容器组装体的制造装置的制作方法

文档序号:5485099阅读:154来源:国知局
专利名称:容器组装体的制造装置的制作方法
技术领域
本发明涉及容器组装体的制造装置,例如将部件或构造体固定在 压缩机等的容器上的容器组装体的制造装置,所述压缩机优选用于冷 冻装置、空调装置或供给热水装置等。
背景技术
目前的压缩机采用如下的固定方法,即,对容器进行"开孔加工", 将作为压缩装置的压缩机构部烧嵌配合在容器上,使熔融金属从孔部 外侧流入,然后,将压缩机构部等的内置部件固定在容器上。(例如, 参照专利文献l)
作为不在容器上进行开孔加工的压缩机的压缩机构部的固定方 法,具有如下方法,即,将内置部件的压缩机构部压入容器内、进行 定位,然后,利用按压工具(押付治具)将与设置在容器的压缩机构 部外周面的预孔(下孔)相对的位置向半径方向内按压,使容器壁部 向着预孔的内部"塑性变形",将压缩机构部固定在容器内。(例如,参 照专利文献2)
还具有如下方法,即,将预孔设置在压缩机构部外周面,在与该 预孔的相同位置从容器的外周进行加热,通过"加热紧固(加熱力、L 吣)"将压缩机构部固定在密封容器上。(例如,参照专利文献3)。
并且,还有如下方法,即,设置多个与压缩机构部外周面接近的 预孔,利用按压工具将与这些预孔相对的容器向半径方向内按压,将 与预孔卡合的凸部形成在容器上,通过由容器的冷却而产生的热收缩, 容器的多个凸部将压缩机构部的预孔之间箍紧,将内置部件的压缩机构部固定在容器上。(例如,参照专利文献4)
专利文献1特开平06-272677号公报(第二页、图1)专利文献2特表平6-509408号公报(第一页、图1)专利文献3实开平1-131880号公报(第一页、图l)专利文献4特开2005-330827号公报(第一页、图1) 在上述的现有技术中具有以下课题。
(i) 在对容器进行开孔加工的方法中具有以下问题,即,在进行 焊接时,焊接飞溅物等异物从孔部混入,该异物进入作为压缩装置的 压缩机构部、引起压缩不良,或由于焊接不良而导致冷媒从容器孔部 泄漏。
(ii) 并且,在熔融金属流入容器的孔部时,容器被加热,在容 器通过热向半径方向外侧膨胀的状态下,注入压缩机构部等的内置部 件与容器之间的熔融金属凝固,因此,在熔融金属凝固后,发生容器 的冷却收缩,由此而凝固的熔融金属从容器向着内侧受力,将压缩机 构部向径方向按压,具有在压缩机构部产生的变形增加的问题。
(iii) 在对容器不进行开孔加工的方法中具有以下问题,即,由 于将压缩机构部压入容器,因此压缩;^构部的紧固力增加,在压缩枳i 构部中产生变形。
(iv) 而且还具有以下问题,即,在将与压缩机构部的预孔相对 的容器不加热地从外侧按压、紧固时,力施加在压缩机构部上,压缩 机构部的变形增加。
(v) 并且,在加热紧固预孔的一点,虽然可降低紧固时来自容器 外侧的按压力,但由于在容器冷却后紧固点进行热收缩,因此,具有 相对于容器在压缩机构部发生"晃动"的问题。
(vi) 并且,还具有如下问题,即,即使在利用加热紧固形成接 近的多个紧固点、利用由容器的冷却而产生的热收缩进行紧固、固定 的情况下,紧固也不充分,在长期使用压缩机期间,相对于容器将产 生压缩机构部的错动或晃荡,产生噪音或振动增加等问题、缺乏长期 可靠性。(Vii)而且,关于将压缩机构部固定在容器上的制造装置和制造
方法,虽然在专利文献4中有所记载,但没有关于得到实用的、可靠 性高、高性能的压缩机的具体记载。

发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提出的,其提供一种将部件或构 造体固定在压缩机等的容器上的容器组装体的制造装置,通过该容器 组装体的制造装置可以得到如下的可靠性高的、高性能的压缩机等, 即,没有焊接飞賊物等的异物混入或冷媒泄漏的危险,并且,在将内 置部件的压缩机构部固定在容器上时可减少压缩机构部的受力、降低
压缩机构部的变形的发生,且即使长期使用也不会由于压缩机构部的 晃荡而产生噪音或振动增加等的问题。
(1) 本发明的容器组装体的制造装置的特征是,具有内置部件 设置装置、多个容器按压装置以及控制装置,
所述内置部件设置装置,在收容在容器内的多个内置部件中,将 在外周面上设置有多个预孔的至少一个内置部件、经由规定的间隙地 定位设置在所述容器内;
所述容器按压装置通过将具有小于等于所述预孔内径的外径的按 压工具(押付治具)、按压在所述容器的与所述多个预孔中的任何一个 预孔相对的位置的容器壁部的外面,使所述容器壁部的一部分进入所 述任何一个预孔内;
所述控制装置将所述多个容器按压装置设置在所述容器的周方 向,同时,控制所述多个容器按压装置大致同时地进行按压动作。
(2) 并且,其特征是,具有内置部件设置装置、多个容器按压 装置以及容器固定装置,
所述内置部件设置装置,在收容在容器内的多个内置部件中,将 在外周面上设置有多个预孔的至少一个内置部件、经由规定的间隙地 定位设置在所述容器内;
所述容器按压装置通过将具有小于等于所述预孔内径的外径的按 压工具、按压在所述容器的与所迷多个预孔中的任何一个预孔相对的位置的容器壁部的外面,使所迷容器壁部的一部分进入所述任何一个
预孔内;
所述容器固定装置将所述多个容器按压装置大致等间距地设置在 所述容器的周方向,同时, 一体安装所述内置部件和所述容器。
(3) 并且,其特征是,具有输送装置、容器加热按压装置以及 输送台位置调整装置,
所述输送装置,在收容在容器内的多个内置部件中,将在外周面 上设置有多个预孔的至少一个内置部件、与容器壁部的内面经由规定 间隙地组装在所述容器的内部,同时,保持在与所述预孔的位置对位 的输送台上进行输送;
所述容器加热按压装置,在所述容器的容器壁部的外面,以规定 的温度幅度加热受到抑制的加热范围,该加热范围包括与通过所述输 送台进行对位的所述多个预孔中的任何一个预孔相对的位置,
同时,将具有小于等于所述预孔内径的外径的按压工具按压在所 述被加热的加热范围,使所述容器壁部的一部分进入所述任何一个预
孔;
所述输送台位置调整装置使所述输送台的位置与所述容器加热按 压装置的按压工具的位置一致。
(4) 并且,其特征是,具有输送装置、预孔位置定位机构、按 压装置以及容器外壁位置检测装置,
所述输送装置,在收容在容器内的多个内置部件中,将在外周面 上设置有多个预孔的至少一个内置部件、与容器壁部的内面经由规定 的间隙地组装在所述容器的内部,同时,保持在与所述预孔进行对位 的输送台上、进行输送;
所述预孔位置定位机构使所述输送台与所述预孔的位置一致; 所述按压装置,将具有大于等于所述预孔内径的外径的按压工具, 按压在由所述输送台输送的所述容器的、与所述多个预孔中的任何一 个预孔相对的位置的容器壁部的外面,使所述容器壁部的一部分进入 所述任〃f可一个预孔中的一个或两个以上的预孔内;所述容器外壁位置检测装置,在将所述容器设定在所述按压装置 上时',检测保持在所述输送台上的所述容器壁部的外面位置。
(5) 并且,其特征是,具有输送装置、输送台位置调整装置以 及容器加热按压装置,
所述输送装置,将收容在容器内的多个内置部件中的、在外周面 上设置有多个预孔的至少一个内置部件,与容器壁部的内面经由规定 的间隙地组装在所述容器的内部,由此形成工件,将该工件通过装卸 机构固定到与所述预孔对位的输送台上、进行输送;
所述输送台位置调整装置,在所述输送台离开所述输送装置的状 态下,使所述输送台以及所述工件的位置与所述容器壁部的与所述多 个预孔中的任何一个预孔相当的按压位置一致;
