WO2020178899A1 - 圧縮機の製造方法 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing a compressor by heating and caulking.
- a compressor is known to have a configuration including a container forming an outer shell, and a compression mechanism portion housed inside the container and having a compression chamber for compressing a refrigerant.
- Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a compressor by heating and caulking. In this compressor manufacturing method, a compression mechanism portion having a plurality of prepared holes formed on the outer peripheral surface is arranged inside the container, and a pressing jig is pressed against the outer peripheral surface of the heated container to form a convex fit into the prepared hole. It is the structure which forms a part.
- the compression mechanism portion is conveyed to a fixing device in a state where the compression mechanism portion is fitted inside the container, the container is fixed to the fixing device, and then the outer peripheral surface of the container is heated and pressed.
- the protrusion is formed by the jig. Therefore, the compression mechanism portion may rotate inside the container due to vibration during transportation, and the phase between the prepared hole and the portion against which the pressing jig is pressed may shift.
- the pressing jig is pressed against the outer peripheral surface of the heated container, the load of the convex portion is applied to the outer peripheral surface of the compression mechanism portion located around the prepared hole, which may increase the distortion of the compression mechanism portion. is there.
- the present invention has been made to solve the above problems, and when fixing the compression mechanism portion to the container by caulking by heating, the load received by the compression mechanism portion is reduced, and the distortion of the compression mechanism portion is reduced. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a compressor, which can suppress the above-mentioned problem and can firmly and firmly fix the compression mechanism portion to the container.
- a method for manufacturing a compressor according to the present invention includes a container forming an outer shell, a compression mechanism portion that is housed inside the container and has a compression chamber that compresses a refrigerant, and the container has a connection port.
- a plurality of convex portions formed on the inner wall surface, and the compression mechanism portion has a suction port formed at a position corresponding to the connection port and a plurality of fixed portions formed at intervals in the circumferential direction.
- a step of inserting a positioning pin into the suction pipe to position the fixing groove with respect to the convex portion, a step of heating an outer peripheral surface of the container at a position corresponding to the fixing groove, and the heated container The step of pressing the pressing pin on the outer peripheral surface of the container to form the convex portion to be fitted into the fixing groove on the inner surface of the container, and the step of pulling out the positioning pin from the suction pipe after forming the convex portion.
- the positioning pin is inserted into the suction pipe even when the compression mechanism part is rotated and the phase of the fixing groove is deviated due to vibration or the like when being conveyed to the heating and caulking device. Then, the center of the fixed groove and the center of the convex portion can be aligned. Therefore, when fixing the compression mechanism portion to the container by caulking with heat, it is possible to correct the deviation between the fixing groove and the convex portion, reduce the load received by the compression mechanism portion, and suppress the distortion of the compression mechanism portion. Therefore, the compression mechanism can be securely and firmly fixed to the container.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the part A shown in FIG. 1 when seen in a plan view, and is an enlarged view of a main part showing a stage before fixing the upper cylinder to the container.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion A shown in FIG. 1 when seen in a plan view, and is an enlarged view of relevant parts showing a state in which a convex portion is formed on a container and is pushed into a fixing groove of an upper cylinder. It is explanatory drawing which showed the state which pushed the convex part formed in the container into the fixed groove
- FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the outer diameter of the positioning pin inserted in the suction pipe is reduced. It is a transverse cross-sectional view schematically showing a state in which the outer diameter of the positioning pin inserted in the suction pipe is enlarged.
- FIG. 6 is a vertical cross-sectional view that is a main part of a positioning pin and schematically shows a state in which the outer diameter is enlarged.
- FIG. 4 is a vertical cross-sectional view that is a main part of a positioning pin and schematically shows a state in which the outer diameter is reduced. It is explanatory drawing which showed the procedure of fixing an upper cylinder to a container with a heating crimping apparatus. It is sectional drawing of the pallet used in the manufacturing method of the compressor which concerns on embodiment of this invention. It is sectional drawing which showed the state which mounted the workpiece
- FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a part of an internal structure of a compressor according to an embodiment of the present invention.
- this Embodiment demonstrates as an example the manufacturing method of a twin rotary type compressor.
- the compressor 100 is a twin rotary compressor having two cylindrical cylinders at the top and bottom.
- the compressor 100 is provided with a compression mechanism section 101 inside a container 1 forming an outer shell.
