涡旋式流体机械及涡旋式流体机械的制造方法与流程

文档序号:23067453发布日期:2020-11-25 17:54阅读:194来源:国知局
涡旋式流体机械及涡旋式流体机械的制造方法与流程

本公开涉及一种涡旋式流体机械及其制造方法。



背景技术:

在专利文献1中公开了一种涡旋式流体机械(涡旋式压缩机)。该涡旋式流体机械包括静涡旋盘、动涡旋盘以及固定部件。在该涡旋式压缩机中,形成在静涡旋盘上的静侧涡卷与形成在动涡旋盘上的动侧涡卷啮合,从而形成流体室(压缩室)。静涡旋盘固定在固定部件上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本公开专利公报特开2016-079873号公报



技术实现要素:

-发明要解决的技术问题-

在涡旋式流体机械中,静涡旋盘、动涡旋盘以及固定部件组合在一起。静涡旋盘、动涡旋盘以及固定部件分别具有尺寸误差(即,实际尺寸与设计值之间的差值)。因此,在静涡旋盘的静侧涡卷与动涡旋盘的动侧涡卷之间就会形成间隙,流体便通过该间隙从流体室泄漏出来。

迄今为止,为了减少从流体室泄漏出来的流体的量来提高涡旋式流体机械的效率,已经实施了提高静涡旋盘、动涡旋盘以及固定部件各自的加工精度的举措。但是,在批量生产涡旋式流体机械的情况下,由于加工所需的时间、机床性能的问题,而使得这些部件的加工精度的提高受到限制,因此只能将涡旋式流体机械的效率提高到一定程度。

本公开的目的在于:谋求提高涡旋式流体机械的效率。

-用以解决技术问题的技术方案-

本公开的第一方面以一种涡旋式流体机械为对象,该涡旋式流体机械包括动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40,所述动涡旋盘50形成有动侧涡卷52和凸缘部53,所述固定部件60形成有支承与所述动涡旋盘50的所述凸缘部53相连结的旋转轴25的轴承部64,所述静涡旋盘40形成有与所述动侧涡卷52啮合的静侧涡卷42,且所述静涡旋盘40固定在所述固定部件60上,其特征在于:在所述静涡旋盘40和所述固定部件60上分别形成有多个定位结构44、67,多个该定位结构44、67用以确定所述静涡旋盘40相对于所述固定部件60的固定位置,另一方面,在将所述凸缘部53的中心轴相对于所述动侧涡卷52的中心轴的偏差作为所述动涡旋盘50的尺寸偏差,将位于距所述固定部件60的各所述定位结构67的距离为最短的等距离的位置处的直线作为固定部件侧中心轴,将所述固定部件侧中心轴相对于所述轴承部64的中心轴的偏差作为所述固定部件60的尺寸偏差,将位于距所述静涡旋盘40的各所述定位结构44的距离为最短的等距离的位置处的直线作为静侧中心轴,将所述静侧涡卷42的中心轴相对于所述静侧中心轴的偏差作为所述静涡旋盘40的尺寸偏差,将所述动涡旋盘50的尺寸偏差、所述固定部件60的尺寸偏差以及所述静涡旋盘40的尺寸偏差之和作为总偏差,将所述动涡旋盘50、所述静涡旋盘40以及所述固定部件60中的一者作为第一部件,将所述动涡旋盘50、所述静涡旋盘40以及所述固定部件60中剩余的两者中的至少一者作为第二部件时,所述第一部件的尺寸偏差的方差包括所述第二部件的尺寸偏差的方差,并且所述总偏差的方差小于所述第一部件的尺寸偏差的方差。

在第一方面中,第一部件的尺寸偏差的方差包括第二部件的尺寸偏差的方差。因此,能够利用第一部件的尺寸偏差抵消第二部件的尺寸偏差的一部分或全部。如果用第一部件的尺寸偏差抵消第二部件的尺寸偏差的一部分或全部,则总偏差的方差就比第一部件的尺寸偏差的方差小。

迄今为止,无法使总偏差的方差比第一部件的尺寸偏差的方差小,但根据第一方面,能够使总偏差的方差比第一部件的尺寸偏差的方差小。因此,根据该方面,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差的方差,从而能够使涡旋式流体机械10的效率提高。

本公开的第二方面在上述第一方面的基础上,其特征在于:所述静涡旋盘40和所述固定部件60中的一者为所述第一部件,所述动涡旋盘50为所述第二部件。

在第二方面中,在静涡旋盘40为第一部件,动涡旋盘50为第二部件的情况下,“静涡旋盘40的尺寸偏差的方差”包括“动涡旋盘50的尺寸偏差的方差”,并且“总偏差的方差”比“静涡旋盘40的尺寸偏差的方差”小。在该方面中,在固定部件60为第一部件,动涡旋盘50为第二部件的情况下,“固定部件60的尺寸偏差的方差”包括“动涡旋盘50的尺寸偏差的方差”,并且“总偏差的方差”比“固定部件60的尺寸偏差的方差”小。

本公开的第三方面在上述第一方面的基础上,其特征在于:所述静涡旋盘40为所述第一部件,所述动涡旋盘50和所述固定部件60为所述第二部件。

在第三方面中,“静涡旋盘40的尺寸偏差的方差”包括“动涡旋盘50的尺寸偏差的方差”和“固定部件60的尺寸偏差的方差”,并且“总偏差的方差”比“静涡旋盘40的尺寸偏差的方差”小。

本公开的第四方面在上述第一方面的基础上,其特征在于:所述固定部件60为所述第一部件,所述动涡旋盘50和所述静涡旋盘40为所述第二部件。

在第四方面中,“固定部件60的尺寸偏差的方差”包括“动涡旋盘50的尺寸偏差的方差”和“静涡旋盘40的尺寸偏差的方差”,并且“总偏差的方差”比“固定部件60的尺寸偏差的方差”小。

本公开的第五方面以一种涡旋式流体机械为对象,该涡旋式流体机械包括动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40,所述动涡旋盘50形成有动侧涡卷52和凸缘部53,所述固定部件60形成有支承与所述动涡旋盘50的所述凸缘部53相连结的旋转轴25的轴承部64,所述静涡旋盘40形成有与所述动侧涡卷52啮合的静侧涡卷42,且所述静涡旋盘40固定在所述固定部件60上,其特征在于:在所述静涡旋盘40和所述固定部件60上分别形成有多个定位结构44、67,多个该定位结构44、67用以确定所述静涡旋盘40相对于所述固定部件60的固定位置,另一方面,在将所述凸缘部53的中心轴相对于所述动侧涡卷52的中心轴的偏差作为所述动涡旋盘50的尺寸偏差,将位于距所述固定部件60的各所述定位结构67的距离为最短的等距离的位置处的直线作为固定部件侧中心轴,将所述固定部件侧中心轴相对于所述轴承部64的中心轴的偏差作为所述固定部件60的尺寸偏差,将位于距所述静涡旋盘40的各所述定位结构44的距离为最短的等距离的位置处的直线作为静侧中心轴,将所述静侧涡卷42的中心轴相对于所述静侧中心轴的偏差作为所述静涡旋盘40的尺寸偏差,将所述动涡旋盘50的尺寸偏差、所述固定部件60的尺寸偏差以及所述静涡旋盘40的尺寸偏差之和作为总偏差时,所述静涡旋盘40的尺寸偏差的方差比形成在所述静涡旋盘40上的多个所述定位结构44彼此之间的间隔的方差大,而使得所述总偏差的方差小于所述静涡旋盘40的尺寸偏差的方差。

在第五方面中,“静涡旋盘40的尺寸偏差的方差”比“形成在静涡旋盘40上的多个定位结构44彼此之间的间隔的方差”大,通过用静涡旋盘40的尺寸偏差抵消动涡旋盘50的尺寸偏差和固定部件60的尺寸偏差的一部分或全部,就能够使“总偏差的方差”比“静涡旋盘40的尺寸偏差的方差”小。因此,根据该方面,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差的方差,从而能够使涡旋式流体机械10的效率提高。

本公开的第六方面以一种涡旋式流体机械为对象,该涡旋式流体机械包括动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40,所述动涡旋盘50形成有动侧涡卷52和凸缘部53,所述固定部件60形成有支承与所述动涡旋盘50的所述凸缘部53相连结的旋转轴25的轴承部64,所述静涡旋盘40形成有与所述动侧涡卷52啮合的静侧涡卷42,且所述静涡旋盘40固定在所述固定部件60上,其特征在于:在所述静涡旋盘40和所述固定部件60上分别形成有多个定位结构44、67,多个该定位结构44、67用以确定所述静涡旋盘40相对于所述固定部件60的固定位置,另一方面,在将所述凸缘部53的中心轴相对于所述动侧涡卷52的中心轴的偏差作为所述动涡旋盘50的尺寸偏差,将位于距所述固定部件60的各所述定位结构67的距离为最短的等距离的位置处的直线作为固定部件侧中心轴,将所述固定部件侧中心轴相对于所述轴承部64的中心轴的偏差作为所述固定部件60的尺寸偏差,将位于距所述静涡旋盘40的各所述定位结构44的距离为最短的等距离的位置处的直线作为静侧中心轴,将所述静侧涡卷42的中心轴相对于所述静侧中心轴的偏差作为所述静涡旋盘40的尺寸偏差,将所述动涡旋盘50的尺寸偏差、所述固定部件60的尺寸偏差以及所述静涡旋盘40的尺寸偏差之和作为总偏差时,所述固定部件60的尺寸偏差的方差比形成在所述固定部件60上的多个所述定位结构67彼此之间的间隔的方差大,而使得所述总偏差的方差小于所述固定部件60的尺寸偏差的方差。

在第六方面中,“固定部件60的尺寸偏差的方差”比“形成在固定部件60上的多个定位结构67彼此之间的间隔的方差”大,通过用固定部件60的尺寸偏差抵消动涡旋盘50的尺寸偏差和静涡旋盘40的尺寸偏差的一部分或全部,就可以使“总偏差的方差”比“固定部件60的尺寸偏差的方差”小。因此,根据该方面,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差的方差,从而能够使涡旋式流体机械10的效率提高。