所述容器加热按压装置,在固定所述工件的周围、加热所述按压 位置后,通过将按压工具按压在加热后的所述按压位置上,使所述容 器壁部的一部分进入所述任何一个预孔。
(6) 并且,其特征是,具有预孔位置定位机构和容器按压装置, 所述预孔位置定位机构使用使容器与多个预孔的位置一致的基准
部、从所述容器的外侧进行所述预孔的定位,所述多个预孔设置在内 置部件的与所述容器壁部的内面相对的面上,该内置部件与容器壁部
的内面经由规定的间隙地收纳在容器内部;
所述容器按压装置从所述容器的外侧朝向所述多个预孔中的任何 一个预孔、将按压工具按压在所述容器壁部上,将所述容器壁部的一 部分压入所述任何一个预孔,
所述基准部贯通所述容器壁部地进行设置。
(7) 并且,其特征是,具有内置部件组装装置和容器按压装置, 所述内置部件组装装置,将收容在容器内的多个内置部件中的、
在外周面上设置有多个预孔的至少一个内置部件,在与所述预孔的位 置进行了对位的输送台上、与所述容器的容器壁部的内面经由规定间 隙地进行组装;
所述容器按压装置,将具有小于等于所述预孔内径的外径的按压工具、按压在所述容器的容器壁部的与所述多个预孔中的任何一个预
孔相对的外面,所述容器组装有所述内置部件、被所述输送台输送;
通过调整所述输送台的位置来设定所述按压工具对所述容器进行 按压的位置。
(8) 并且,其特征是,具有输送装置、容器加热装置以及容器 按压装置,
所述输送装置,将收容在容器内的多个内置部件中的、在外周面 上设置有多个预孔的至少一个内置部件,与容器壁部的内面经由规定 的间隙、使所述预孔的位置一致地临时组装在所述容器的内部,通过 输送台进行输送;
所述容器加热装置,从所述容器的外方加热所述容器的容器壁部 的与所述多个预孔中的任何一个预孔相对的按压位置,所述容器通过 所述输送台进行输送;
所述容器按压装置设置在该容器加热装置的下方,通过在所述按 压位置从所述容器的外方将按压工具压入,使所述容器壁部的一部分 进入所述任何一个预孔。
(9) 而且,其特征是,具有内置部件设置装置、容器按压装置 以及平衡装置,
所述内置部件设置装置,在收容在容器内的多个内置部件中,将 在外周面上设置有多个预孔的至少一个内置部件、经由规定的间隙地 定位设置在所述容器内;
所述容器按压装置,通过将具有小于等于所述预孔内径的外径的 按压工具、按压在所述容器的与所迷多个预孔中的任何一个预孔相对 的位置的容器壁部的外面,使所述容器壁部的一部分进入所述任何一 个预孔;
所述平衡装置,设置在与设置有所述容器按压装置的位置不同的 位置、与所述容器壁部的周围抵接,受到所述按压工具的按压力,同 时,与所述按压工具连接、向所述按压力的方向移动、使所述按压力 的反作用力平衡。由于本发明的容器组装体的制造装置具有上述的结构,因此,
(a) 在将作为内置部件的压缩机构部或旋转电机的定子固定在容 器上时,可使内置部件所受的力减少,降低压缩机构部或旋转电机的 定子的变形,因此,可制造高性能的压缩机等的容器组装体。
(b) 并且,通过在与接近的多个内置部件的预孔接近的预孔之 间产生充分的"夹入力",可制造如下的可靠性高的压缩机等的容器组 装体,即,可切实且坚固地固定内置部件,即使长期使用压缩机,也 可承受压缩机运转中产生的普通以及过剩的力,不发生因内置部件的 晃动而使噪音或振动增加等的问题。
另外,目前,作为容器组装体之一的压缩机,在将压缩机构部固 定在容器上时, 一旦在压缩机构部产生变形,则压缩后的冷媒气体从 高压侧向低压侧泄漏的泄漏损失、或旋转体向固定体滑动而产生的滑 动损失增加,性能降低。
例如,在回转式压缩机中,若形成压缩室的气缸的内径或叶片槽、 同样形成压缩室的机架、气缸盖、隔板的单面变形,则上述损失增加。
并且,在涡旋式压缩机中,收纳有形成压缩室的摆动涡旋构件, 若支撑摆动涡旋构件或使该摆动涡旋构件摆动的曲轴的机架、或支撑 曲轴的副机架变形,则上述损失将增加。
而且,在压缩机中将旋转电机的定子固定在容器内,但在将层压 了电磁钢板的定子固定在容器上时, 一旦在电磁钢板上产生应力、发 生变形,则电磁特性将恶化、铁损增加。


图l是本发明的第一实施方式的密闭型压缩机的概略剖视图。 图2是用于说明图l所示的紧固部(力、L吣部)的结构以及方法
的主要部位剖视图。
图3是用于说明图1所示的紧固部的结构以及方法的主要部位剖视图。
图4是用于说明图1所示的紧固部的结构以及方法的主要部位剖 视图。图5是用于说明图1所示的紧固部的结构以及方法的主要部位剖 视图。
图6是从密闭容器的外侧看图1所示的紧固部的图。 图7是用于说明图1所示的紧固部的结构的主要部位剖视图。 图8是从密闭容器的外侧看接近的紧固点数为三点的情况下的某 设置例的图。
图9是从密闭容器的外侧看接近的紧固点数为四点的情况下的某 设置例的图。
图IO是表示用于将凸部形成在密闭容器上的紧固沖头的简略图。 图11是用于说明图1所示的紧固部的结构的图。 图12是表示用于形成紧固部的装置的简略图。 图13是用于说明多个紧固部的相位的图。
图14是表示由紧固部的相位变化引起的气缸叶片槽宽度的变化 的图表。
图15是用于说明以气缸的吸入孔为基准的预孔加工的图。 图16是从密闭容器的外侧看形成圆环形的紧固部的图。 图17是本发明的第二实施方式的加热紧固装置的整体构成图, (a)是俯视图,(b)是剖视图。
图18是加热紧固装置的动作流程图。
图19是表示装载在托盘上的工件状态的图。
图20是工件定位机构的构成图,(a)是俯视图,(b)是剖视图, (c)和(d)是局部向视图。
图21是工件定位机构的状态图。
图22是工件定位机构的动作流程图。
图23是托盘升降机构的构成图,(a)是剖视图,(b)是侧视图。 图24是加热紧固机构的构成图,(a)是俯视图,(b)是剖视图, (c)是向视图。
图25是加热紧固机构的动作流程图。
图26是用于说明加热紧固机构的控制说明图。图27是本发明的第三实施方式的加热紧固装置的工件定位机构 的构成和状态图。
图28是图27的工件定位机构的动作流程图。
图29是本发明的第四实施方式的压缩机的概略剖视图。
图30是本发明的第四实施方式的图29的压缩机的上气缸部分, (a)是剖切预孔部分进行表示的俯视图,(b)是纵剖视图。
图31是本发明的第四实施方式的图29的压缩机的下气缸部分, (a)是俯视图,(b)是纵剖视图。
图32是由本发明的第四实施方式的图29的压缩机的紧固的应力 引起的上气缸部分的变形的说明图。
图33是将由本发明的第四实施方式的图29的压缩机的紧固应力 引起的上气缸部分的变形量无因次化的图表。
图34是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。
图35是本发明的第四实施方式的图34的压缩机的下气缸部分, (a)是剖切预孔部分表示的俯视图,(b)是纵剖视图。
图36是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。
图37是本发明的第四实施方式的图36的压缩机的隔板部分,(a) 是剖切预孔部分表示的俯视图,(b)是纵剖视图。
图38是将本发明的第四实施方式的图36的压缩机的隔板部分的 变形量无因次化的图表。
图39是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。
图40是本发明的第四实施方式的图39的压缩机的机架部分,(a) 是剖切预孔部分进行表示的仰视图,(b)是纵剖视图。
图41是本发明的笫四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。