- the compression mechanism unit 101 includes an upper cylinder 102, a lower cylinder 103, a spacer 104, a sub bearing 105, a main bearing 106, and a crankshaft 107, and is provided inside the container 1 as illustrated. It is driven by an omitted motor.
- the upper cylinder 102 and the lower cylinder 103 each form a compression chamber.
- the spacer 104 is provided between the upper cylinder 102 and the lower cylinder 103 to separate the two compression chambers and seal the compression chambers.
- the auxiliary bearing 105 is provided on the upper surface of the upper cylinder 102 and seals the compression chamber of the upper cylinder 102.
- the main bearing 106 is provided on the lower surface of the lower cylinder 103 and seals the compression chamber of the lower cylinder 103.
- the crankshaft 107 is provided so as to penetrate the upper cylinder 102, the lower cylinder 103, the spacer 104, the auxiliary bearing 105, and the main bearing 106. Inside the compression chamber, the refrigerant gas is compressed by rotating the crankshaft 107 with an electric motor.
- the refrigerant gas to be compressed is supplied from the outside of the container 1 to the compression chamber of the upper cylinder 102 through the suction pipe 110 that connects the connection port 108 provided in the container 1 and the suction port 109 provided in the upper cylinder 102. Will be done. Although not shown in FIG. 1, the compressed refrigerant gas passes through the suction pipe that connects another connection port provided in the container 1 and the suction port provided in the lower cylinder 103 to the container 1 Is also supplied to the compression chamber of the lower cylinder 103 from outside.
- the upper cylinder 102 is in a clearance fit state with respect to the container 1 before being fixed to the container 1.
- the clearance fit means a fit in which the outer diameter of the upper cylinder 102 is equal to or less than the inner diameter of the container 1 and the upper cylinder 102 and the container 1 do not come into contact with each other even when considering the roundness of each other.
- the outer diameter often refers to the average value of the outer diameters measured at two orthogonal points or three or more points including the two points. The same applies to the inner diameter.
- a fixed groove 120 is formed on the outer peripheral surface of the upper cylinder 102.
- the upper cylinder 102 is fixed to the container 1 by fitting the convex portion 123 formed by pushing the container 1 from the outer peripheral surface side into the fixing groove 120 at the portion located in the fixing groove 120.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the part A shown in FIG. 1 when seen in plan view, and is an enlarged view of a main part showing a stage before fixing the upper cylinder to the container.
- the upper cylinder 102 has a fixing portion 3 fixed to the inner peripheral surface of the container 1.
- the fixing portion 3 has a fixing groove 120 that is a set of two and a convex portion 120 a sandwiched between the two fixing grooves 120, and refers to a partial region of the outer peripheral surface of the upper cylinder 102.
- the two fixing grooves 120 are formed close to each other.
- the fixed portions 3 are provided at three locations in the circumferential direction of the upper cylinder 102 at substantially equal pitch intervals. That is, a total of six fixed grooves 120 are formed.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the part A shown in FIG. 1 when seen in plan view, and is an enlarged view of a main part showing a state in which a convex portion is formed on the container and is pushed into the fixing groove of the upper cylinder.
- the upper cylinder 102 is fixed to the container 1 by caulking by heating. In the heating caulking, first, the outer peripheral surface of the container 1 located around the fixed groove 120 is locally heated. Then, the crimping punch 122 provided with the two pressing pins 121 is pressed against the outer peripheral surface of the container 1 in which the fixing groove 120 is located.
- the pressing pin 121 has a cylindrical shape and a flat tip, and has an outer diameter equal to the inner diameter of the fixed groove 120 or an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the fixed groove 120.
- Two convex portions 123 that enter the fixing groove 120 are formed on the inner surface of the container 1, and two caulking points are formed. These two caulking points are called caulking portions.
- the caulking portions are formed at three locations on the outer peripheral surface of the upper cylinder 102 almost at the same time.
- the crimped portions may be formed one by one at regular intervals.
- heating caulking is performed by a heating caulking device.
- the compressor 100 before performing the heat-crimping is conveyed to the heat-crimping device in a state where the upper cylinder 102 included in the container 1 is fitted in the gap.
- the upper cylinder 102 may rotate around the crankshaft 107 due to vibration or the like generated during conveyance. That is, the position of the fixed groove 120 formed in the upper cylinder 102 may be displaced from the position before the conveyance.
- FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which the convex portion formed in the container is pushed into the fixed groove whose position is displaced.
- the dotted line indicates the center line X between the two fixing grooves 120.
- the alternate long and short dash line indicates the center line Y between the two pressing pins 121. Heating caulking is performed with the center line X between the two fixing grooves 120 and the center line Y between the two pressing pins 121 both lying on the same straight line, so that the load on the upper cylinder 102 is minimized.
- the upper cylinder 102 can be fixed to the container 1. However, as shown in FIG.
- the center line X between the two fixing grooves 120 and the center line Y between the two pressing pins 121 are on the same straight line.
- the compressor 100 conveyed to the heating and caulking device is positioned with respect to the caulking punch 122 installed in the heating and caulking device such that the height and the circumferential direction of the container 1 are always constant. That is, the convex portions 123 formed on the container 1 are always formed at the same height position and the same circumferential position. Therefore, in order to arrange the center line X between the two fixing grooves 120 and the center line Y between the two pressing pins 121 on the same straight line, it is necessary to align the position of the fixing groove 120 with the convex portion 123. is there.
- the fixed groove 120 is formed on the outer peripheral surface of the upper cylinder 102 at a constant angle in the circumferential direction from the suction port 109. Further, the convex portion 123 is formed at a constant angle in the circumferential direction from the connection port 108 of the container 1. The angle from the suction port 109 to the fixed groove 120 and the angle from the connection port 108 to the convex portion 123 are equal. Therefore, if the positions of the suction port 109 and the connection port 108 match, the positions of the fixing groove 120 and the convex portion 123 naturally match.
- the positions of the fixing groove 120 and the position of the convex portion 123 are formed at intervals of 120° in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the upper cylinder 102 and the outer peripheral surface of the container 1, respectively. Two places will automatically fit together.
- FIG. 5 is a cross-sectional view of the part B shown in FIG.
- FIG. 6 is a sectional view showing a state in which a positioning pin is inserted into the suction pipe from the state of FIG.
- the suction port 109 and the connection port 108 are connected by a suction pipe 110.
- the suction pipe 110 is provided such that its center line faces the center of the compression mechanism unit 101.
- the suction pipe 110 has lower rigidity than the upper cylinder 102 and the container 1. Therefore, the suction pipe 110 is pulled by the rotation of the upper cylinder 102 when the upper cylinder 102 rotates due to vibration or the like when being conveyed to the heating and caulking device, and is displaced with respect to the center direction of the upper cylinder 102.
- the positioning pin 124 is inserted into the suction pipe 110 to position the suction port 109 and the connection port 108. Therefore, the center line of the suction port 109 and the center line of the connection port 108 are aligned with each other and pass through the center of the upper cylinder 102. Therefore, the center line X between the two fixing grooves 120 and the center line Y between the two pressing pins 121 are on the same straight line.
- FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the outer diameter of the positioning pin inserted into the suction pipe is reduced.
- FIG. 8 is a transverse cross-sectional view schematically showing a state in which the outer diameter of the positioning pin inserted in the suction pipe is enlarged.
- FIG. 9 is a vertical cross-sectional view that is a main part of the positioning pin and schematically shows a state in which the outer diameter is enlarged.
- FIG. 10 is a vertical cross-sectional view that is a main part of the positioning pin and schematically shows a state in which the outer diameter is reduced.
- the outer diameter of the positioning pin 124 is smaller than the inner diameter of the suction pipe 110, as shown in FIG. 7. Then, as shown in FIGS. 7 to 10, the outer peripheral surface of the positioning pin 124 is covered with a rubber 125 having a thickness of about 1.0 mm. Further, the positioning pin 124 includes the collet mechanism 4 inside. As shown in FIGS. 9 and 10, the collet mechanism 4 includes a piston 126 that operates by sucking or enclosing compressed air, a wedge portion 128 that operates in conjunction with the operation of the piston 126, and the piston 126 and the wedge portion 128. And a connecting shaft 127. The positioning pin 124 moves the piston 126 by sucking compressed air from the state shown in FIGS.
- the wedge portion 128 operates in conjunction with the operation of the piston 126.
- the outer diameter widens.
- the piston 126 operates by enclosing compressed air from the state shown in FIGS. 8 and 10, and the wedge portion 128 operates in conjunction with the operation of the piston 126.