本公开的第七方面以一种涡旋式流体机械的制造方法为对象,该涡旋式流体机械包括动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40,所述动涡旋盘50形成有动侧涡卷52和凸缘部53,所述固定部件60形成有支承与所述动涡旋盘50的所述凸缘部53相连结的旋转轴25的轴承部64,所述静涡旋盘40形成有与所述动侧涡卷52啮合的静侧涡卷42,且所述静涡旋盘40固定在所述固定部件60上,在所述静涡旋盘40和所述固定部件60上分别形成有多个定位结构44、67,多个该定位结构44、67用以确定所述静涡旋盘40相对于所述固定部件60的固定位置,其特征在于:所述涡旋式流体机械的制造方法包括对作为被加工部件的所述动涡旋盘50的所述动侧涡卷52和所述凸缘部53进行加工的动涡旋盘加工工序、对作为被加工部件的所述静涡旋盘40的所述静侧涡卷42和所述定位结构44进行加工的静涡旋盘加工工序、以及对作为被加工部件的所述固定部件60的所述轴承部64和所述定位结构67进行加工的固定部件加工工序,另一方面,在将所述凸缘部53的中心轴相对于所述动侧涡卷52的中心轴的偏差作为所述动涡旋盘50的尺寸偏差,将位于距所述固定部件60的各所述定位结构67的距离为最短的等距离的位置处的直线作为固定部件侧中心轴,将所述固定部件侧中心轴相对于所述轴承部64的中心轴的偏差作为所述固定部件60的尺寸偏差,将位于距所述静涡旋盘40的各所述定位结构44的距离为最短的等距离的位置处的直线作为静侧中心轴,将所述静侧涡卷42的中心轴相对于所述静侧中心轴的偏差作为所述静涡旋盘40的尺寸偏差,将所述动涡旋盘加工工序、所述静涡旋盘加工工序以及所述固定部件加工工序中的一者作为后加工工序,将所述动涡旋盘加工工序、所述静涡旋盘加工工序以及所述固定部件加工工序中剩余的两者中的至少一者作为在所述后加工工序之前进行的前加工工序时,所述涡旋式流体机械的制造方法还包括:在所述前加工工序结束后,对在所述前加工工序中加工的被加工部件的尺寸偏差进行测量的测量工序,以及对在所述后加工工序中加工的被加工部件的尺寸偏差的目标值进行设定,以使在所述测量工序中测量出的所述被加工部件的尺寸偏差被在所述后加工工序中加工的被加工部件的尺寸偏差抵消的目标设定工序;在所述后加工工序中,对被加工部件进行加工,以使被加工部件的尺寸偏差成为已在所述目标设定工序中设定的目标值。

在第七方面中,依次进行前加工工序、测量工序、目标设定工序以及后加工工序。在后加工工序中,对被加工部件进行加工,以使“被加工部件的尺寸偏差”成为“已在所述目标设定工序中设定的目标值”。其结果是,已在前加工工序中加工好的被加工部件的尺寸偏差的一部分或全部被在后加工工序中加工的被加工部件的尺寸偏差抵消。因此,根据该方面,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差的方差,从而能够使涡旋式流体机械10的效率提高。

本公开的第八方面在上述第七方面的基础上,其特征在于:所述动涡旋盘加工工序为所述前加工工序,所述静涡旋盘加工工序为所述后加工工序,在所述测量工序中,对在所述动涡旋盘加工工序中加工的所述动涡旋盘50的尺寸偏差进行测量,在所述目标设定工序中,对所述静涡旋盘40的尺寸偏差的目标值进行设定,以使在所述测量工序中测量出的所述动涡旋盘50的尺寸偏差被所述静涡旋盘40的尺寸偏差抵消,在所述静涡旋盘加工工序中,对所述静涡旋盘40的所述静侧涡卷42和定位结构44进行加工,以使所述静涡旋盘40的尺寸偏差成为已在所述目标设定工序中设定的目标值。

在第八方面中,在静涡旋盘加工工序(后加工工序)中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差成为抵消在动涡旋盘加工工序(前加工工序)中加工的动涡旋盘50的尺寸偏差的那样的尺寸偏差。因此,在利用该方面的制造方法制造出的涡旋式流体机械10中,动涡旋盘50的尺寸偏差的一部分或全部被静涡旋盘40的尺寸偏差抵消。

本公开的第九方面在上述第七方面的基础上,其特征在于:所述动涡旋盘加工工序为所述前加工工序,所述固定部件加工工序为所述后加工工序,在所述测量工序中,对在所述动涡旋盘加工工序中加工的所述动涡旋盘50的尺寸偏差进行测量,在所述目标设定工序中,对所述固定部件60的尺寸偏差的目标值进行设定,以使在所述测量工序中测量出的所述动涡旋盘50的尺寸偏差被所述固定部件60的尺寸偏差抵消,在所述固定部件加工工序中,对所述固定部件60的所述轴承部64和所述定位结构67进行加工,以使所述固定部件60的尺寸偏差成为已在所述目标设定工序中设定的目标值。

在第九方面中,在固定部件加工工序(后加工工序)中加工的固定部件60的尺寸偏差成为抵消在动涡旋盘加工工序(前加工工序)中加工的动涡旋盘50的尺寸偏差的那样的尺寸偏差。因此,在利用该方面的制造方法制造出的涡旋式流体机械10中,动涡旋盘50的尺寸偏差的一部分或全部被固定部件60的尺寸偏差抵消。

本公开的第十方面在上述第七方面的基础上,其特征在于:所述动涡旋盘加工工序和所述固定部件加工工序为所述前加工工序,所述静涡旋盘加工工序为所述后加工工序,在所述测量工序中,对在所述动涡旋盘加工工序中加工的所述动涡旋盘50的尺寸偏差和在所述固定部件加工工序中加工的所述固定部件60的尺寸偏差进行测量,在所述目标设定工序中,对所述静涡旋盘40的尺寸偏差的目标值进行设定,以使在所述测量工序中测量出的所述动涡旋盘50的尺寸偏差和所述固定部件60的尺寸偏差被所述静涡旋盘40的尺寸偏差抵消,在所述静涡旋盘加工工序中,对所述静涡旋盘40的所述静侧涡卷42和定位结构44进行加工,以使所述静涡旋盘40的尺寸偏差成为已在所述目标设定工序中设定的目标值。

在第十方面中,在静涡旋盘加工工序(后加工工序)中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差成为抵消在动涡旋盘加工工序(前加工工序)中加工的动涡旋盘50的尺寸偏差和在固定部件加工工序(前加工工序)中加工的固定部件60的尺寸偏差的那样的尺寸偏差。因此,在利用该方面的制造方法制造出的涡旋式流体机械10中,动涡旋盘50的尺寸偏差和固定部件60的尺寸偏差的一部分或全部被静涡旋盘40的尺寸偏差抵消。

本公开的第十一方面在上述第七方面的基础上,其特征在于:所述动涡旋盘加工工序和所述静涡旋盘加工工序为所述前加工工序,所述固定部件加工工序为所述后加工工序,在所述测量工序中,对在所述动涡旋盘加工工序中加工的所述动涡旋盘50的尺寸偏差和在所述静涡旋盘加工工序中加工的所述静涡旋盘40的尺寸偏差进行测量,在所述目标设定工序中,对所述固定部件60的尺寸偏差的目标值进行设定,以使在所述测量工序中测量出的所述动涡旋盘50的尺寸偏差和所述静涡旋盘40的尺寸偏差被所述固定部件60的尺寸偏差抵消,在所述固定部件加工工序中,对所述固定部件60的所述轴承部64和所述定位结构67进行加工,以使所述固定部件60的尺寸偏差成为已在所述目标设定工序中设定的目标值。

在第十一方面中,在固定部件加工工序(后加工工序)中加工的固定部件60的尺寸偏差成为抵消在动涡旋盘加工工序(前加工工序)中加工的动涡旋盘50的尺寸偏差和在静涡旋盘加工工序(前加工工序)中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差的那样的尺寸偏差。因此,在利用该方面的制造方法制造出的涡旋式流体机械10中,动涡旋盘50的尺寸偏差和静涡旋盘40的尺寸偏差的一部分或全部被固定部件60的尺寸偏差抵消。

附图说明

图1是第一实施方式的涡旋式压缩机的纵向剖视图;

图2是第一实施方式的涡旋式压缩机的动涡旋盘的俯视图;

图3是动涡旋盘的剖视图,其示出沿图2的iii-iii线剖开的剖面;

图4是第一实施方式的涡旋式压缩机的静涡旋盘的仰视图;

图5是静涡旋盘的剖视图,其示出沿图4的v-v线剖开的剖面;

图6是第一实施方式的涡旋式压缩机的固定部件的俯视图;

图7是静涡旋盘的剖视图,其示出沿图6的vii-vii线剖开的剖面;

图8是第一实施方式的涡旋式压缩机的压缩机构的分解剖视图;

图9是示出第一实施方式的涡旋式压缩机的制造方法的主要步骤的方框图;

图10是在二维坐标中示出第一实施方式的涡旋式压缩机的尺寸偏差的图;

图11是在二维坐标中示出第一实施方式的涡旋式压缩机的动涡旋盘的尺寸偏差的分布的图;

图12是在二维坐标中示出第一实施方式的涡旋式压缩机的固定部件的尺寸偏差的分布的图;

图13是在二维坐标中示出第一实施方式的涡旋式压缩机的静涡旋盘的尺寸偏差的分布的图;

图14是在二维坐标中示出第一实施方式的涡旋式压缩机的总偏差的分布的图;

图15是在二维坐标中示出第二实施方式的涡旋式压缩机的动涡旋盘的尺寸偏差的图;

图16是在二维坐标中示出第三实施方式的涡旋式压缩机的动涡旋盘的尺寸偏差的图;

图17是在二维坐标中示出第四实施方式的涡旋式压缩机的动涡旋盘的尺寸偏差的图;