图42是本发明的第四实施方式的图41的压缩机的气缸部分,(a)是剖切预孔部分进行表示的俯视图,(b)是纵剖视图。
图43是本发明的第四实施方式的其他例的压缩机的概略纵剖视图。
图44是本发明的第四实施方式的图43的压缩机的机架部分,(a) 是剖切预孔部分进行表示的仰视图,(b)是纵剖视图。
图45是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。
图46是本发明的第四实施方式的图45的压缩机的上气缸部分, (a)是剖切预孔部分进行表示的俯视图,(b)是纵剖视图。
图47是由本发明的第四实施方式的图45的压缩机的紧固应力引 起的上气缸部分的变形的说明图。
图48是将由本发明的第四实施方式的图45的压缩机的紧固应力 引起的上气缸部分的变形量无因次化的图表。
图49是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的;f既略纵剖 视图。
图50是本发明的第四实施方式的图49的压缩机的机架部分,(a) 是剖切预孔部分进行表示的俯视图,(b)是纵剖视图。
图51是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。
图52是本发明的第四实施方式的图51的压缩机的副机架部分, (a)是剖切预孔部分进行表示的仰视图,(b)是纵剖视图。
图53是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略剖4见图。
图54表示本发明的第四实施方式的图53的压缩机的旋转电才几部 分,是剖切预孔部分进行表示的俯视图。
具体实施方式
第一实施方式
图1是本发明的第一实施方式的密闭型压缩机的概略纵剖^L图。 在图1中,作为一种内置部件的压缩机构部101内置于密闭容器1的内部,压缩机构部101收纳于密闭容器1内、覆盖压缩室周围、形成 进行压缩的压缩装置。并且,用于向压缩机构部101供给压缩气体的 吸入管103与密闭容器1连接。另外,向压缩机构部101供给驱动力 的电动机由定子2和转子3构成,定子2通过烧嵌配合固定在密闭容 器1上。
在此就压缩机构部101向密闭容器1的固定方法进行说明。 压缩机构部101相对于密闭容器1是"间隙配合"状态。在此,该 间隙配合是指如下的配合,即,压缩机构部101的外径小于密闭容器 1的内径,即使考虑到相互的圆度,在设置时负荷也不从密闭容器1 向压缩机构部101进行作用。此时,外径、内径多是指在直交的两处 或比两处更多的大于等于三处的部位进行测定的外径、内径的平均值。 图2至图7是说明图1所示的密闭型压缩机的压缩机构部的纵剖 视图。
在图2中,预孔102形成在压缩机构部101的外周面。预孔102 在压缩机构部101的外周面,以在圆周方向上处于接近状态的两点为 一组的方式、大致等间隔地设置在三处,因此,预孔102的数量一共 为6点。并且,将被接近的一组预孔102夹住的范围(压缩机构部101 外周面的一部分区域)称为"固定部120",固定部120的数量为三个。 另外,由于图l是纵剖视图,因此预孔102只画出一点。
并且,如图2所示,在包括加热中心109的规定范围(以下有时 称为"加热范围")对相当于固定部120的中央(接近的预孔102彼此 的中心位置)121的位置的密闭容器1、从密闭容器1的外侧进行局部 力口热。
然后,在通过该加热使密闭容器1热膨胀后,如图3所示,将按 压工具111从密闭容器1的外侧进行按压。此时,按压工具111的外 径是具有与预孔102的内径相同或稍小的外径的圆柱形,前端为平面。 并且,与预孔102相同地两个为一组,按压工具111之间的间隔与接 近的预孔102彼此的间隔大致相同。
因此,如图4所示, 一旦同时将两个按压工具111从密闭容器1的外侧按压,则密闭容器l的容器壁部la将塑性变形,该内侧进入预 孔102,形成两个凸部(容器凸部)107,形成两点"紧固点"。以下将 接近的多个紧固点(这里为两点)称为"紧固部107"。
另外,紧固部107在压缩机构部101的外周面的圆周方向的三处 分别几乎同时按压形成。
然后,如图5所示, 一旦对热膨胀后的密闭容器1进行冷却,则 通过热收缩、紧固部107(两点凸部107)将被朝向加热中心109拉近, 因此,容器壁部la的两点凸部107夹住压缩才几构部101的固定部120。
即,在该方式的固定部120中,由于接近的两点为一组的预孔102 并排设置在压缩机构部101的外周面的圆周方向,因此,在圆周方向 紧固,压缩机构部IOI被固定在密闭容器1上。因此,无需象现有的 焊接或压入的固定方法那样,通过半径方向的力固定压缩;f几构部101, 而是用圆周方向的力夹入而进行固定,因此,压缩机构部101上的变 形缩小。并且,由于在密闭容器1上不进行开孔加工,因此,没有混 入飞溅物等的异物、冷媒泄漏的危险。
在图4中,在密闭容器1的容器壁部la上,在内周面形成凸部 107,在外周面形成凹部106。凹部106的内径与按压工具111的外径 相等。
图6是从图5所示的A方向看的向视图,是从外侧看密闭容器1 的容器壁部la的图。在容器壁部la的外周面上形成接近的两点凹部 106,这在整个圆周上设置三处。在图6中,以加热中心109(点划线 所示)为中心的规定的圆形范围,是局部加热产生的热所影响到的加 热范围108 (虛线所示)。
形成密闭容器1的材料一般是铁(包括钢)。铁的屈服点(降伏点) 从600。C附近急剧降低。这里将屈服点这样地开始急剧降低的温度称 为"软化温度"。即,铁的软化温度为600。C。由于使用于通过降低密 闭容器1的刚性、对按压工具111进行按压而形成凸部107的压入力 降低,并且,由于进一步降低密闭容器l材料的屈服点,使其高效率 地变形为规定的形状,因此压入时的温度大于等于材料软化的温度低于熔点即可。
通过利用加热使屈服点降低,使密闭容器l塑性变形(在这种情
况下指形成凸部107)后的密闭容器1的半径方向的回弹(这种情况下为凸部107的半径方向的还原)降低,因此,可高效率且切实地确保规定的"压入量,,。这里的压入量是凸部107进入预孔102的深度(在图4中用"H"表示)。
如上所述,密闭容器1的材料是铁(包括钢),其进行软化的温度为600°C。另外,铁的熔点为1560。C左右。因此,局部加热的加热温度最好大于等于600°C、小于等于1500。C。当然,如果材料不是铁,则加热温度将发生变化,为大于等于该材料的软化温度、小于熔点的温度。
加热范围108包括所有的成为按压工具111的按压部位的凹部106,由此可利用密闭容器1的材料的高温下的上述特性,切实地形成凸部107、降低用于形成凸部107的压入力,并降低组装时产生在压缩才几构部101上的变形。
而且,通过将密闭容器1的加热中心109形成在两个预孔102的中心121上面(参照图2),在将凸部107切实地形成在密闭容器1上后,凸部107朝向加热中心109进行基于冷却的热收缩,因此,压缩机构部101的固定部120 (接近的预孔102之间)被牢固地夹入接近的两个凸部107之间。
这样,可将凸部107切实地形成在密闭容器1上,可通过密闭容器1的凸部107牢固地夹入压缩机构部101的固定部120 (预孔102之间)来进行固定。