- the outer diameter becomes smaller and the original state is restored.
- the rubber 125 comes into contact with the inner surface of the suction pipe 110 and is chucked.
- the position of the suction pipe 110 is adjusted by the gripping force when the positioning pin 124 is chucked so that the center line is on the same straight line as the center line of the positioning pin 124.
- the center line of the suction port 109 and the center line of the connection port 108 are finely adjusted according to the suction pipe 110, and are aligned on the same straight line toward the center of the upper cylinder 102.
- the positioning pin 124 is inserted into the suction pipe 110 in order to perform the heating caulking without applying a load to the upper cylinder 102 as much as possible.
- the upper cylinder 102 is fixed to the container 1 in a state where the ports 109 and the connection ports 108 are continuously positioned.
- FIG. 11 is explanatory drawing which showed the procedure of fixing an upper cylinder to a container with a heating crimping apparatus.
- the compressor is conveyed into the heating and caulking device (S101).
- the positioning pin 124 is inserted into the suction pipe 110 (S102), and compressed air is sucked from the positioning pin 124 to activate the collet mechanism 4 (S103).
- the suction port 109 and the connection port 108 are positioned.
- the outer peripheral surface of the container 1 around the fixed groove 120 is locally heated (S104).
- the caulking punch 122 provided with the pressing pin 121 is pressed against the outer peripheral surface of the heated container 1 to form the convex portion 123, and the convex portion 123 is pushed into the fixing groove 120 to fix the upper cylinder 102 to the container 1 (S105). .. After the pushing of the convex portion 123 is completed, compressed air is sealed inside the positioning pin 124, the positioning pin 124 is returned to the original state (S106), and the positioning pin 124 is pulled out from the container 1 (S107).
- the mechanism for expanding/contracting the outer diameter of the positioning pin 124 is not limited to the illustrated collet mechanism 4.
- a mechanism that directly expands or contracts with compressed air a mechanism that expands or contracts by driving an air cylinder, a mechanism that expands or contracts by driving a hydraulic cylinder, or the like may be used.
- the suction port 109 and the connection port 108 can be connected without expanding the positioning pin 124 using the collet mechanism 4 or the like. Positioning can also be performed. In this case, in order to position the suction port 109 and the connection port 108, after the positioning pin 124 is inserted into the suction pipe 110, the positioning pin 124 is moved left and right so as to be aligned with the left and right inner walls of the connection port 108.
- the strain of the container 1 and the upper cylinder 102 that occurs when the fixing is performed causes the suction port 109, the connection port 108, etc. Roundness may deteriorate.
- the suction pipe 110 may be crushed inward to fix the positioning pin 124, and the positioning pin 124 may not come off.
- the positioning pin 124 can be expanded to position the suction port 109 and the connection port 108 without providing the rubber 125 on the outer peripheral portion of the positioning pin 124.
- the suction pipe 110, the suction port 109, and the connection port 108 may be deformed by the force of the positioning pin 124. This leads to a decrease in the performance of the machine 100 and a lack of long-term reliability.
- FIGS. 12 to 19 a heating and caulking device for positioning the compressor 100 when locally heating the container 1 to form a caulking portion will be described with reference to FIGS. 12 to 19.
- the assembled compressor 100 will be referred to as a work.
- the work is always placed on a pallet stand.
- FIG. 12 is a sectional view of a pallet used in the compressor manufacturing method according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state where a work is placed on the pallet shown in FIG.
- the pallet 200 includes a pallet base 201, a pedestal 202, a work receiving ring 203, and a crankshaft receiving shaft 204 having a collet mechanism.
- a pedestal 202 is placed on the upper surface of the pallet board 201.
- a work receiving ring 203 and a crankshaft receiving shaft 204 are placed on the upper surface of the base 202.
- the work receiving ring 203 is interposed between the pedestal 202 and the work 205 in order to adjust the height of the work 205 to a predetermined position.
- the height of the suction pipe 110 with respect to the heating and caulking device 210 can be always kept constant, and the device can be shared. it can.
- the work 205 is a twin rotary compressor having two compression chambers at the top and bottom in the axial direction.
- a compression mechanism section 101 and an electric motor 129 are provided inside the container 1.
- the compression mechanism portion 101 is provided in a state where the upper cylinder 102 is not fixed to the container 1.