图18是在二维坐标中示出将尺寸偏差的目标值设为零而加工出的静涡旋盘的尺寸偏差的分布的图;

图19是在二维坐标中示出现有的涡旋式压缩机的动涡旋盘的尺寸偏差的图;

图20是在二维坐标中示出现有的涡旋式压缩机的总偏差的分布的图。

具体实施方式

《第一实施方式》

对第一实施方式的涡旋式压缩机10进行说明。该涡旋式压缩机10为涡旋式流体机械,其与供制冷剂循环而进行制冷循环的制冷剂回路(省略图示)相连,并且该涡旋式压缩机10对作为流体的制冷剂进行压缩。

-涡旋式压缩机的整体构造-

如图1所示,涡旋式压缩机10为在作为密闭容器的机壳11中收纳有压缩机构30和电动机20的全封闭式压缩机。

机壳11是两端被封住的圆筒状的压力容器。机壳11以其轴向成为上下方向的形态设置。在机壳11的上端部设有用于将制冷剂回路中的制冷剂引入压缩机构30的吸气管12。在机壳11上设有用于将机壳11内的制冷剂朝着机壳11外引出的排气管13。

在机壳11的内部,电动机20布置在压缩机构30的下方。电动机20和压缩机构30通过驱动轴25相连结。电动机20包括定子21和转子22。电动机20的定子21固定在机壳11上。电动机20的转子22安装在驱动轴25上。

驱动轴25包括主轴部26和偏心轴部27。主轴部26的轴心与驱动轴25的轴心相一致。在主轴部26上安装有电动机20的转子22。主轴部26的位于转子22上侧的部分被后述的固定部件60的轴承部64支承。偏心轴部27形成为较短的轴状,并突出设置在主轴部26的上端。偏心轴部27的轴心与主轴部26的轴心实质上是平行的,并且相对于主轴部26的轴心偏心。

-压缩机构的构造-

压缩机构30包括动涡旋盘50、静涡旋盘40、固定部件60以及十字头联轴节32。在压缩机构30中,在动涡旋盘50与静涡旋盘40之间形成有流体室即压缩室31。

固定部件60固定在机壳11上。静涡旋盘40布置在固定部件60的上表面。动涡旋盘50布置在静涡旋盘40与固定部件60之间。

十字头联轴节32布置在动涡旋盘50与固定部件60之间。十字头联轴节32分别与后述的动涡旋盘50的键槽54和后述的固定部件60的键槽63卡合,以限制动涡旋盘50自转。

〈动涡旋盘〉

如图2和图3所示,动涡旋盘50包括动侧端板部51、动侧涡卷52以及凸缘部53。

动侧端板部51形成为近似圆形的平板状。动侧涡卷52形成为绘制出渐开线曲线的涡旋壁状,并从动侧端板部51的前表面(图3中的上表面)突出来。凸缘部53形成为从动侧端板部51的背面(图3中的下表面)突出来的圆筒状,并布置在动侧端板部51的中央部。凸缘部53构成轴颈轴承。驱动轴25的偏心轴部27插入到该凸缘部53中(参照图1)。

在动涡旋盘50的动侧端板部51形成有键槽54。键槽54是在动侧端板的背面上开口的凹槽。键槽54在夹着凸缘部53相向的位置各布置有一个。十字头联轴节32的键嵌入到该键槽54中。

直线clob是凸缘部53的中心轴clob,点cpob是凸缘部53的中心轴clob上的点。点cpow是动侧涡卷52的中心,直线clow是动侧涡卷52的中心轴clow。动侧涡卷52的中心是规定动侧涡卷52的形状的渐开线曲线的基圆的中心。点cpob和点cpow是与凸缘部53的中心轴clob正交的一个平面上的点。动侧涡卷52的中心轴clow是通过点cpow且与凸缘部53的中心轴clob平行的直线。

动涡旋盘50的尺寸偏差do是凸缘部53的中心轴clob相对于动侧涡卷52的中心轴clow的偏差。该尺寸偏差do是以点cpow为起点、以点cpob为终点的矢量。需要说明的是,在图2和图3中,放大地示出了动涡旋盘50的尺寸偏差do。动涡旋盘50的尺寸偏差do的大小最大为几十μm左右。

〈静涡旋盘〉

如图4和图5所示,静涡旋盘40包括静侧端板部41、静侧涡卷42以及外周壁部43。

静侧端板部41是位于静涡旋盘40的上部的壁较厚的平板状的部分。静侧涡卷42形成为绘制出渐开线曲线的涡旋壁状,并从静侧端板部41的前表面(图5中的下表面)突出来。外周壁部43包围静侧涡卷42的外周侧,并从静侧端板部41的前表面突出来。外周壁部43的突端面(图5中的下端面)是实质上平坦的面。外周壁部43的突端面位于与静侧涡卷42的突端面(图5中的下端面)实质上相同的平面上。

在静涡旋盘40上形成有两个定位孔44。各定位孔44是用于确定静涡旋盘40相对于固定部件60的固定位置的定位结构。

各定位孔44是在外周壁部43的突端面上开口的剖面呈圆形的孔。各定位孔44各自的中心轴彼此实质上平行,并且各自的中心轴实质上与外周壁部43的突端面正交。各定位孔44布置在外周壁部43的外周缘附近。两个定位孔44中的一者相对于另一者而言布置在隔着静侧涡卷42的相反侧。选择各定位孔44与后述的定位销35之间的“配合方式”,以便以所希望的精度来确定静涡旋盘40相对于固定部件60的固定位置。

直线clfp是静侧中心轴clfp,点cpfp是静侧中心轴clfp上的点。静侧中心轴clfp位于包含两个定位孔44的中心轴cafp的一个平面上,是距各定位孔44的中心轴cafp的距离相等的直线。静侧中心轴clfp位于距各定位孔44的中心轴cafp的距离相等且为最短距离的位置处。

点cpfw是静侧涡卷42的中心,直线clfw是静侧涡卷42的中心轴clfw。静侧涡卷42的中心是规定静侧涡卷42的形状的渐开线曲线的基圆的中心。点cpfp和点cpfw是与静侧中心轴clfp正交的一个平面上的点。静侧涡卷42的中心轴clfw是通过点cpfw且与静侧中心轴clfp平行的直线。

静涡旋盘40的尺寸偏差df是静侧涡卷42的中心轴clfw相对于静侧中心轴clfp的偏差。该尺寸偏差df是以点cpfp为起点、以点cpfw为终点的矢量。需要说明的是,在图4和图5中,放大地示出了静涡旋盘40的尺寸偏差df。静涡旋盘40的尺寸偏差df的大小最大为几十μm左右。

〈固定部件〉

如图6和图7所示,固定部件60包括主体部61、轴承部64以及保持用突出部66。

主体部61形成为壁较厚的圆板状。在主体部61的中央部形成有曲轴室62。曲轴室62是在主体部61的前表面(图7中的上表面)开口的圆柱状的凹部。在主体部61形成有键槽63。键槽63是在主体部61的前表面开口的凹槽。键槽63在夹着曲轴室62相向的位置各布置有一个。十字头联轴节32的键嵌入到该键槽63中。

轴承部64形成为从主体部61的背面(图7中的下表面)突出来的圆筒状,并布置在主体部61的中央部。轴承部64构成轴颈轴承。在轴承部64的内侧布置有轴承合金65(参照图1)。驱动轴25的主轴部26插入到该轴承部64中。

在固定部件60上形成有四个保持用突出部66。各保持用突出部66从主体部61的前表面突出来。各保持用突出部66形成为沿着主体部61的外周缘延伸的弯曲形状。各保持用突出部66的突端面(图7中的上表面)是实质上平坦的面。各保持用突出部66的突端面位于彼此实质上相同的平面上。

在固定部件60上形成有两个定位孔67。各定位孔67是用于确定静涡旋盘40相对于固定部件60的固定位置的定位结构。

各定位孔67是在保持用突出部66的突端面开口的剖面呈圆形的孔。各定位孔67各自的中心轴彼此实质上平行,并且各自的中心轴实质上与保持用突出部66的突端面正交。两个定位孔67中的一者相对于另一者而言布置在隔着曲轴室62的相反侧。选择各定位孔67与后述的定位销35之间的“配合方式”,以便以所希望的精度来确定静涡旋盘40相对于固定部件60的固定位置。

直线clhb是轴承部64的中心轴clhb,点cphb是轴承部64的中心轴clhb上的点。直线clhp是固定部件侧中心轴clhp,点cphp是固定部件侧中心轴clhp上的点。固定部件侧中心轴clhp位于包含两个定位孔67的中心轴cahp的一个平面上,是距各定位孔67的中心轴cahp的距离相等的直线。固定部件侧中心轴clhp位于距各定位孔67的中心轴cahp的距离相等且为最短距离的位置处。

固定部件60的尺寸偏差dh是固定部件侧中心轴clhp相对于轴承部64的中心轴clhb的偏差。该尺寸偏差dh是以点cphb为起点、以点cphp为终点的矢量。需要说明的是,在图6和图7中,放大地示出了固定部件60的尺寸偏差dh。固定部件60的尺寸偏差dh的大小最大为几十μm左右。

〈静涡旋盘、动涡旋盘以及固定部件的布置情况〉

如图8所示,静涡旋盘40布置在固定部件60的上方,动涡旋盘50布置在静涡旋盘40与固定部件60之间。在动涡旋盘50与固定部件60之间布置有十字头联轴节32,在图8中省略图示。

静涡旋盘40和固定部件60以定位销35分别嵌入各自的定位孔44、67的状态组装起来。也就是说,在彼此相对的静涡旋盘40的定位孔44和固定部件60的定位孔67中,各嵌入一根相对应的定位销35。因此,在将静涡旋盘40与固定部件60组装起来的状态下,静涡旋盘40的各定位孔44的中心轴cafp与固定部件60的各定位孔67的中心轴cahp彼此实质上是一致的。