因此,即使压缩机构部101相对于密闭容器1是"间隙配合",对于压缩机的长期使用,也可承受压缩机运转中产生的普通以及过剩的力,进行不产生晃荡的牢固的固定(准确地说是压缩机构部101相对于密闭容器l的固定)。并且,通过形成间隙配合,在固定结束后,可消除由于现有的焊接或压入而作用的将压缩机构部101向半径方向按压的力,因此可降低压缩机构部101的变形、可提高压缩机的性能。压缩机构部101相对于压缩机的轴线方向不仅有由夹入密闭容器凸部107而形成的支撑,而且还通过密闭容器凸部107本身的刚性进行支撑。因此,图7所示的压缩机构部101的预孔102的内径尺寸iJ)Dl是以如下方式选择的设计项目,即,相对于产生轴线方向的加速度的压缩机的输送或下落、满足脱落强度规格。
例如,在必要的脱落强度为1500kgf的情况下,如上述实施方式,在将由接近的两个紧固点形成的紧固部在圆周方向设置三处、共设置六处紧固点时,如果密闭容器1的断裂强度为24kgf/mm2,则在预孔102的内径巾D1为中3mm时,脱落强度为ttx32/4x24x6点=1018 kgf,不满足所需要的脱落强度规格。因此,如果内径(J)Dl=4>4mm,则7cx42/4x24x6点-1810kgf,可充分满足脱落强度规格。这样,根据紧固点的数量、设定满足脱落强度规格的预孔102的内径巾D1。
另外,以上,作为固定部120就接近的两点预孔102在压缩机构部101的外周面的圆周方向上排列的情况进行了说明,但是排列方向并不仅限于圆周方向。例如,即使是压缩机构部101的轴线方向(与圆周方向直交),或排列在与这些不同的任何方向,由于可产生预孔102之间的夹入力,因此不增加变形就可以牢固地固定压缩机构部101。但是,如上所述,对于相对于脱落的强度,由于受到朝向轴线方向的负荷的凸部107的数量越多则越强,因此两点预孔102最好排列在圆周方向。
更具体地说明,由在圆周方向接近设置的两个紧固点构成紧固部,在整个圆周方向的三处共设置六个紧固点的情况下,通过所有的六点支撑由输送等产生的轴线方向的力。另一方面,由在轴线方向接近的两个紧固点构成紧固部,若将该紧固部在整个圆周方向上设置三处,则虽然紧固点数为六个,但在一处的紧固部、两个紧固点在轴线方向重合,因此形成如下状态,即,轴线方向的力实际上在一处的紧固部由一点、在三处的紧固部总共通过三点进行支撑。因此,必须使预孔102的内径cJ)Dl比在圃周方向上排列时更大、来满足脱落强度规格。
并且,在压缩机构部101的外周面上接近的预孔102数量并不局限于两点。如果接近设置三点以上的预孔102,则被这些围住的范围作为固定部120被夹入。并且,无论预孔102的数量是几个,如果将相当于所设置的多个预孔102之间的中心的密闭容器1的容器壁部la作为加热中心109,则形成多点的凸部106都将朝向加热中心109进行冷却收缩,因此,所形成的所有凸部107可将固定部120(预孔102之间)夹入。
图8是从密闭容器1的半径方向外侧看压缩机时、使接近的紧固点为三点的情况,将凹部106所示的三个紧固点设置成三角形,以其中心作为加热中心109、包括所有三点地形成加热范围108。
图9是使接近的紧固点为四点的情况,将凹部106所示的四个紧固点设置成四角形。
设置两点以上的凹部106的情况下的i殳置方向,与上述两点时相同,任何方向都可以,但考虑到脱落强度,最好多设置受到相对于轴线方向的负荷的凸部106。例如,在由三点形成的紧固部上,如图8所示,最好将两点排列在竖直的下侧(或上侧)。并且,在由四点构成紧固部时,如图9所示,设置成菱形的方式与将图9的设置错动45°的设置相比,相对轴线方向的力的支撑点(凸部)的数量增加。
为了满足必要的脱落强度规格,可增加一个紧固部的紧固点数,也可增加设置在整个圓周上的紧固部的数量。在上述的实施方式中,虽然将由两个接近的紧固点构成的紧固部在整个圆周上设置在三处,但如果是更大型的压缩机,则如图8所示,也可将由设置成三角形的三个紧固点构成的紧固部在整个圃周上设置在四处,共设置十二个紧固点。
另外,对应于预孔102的设置、改变按压工具111的设置。为了不使密闭容器1产生不必要的热变形,并且也为了提高组装装置的生产节拍,最好在紧固前进行短时间的局部加热。加热源最好在短时间可使密闭容器1的温度上升到所需温度,例如,可使用TIG焊接机等的电弧焊接或燃烧器等的火力、激光或高频加热等。
TIG焊接机等的电弧焊接机,具有设备费用便宜、通过电弧可将密闭容器l局部形成高温的优点。但是,加热中心109的温度过高,密闭容器l成为半熔融状态,通过利用按压工具lll按压半熔融部分,容易产生气孔(y口一水一/M。
高频加热机虽然设备费用贵,但加热的稳定性、控制性良好,由于可通过调整线圏形状或电源容量、在短时间进行稳定的局部加热,因此可以说非常适合作为本实施方式的加热源。
燃烧器等的火力虽然设备便宜,但由于很难进行局部加热,因此,在预孔102的直径巾D1大或预孔102之间宽等的加热范围108大的情况下,在用于加热大范围时非常有效。
在第一实施方式中,将压缩机构部101相对于密闭容器1形成间隙配合,在密闭容器1和压缩机构部101之间在半径方向设置间隙,因此,形成由来自密闭容器1的外部的加热而产生的热难以传递的结构。
但是, 一旦加热时间长,则在加热密闭容器1时、有时发生热量传导到作为内置部件的压缩机构部101的情况,这样,热量传导到压缩机构部101、形成高温。此时,在形成凸部107后,密闭容器l通过冷却而进行热收缩,同时,连压缩机构部101也由于冷却而热收缩,因此,密闭容器凸部107的夹入力减少,很可能产生晃荡。
因此,加热需要在短时间内进行。可确定高频加热机的电源容量,以便在短时间内上升到规定温度。
例如,在密闭容器1的板厚为2mm、加热温度为800 U00。C、加热范围108为(J)12 mm、直到完成本方式的紧固的装置的生产节拍为12秒的条件下,在加热工序只有3秒时,通过使电源容量在每个紧固部为10kw左右,可满足上述时间节拍,且可不因向压缩机构部101的热传递而减少夹入力地进行固定。
并且,例如,若密闭容器1的板厚为2mm 4mm,则在要形成800 1100。C的情况下加热时间为3 4秒,如果是更高的U00 1500。C则加热时间为1~2秒,由于电源容量等而只能使温度为600 800。C的情况下,适当的加热时间为5 6秒,由此可切实地形成凸部107,并且可进行基于充分且稳定的夹入力的固定。
如图7所示, 一旦4吏凹部106的内径为(J)D,则该(J)D与按压工具lll的外径相等。通过使该凹部106的内径(=按压工具111的外径)巾D与预孔102的内径cJ)Dl相等(4>D=(j)Dl)或更小(<|)D<(J)D1 ),则在进行按压时,将密闭容器l的容器壁部la朝向预孔102推出,可用小的按压力使容器壁部la塑性变形、形成凸部107。
另夕卜,如果4吏按压工具111的外径巾D大于预孔102的内径4>D1,则在进行按压时,按压工具111将容器壁部la也按压在压缩机构部101的预孔102周围的外周面上,因此,为了使容器壁部la塑性变形、形成凸部107,增加所需要的按压力。其结果,压缩机构部101发生变形、使压缩机的性能降低。
相反,如果使按压工具111的外径cJ)D远小于预孔102的内径4>D1 ,则不能形成正确形状的密闭容器凸部107。对压缩机构部101的按压力的支撑点为预孔102的开口边缘部(巾D1),如果(j)D过小,则外周侧形成近似"松弛的球面形"的形状的凸部,因此,密闭容器凸部107与压缩机构部101的预孔102的内周的接触部位减少。其结果,不能得到足够的夹入力,在长期使用中产生压缩机构部IOI相对于密闭容器1的"晃荡"。