- the electric motor 129 has a stator 129a that is shrink-fitted and fixed to the inner wall surface of the container 1 by another device (not shown) before being conveyed to the heating and caulking device.
- the outer diameter of the stator 129a is slightly larger than the inner diameter of the container 1.
- the crankshaft receiving shaft 204 can chuck or uncuck the stator 129a by discharging or enclosing compressed air. Therefore, the stator 129a is fixed to the pallet 200 when the compressed air is discharged, and released when the compressed air is enclosed. That is, the container 1 is fixed to the pallet 200 when the compressed air is discharged.
- the fixing portions 3 are provided at three locations at an equal pitch of approximately 120°, and a total of six fixing grooves 120 are provided. Further, the upper cylinder 102 is provided with a suction port 109 penetrating an outer peripheral surface and an inner peripheral surface in the radial direction.
- the upper cylinder 102 is arranged at the lower part, and the electric motor 129 is arranged at the upper part.
- the work 205 being assembled into the heating and caulking device is in an inverted state such that the upper cylinder 102 is located above the electric motor 129, as shown in FIG.
- the rotor is not fixed to the crankshaft 107 that transmits the driving force generated by the electric motor 129 to the upper cylinder 102 up to this step.
- FIG. 14 is a front view of a heating caulking device used in the method for manufacturing a compressor according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 15 is a view taken in the direction of the arrow Q shown in FIG.
- the pallet 200 on which the work 205 shown in FIG. 13 is mounted is conveyed to the lower portion 211 of the heating caulking device 210 shown in FIG. 14, and is transferred to the heating caulking mechanism 213 located above the heating caulking device 210 by the lift-up mechanism 212. Is lifted up.
- the lift-up mechanism 212 is a mechanism for setting the position of the container 1 of the work 205 with respect to the pressing pin 121 by raising the pallet 200 on which the work 205 is placed to the height of the heating caulking mechanism 213 and adjusting the position of the pallet 200. is there. That is, the lift-up mechanism 212 performs position adjustment and positioning of the pallet 200 with respect to the heating and caulking mechanism 213. As a result, the positioning of the work 205 with respect to the heating and caulking mechanism 213, that is, the position of the convex portion 123 formed by the pressing pin 121 is determined.
- the lift-up mechanism 212 has four positioning shafts 214 arranged so as to surround the pallet 200, four positioning bushes 215 arranged at positions corresponding to the positioning shafts 214, and a plate 216.
- the plate 216 supports the bottom surface of the pallet 200.
- a positioning shaft 214 and a raising pin 217 for raising the pallet 200 from the lower portion 211 of the heating and caulking device 210 to the heating and caulking mechanism 213 are provided on the upper surface of the plate 216.
- the pallet 200 conveyed to the heating and caulking device 210 is arranged immediately above the raising pin 217, and is raised to the heating and caulking mechanism 213 by the operation of the lift-up mechanism 212.
- the lift-up mechanism 212 raises the raising pin 217 on which the pallet 200 is placed and the positioning shaft 214 by raising the plate 216.
- the lift-up mechanism 212 stops the plate 216 from rising when the raised positioning shaft 214 hits the positioning bush 215.
- the work 205 which has been lifted and positioned, is fixed by pressing the upper part of the work shaft 205 which is reciprocally moved by the air cylinder 218 and the guide 219.
- the length of the positioning shaft 214 is set so that the work 205 on the pallet 200 has a normal height with respect to the heating and caulking mechanism 213 when the lift-up mechanism 212 has stopped rising.
- the regular height is a height at which the height of the fixing groove 120 on the outer peripheral surface of the upper cylinder 102 can be matched with the pressing pin 121 of the heating and caulking mechanism 213. As a result, the height position of the work 205 with respect to the heating and caulking mechanism 213 is determined.
- the end faces of the positioning shaft 214 and the positioning bush 215 come into contact with each other so as to surround the pallet 200. Therefore, even if the plate 216 tilts when rising, it becomes horizontal when the rising stops. That is, the pallet 200 and the work 205 are horizontal without tilting with respect to the heating and caulking mechanism 213.
- the numbers of the positioning shaft 214 and the positioning bush 215 are not limited to four, respectively. If there are two or more positioning shafts 214 and positioning bushes 215, the plate 216 can be raised. However, in order to make the plate 216 horizontal, it is preferable to provide three or more positioning shafts 214 and positioning bushes 215 so as to surround the periphery of the pallet 200.