静涡旋盘40由未图示的多个螺栓固定在固定部件60上。拧入该螺栓后,静涡旋盘40的外周壁部43的突端面与固定部件60的保持用突出部66的突端面紧贴在一起。静涡旋盘40以静侧中心轴clfp与固定部件侧中心轴clhp实质上一致的形态固定在固定部件60上。

-涡旋式压缩机的制造方法-

对涡旋式压缩机10的制造方法进行说明。就涡旋式压缩机10的制造方法而言,进行:加工压缩机构30的构成部件的工序、组装压缩机构30的构成部件并将其与驱动轴25连结起来的工序、以及将压缩机构30和电动机20收纳在机壳11中的工序。此处,对加工压缩机构30的构成部件的工序的主要步骤进行说明。

在加工压缩机构30的构成部件的工序中,进行:动涡旋盘加工工序、固定部件加工工序、静涡旋盘加工工序、测量工序以及目标设定工序。

如图9所示,在本实施方式的涡旋式压缩机10的制造方法中,动涡旋盘加工工序和固定部件加工工序为前加工工序,静涡旋盘加工工序为后加工工序。在本实施方式的涡旋式压缩机10中,在后加工工序中加工的静涡旋盘40为第一部件,在前加工工序中加工的动涡旋盘50和固定部件60为第二部件。

作为前加工工序的动涡旋盘加工工序和固定部件加工工序在测量工序和目标设定工序之前进行。作为前加工工序的动涡旋盘加工工序和固定部件加工工序可以为一者在另一者之后进行,也可以为两者同时并行着进行。作为后加工工序的静涡旋盘加工工序在测量工序和目标设定工序之后进行。

〈动涡旋盘加工工序〉

在动涡旋盘加工工序中,对动侧涡卷52的表面、动侧端板部51的前表面、凸缘部53的内周面以及键槽54的表面实施切削加工(参照图2和图3)。也就是说,在动涡旋盘加工工序中进行动侧涡卷52和凸缘部53的加工。在该动涡旋盘加工工序中,动侧涡卷52和凸缘部53的加工条件被设定为以使动侧涡卷52的中心轴clow与凸缘部53的中心轴clob一致为目标的条件(即,使动涡旋盘50的尺寸偏差do的目标值为零的条件)。

〈固定部件加工工序〉

在固定部件加工工序中,对保持用突出部66的突端面、曲轴室62的周缘部的表面、轴承部64的内周面以及键槽63的表面实施切削加工(参照图6和图7)。在固定部件加工工序中进行在保持用突出部66形成定位孔67的加工。也就是说,在固定部件加工工序中进行轴承部64和定位孔67的加工。在该固定部件加工工序中,轴承部64和定位孔67的加工条件被设定为以使轴承部64的中心轴clhb与固定部件侧中心轴clhp一致为目标的条件(即,使固定部件60的尺寸偏差dh的目标值为零的条件)。

〈测量工序〉

在测量工序中,分别对已在动涡旋盘加工工序中加工的动涡旋盘50的尺寸、以及已在固定部件加工工序中加工的固定部件60的尺寸进行测量。然后,在测量工序中,计算动涡旋盘50的尺寸偏差do和固定部件60的尺寸偏差dh。

具体而言,在测量工序中,根据动涡旋盘50的尺寸测量值,计算动侧涡卷52的中心点cpow的位置、以及凸缘部53的中心轴clob上的点cpob的位置(参照图2和图3)。如上所述,动涡旋盘50的尺寸偏差do是以点cpow为起点、以点cpob为终点的矢量。在测量工序中,根据计算出的点cpow和点cpob的位置,确定动涡旋盘50的尺寸偏差即矢量do。

在测量工序中,根据固定部件60的尺寸测量值,计算轴承部64的中心轴clhb上的点cphb的位置、以及固定部件侧中心轴clhp上的点cphp的位置(参照图6和图7)。如上所述,固定部件60的尺寸偏差dh是以点cphb为起点、以点cphp为终点的矢量。在测量工序中,根据计算出的点cphb和点cphp的位置,确定固定部件60的尺寸偏差即矢量dh。

〈目标设定工序〉

在目标设定工序中,对在作为后加工工序的静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差df的目标值进行设定。在该目标设定工序中,静涡旋盘40的尺寸偏差df的目标值即目标矢量df’=(xf’,yf’)被设定为抵消在测量工序中计算出的动涡旋盘50的尺寸偏差do和固定部件60的尺寸偏差dh。此处,参照图10对目标设定工序进行说明。

图10示出以动侧涡卷52的中心点cpow为原点o的二维坐标。在该二维坐标中,将在测量工序中得到的动涡旋盘50的尺寸偏差设为矢量do=(xo,yo),将在测量工序中得到的固定部件60的尺寸偏差设为矢量dh=(xh,yh)。

在动涡旋盘50的凸缘部53的中心轴clob与固定部件60的轴承部64的中心轴clhb一致的假想状态下,凸缘部53的中心轴clob上的点cpob与轴承部64的中心轴clhb上的点cphb一致。因此,在图10的二维坐标中,动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)是以原点o为起点、以点a为终点的矢量,固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)是以点a为起点、以点b为终点的矢量。点a是凸缘部53的中心轴clob上的点cpob,且是轴承部64的中心轴clhb上的点cphb。点b是固定部件侧中心轴clhp上的点cphp。

静涡旋盘40和固定部件60借助分别嵌入各自的定位孔44、67的定位销35来设定相对位置。在静涡旋盘40中,静侧中心轴clfp上的点cpfp距各定位孔44的中心轴cafp的距离相等。在固定部件60中,固定部件侧中心轴clhp上的点cphp距各定位孔67的中心轴cahp的距离相等。因此,静涡旋盘40的点cpfp与固定部件60的点cphp一致。因此,在图10中,静涡旋盘40的尺寸偏差即矢量df的起点为点b。

静涡旋盘40的尺寸偏差即矢量df的终点是静侧涡卷42的中心点cpfw。因此,只要将矢量df的终点设为原点o就可利用静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do和固定部件60的尺寸偏差dh。也就是说,将矢量df(静涡旋盘40的尺寸偏差)设为矢量do(动涡旋盘50的尺寸偏差)与矢量dh(固定部件60的尺寸偏差)之和(矢量do+矢量dh=(xo+xh,yo+yh))的逆矢量即可。因此,在目标设定工序中,静涡旋盘40的尺寸偏差的目标值即目标矢量df'被设定为df'=(xf',yf')=(-(xo+xh),-(yo+yh))。

〈静涡旋盘加工工序〉

在静涡旋盘加工工序中,对静侧涡卷42的表面、静侧端板部41的前表面以及外周壁部43的前表面实施切削加工(参照图4和图5)。在静涡旋盘加工工序中,进行在外周壁部43形成定位孔44的加工。也就是说,在静涡旋盘加工工序中,进行静侧涡卷42和定位孔44的加工。在该静涡旋盘加工工序中,在使静涡旋盘40的尺寸偏差即矢量df成为目标矢量df'的加工条件下进行静侧涡卷42和定位孔44的加工。

-压缩机构的尺寸偏差-

就利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10而言,对动涡旋盘50、静涡旋盘40、固定部件60各自的尺寸偏差以及它们的合计即总偏差进行说明。

〈动涡旋盘的尺寸偏差〉

如上所述,在动涡旋盘加工工序中,在以使动侧涡卷52的中心轴clow与凸缘部53的中心轴clob一致为目标的加工条件下,进行动侧涡卷52和凸缘部53的加工。

在实际的动涡旋盘加工工序中会产生加工误差。因此,动侧涡卷52的中心轴clow一般与凸缘部53的中心轴clob不一致。图11是在二维坐标中示出几十个动涡旋盘50各自的尺寸偏差(矢量do)的分布的图。在图11中,二维坐标的原点是动侧涡卷52的中心轴clow上的点cpow(即,矢量do的起点)。该二维坐标上的点是凸缘部53的中心轴clob上的点cpob(即,矢量do的终点)。

在图11的二维坐标中,点cpob(矢量do的终点)的x坐标为xoi(i=1、2、……、n),y坐标为yoi(i=1、2、……、n)。动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的x方向分量和y方向分量各自的概率分布为如图11所示的正态分布。动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的x方向分量的方差为vox,y方向分量的方差为voy。

在动涡旋盘加工工序中,从动侧端板部51的前表面侧进行动侧涡卷52的加工,从动侧端板部51的背面侧进行凸缘部53的加工。因此,在动涡旋盘加工工序中会产生较大的加工误差。因此,一般来说,动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的x方向分量的方差vox和y方向分量的方差voy分别较大。

〈固定部件的尺寸偏差〉

如上所述,在固定部件加工工序中,在以使轴承部64的中心轴clhb与固定部件侧中心轴clhp一致为目标的加工条件下,进行轴承部64和定位孔67的加工。

在实际的固定部件加工工序中会产生加工误差。因此,固定部件侧中心轴clhp与轴承部64的中心轴clhb一般不一致。图12是在二维坐标中示出几十个固定部件60各自的尺寸偏差(矢量dh)的分布的图。在图12中,二维坐标的原点是轴承部64的中心轴clhb上的点cphb(即,矢量dh的起点)。该二维坐标上的点是固定部件侧中心轴clhp上的点cphp(即,矢量dh的终点)。

在图12的二维坐标中,点cphp(矢量dh的终点)的x坐标为xhi(i=1、2、……、n),y坐标为yhi(i=1、2、……、n)。固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的x方向分量和y方向分量各自的概率分布为如图12所示的正态分布。固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的x方向分量的方差为vhx,y方向分量的方差为vhy。

固定部件60的轴承部64形成贯穿主体部61的孔。因此,在固定部件加工工序中,能够在将工件的形态保持不变的状态下,从主体部61的前表面侧测量轴承部64来确定中心轴clhb的位置,进而根据所确定的中心轴clhb的位置确定定位孔67的加工位置。因此,在固定部件加工工序中产生的加工误差一般比在动涡旋盘加工工序中产生的加工误差小。因此,一般来说,固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的x方向分量的方差vhx和y方向分量的方差vhy分别比动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的方差vox和方差voy小。