进行了几个固定(J)D1、使(J)D进行变化的压缩机的噪音、振动试验,在对其结果进行了总结后,发现如果4)D/巾D1小于等于0.5,则认为是晃荡的影响的噪音振动上的问题变得明显。因此,需要使预孔102的内径争D1与按压工具111的外径(凹部106的内径)<j)D的尺寸满足"1^D/D1X).5"的关系。通过满足该关系,可切实地形成密闭容器l的凸部107,对于压缩机的长期使用,可承受压缩机运转中产生的普通以及过剩的力,形成不产生晃荡的牢固的固定。
图10是表示用于将凸部107形成在密闭容器1上的紧固冲头的简略图。图11是用于说明图1所示的紧固部的主要部位的剖视图。图12是表示用于形成紧固部的装置的简略图。图13是用于说明多个紧固部的相位的气缸部分的横剖视图。图14是表示由紧固部的相位变化形成的气缸叶片槽宽度的变化的图表。图15是用于说明以气缸的吸入孔为基准的预孔加工的剖视图。
在图10中,按压工具111的前端是平面形状,在前端面的角部与压缩机构部101的预孔102的开口部外缘角部、夹入密闭容器1的容器壁部la,使容器壁部la塑性变形,因此,可用小的按压力形成凸部107,通过这样可降低压缩机构部101发生变形。
由于按压需要同时对一个紧固部的多个紧固点进行按压,因此,最好使用固定在通用的基部110上的多个按压工具111。例如,在对接近的两点同时进行紧固的情况下,如图IO所示,通过将两个按压工具111固定在一个基部IIO上,可利用一次按压同时形成两个紧固点。并且,如果固定部的预孔是三点,则通过将三个按压工具111固定在一个基部110上,可利用一次按压同时形成三个紧固点。
将把按压工具111设置在该基部110上的整体称为"紧固冲头"。而且,紧固冲头通过利用螺栓等将按压工具111固定在基部110上,可只更换该工具111地进行拆装,可降低紧固冲头的维护保养费用。
另外,按压工具111的材质使用热锻造用工具钢或冷锻造用工具钢、或者陶瓷等的耐热材料,由此可降低按压工具111的前端角部的磨损劣化等,可提高紧固沖头的维护保养性。
如上所述,在本发明中,通过密闭容器1的热收缩,在固定部120(接近的多个预孔102之间)上通过凸部107产生夹入力,固定作为内置部件的压缩机构部101,但通过调整多个预孔102的间隔,可使密闭容器1的热收缩量变化,调整产生在内置部件的多个预孔102之间的夹入力。
在固定部120的多个预孔102的间隔大的情况下,对多个点同时进行紧固后的热收缩量增大,凸部107的夹入力提高,因此,可提高固定压缩机构部101的保持力,但另一方面,必须加大加热范围108,因此,在密闭容器1上产生热变形、内径圆度恶化,并且在紧固点^外按压一部分压缩纟几构部101、压缩4;u构部101发生变形,4吏压缩枳j性能降低。而在固定部120的接近的多个预孔102的间隔小的情况下,由于 可以缩小加热范围108,因此,可防止由密闭容器1的热变形而引起 的压缩机构部101的变形,但密闭容器凸部107的夹入力降低。
如图11所示,用P表示加热中心109到预孔102的中心121的最 短距离。在此,加热中心109是指接近设置的多个预孔102之间的中 心。
关于P的许容上限,将预孔102的直径如上所述地用巾D1表示, 从测定加热前后的密闭容器1的内径圆度的结果来看,如果将加热范 围108扩大到P/D1为2以上(25P/D1 ),则圆度变化加大。
另一方面,关于P的许容下限,将紧固部在圆周方向大致等间距 地设置在三至四处,在一处的紧固部的紧固点数为2 4个的规格下, 从进行噪音、振动试验的结果来看,在P/D1为0.6以上(0.6SP/D1 ) 时不发生晃荡引起的噪音、振动的问题。
因此,作为接近的预孔102的间隔,最好设定成满足 "0.6SP/DK2"。通过满足该关系,可得到在压缩机的长期使用中、可 承受在压缩机运转中产生的普通以及过剩的力、不发生晃动的牢固的 固定。另外,即使多个预孔102的间隔一定,通过调整作为加热容量 的用于加热的电源容量,可使密闭容器1的热收缩量变化,可调整在 内置部件的多个预孔102之间产生的夹入力。
作为图4所示的凸部107进入预孔102的深度的压入量H,最低 限度需要为如下的量,即,在压缩机的运转中,压力作用于密闭容器 l的内部,在通过该内压、密闭容器1向半径方向外侧扩大时,凸部 107不从预孔102脱落的量。
例如,对于板厚为2mm、内径为100mm的密闭容器,在内压 42kgf/cn^进行作用时,密闭容器向半径方向外侧单侧膨胀20pm左右。 因此,压入量H至少需要为0.02mm以上。但是,如果压入量H过小, 则作用于凸部107的夹入力形成的赫兹应力增大,因此最好确保在 0.1 mm以上。
但是,如果使压入量H增加,则密闭容器1的容器壁部la的最小壁厚部的厚度K减少。这里,最小壁厚部的厚度K是指形成在密闭 容器l的容器壁部la上的凸部107的外周根部(密闭容器l的内周面) 与凹部106间的内周底面根部之间的距离(参照图4)。并且,凹部106 的深度G基本上与密闭容器凸部107从容器内周面的突出长度相等 (参照图5),随着凹部106的深度的增加,压入量H增大。
并且,最小壁厚部的厚度K取决于凹部106的深度G。在确保压 入量H的基础上肯定形成凹部106,最小壁厚部的厚度K为比密闭容 器1的容器壁部la的板厚小与凹部106的深度G大致相等的量的值。
为了增大压入量H,如果增大凹部106的深度G,则密闭容器l 的最小壁厚部的厚度K变薄,在内压向密闭型压缩机作用时,有从该 最小壁厚部发生泄漏的危险。因此,根据密闭容器所要求的耐压强度, 在可满足该值的范围内决定凹部106的深度G的最大许容量。
最小壁厚部的厚度K如果在密闭容器1的板厚的0.5倍以上,则 通常可充分满足密闭容器的耐压强度。例如,如果密闭容器l的容器 壁部la的板厚为2mm,则使凹部106的深度G为lmm以下即可。 这样,凹部106的深度G设定为密闭容器1的板厚的0.5倍以下即可。 因此,压入量H也为密闭容器1的板厚的0.5倍以下。
但是,近年来由于用于热水供给器等,因此在市场上可看到的利 用二氧化碳作为冷媒使用的、用于循环的密闭型压缩机中,由于二氧 化碳是非常高压的冷媒,因此,密闭容器的板厚有6mm或8mm厚的 情况。这样,在板的厚度厚的密闭容器中,虽然也允许凹部106的深 度G达到板厚的0.5倍,但使凹部106的深度G达到3mm或4mm需 要相当大的按压力,也担心按压引起的压缩机构部的变形的问题。因 此,即使是用于如二氧化碳那样的非常高压的冷媒的密闭型压缩机, 作为实际产品,只要确保压入量为密闭容器1的容器壁部la的板厚的 0.5倍以下或lmm左右就足够了。
在第一实施方式中,在压缩机构部101的外周三处形成紧固部, 三处的设置最好是120。的等间距。图12是概略地表示用于形成紧固 部的装置以及状态的概略图。在图12中,在密闭容器1的周围设置三台按压压力机112。在按压压力机112的前端设置紧固冲头,与密闭 容器1直接接触、使密闭容器1塑性变形的部位是按压工具111。
此时,由于在一处形成两个紧固点的紧固部形成在圆周方向的三 处,因此一共形成六个紧固点。并且,通过按压压力机112、按压工 具111向密闭容器施加的按压力113朝向密闭容器1的中心进行作用, 三个按压力113的大小分别相等。
将三台按压压力机112以120。等间距地设置,将三个紧固部i殳置 成120。的等间距,如果同时按压三处,则三个按压力113平衡,因此, 即使不另外设置用于承受按压力113的工具,密闭容器1也不会移动、 或作用力矩而旋转。因此,可使用于形成紧固部的装置简单化。
另外,在压缩机构部101的外周形成四个紧固部时,形成卯。的 等间距即可。根据整个圆周上的紧固部的形成数量,通过等间距地设 置各个紧固部间的间距,可使按压力平衡、进而可使用于形成紧固部 的装置简单化或简化。