- the heating caulking mechanism 213 includes a cylindrical backup shaft 221 that receives the pressing force of the caulking punch 122 on the side opposite to the fixed position of the work 205.
- the backup shaft 221 is fixed to the flange 222.
- the flange 222 is connected to the caulking side flange 223 to which the caulking punch 122 having the pressing pin 121 at the tip is attached and the four link shafts 224.
- a servo press 225 for reciprocating the caulking punch 122 at high speed is fixed to the caulking side flange 223.
- the heating and caulking device 210 has three heating and caulking mechanisms 213.
- Each heating caulking mechanism 213 has four link shafts 224 around the caulking punch 122 and the backup shaft 221 so as to surround them.
- the intervals of the link shafts 224 are made different, and the heating caulking mechanism 213 is arranged so as to cross vertically. Therefore, the sizes of the flange 222 and the crimping side flange 223 are different between the three heating caulking devices 210.
- the four link shafts 224 have the smallest spacing, and the heating caulking mechanism having the four link shafts 224 arranged in the center has the flange 222 and the caulking side flange 223. The smallest.
- the three heating caulking mechanisms 213 have a configuration in which the flange 222 and the caulking side flange 223 can be integrally reciprocated in the extending direction of the link shaft 224 by an air cylinder 226 and a guide 227. Is.
- the heating and caulking mechanism 213 brings the backup shaft 221 moved forward in three directions by the linear movement of the air cylinder 226 by the guide 227 into contact with the lifted work 205. It is preferable that the heating and caulking mechanism 213 simultaneously move the three backup shafts 221 to bring the backup shafts 221 into contact with the work 205 in order to shorten the manufacturing time.
- the heating and caulking mechanism 213 may bring the three backup shafts 221 into contact with the work 205 one by one. In this case, since the work 205 is fixed by being pressed by the pressing shaft 220, the work 205 will not be displaced. Further, the backup shaft 221 may have a flat end surface that is a contact surface with the work 205, but if it is formed on a curved surface that is substantially the same as the outer circumferential surface of the container 1 that is the work 205, the outer circumference of the container 1 will be described. The contact area with the surface becomes large and the pressing force can be reliably received.
- FIG. 16 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing the compressor according to the embodiment of the present invention, showing how the upper cylinder is fixed to the container by using the heating and caulking mechanism.
- the container 1 and the upper cylinder 102 are connected by a suction pipe 110 driven into the connection port 108 and the suction port 109 by another device (not shown) before the work 205 is conveyed to the heating and caulking device 210. ..
- the fixed grooves 120 are formed at an equal pitch of 120° in the circumferential direction.
- the caulking punch 122 and the backup shaft 221 are installed at an equal pitch of 120° in the circumferential direction.
- the caulking punch 122 located in the vicinity of the suction port 109 is the first punch 122a
- the caulking punch 122 substantially opposite to the suction port 109 is the second punch 122b
- the remaining caulking punch 122 is used.
- This is the third punch 122c.
- the backup shaft 221 corresponding to each caulking punch 122 is referred to as a first backup 221a, a second backup 221b, and a third backup 221c.
- Positioning pins 124 are provided between the first punch 122a and the second backup 221b.
- FIG. 17 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing the compressor according to the embodiment of the present invention, showing how the positioning pin is inserted into the work.
- FIG. 18 is a view on arrow R shown in FIG.
- the positioning pin 124 is attached to a plate 235 having a thickness of about 19 mm and a lateral width of about 25 mm, for example.
- the plate 235 is attached to an air slide table 236 attached to the top plate 2 of the heating and caulking device 210.
- the air slide table 236 slides the positioning pin 124 in the left-right direction shown in FIG. 17 to insert the positioning pin 124 into the suction pipe 110 of the work 205.
- the positioning pin 124 shown in FIG. 17 is inserted into the suction pipe 110 after the backup shaft 221 comes into contact with the work 205.
- the inserted positioning pin 124 moves from the center to the upper, lower, left, and right 4 positions so that the internal collet mechanism 4 operates due to the suction of compressed air and the states shown in FIGS. 7 and 9 are changed to the states shown in FIGS. 8 and 10. Expand to the direction.