〈静涡旋盘的尺寸偏差〉

如上所述,在静涡旋盘加工工序中,在以使静涡旋盘40的尺寸偏差与目标矢量df'一致为目标的加工条件下,进行静侧涡卷42和定位孔44的加工。

目标矢量df'被设定为抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do和固定部件60的尺寸偏差dh。因此,该目标矢量df'包含在动涡旋盘加工工序中产生的加工误差以及在固定部件加工工序中产生的加工误差。进而,在静涡旋盘加工工序中也会产生加工误差。因此,在静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)一般与目标矢量df'不一致。

图13是在二维坐标中示出通过本实施方式的静涡旋盘加工工序加工的几十个静涡旋盘40各自的尺寸偏差(矢量df)的分布的图。在图13中,二维坐标的原点是静侧中心轴clfp上的点cpfp(即,矢量df的起点)。该二维坐标上的点是静侧涡卷42的中心轴clfw上的点cpfw(即,矢量df的终点)。

在图13的二维坐标中,点cpfw(矢量df的终点)的x坐标为xfi(i=1、2、……、n),y坐标为yfi(i=1、2、……、n)。静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量和y方向分量各自的概率分布为如图13所示的正态分布。静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差为vfx,y方向分量的方差为vfy。

在静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)包含目标矢量df'所包含的动涡旋盘加工工序和固定部件加工工序的加工误差、以及静涡旋盘加工工序的加工误差。

因此,静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差vfx包括动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的x方向分量的方差vox和固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的x方向分量的方差vhx。具体而言,方差vfx在方差vox与方差vhx之和以上(vfx≥vox+vhx)。

静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的y方向分量的方差vfy包括动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的y方向分量的方差voy和固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的y方向分量的方差vhy。具体而言,方差vfy在方差voy与方差vhy之和以上(vfy≥voy+vhy)。

就在本实施方式的静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40而言,静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差vfx和y方向分量的方差vfy分别比两个定位孔44彼此之间的间隔lfp的方差大。定位孔44彼此之间的间隔lfp是各定位孔44的中心轴cafp彼此之间的距离(参照图5)。

〈静涡旋盘加工工序中产生的加工误差〉

对本实施方式的静涡旋盘加工工序中产生的加工误差进行说明。本实施方式的静涡旋盘加工工序中产生的加工误差与一般的静涡旋盘加工工序中产生的加工误差实质上相同。

在一般的静涡旋盘加工工序中,在以使静侧中心轴clfp与静侧涡卷42的中心轴clfw一致(即,使静涡旋盘40的尺寸偏差df为零)为目标的加工条件下,进行静侧涡卷42和定位孔44的加工。图18是在二维坐标中示出在一般的静涡旋盘加工工序中加工的几十个静涡旋盘40各自的尺寸偏差(矢量df)的分布的图。该图18的二维坐标与图13所示的二维坐标相同。

在本实施方式的静涡旋盘加工工序和一般的静涡旋盘加工工序中的任一者中,静侧涡卷42和定位孔44的加工均是从外周壁部43的突端面侧进行的。因此,在静涡旋盘加工工序中产生的加工误差一般比在动涡旋盘加工工序中产生的加工误差小。

因此,在将使静涡旋盘40的尺寸偏差df为零作为目标的加工条件下加工静涡旋盘40时,一般来说,静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差vfx和y方向分量的方差vfy分别比动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的方差vox和方差voy小。在该情况下,静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差vfx和y方向分量的方差vfy分别比固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的方差vhx和方差vhy小。

〈总偏差〉

动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)、固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)以及静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的合计即总偏差das是矢量do、矢量dh以及矢量df之和。矢量do、矢量dh、以及矢量df之和即合成矢量das的终点是以点b为起点的矢量df的终点c(参照图10)。

如图10所示,在静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)与目标矢量df'一致的情况下,总偏差为零(零矢量)。但是,在作为后加工工序的静涡旋盘加工工序中也会产生加工误差。因此,在大部分情况下,静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)与目标矢量df'不同,因此总偏差不会为零。

如上所述,在本实施方式的静涡旋盘加工工序中产生的加工误差与在将使静涡旋盘40的尺寸偏差df为零作为目标的加工条件下加工静涡旋盘40时的加工误差实质上相同。因此,作为矢量do、矢量dh以及矢量df之和的合成矢量das的终点c位于图10中的区域aas1内。

需要说明的是,在图10中,将区域aas1示意性地表示成以原点o为中心的正圆。实际上,区域aas1为稍微变形的圆形,区域aas1的中心稍微偏离原点o。

在本实施方式中,动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)和固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)被静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)抵消。因此,实质上,只有在作为后加工工序的静涡旋盘加工工序中产生的加工误差才成为本实施方式中的总偏差(矢量das)的原因。

图14是在二维坐标中示出几十组由动涡旋盘50、静涡旋盘40以及固定部件60组成的组各自的总偏差(矢量das)的分布的图。在图14中,二维坐标的原点是动侧涡卷52的中心轴clow上的点cpow(即,矢量das的起点)。该二维坐标上的点是静侧涡卷42的中心轴clfw上的点cpfw(即,矢量das的终点)。

在图14的二维坐标中,点cpfw(即,矢量das的终点)的x坐标为xasi(i=1、2、……、n),y坐标为yasi(i=1、2、……、n)。总偏差(矢量das)的x方向分量和y方向分量各自的概率分布为图14所示的正态分布。总偏差(矢量das)的x方向分量的方差为vasx,y方向分量的方差为vasy。

如上所述,本实施方式中的总偏差(矢量das)的原因实质上只是在作为后加工工序的静涡旋盘加工工序中产生的加工误差。因此,图14所示的总偏差(矢量das)的x方向分量的方差vasx和y方向分量的方差vasy分别与图18所示的静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差vfx和y方向分量的方差vfy大致一致。如上所述,图18示出在将使静涡旋盘40的尺寸偏差df为零作为目标的加工条件下加工静侧涡卷42和定位孔44时的静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的分布情况。

不过,在用测量器测量动涡旋盘50、静涡旋盘40以及固定部件60的尺寸的情况下,所得到的尺寸的测量值中包含测量器的误差。因此,图14所示的总偏差(矢量das)的方差vasx和方差vasy与图18所示的静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的方差vfx和方差vfy不完全相同。

如上所述,在本实施方式的静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差包括动涡旋盘50的尺寸偏差do的方差和固定部件60的尺寸偏差dh的方差。因此,图14所示的总偏差(矢量das)的x方向分量的方差vasx和y方向分量的方差vasy分别比图13所示的静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差vfx和y方向分量的方差vfy小。

-第一实施方式的效果-

本实施方式的制造方法为制造涡旋式流体机械的方法,该涡旋式流体机械包括动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40,动涡旋盘50形成有动侧涡卷52和凸缘部53,固定部件60形成有支承与动涡旋盘50的凸缘部53相连结的旋转轴的轴承部64,静涡旋盘40形成有与动侧涡卷52啮合的静侧涡卷42,且静涡旋盘40固定在固定部件60上;在静涡旋盘40和固定部件60上分别形成有多个定位孔44、67,多个该定位孔44、67用以确定静涡旋盘40相对于固定部件60的固定位置。

本实施方式的制造方法包括:对作为被加工部件的动涡旋盘50的动侧涡卷52和凸缘部53进行加工的动涡旋盘加工工序;对作为被加工部件的静涡旋盘40的静侧涡卷42和定位孔44进行加工的静涡旋盘加工工序;以及对作为被加工部件的固定部件60的轴承部64和定位孔67进行加工的固定部件加工工序。在本实施方式的制造方法中,动涡旋盘加工工序和固定部件加工工序为前加工工序,静涡旋盘加工工序为后加工工序。

在本实施方式的制造方法中,将凸缘部53的中心轴clob相对于动侧涡卷52的中心轴clow的偏差作为动涡旋盘50的尺寸偏差do,将位于距固定部件60的各定位孔67的距离为最短的等距离的位置处的直线作为固定部件侧中心轴clhp,将固定部件侧中心轴clhp相对于轴承部64的中心轴clhb的偏差作为固定部件60的尺寸偏差dh,将位于距静涡旋盘40的各定位孔44的距离为最短的等距离的位置处的直线作为静侧中心轴clfp,将静侧涡卷42的中心轴clfw相对于静侧中心轴clfp的偏差作为静涡旋盘40的尺寸偏差df,将动涡旋盘50的尺寸偏差do、固定部件60的尺寸偏差dh以及静涡旋盘40的尺寸偏差df的合计作为总偏差das。

在本实施方式的制造方法中,动涡旋盘加工工序和固定部件加工工序为前加工工序,静涡旋盘加工工序为后加工工序。本实施方式的制造方法还包括测量工序和目标设定工序,测量工序在前加工工序结束后,对在前加工工序中加工的动涡旋盘50和固定部件60的尺寸偏差进行测量,在目标设定工序中,对在后加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差的目标值进行设定,以使在测量工序中测量出的动涡旋盘50和固定部件60的尺寸偏差被在后加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差抵消;在后加工工序中对静涡旋盘40进行加工,以使静涡旋盘40的尺寸偏差成为已在目标设定工序中设定好的目标值。

此处,在现有的涡旋式压缩机10的制造方法中,动涡旋盘50、静涡旋盘40以及固定部件60的加工是在将使各自的尺寸偏差为零作为目标的加工条件下进行的。对于大量生产出来的多个涡旋式压缩机10中的每一个涡旋式压缩机10而言,动涡旋盘50、静涡旋盘40以及固定部件60的尺寸偏差既存在彼此抵消的情况,也存在完全不抵消的情况。

图19是在与图10相同的二维坐标中示出用现有的制造方法制造出的涡旋式压缩机10中的动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)、静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)以及固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的图。作为矢量do、矢量dh以及矢量df之和的合成矢量das的终点c位于图19的区域aas5内。图20是在与图14相同的二维坐标中示出用现有的制造方法制造出的涡旋式压缩机10中的总偏差(合成矢量das)的分布的图。