实际上因设备或产品的偏差,各紧固部的间距严格来说有时不是 等间距,但基本上是以等间距为目标进行设计、制造的。并且,虽然 等间距是最理想的,但即使各间距稍有不同,由于按压力是通过按压 工具111的前端平面以面进行作用,因此,只要密闭容器l不移动或 旋转,就没有问题,可以得到同样的效果。
在密闭型压缩机是回转式压缩机的情况下,在形成压缩才几构部 101的多个部件中,有时在作为形成压缩室的外周壁的部件的气缸的 外周面上形成预孔,在气缸的外周和密闭容器之间进行紧固。图13 是用于说明紧固部相对于该气缸的相位的说明图。
在图13中,作为构成压缩装置的部件之一的气缸16,具有形成 压缩室的内径16a、在内径16a上一方开通的叶片槽16b、以及形成 三处固定部的外周面16c。另外,虽然没有图示,但在内径16a内、 相对于内径16a形成偏心状态的圆筒形的旋转柱塞进行旋转,板状的 叶片嵌入叶片槽16b内,叶片的前端总是与旋转柱塞的外周面接触、 形成压缩室。在图13中,角度e为如下的角度,即,在120。等间距地设置三 个紧固部的情况下,表示以叶片槽16b的中心线为基点、存在于叶片 槽16b附近的第一个紧固部位置114a的相位,在该图中,以顺时针方 向为正。因此,以叶片槽16b的中心线为基点、第一个紧固部位置114a 的相位为"e",第二个紧固部位置114b的相位为"e+120。",第三个紧 固部位置114c的相位为"e+240。"。所说的第一个、第二个、第三个是 为了方便说明而规定的,三个位置是大致同时被按压的。
在本发明中,与现有的伴有焊接或压入的紧固方法相比较,产生 在压缩机构部101上的变形虽然有所降低,但在固定于密闭容器1上 方面,很难完全消除变形而使其为零。
图14是表示使第一个紧固部位置114a的相位e变化时的、叶片
槽i6b的宽度变化量(变形量)的图。是相对于第一个相位e的变化 的变形量,紧固部不只形成在一处,而是大致等间距地形成在三处。
在图14的左端为9=0°时,第一处114a的相位位于叶片槽16b的 中心线的正上方,第二处114b的相位以叶片槽16b为基点位于顺时针 方向(e的正方向)120。处,第三处114c的相位以叶片槽16b为基点 位于逆时针方向(e的负方向)120°处。
在图14的右端为9=120°时,第三处114c的相位位于叶片槽16b
的中心线的正上方,实际上与e-o。时是相同的状态。
如图14所示,可看出在第一个紧固位置114a位于叶片槽16b 的中心线上的情况下,即,在0=0°(实际上0=120。也同样)的情况下, 叶片槽宽度的变化量最小。这里所说的叶片槽宽度是两个对角上的共 四点的槽宽度的平均值,变化量是指从紧固部形成前的该槽宽度向紧 固部形成后的槽宽度的尺寸变化。
在0=0° ( 0=120° )的情况下,叶片槽宽度的变化量最小是由于如 下原因而引起的,即,通过按压叶片槽16b的正上方,叶片槽16b的 气缸内径16a的开放端附近扩大,但由于第二处、第三处被紧固、以 限制该扩大,因此,120。等间距紧固的结果是可抑制叶片槽16b的扩 大。根据图14,其效果很明显的场合是在-25。^e525。左右。因此,在 气缸16的外周面16c上120。等间距地设置三个紧固部的回转式压缩 机中,如果以叶片槽中心线上为基点、将一个紧固部的位置设置在士25。 以内,则可以进一步缩小叶片槽的变化量,可提高回转式压缩机的性 能。
在多数回转式压缩机中,作为防止启动时的叶片跳动的措施,具 有用于将叶片按压在旋转柱塞上的叶片弹簧,在气缸的叶片槽上的外 周面上,作为插入该叶片弹簧用的结构,在气缸的半径方向上与叶片 槽同相位地设置有一方在外周面开口 、另一方与叶片槽连通的孔部。 因此,在这种情况下,由于该孔部而不能形成预孔,不能在叶片槽中 心线上设置紧固部,必须避开该孔部设置。
而在叶片与旋转柱塞为一体的摇摆叶片的回转式压缩机中,可在 气缸的叶片槽中心线上设置一处紧固部。
并且,即使在通常的回转式压缩机中,有的在气缸上也没有叶片 弹簧插入用的孔部,这种情况下,可将一处的紧固部设置在叶片槽中 心线上。例如,在气缸i殳置于轴方向的上下两处的双回转式压缩;f几中, 如果向某一方插入叶片弹簧,则通过具有叶片弹簧的一侧的压缩,密 闭容器的内压上升,没有叶片弹簧的一侧的压缩室的叶片也通过其内 压而被旋转柱塞按压,因此,可在双方的压缩室中进行压缩作用。
并且,由于作为压缩机即使省略一方的叶片弹簧也可成立,因此, 为了固定不具有叶片弹簧的气缸,在设置紧固部时,可将紧固部的一 处设置在叶片槽的中心线上,将另外的两个紧固部设置在从该处起在 气缸的圆周上的±1200的位置上。
以上就将紧固部120。等间距地设置三处的回转式压缩机的情况进 行了说明,但即使是90。等间距地设置四处的回转式压缩机,将其中 一处的紧固部设置在叶片槽中心线上的附近,对进一步地抑制叶片槽 的变化量也是有效的。而且,在没有孔部等障碍的情况下,如果可能、 最好设置在叶片槽中心线上。
另外,作为影响回转式压缩机性能的气缸16的变形,不仅有叶片槽16b的变形,而且也有内径16a的变形,但由于相对于紧固部的相 位设置的变形量的变化,叶片槽引起的变形更大,因此,在此着眼于 这点决定设置,但本发明并不局限于该决定。
图15是在气缸16的外周面16c上加工预孔102时的说明图。在 图15中,在气缸16上设置用于将压缩气体吸入到压缩室中的吸入孔 115。在气缸16的外周面16c,将接近的两个预孔102在圆周方向的 120。等间距的三处共加工6个,在进行该加工时,使各预孔102的相 位基准为吸入孔115的中心、是相同的。
另外,在利用压力机112 (参照图12)将密闭容器1紧固在气缸 16上的情况下,若将气缸16相对于等间距地设置的三台按压压力机 112的相位,以吸入孔115 (与预孔102的加工基准相同)作为基准确 定,则可非常高精度地使预孔102与按压工具111的相位一致。
不仅是相位,轴线方向的位置(高度)也以吸入孔115的中心为 基准加工预孔102,并且相对于进行紧固时的按压压力机112的轴线 方向的定位,也以吸入孔115 (与预孔102的加工基准相同)为基准 进行高度的定位,这样,预孔102与按压工具111的高度位置也可与 相位同样地极高精度地一致。
为了将吸入孔115作为预孔102的加工基准,在加工气釭16时, 最好在加工吸入孔115后加工预孔102,保持加工吸入孔115时的气 缸16的状态不变、接着加工预孔102。
例如,将气缸16的内径朝向外周伸展地夹紧、固定、保持,不解 除该夹紧地加工吸入孔115和预孔102。如果这样,则可提高预孔102 相对于吸入孔115的位置精度。此时,若同时加工一个固定部的接近 的多个预孔102,由于刀具的驱动电机的干涉、不能使多个刀具同时 接近、旋转,因此非常困难,但对于设置在外周面的多个固定部,可 在多处同时对各固定部的一个预孔102进行加工,与一处一个地i殳置 所有的预孔相比可缩短加工时间。
并且,预孔102在其开口部内周端不进行倒棱加工,或者即^f吏加 工也只进行可清除孔加工的毛刺或飞边程度的小倒棱,从而防止实际的压入量H降低,通过增加预孔102与凸部107的接触部位来防止晃 荡的发生。并且,在不进行倒棱加工的情况下,为了去掉毛刺或飞边, 在预孔102的开口部周边进行抛光即可。
这样,通过将内置部件的预孔加工基准与形成紧固部时的定位基 准形成相同的基准,可高精度地使预孔102和按压工具111对位。并 且,可用小的按压力形成紧固部,通过紧固来降低施加在内置部件上 的力,可减少使内置部件产生的变形。