- the enlarged positioning pin 124 chucks the suction pipe 110 from the inside via a rubber 125 attached to the periphery, and the centers of the suction port 109 and the connection port 108 connected by the suction pipe 110 and the center of the upper cylinder 102. And are placed on the same straight line. That is, the center of the fixing groove 120 and the center of the pressing pin 121 are arranged on the same straight line, and the work 205 is positioned.
- the positioned work 205 is locally heated around the fixed part by the high frequency heating coil 228 shown in FIG.
- the high-frequency heating coil 228 descends toward the container 1 of the work 205 by acting the vertical air cylinder 229 and the vertical guide 230. Then, the high-frequency heating coil 228 moves forward in the radial direction of the container 1 by acting the horizontal air cylinder 231 and the horizontal guide 232.
- the high frequency heating coil 228 is fixed by a holder 233.
- the high-frequency heating coil 228 is provided with a contact stop mechanism 234 that keeps a predetermined distance from the container 1 when the container 1 moves in the radial direction.
- the high-frequency heating coil 228 moves until the contact stop mechanism 234 comes into contact with the container 1, so that the high-frequency heating coil 228 is positioned with a predetermined distance secured from the outer peripheral surface of the container 1.
- the reason why the high-frequency heating coil 228 is moved in the radial direction of the container 1 is that the size of the container 1 varies, and only by lowering the high-frequency heating coil 228, the three high-frequency heating coils 228 are always set to the work 205 at a predetermined distance. This is because it is difficult to secure the distance.
- the high frequency heating coil 228 can contact the container 1 with the contact stop mechanism 234 to secure a predetermined distance from the container 1, the position can be determined with the outer peripheral surface of the container 1 as a reference. .. Therefore, the high-frequency heating coil 228 can always secure a predetermined distance from the container 1 without being affected by variations in the dimensions of the container 1, and can be applied to containers 1 having different outer diameters. Excellent versatility.
- the high-frequency heating coil 228 does not need to use the stopper mechanism 234, and may be positioned using a non-contact method using infrared rays or the like as long as the outer peripheral surface of the container 1 can be used as a reference. ..
- Each of the three heating caulking mechanisms 213 has a high-frequency heating coil 228, and when the high-frequency heating coil 228 is moved at the same time and a predetermined distance is secured from the container 1, the high-frequency heating coil is secured. Power is supplied to 228, and the container 1 is locally heated by the flowing current.
- the heating and caulking mechanism 213 separates the high-frequency heating coil 228 from the container 1 when the heating range of the container 1 is heated to a predetermined temperature.
- the heating and caulking mechanism 213 heats the container 1 to a predetermined temperature and then operates the servo press 225 to move it forward before the heat of the container 1 is cooled.
- the time before the heat of the container 1 is cooled is, for example, within 1 second after the completion of heating.
- the servo press 225 is operated to advance the caulking punch 122 toward the container 1, a pressing force is applied to the container 1 by the pressing pin 121 provided at the tip of the caulking punch 122, and the convex portion 123 is formed. As a result, the heating caulking is performed between the upper cylinder 102 and the fixed groove 120. When the heating and caulking is completed, the servo press 225 is retracted to separate the pressing pin 121 of the caulking punch 122 from the container 1. Due to thermal contraction of the container 1 after cooling, a sandwiching force is generated toward the middle of the two fixing grooves 120. This is simultaneously performed by the three heating and caulking mechanisms 213, and the sandwiching force is generated at three positions at equal pitches, whereby the upper cylinder 102 is fixed to the container 1.
- FIG. 19 is an explanatory view showing a state in which the suction pipe is deformed by the load generated by heating and caulking. After heating and caulking, it is necessary to remove the positioning pin 124 inserted for positioning from the suction pipe 110.
- the load applied to the upper cylinder 102 at the time of heating caulking is reduced by the positioning of the upper cylinder 102 described above, but does not become zero. For this reason, the upper cylinder 102 may be slightly loaded when the caulking is performed, and may be distorted.
- the strain generated in the upper cylinder 102 distorts the outer diameter and inner diameter of the upper cylinder 102, the suction port 109, and the like. As shown in FIG.
- this strain deforms the suction pipe 110, and stress is applied to the inner diameter side of the positioning pin 124 that chucks the suction pipe 110 from the inside by the collet mechanism 4.
- the positioning pin 124 is less likely to come off the suction pipe 110 due to the stress applied to the inner diameter side. However, the positioning pin 124 can be unchucked from the suction pipe 110 and easily removed by enclosing compressed air in the collet mechanism 4.