另一方面,就本实施方式的制造方法而言,在目标设定工序中,对静涡旋盘40的尺寸偏差df的目标值进行设定,以使动涡旋盘50的尺寸偏差do和固定部件60的尺寸偏差dh被静涡旋盘40的尺寸偏差df抵消。就本实施方式的制造方法而言,在静涡旋盘加工工序中,对静涡旋盘40进行加工,以使“静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)”成为“已在目标设定工序中设定的目标值(目标矢量df')”。

因此,如图10所示,动涡旋盘50的尺寸偏差do和固定部件60的尺寸偏差dh被静涡旋盘40的尺寸偏差df抵消。其结果是,与图19所示的区域aas5相比,能够大幅度地缩小矢量das(总偏差)的终点c可能存在的区域aas1的大小。并且,比较图14和图20可知,根据本实施方式的制造方法,能够使总偏差(矢量das)的x方向分量和y方向分量各自的方差vasx和vasy比以往大幅地减少。

因此,根据本实施方式的制造方法,能够以与以往相同程度的加工精度进行动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工,并且能够降低总偏差das的方差。因此,能够使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40各自的尺寸的设计值接近加工误差为零时的理想尺寸。其结果是,能够缩小组装状态下的动侧涡卷52与静侧涡卷42之间的间隙,从而能够减少从压缩室31通过该间隙漏出的流体的量。因此,根据本实施方式,既能够抑制涡旋式压缩机10的制造成本增加,又能够提高涡旋式压缩机10的效率。

在利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10中,静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差包括动涡旋盘50的尺寸偏差do的方差和固定部件60的尺寸偏差dh的方差,并且总偏差das的方差比静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差小。

迄今为止,无法使总偏差的方差小于静涡旋盘40的尺寸偏差的方差。但是,根据本实施方式,通过用静涡旋盘40的尺寸偏差df抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do和固定部件60的尺寸偏差dh,就能够使总偏差das的方差比静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差小。因此,根据本实施方式,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差das的方差,从而能够使涡旋式压缩机10的效率提高。

就利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10而言,静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差比在静涡旋盘40上形成的多个定位孔44彼此之间的间隔lfp的方差大,而使得总偏差das的方差小于静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差。

因此,通过用静涡旋盘40的尺寸偏差df抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do和固定部件60的尺寸偏差dh,就能够使“总偏差das的方差”比“静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差”小。因此,根据本实施方式,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差das的方差,从而能够使涡旋式压缩机10的效率提高。

需要说明的是,只要对动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40各大约三十个进行尺寸测量,就能够算出动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的尺寸偏差的方差。

《第二实施方式》

对第二实施方式的涡旋式压缩机10及其制造方法进行说明。在此,分别对本实施方式的涡旋式压缩机10及其制造方法的与第一实施方式不同的地方进行说明。

-涡旋式压缩机的制造方法-

在本实施方式的涡旋式压缩机10的制造方法中,动涡旋盘加工工序和静涡旋盘加工工序为前加工工序,固定部件加工工序为后加工工序。作为前加工工序的动涡旋盘加工工序和静涡旋盘加工工序可以为一者在另一者之后进行,也可以为两者同时并行着进行。在本实施方式的涡旋式压缩机10中,在后加工工序中加工的固定部件60为第一部件,在前加工工序中加工的动涡旋盘50和静涡旋盘40为第二部件。

〈动涡旋盘加工工序〉

本实施方式的动涡旋盘加工工序与第一实施方式的动涡旋盘加工工序相同。也就是说,在本实施方式的动涡旋盘加工工序中,在以使动侧涡卷52的中心轴clow与凸缘部53的中心轴clob一致为目标的加工条件(即,使动涡旋盘50的尺寸偏差do的目标值为零的加工条件)下,进行动侧涡卷52和凸缘部53的加工。

〈静涡旋盘加工工序〉

本实施方式的静涡旋盘加工工序的加工条件与第一实施方式的静涡旋盘加工工序的加工条件不同。在本实施方式的静涡旋盘加工工序中,在以使静侧中心轴clfp与静侧涡卷42的中心轴clfw一致为目标的加工条件(即,使静涡旋盘40的尺寸偏差df的目标值为零的加工条件)下,进行静侧涡卷42和定位孔44的加工。

〈测量工序〉

在测量工序中,分别对在动涡旋盘加工工序中加工的动涡旋盘50的尺寸、以及在静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸进行测量。然后,在测量工序中,计算动涡旋盘50的尺寸偏差do和静涡旋盘40的尺寸偏差df。

计算动涡旋盘50的尺寸偏差do的工序与第一实施方式相同。也就是说,在测量工序中,计算动侧涡卷52的中心点cpow的位置和凸缘部53的中心轴clob上的点cpob的位置,根据这些位置,确定动涡旋盘50的尺寸偏差即矢量do。

在测量工序中,根据静涡旋盘40的尺寸的测量值,计算静侧涡卷42的中心点cpfw的位置、以及静侧中心轴clfp上的点cpfp的位置(参照图4和图5)。如上所述,静涡旋盘40的尺寸偏差df是以点cpfp为起点、以点cpfw为终点的矢量。在测量工序中,根据计算出的点cpfw和点cpfp的位置,确定静涡旋盘40的尺寸偏差即矢量df。

〈目标设定工序〉

在目标设定工序中,对在作为后加工工序的固定部件加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差dh的目标值进行设定。此处,参照图15对本实施方式的目标设定工序进行说明。

图15是相当于与第一实施方式相关的图10的图。该图15示出以动侧涡卷52的中心点cpow为原点o的二维坐标。在该二维坐标中,将在测量工序中得到的动涡旋盘50的尺寸偏差设为矢量do=(xo,yo),将在测量工序中得到的静涡旋盘40的尺寸偏差设为矢量df=(xf,yf)。

在本实施方式的目标设定工序中,固定部件60的尺寸偏差dh的目标值即目标矢量dh’被设定为抵消在测量工序中计算出的动涡旋盘50的尺寸偏差do和静涡旋盘40的尺寸偏差df。具体而言,在目标设定工序中,目标矢量dh’=(xh’,yh’)被设定为矢量do(动涡旋盘50的尺寸偏差)和矢量df(静涡旋盘40的尺寸偏差)之和(矢量do+矢量df=(xo+xf,yo+yf))的逆矢量。也就是说,目标矢量dh’为dh’=(xh’,yh’)=(-(xo+xf),-(yo+yf))。

〈固定部件加工工序〉

本实施方式的固定部件加工工序的加工条件与第一实施方式的固定部件加工工序的加工条件不同。在本实施方式的固定部件加工工序中,在使固定部件60的尺寸偏差即矢量dh成为目标矢量dh’的加工条件下,进行轴承部64和定位孔67的加工。

-压缩机构的尺寸偏差-

就利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10而言,对动涡旋盘50、静涡旋盘40、固定部件60各自的尺寸偏差以及它们的合计即总偏差进行说明。需要说明的是,动涡旋盘50的尺寸偏差与第一实施方式相同,因此省略其说明。

〈静涡旋盘的尺寸偏差〉

在本实施方式的静涡旋盘加工工序中,在将使静涡旋盘40的尺寸偏差df为零作为目标的加工条件下,进行静涡旋盘40的加工。因此,在本实施方式的静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差与在第一实施方式中说明的“在一般的静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差”相同。也就是说,本实施方式的静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差vfx和y方向分量的方差vfy分别比动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的方差vox和方差voy小。

〈固定部件的尺寸偏差〉

如上所述,在固定部件加工工序中,在将使固定部件60的尺寸偏差与目标矢量dh’一致作为目标的加工条件下,进行轴承部64和定位孔67的加工。

目标矢量dh’被设定为抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do和静涡旋盘40的尺寸偏差df。因此,该目标矢量dh’包含在动涡旋盘加工工序中产生的加工误差以及在静涡旋盘加工工序中产生的加工误差。进而,在固定部件加工工序中也会产生加工误差。因此,在固定部件加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)一般与目标矢量dh’不一致。

在固定部件加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)包含目标矢量dh’所包含的动涡旋盘加工工序的加工误差和固定部件60静涡旋盘加工工序的加工误差、以及静涡旋盘加工工序的加工误差。

因此,固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的x方向分量的方差vhx包括动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的x方向分量的方差vox和静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差vfx。具体而言,方差vhx在方差vox与方差vfx之和以上(vhx≥vox+vfx)。

固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的y方向分量的方差vhy包括动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的y方向分量的方差voy和静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的y方向分量的方差vfy。具体而言,方差vhy在方差voy与方差vfy之和以上(vhy≥voy+vfy)。

就在本实施方式的固定部件加工工序中加工的固定部件60而言,固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的x方向分量的方差vhx和y方向分量的方差vhy分别比两个定位孔67彼此之间的间隔lhp的方差大。定位孔67彼此之间的间隔lhp是各定位孔67的中心轴cahp彼此之间的距离(参照图7)。

〈总偏差〉

动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)、固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)以及静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的合计即总偏差das是矢量do、矢量dh以及矢量df之和。矢量do、矢量dh以及矢量df之和即合成矢量das的终点是以点b为起点的矢量df的终点c(参照图15)。

如图15所示,在固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)与目标矢量dh’一致的情况下,总偏差为零(零矢量)。但是,在作为后加工工序的固定部件加工工序中也会产生加工误差。因此,在大部分情况下,固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)与目标矢量dh’不同,因此总偏差不会为零。

在本实施方式的固定部件加工工序中产生的加工误差与在将使固定部件60的尺寸偏差dh为零作为目标的加工条件下加工固定部件60时产生的加工误差实质上相同。固定部件60的尺寸偏差即矢量dh的终点b位于图15的区域ah内。因此,矢量do、矢量dh以及矢量df之和即合成矢量das的终点c位于图15的区域aas2内。

需要说明的是,在图15中,将区域aas2示意性地表示成以原点o为中心的正圆。实际区域aas2一般为稍微变形的圆形,实际区域aas2的中心一般稍微偏离原点o。

如上所述,在本实施方式的固定部件加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差dh的方差包括动涡旋盘50的尺寸偏差do的方差和静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差。因此,总偏差(矢量das)的x方向分量的方差vasx和y方向分量的方差vasy分别比固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的x方向分量的方差vhx和y方向分量的方差vhy小。

-第二实施方式的效果-

在本实施方式的制造方法中,动涡旋盘加工工序和静涡旋盘加工工序为前加工工序,固定部件加工工序为后加工工序。本实施方式的制造方法还包括测量工序和目标设定工序,测量工序在前加工工序结束后,对在前加工工序中加工的动涡旋盘50和静涡旋盘40的尺寸偏差进行测量,在目标设定工序中,对在后加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差的目标值进行设定,以使在测量工序中测量出的动涡旋盘50和静涡旋盘40的尺寸偏差被在后加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差抵消;在后加工工序中,对固定部件60进行加工,以使固定部件60的尺寸偏差成为已在目标设定工序中设定的目标值。

根据本实施方式的制造方法,与第一实施方式的制造方法相同,能够以与以往相同程度的加工精度进行动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工,并且能够降低总偏差das的方差。因此,根据本实施方式,与第一实施方式相同,既能够抑制涡旋式压缩机10的制造成本增加,又能够提高涡旋式压缩机10的效率。

在利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10中,固定部件60的尺寸偏差dh的方差包括动涡旋盘50的尺寸偏差do的方差和静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差,并且总偏差das的方差比固定部件60的尺寸偏差dh的方差小。

迄今为止,无法使总偏差的方差小于固定部件60的尺寸偏差的方差。但是,根据本实施方式,通过用固定部件60的尺寸偏差dh抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do和静涡旋盘40的尺寸偏差df,就能够使总偏差das的方差比固定部件60的尺寸偏差dh的方差小。因此,根据本实施方式,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差das的方差,从而能够使涡旋式压缩机10的效率提高。

就利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10而言,固定部件60的尺寸偏差dh的方差比在固定部件60上形成的多个定位孔67彼此之间的间隔lhp的方差大,而使得总偏差das的方差小于固定部件60的尺寸偏差dh的方差。

因此,通过用固定部件60的尺寸偏差dh抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do和静涡旋盘40的尺寸偏差df,就能够使“总偏差das的方差”比“固定部件60的尺寸偏差dh的方差”小。因此,根据本实施方式,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差das的方差,从而能够使涡旋式压缩机10的效率提高。

《第三实施方式》

对第三实施方式的涡旋式压缩机10及其制造方法进行说明。在此,分别对本实施方式的涡旋式压缩机10及其制造方法的与第一实施方式不同的地方进行说明。

-涡旋式压缩机的制造方法-

在本实施方式的涡旋式压缩机10的制造方法中,动涡旋盘加工工序为前加工工序,静涡旋盘加工工序为后加工工序。固定部件加工工序只要在组装压缩机构30的工序之前进行,则什么时候进行都可以。在本实施方式的涡旋式压缩机10中,在后加工工序中加工的静涡旋盘40为第一部件,在前加工工序中加工的动涡旋盘50为第二部件。

〈动涡旋盘加工工序〉

本实施方式的动涡旋盘加工工序与第一实施方式的动涡旋盘加工工序相同。也就是说,在本实施方式的动涡旋盘加工工序中,在将使动侧涡卷52的中心轴clow与凸缘部53的中心轴clob一致作为目标的加工条件(即,使动涡旋盘50的尺寸偏差do的目标值为零的加工条件)下,进行动侧涡卷52和凸缘部53的加工。

〈测量工序〉

在测量工序中,对在动涡旋盘加工工序中加工的动涡旋盘50的尺寸进行测量,计算动涡旋盘50的尺寸偏差do。

计算动涡旋盘50的尺寸偏差do的工序与第一实施方式相同。也就是说,在测量工序中,计算动侧涡卷52的中心点cpow的位置和凸缘部53的中心轴clob上的点cpob的位置,根据这些位置,确定动涡旋盘50的尺寸偏差即矢量do。

〈目标设定工序〉

在目标设定工序中,对在作为后加工工序的静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差df的目标值进行设定。此处,参照图16对本实施方式的目标设定工序进行说明。

图16是相当于与第一实施方式相关的图10的图。该图16示出以动侧涡卷52的中心点cpow为原点o的二维坐标。在该二维坐标中,将在测量工序中得到的动涡旋盘50的尺寸偏差设为矢量do=(xo,yo)。在该二维坐标中,将固定部件60的尺寸偏差设为矢量dh=(xh,yh)。

在本实施方式的目标设定工序中,静涡旋盘40的尺寸偏差df的目标值即目标矢量df’被设定为抵消在测量工序中计算出的动涡旋盘50的尺寸偏差do。具体而言,在目标设定工序中,目标矢量df’=(xf’,yf’)被设定为矢量do(动涡旋盘50的尺寸偏差)的逆矢量。也就是说,目标矢量df’为df’=(xf’,yf’)=(-xo,-yo)。

〈静涡旋盘加工工序〉

在本实施方式的静涡旋盘加工工序中,与第一实施方式相同,在使静涡旋盘40的尺寸偏差即矢量df成为目标矢量df'的加工条件下,进行静侧涡卷42和定位孔44的加工。

〈固定部件加工工序〉

本实施方式的固定部件加工工序与第一实施方式的固定部件加工工序相同。也就是说,在本实施方式的固定部件加工工序中,在将使轴承部64的中心轴clhb与固定部件侧中心轴clhp一致作为目标的加工条件(即,使固定部件60的尺寸偏差dh的目标值为零的加工条件)下,进行轴承部64和定位孔67的加工。

-压缩机构的尺寸偏差-

就利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10而言,对动涡旋盘50、静涡旋盘40、固定部件60各自的尺寸偏差以及它们的合计即总偏差进行说明。需要说明的是,动涡旋盘50的尺寸偏差和固定部件60的尺寸偏差与第一实施方式相同,因此省略其说明。

〈静涡旋盘的尺寸偏差〉

如上所述,在静涡旋盘加工工序中,在将使静涡旋盘40的尺寸偏差与目标矢量df'一致作为目标的加工条件下,进行静侧涡卷42和定位孔44的加工。

目标矢量df’被设定为抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do。因此,该目标矢量df’包含在动涡旋盘加工工序中产生的加工误差。进而,在静涡旋盘加工工序中也会产生加工误差。因此,在静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)一般与目标矢量df'不一致。

在静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)包含目标矢量df’所包含的动涡旋盘加工工序的加工误差、以及静涡旋盘加工工序的加工误差。

因此,静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差vfx包括动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的x方向分量的方差vox。具体而言,方差vfx在方差vox以上(vfx≥vox)。

静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的y方向分量的方差vfy包括动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的y方向分量的方差voy。具体而言,方差vfy在方差voy以上(vfy≥voy)。

就在本实施方式的静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40而言,与第一实施方式相同,静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差vfx和y方向分量的方差vfy分别比两个定位孔44彼此之间的间隔lfp的方差大。

〈总偏差〉

动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)、固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)以及静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的合计即总偏差das是矢量do、矢量dh以及矢量df之和。矢量do、矢量dh以及矢量df之和即合成矢量das的终点是以点b为起点的矢量df的终点c(参照图16)。

如图16所示,在静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)与目标矢量df'一致的情况下,总偏差das便与固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)相等。因此,在静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)与目标矢量df’一致的情况下,合成矢量das的终点c位于图16的区域ah内。该区域ah是“与矢量dh(固定部件60的尺寸偏差)相等且以原点o为起点的矢量”的终点可能存在的区域。在作为后加工工序的静涡旋盘加工工序中也会产生加工误差。该加工误差是图16的区域af。因此,矢量do、矢量dh以及矢量df之和即合成矢量das的终点c位于图16的区域aas3(即,包含区域ah和区域af的区域)内。

需要说明的是,在图16中,将区域aas3示意性地表示成以原点o为中心的正圆。实际区域aas3一般为稍微变形的圆形,实际区域aas3的中心一般稍微偏离原点o。

如上所述,在本实施方式的静涡旋盘加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差包括动涡旋盘50的尺寸偏差do的方差。因此,总偏差(矢量das)的x方向分量的方差vasx和y方向分量的方差vasy分别比静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的x方向分量的方差vfx和y方向分量的方差vfy小。

-第三实施方式的效果-

在本实施方式的制造方法中,动涡旋盘加工工序为前加工工序,静涡旋盘加工工序为后加工工序。本实施方式的制造方法还包括测量工序和目标设定工序,测量工序在前加工工序结束后,对在前加工工序中加工的动涡旋盘50的尺寸偏差进行测量,在目标设定工序中,对在后加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差的目标值进行设定,以使在测量工序中测量出的动涡旋盘50的尺寸偏差被在后加工工序中加工的静涡旋盘40的尺寸偏差抵消;在后加工工序中,对静涡旋盘40进行加工,以使静涡旋盘40的尺寸偏差成为已在目标设定工序中设定的目标值。

根据本实施方式的制造方法,与第一实施方式的制造方法相同,能够以与以往相同程度的加工精度进行动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工,并且能够降低总偏差das的方差。因此,根据本实施方式,与第一实施方式相同,既能够抑制涡旋式压缩机10的制造成本增加,又能够提高涡旋式压缩机10的效率。

在利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10中,静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差包括动涡旋盘50的尺寸偏差do的方差,并且总偏差das的方差比静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差小。

迄今为止,无法使总偏差的方差小于静涡旋盘40的尺寸偏差的方差。但是,根据本实施方式,通过用静涡旋盘40的尺寸偏差df抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do,就能够使总偏差das的方差比静涡旋盘40的尺寸偏差df小。因此,根据本实施方式,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差das的方差,从而能够使涡旋式压缩机10的效率提高。

就利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10而言,静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差比在静涡旋盘40上形成的多个定位孔44彼此之间的间隔lfp的方差大,而使得总偏差das的方差小于静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差。

因此,通过用静涡旋盘40的尺寸偏差df抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do,就能够使“总偏差das的方差”比“静涡旋盘40的尺寸偏差df的方差”小。因此,根据本实施方式,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差das的方差,从而能够使涡旋式压缩机10的效率提高。

《第四实施方式》

对第四实施方式的涡旋式压缩机10及其制造方法进行说明。在此,分别对本实施方式的涡旋式压缩机10及其制造方法的与第一实施方式不同的地方进行说明。

-涡旋式压缩机的制造方法-

在本实施方式的涡旋式压缩机10的制造方法中,动涡旋盘加工工序为前加工工序,固定部件加工工序为后加工工序。静涡旋盘加工工序只要在组装压缩机构30的工序之前进行,则什么时候进行都可以。在本实施方式的涡旋式压缩机10中,在后加工工序中加工的固定部件60为第一部件,在前加工工序中加工的动涡旋盘50为第二部件。

〈动涡旋盘加工工序〉

本实施方式的动涡旋盘加工工序与第一实施方式的动涡旋盘加工工序相同。也就是说,在本实施方式的动涡旋盘加工工序中,在将使动侧涡卷52的中心轴clow与凸缘部53的中心轴clob一致作为目标的加工条件(即,使动涡旋盘50的尺寸偏差do的目标值为零的加工条件)下,进行动侧涡卷52和凸缘部53的加工。

〈测量工序〉

在测量工序中,对在动涡旋盘加工工序中加工的动涡旋盘50的尺寸进行测量,计算动涡旋盘50的尺寸偏差do。

计算动涡旋盘50的尺寸偏差do的工序与第一实施方式相同。也就是说,在测量工序中,计算动侧涡卷52的中心点cpow的位置和凸缘部53的中心轴clob上的点cpob的位置,根据这些位置,确定动涡旋盘50的尺寸偏差即矢量do。

〈目标设定工序〉

在目标设定工序中,对在作为后加工工序的固定部件加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差dh的目标值进行设定。此处,参照图17对本实施方式的目标设定工序进行说明。

图17是相当于与第一实施方式相关的图10的图。该图17示出以动侧涡卷52的中心点cpow为原点o的二维坐标。在该二维坐标中,将在测量工序中得到的动涡旋盘50的尺寸偏差设为矢量do=(xo,yo)。在该二维坐标中,将静涡旋盘40的尺寸偏差设为矢量df=(xf,yf)。

在本实施方式的目标设定工序中,固定部件60的尺寸偏差dh的目标值即目标矢量dh’被设定为抵消在测量工序中计算出的动涡旋盘50的尺寸偏差do。具体而言,在目标设定工序中,目标矢量dh’=(xh’,yh’)被设定为矢量do(动涡旋盘50的尺寸偏差)的逆矢量。也就是说,目标矢量dh’为dh’=(xh’,yh’)=(-xo,-yo)。

〈固定部件加工工序〉

本实施方式的固定部件加工工序的加工条件与第一实施方式的固定部件加工工序的加工条件不同。在本实施方式的固定部件加工工序中,在使固定部件60的尺寸偏差即矢量dh成为目标矢量dh’的加工条件下,进行轴承部64和定位孔67的加工。

〈静涡旋盘加工工序〉

本实施方式的静涡旋盘加工工序与第二实施方式的固定部件加工工序相同。也就是说,在本实施方式的静涡旋盘加工工序中,在将使静侧中心轴clfp与静侧涡卷42的中心轴clfw一致作为目标的加工条件(即,使静涡旋盘40的尺寸偏差df的目标值为零的加工条件)下,进行静侧涡卷42和定位孔44的加工。

-压缩机构的尺寸偏差-

就利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10而言,对动涡旋盘50、静涡旋盘40、固定部件60各自的尺寸偏差以及它们的合计即总偏差进行说明。需要说明的是,动涡旋盘50的尺寸偏差与第一实施方式相同,因此省略其说明。静涡旋盘40的尺寸偏差与第二实施方式相同,因此省略其说明。

〈固定部件的尺寸偏差〉

如上所述,在固定部件加工工序中,在将使固定部件60的尺寸偏差与目标矢量dh’一致作为目标的加工条件下,进行轴承部64和定位孔67的加工。

目标矢量dh’被设定为抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do。因此,该目标矢量dh’包含在动涡旋盘加工工序中产生的加工误差。进而,在固定部件加工工序中也会产生加工误差。因此,在固定部件加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)一般与目标矢量dh’不一致。

在固定部件加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)包含目标矢量dh’所包含的动涡旋盘加工工序的加工误差、以及固定部件加工工序的加工误差。

因此,固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的x方向分量的方差vhx包括动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的x方向分量的方差vox。具体而言,方差vhx在方差vox以上(vhx≥vox)。

固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的y方向分量的方差vhy包括动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)的y方向分量的方差voy。具体而言,方差vhy在方差voy以上(vhy≥voy)。

就在本实施方式的固定部件加工工序中加工的固定部件60而言,与第二实施方式相同,固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的x方向分量的方差vhx和y方向分量的方差vhy分别比两个定位孔67彼此之间的间隔lhp的方差大。

〈总偏差〉

动涡旋盘50的尺寸偏差(矢量do)、固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)以及静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)的合计即总偏差das是矢量do、矢量dh以及矢量df之和。矢量do、矢量dh以及矢量df之和即合成矢量das的终点是以点b为起点的矢量df的终点c(参照图17)。

如图17所示,在固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)与目标矢量dh’一致的情况下,总偏差das便与静涡旋盘40的尺寸偏差(矢量df)相等。因此,在固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)与目标矢量dh’一致的情况下,合成矢量das的终点c位于图17的区域af内。该区域af是矢量df(静涡旋盘40的尺寸偏差)的终点可能存在的区域(即,示出静涡旋盘加工工序中产生的加工误差的区域)。在作为后加工工序的固定部件加工工序中也会产生加工误差。该加工误差是图17的区域ah。因此,矢量do、矢量dh以及矢量df之和即合成矢量das的终点c位于图17的区域aas4(即,包含区域ah和区域af的区域)内。

需要说明的是,在图17中,将区域aas4示意性地表示成以原点o为中心的正圆。实际区域aas4一般为稍微变形的圆形,实际区域aas4的中心一般稍微偏离原点o。

如上所述,在本实施方式的固定部件加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差dh的方差包括动涡旋盘50的尺寸偏差do的方差。因此,总偏差(矢量das)的x方向分量的方差vasx和y方向分量的方差vasy分别比固定部件60的尺寸偏差(矢量dh)的x方向分量的方差vhx和y方向分量的方差vhy小。

-第四实施方式的效果-

在本实施方式的制造方法中,动涡旋盘加工工序为前加工工序,固定部件加工工序为后加工工序。本实施方式的制造方法还包括测量工序和目标设定工序,测量工序在前加工工序结束后,对在前加工工序中加工的动涡旋盘50的尺寸偏差进行测量,在目标设定工序中,对在后加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差的目标值进行设定,以使在测量工序中测量出的动涡旋盘50的尺寸偏差被在后加工工序中加工的固定部件60的尺寸偏差抵消;在后加工工序中,对固定部件60进行加工,以使固定部件60的尺寸偏差成为已在目标设定工序中设定的目标值。

根据本实施方式的制造方法,与第一实施方式的制造方法相同,能够以与以往相同程度的加工精度进行动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工,并且能够降低总偏差das的方差。因此,根据本实施方式,与第一实施方式相同,既能够抑制涡旋式压缩机10的制造成本增加,又能够提高涡旋式压缩机10的效率。

在利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10中,固定部件60的尺寸偏差dh的方差包括动涡旋盘50的尺寸偏差do的方差,并且总偏差das的方差比固定部件60的尺寸偏差dh的方差小。

迄今为止,无法使总偏差的方差小于固定部件60的尺寸偏差的方差。但是,根据本实施方式,通过用固定部件60的尺寸偏差dh抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do,就能够使总偏差das的方差比固定部件60的尺寸偏差dh的方差小。因此,根据本实施方式,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差das的方差,从而能够使涡旋式压缩机10的效率提高。

就利用本实施方式的制造方法制造出的涡旋式压缩机10而言,固定部件60的尺寸偏差dh的方差比在固定部件60上形成的多个定位孔67彼此之间的间隔lhp的方差大,而使得总偏差das的方差小于固定部件60的尺寸偏差dh的方差。

因此,通过用固定部件60的尺寸偏差dh抵消动涡旋盘50的尺寸偏差do,就能够使“总偏差das的方差”比“固定部件60的尺寸偏差dh的方差”小。因此,根据本实施方式,能够在不需要使动涡旋盘50、固定部件60以及静涡旋盘40的加工精度比现有技术高的情况下降低总偏差das的方差,从而能够使涡旋式压缩机10的效率提高。

《其他实施方式》

在上述各实施方式的涡旋式压缩机10中,也可以在静涡旋盘40和固定部件60上分别形成三个以上的定位孔44、67。在该情况下,与上述各实施方式的涡旋式压缩机10相同,设置有与静涡旋盘40的定位孔44(或者固定部件60的定位孔67)数量相同的定位销35。

在上述各实施方式的涡旋式压缩机10中,在静涡旋盘40和固定部件60上分别形成有定位孔44、67作为定位结构,但定位结构并不限于定位孔44、67。例如,也可以在静涡旋盘40和固定部件60中的一者上形成定位突起,在另一者上形成供定位突起嵌入的定位孔,以分别作为定位机构。

以上对实施方式和变形例进行了说明,但可知在不脱离权利要求书的主旨以及范围的情况下能够对方案及具体情况进行各种改变。只要不影响本公开的对象的功能,还可以对上述实施方式和变形例适当地进行组合和替换。

-产业实用性-

综上所述,本公开对于涡旋式流体机械及其制造方法是有用的。

-符号说明-

10涡旋式压缩机(涡旋式流体机械)

25驱动轴(旋转轴)

35定位销

40静涡旋盘

42静侧涡卷

44定位孔(定位结构)

50动涡旋盘

52动侧涡卷

53凸缘部

60固定部件

64轴承部

67定位孔(定位结构)。

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