在利用本发明、在气缸外周面形成紧固部、制造回转式压缩机的 情况下,与现有的伴有焊接或压入的紧固的方法相比,本发明的方法 可降低气缸的叶片槽和内径的变形量,因此,将气缸形成相同的外径、 扩大内径,即使降低环形的气缸的刚性,也不会降低性能,可将气缸 固定在密闭容器上。
因此,利用相同的密闭容器的直径,可通过扩大气缸内径来扩大 压缩机容量(行程容积)。并且,换句话说,可使现有的压缩机容量小 型化为密闭容器的直径小于现有的压缩机的压缩机。
在上述的实施方式中,就压缩机为回转式压缩机、内置部件为压 缩机构部101的气缸16的情况进行了说明,但是本发明并不局限于此, 本发明的内置部件的固定方法实际上在任何形式的压缩机上都可以使 用。
即,不仅是密闭型压缩机,半密闭型或开放型的压缩机也可以, 而且并不局限于压缩机,只要是需要将部件固定在容器上的机器,任
何形式的都可以使用,并起到同样的效果。尤其是在密闭型压缩机中, 由于将压缩机构部固定在密闭容器上,压缩机装置部有可能发生变形,
因此,通过利用本发明可得到减少变形的显著效果。
对固定在密闭容器1上的内置部件没有特别限制。例如,如果是 回转式压缩机的压缩机构部101,则除了上述气缸16,也可以是位于 气缸的上下的轴承部件的一方。并且,如果是双回转式压缩机,也可 以是排列在轴线方向的两个气缸之间、分隔两个压缩室的隔板等的构 成元件(形成紧固部)。任何一种都具有同样的效果。而且,如果对刚性较弱的气缸以外进行实施,则可进一步减少气缸的变形,进一步提 高压缩机的性能。
并且,在涡旋式压缩机中,可用于将形成压缩室的固定涡旋构件, 或支撑固定涡旋构件或摆动涡旋构件的、并且将旋转轴支撑在半径方 向的主轴承部件(机架),或隔着电动机设置在该主轴承部件上、将旋 转轴支撑在半径方向上的副轴承部件(副机架)等固定在容器上,具 有同样的效果。并且,也可以用于将电动机定子固定在密闭容器上。
另外,在上述中,通过局部加热、把形成在密闭容器1上的凸部
107紧固在接近的多个预孔102上,通过冷却后的密闭容器1的热收 缩实现压缩机构部101的固定,但本发明并不局限于此,也可以在压 缩机构部101的外周面上不形成多个接近的预孔102、而是形成由圆 环形的槽形成的固定部,在该圆环槽上进行局部加热、紧固形成在密 闭容器上的圆环形的凸带116x,通过冷却后的密闭容器的热收缩,密 闭容器1的圆环形凸带将压缩机构部101的外周面的圆环形槽朝向圓 的中心方向夹入,通过这样实现压缩机构部101的固定。图16是在形 成这样的圆环形的紧固部时,从密闭容器1的半径方向外侧看压缩机 时的图,如图所示,圆环形的凸带116x形成在密闭容器的外周。
形成圆环形的紧固部时的按压工具,可以形成为具有与圆环形槽 内径相同或稍大的内径、和与圆环形槽外径相同或稍小的外径的圆筒。 并且,该圆筒形的按压工具的前端面虽然也可以是平坦面,但通过形 成为沿着密闭容器1的外周面的曲面形状或比密闭容器1的外周面的 半径小的曲面形状,与平坦面相比,可用小的按压力高效率地形成圆 环形的紧固部。
另外,压缩机构部101的外周面的槽或密闭容器1的内周的凸带, 也可以不是360。的完整圆环,只要是可通过密闭容器的热收缩而产生 夹入力的180。以上的圆环就可以,也可以不是圆环形的槽或凸带,多 边形的槽或凸部也可以产生夹入力。并且,也可以在圆环形的槽上利 用多个圆柱形的按压工具紧固多个凸部而不是凸带,通过密闭容器的 热收缩,凸部夹入圆环形的槽的内径、产生固定力。在形成圆环形的紧固部时,在圆环形槽内径大的情况下,紧固后 的热收缩量增大,密闭容器凸带的夹入力提高,因此,可以提高固定 作为内置部件的压缩机构部的保持力。但是,由于必须扩大密闭容器 的加热范围,因此,密闭容器产生热变形、内径圆度恶化,在紧固部 以外、局部地按压压缩机构部,压缩机构部产生变形,使压缩机性能 降低。
而在圆环形槽内径小的情况下,由于可缩小加热范围,因此可防 止由于密闭容器的热变形而引起的压缩机构的变形,但密闭容器凸带 的夹入力变小。因此,如果将圆环形槽的内半径和外半径的平均值定
义为圆环形槽的中心半径R,将从圆环形槽的外半径减去内半径的值 定义为圆环形槽的槽宽T,则关于R的许容上限,根据对加热前后的 密闭容器的内径圓度的测定结果,如果扩大密闭容器的加热范围、使 中心半径R相对于槽宽T的比例(R/T)超过2 (R/T>2),则圆度的 变化增大。并且,关于R的许容下限,在将紧固部在圆周方向上大致 等间距地设置三处至四处的规格中,根据噪音、振动实验结果,在 "0.6^R/T"时,不发生因晃荡而引起的噪音、振动的问题。
因此,圆环形槽的中心半径以及槽宽最好设定成满足 "0.6^R/T<2"。
通过满足该关系,在长期使用压缩机时,可承受在压缩机的运转 中产生的普通以及过剩的力,可得到不发生晃荡的牢固的固定。另外, 即使圆环形槽内径一定,通过调整作为加热容量的用于加热的电源容 量,也可使密闭容器1的热收缩量变化、可调整对内置部件的夹入力。
[第二实施方式
在第二实施方式中,就用于通过第一实施方式中所示的密闭型压 缩机的局部加热形成紧固部的装置进行说明。图17是第二实施方式的 加热紧固装置的整体构成图,图17 (a)是从上面看的俯视图,图17 (b)是在图17 (a)上用X-X线表示的剖面的剖视图。图18是该加 热紧固装置200的整体的动作流程工序图。另外,在此将被组装的压 缩机称为"工件"。如图18所示,紧固装置200的动作工序大致分为 将工件(被组装的压缩机)定位在托盘上的工序Sl、 将托盘向加热紧固机构定位的工序S2,以及 形成紧固部的加热紧固工序S3。 在图17中,紧固装置200具有
在工件的定位工序Sl中,负责调整工件(被组装的压缩机)相对 于托盘的位置、进行定位的工序的工件定位机构201;
在托盘的定位工序S2中,负责调整托盘相对于加热紧固机构的位 置、进行定位的工序的托盘升降机构202,以及
在作为最后工序的加热紧固工序S3中,负责加热紧固工序的加热 紧固才几构203。
图19是表示本发明的第二实施方式中的装栽在托盘上的工件状 态的剖视图。在图19中,工件(组装中的压缩机)204放置在托盘(输 送台)212上。工件204是在轴线方向上下具有两个压缩室的双回转 式压缩才几。
在密闭容器l中,设置有还未固定在密闭容器1上的作为压缩装 置的压缩机构部210和电动机定子2,该电动机定子2在该加热紧固 装置200之前的工序中已经通过无图示的其他装置烧嵌固定在容器壁 部la上。
在压缩机构部210的构成部件,即,在作为包围一个压缩室外侧 的构成部件的上气缸12的外周面,由与第一实施方式中所说明的情况 同样地接近的两个预孔构成的固定部,在圆周方向大致120。等间距地 设置在三处,共设置六个紧固点。
在上气缸12上,设置沿半径方向贯通外周和内周的吸入孔211。 在此虽然没有图示,但上气缸12的结构与第一实施方式的图15所示 的结构大致相同。另外,在第一实施方式中,压缩机构部用符号101 表示,而在本实施例中用210表示。
在实际成品的压缩机中,以作为内置部件的压缩机构都210在下 部、电动机在上部的方式设置,但如图19所示,;故入加热紧固装置200的组装中的工件204,形成为压缩才几构部210位于电动才几定子2 的上部的颠倒的状态。因此,上气缸12在图19中位于下侧。在用于 将电动机产生的驱动力传递到作为压缩装置的压缩机构部210的曲轴 6上,直到该工序为止都不固定电动机转子。