- the method of manufacturing the compressor according to the present embodiment corresponds to the step of inserting the positioning pin 124 into the suction pipe 110 to position the fixed groove 120 with respect to the convex portion 123, and the fixed groove 120.
- the positioning pin 124 is extracted from the suction pipe 110.
- the suction pipe does not move.
- the center of the fixed groove 120 and the center of the convex portion 123 can be aligned by inserting the positioning pin 124 into the 110. Therefore, when fixing the compression mechanism section 101 to the container 1 by heating and caulking, it is possible to correct the deviation between the fixing groove 120 and the convex section 123, reduce the load received by the compression mechanism section 101, and compress the compression mechanism section 101. Since the distortion can be suppressed, the compression mechanism portion 101 can be securely and firmly fixed to the container 1.
- the compressor 100 manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment can withstand an excessive force generated during operation even for long-term use, and noise and rattling due to rattling of built-in components can occur. It is possible to realize a high-performance and highly reliable compressor that does not cause problems such as increased vibration.
- the positioning pin 124 has the collet mechanism 4 inside which expands the outer diameter or reduces the expanded outer diameter to the original state, and after being inserted into the suction pipe 110, the outer diameter is expanded.
- the outer peripheral surface of the container 1 is heated to form the convex portion 123, and then the enlarged outer diameter is reduced, and the container is withdrawn from the suction pipe 110. Therefore, in the compressor manufacturing method according to the present embodiment, the position of the fixed groove 120 with respect to the protrusion 123 can be accurately positioned by enlarging the outer diameter of the positioning pin 124, and the center of the fixed groove 120 can be positioned. And the center of the convex portion 123 can be surely aligned with each other. Further, after the heating caulking, the enlarged outer diameter can be easily removed by reducing the enlarged outer diameter to the original state.
- the collet mechanism 4 operates by interlocking with the operation of the piston 126 and the piston 126 that operates by sucking or enclosing compressed air, and expands the outer diameter of the positioning pin 124 or reduces the expanded outer diameter to the original state. And a wedge portion 128 that causes the wedge portion 128 to move.
- the positioning pin 124 has a wedge portion 128 interlocking with a piston 126 that operates by sucking compressed air to expand its outer diameter, and a wedge portion 128 interlockingly expanding with a piston 126 that operates by enclosing compressed air. This is a configuration in which the outer diameter thus made is reduced to the original state.
- the collet mechanism 4 since the collet mechanism 4 has a simple structure, the work of expanding the outer diameter of the positioning pin 124 or reducing the expanded outer diameter to the original state is easy. Therefore, the workability of manufacturing work can be improved.
- the present invention has been described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment.
- the compressor 100 is not limited to the contents described above, and may include other components.
- the compressor 100 is not limited to the twin rotary type compressor, and can be implemented in the same manner with, for example, a single rotary type compressor or a scroll compressor.
- the present invention includes a range of design changes and application variations that a person skilled in the art normally makes, without departing from the technical idea of the present invention.
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Abstract
圧縮機の製造方法は、吸入管に位置決めピンを挿入して、凸部に対する固定溝の位置を位置決めする工程と、固定溝に対応する位置における容器の外周面を加熱する工程と、加熱した容器の外周面に押付ピンを押圧し、容器の内面に固定溝に嵌る凸部を形成する工程と、凸部を形成した後、位置決めピンを吸入管から抜き取る工程と、を有する。
Description
本発明は、加熱かしめによる圧縮機の製造方法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、接続口と、内壁面に形成された複数の凸部と、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、前記凸部と前記固定溝とが嵌り合って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、前記凸部に対する前記固定溝の位置を位置決めする工程と、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、加熱した前記容器の外周面に押付ピンを押圧し、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、を有するものである。
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。
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。
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 (3)
- 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、接続口と、内壁面に形成された複数の凸部と、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、前記凸部と前記固定溝とが嵌り合って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、前記凸部に対する前記固定溝の位置を位置決めする工程と、
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、
加熱した前記容器の外周面に押付ピンを押圧し、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、を有する、圧縮機の製造方法。 - 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、請求項1に記載の圧縮機の製造方法。
- 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2に記載の圧縮機の製造方法。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19918238 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021503254 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19918238 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |