는 것을 전제로 하여 설명하였지만, 그것으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 압축기가 횡치(橫置)인 것이라도, 압축기(100)와 같은 효과를 얻을 수 있다.
1 : 밀폐용기
1a : 압축 기구
1b : 전동기
1b1 : 회전축
1b2 : 회전자
1b3 : 고정자
1c : 관형상셸(몸통셸)
1d : 토출 파이프
1e : 어퍼셸(단부측 셸)
1f : 보텀셸(단부측 셸)
1g : 흡입 파이프
1h : 유리 단자
1j : 하셸(몸통셸)
1k : 축받이
11 : 디스택 피더
2 : 액모음용기
3a : 타발 펀치형
3b : 판재 누르개
3c : 타발 다이형
3d : 스크랩
3e : 이형상의 블랭크
4 : 드로잉 성형 셸
100 : 압축기

Claims (10)

  1. 적어도 일방의 단부측에 개구부를 갖는 몸통셸과, 드로잉 가공이 시행되어 형성되고, 몸통셸의 상기 일방의 단부측의 개구부에 접속되는 단부측 셸을 갖는 밀폐용기와,
    상기 몸통셸의 내주면에 고정되고, 냉매를 압축하는 압축 기구와,
    상기 몸통셸의 내주면에 고정되고, 상기 압축 기구를 구동하는 전동기를 갖는 압축기의 제조 방법에 있어서,
    상기 밀폐용기는,
    판재로부터 블랭크를 타발하는 공정과,
    상기 블랭크를 주발형상으로 형성하는 상기 드로잉 가공을 행하여, 주발형상 부재를 얻는 공정과,
    상기 주발형상 부재의 단면측을 형상화(shaping)하여 상기 단부측 셸을 얻는 네킹 가공을 행하는 공정과,
    상기 단부측 셸과 상기 몸통셸중의 한쪽의 셸의 개구부에, 다른쪽의 셸을 압입하는 공정을 구비하고,
    상기 블랭크의 형상은,
    상기 블랭크를 상기 드로잉 가공할 때에 상기 주발형상 부재의 단면에 형성되는 물결형상이, ±1㎜ 이하로 되어 있는 상기 주발형상 부재가 생성되도록 미리 설정되고,
    상기 드로잉 가공을 행하는 공정에서는,
    상기 주발형상 부재는, 상기 블랭크를 타발하는 공정에서 형성된 시어드루프(shear droop)가 상기 몸통셸과 대향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드로잉 가공을 행하는 공정과, 상기 네킹 가공을 행하는 공정과의 사이에,
    상기 주발형상 부재의 저부에, 토출 파이프를 접속하기 위한 구멍 및 유리 단자를 설치하기 위한 구멍을 형성하는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 압축기의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몸통셸은, 상기 몸통셸의 상기 일방의 단부측과 대향하는 타방의 단부측에도 개구부를 가지며,
    상기 밀폐용기는,
    상기 몸통셸의 상기 일방의 단부측과 대향하는 상기 타방의 단부측의 개구부에도 상기 단부측 셸이 압입되어 제조되는 것을 특징으로 하는 압축기의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블랭크를 타발하는 공정에서,
    타발 다이형과 타발 펀치형과의 클리어런스가, 상기 판재의 판두께의 18% 내지 30%로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블랭크를 타발하는 공정의 상기 판재의 형상은, 원형 형상이고,
    타발 가공이, 트랜스퍼 프레스기에 의해 행하여지고 있는 것을 특징으로 하는 압축기의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 블랭크를 타발하는 공정의 상기 판재의 형상은, 원형 형상이고,
    타발 가공이, 트랜스퍼 프레스기에 의해 행하여지고 있는 것을 특징으로 하는 압축기의 제조 방법.
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  10. 삭제
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