为了使工件204的高度与规定的位置一致,在托盘212和工件204 之间具有调整高度用的环状部213。对于不同高度的压缩机,通过按 照机种更换该环状部213,可将吸入孔211相对于装置的高度一直保 持一定,实现装置的共有化。吸入管214从密闭容器1的外侧贯通密 闭容器1插在上气缸12的吸入孔211中。
该吸入管214的插入在加热紧固装置200之前的工序中通过无图 示的其他装置进行,此时,工件204也在同一个托盘212上、通过同 一个环状部213进行,因此,加热紧固装置200中使用的托盘212和 环状部213,是在上一个工序的吸入管214的插入装置中使用的,在 装载了工件204的状态下、原封不动地通过输送机205输送而来(参 照图20)。
因此,由于吸入管204的插入工序在同一个托盘212上进行,原 封不动地输送来,因此,工件204相对于托盘212的大致相位已经决 定。加热紧固如第一实施方式所述,通过使预孔与按压工具的位置一 致,可降低按压力,因此,需要正确地进行预孔与按压工具的对位。
负责第一工序的工件定位机构201是如下的机构,即,调整相对 于托盘212已大致确定了相位的工件204的位置,使工件204相对于 托盘212进行更准确的相位定位,通过有缝夹套机构215使其固定。
有缝夹套机构215,利用螺栓等一体固定在托盘212上,通过同 时抓住电动机定子2的内径和曲轴6的外径、将工件204相对于托盘 212进行固定。这里所使用的有缝夹套机构215 —旦供给空气(气压), 则解除抓住(抓住作用), 一旦放气则进行抓住(抓住作用)。
电动机定子2被烧嵌固定在密闭容器1的内周,在有缝夹套机构 215进行作用时,通过抓住电动机定子2的内径,实际上相对托盘212 固定了密闭容器l的位置。另外,关于高度的定位,由于通过上述的环状部213确定,因此只需要选择环状部213、而不需要调整。
如在第一实施方式中所述,通过使气缸外周面的预孔加工基准部 与形成紧固部时的定位的基准部为相同的基准,可高精度地进行预孔 和按压工具的对位,因此,在上气缸12中也同样地将吸入孔211作为 加工外周面的预孔(无图示)时的基准部。通过这样,也将吸入孔211 作为形成紧固部时的定位基准部。
但在本装置200的上一个工序中,由于吸入管214已经从密闭容 器1的外部贯通容器壁部la地压入吸入孔211,因此,与吸入孔211 的意义相同、将该吸入管214作为形成紧固部时的定位基准部。即, 将吸入管214作为基准部使用,最终进行用于高精度地进行预孔与按 压工具的对位的工件204的定位。
图20是工件定位机构201的构成图,图20 ( a )是从上面看的俯 视图,图20 (b)是图20 (a)的Y-Y线所示的剖面的剖视图,图20 (c)是图20 (a)所示的向视A和B的向视图、图20 (d)是图20 (b)所示的向视C的向视图。并且,图21是在图20 (b)中、实际 定位工件204的状态的状态图。图22是工件定位机构201的动作流程 图。
如图22所示,该工件定位机构201的动作顺序具有
(i) 装栽在托盘212上的工件204 —旦到达工件定位机构201, 则使托盘212从输送机205上升的步骤ST1;
(ii) 使相位定位销钉226朝向工件204前进、插入工件204的 吸入管214的步骤ST2;
(iii) 向有缝夹套机构215供给空气、解除有缝夹套机构215的 作用,使工件204可相对于托盘212移动的步骤ST3;
(iv) 使插入吸入管214的相位定位销钉226朝向作为基准的正 规位置移动、找出工件204相对于托盘212的相位的步骤ST4;
(v) 排出有缝夹套机构215的空气,使有缝夹套机构215作用, 将相位定位后的工件204相对于托盘212进行固定的步骤ST5;
(vi) 使相位定位销钉226后退、将工件204从吸入管214上拔出的步骤ST6;以及
(vii)使托盘212下降到输送机205上的步骤ST7;
之后,固定了工件204的托盘212通过输送机205输送到下一个 工序。另外,步骤ST2和步骤ST3的顺序可以颠倒。
就图22中的步骤ST1进行说明。如图21所示,将通过第一气缸 220和第一引导件221在轴方向进行往复移动的第一销钉222的头部, 插入形成于托盘212上的套筒216中。
第一销钉222是将直径稍微小于套筒216内径的头部、和大于套 筒216外径的大直径的圆柱部形成为一体的结构。并且,成为上述头 部的根部的圆柱部的上端面与托盘212的下面接触,由此,装载有工 件204的托盘212上升到离开输送机205的高度。
第一销钉222在图中只画了一个,但实际上有四个,套筒216也 在托盘212的四个角上设置四个。将第一销钉222的头部插入套筒216 是为了将托盘212相对于工件定位机构201进行定位。另外,第一销 钉222的数量并不局限于四个,如果是两个则可使托盘212上升,只 要是两个以上,几个都可以。
通过托盘212的上升,使相位定位销钉226与工件204的吸入管 214的高度一致。托盘212的上升距离取决于第一气缸220的移动距 离和第一销钉222的长度,而这些已经固定,如上所述,对高度不同 的机器种类通过更换环状部213进行对应,除此之外不进行变化。通 过这样可抑制因机器种类的变更而分阶段更换引起的损失。另外,在 此所述的气压缸是通过气压在直线上进行往复移动的机器,明确说明 了与作为回转式压缩机的压缩机构部的构成部件的气缸没有任何关 系。
以下就图22中的步骤ST2进行说明。相位定位销钉226是前端 部为锥形的头细的圆柱,前端面为球面形,其外径比吸入管214的内 径稍小。
在步骤ST1之后的步骤ST2中,利用第二气缸229和第二引导件 230在工件204的半径方向使相位定位销钉226朝向工件204前进,由此插入上升后的工件204的吸入管214。此时,相位定位销钉226 并没有被固定,通过引导件227可向输送机205的延伸方向移动。输 送机205的延伸方向是指图20 (d)的左右方向。
由于相位定位销钉226可向输送机205的延伸方向移动、并且前 端的形状是如上所述的锥形或球面形,因此,即使吸入管214的相位 错动稍大,相位定位销钉226也可进行移动、正好插入吸入管214。 并且,在开始插入时,即使相位定位销钉226与吸入管214接触,由 于相位定位销钉226进行移动、躲避,因此也不会损伤吸入管214。
为了不损伤吸入管214,相位定位销钉226也可向输送机205的 延伸方向移动。另外,相位定位销钉226的可动范围受到限制器231 的限制。如上所述,由于大致的相位定位已经确定,因此,不会发生 相位定位销钉226完全错动而不能插入吸入管214的情况。
并且,可更换地安装相位定位销钉226,如果是吸入管内径不同 的机种,通过更换成与其内径吻合的相位定位销钉进行对应,可实现 装置的共有化。
将相位定位销钉226插入吸入管214、结束步骤ST2后,进入步 骤ST3。就步骤ST3进行说明。
通过图20(c)所示的第三气压缸224和第三引导件225,使向有 缝夹套机构215供给气体的联接器223直线移动,使联接器223与有 缝夹套机构215连接。然后向有缝夹套机构215供给气体,有缝夹套 机构215解除对工件204的抓住。
在从加热紧固装置200的上一个工序(前面的装置)开始输送到 输送机205上时,将有缝夹套机构215的空气放掉、使工件204不能 在托盘212上移动或旋转,有缝夹套机构215处于作用的状态,因此, 此时供给空气、进行解除。
由于解除了有缝夹套机构215,因此,工件204可在托盘212上 移动或旋转。虽然旋转是自由的,但移动量只是在解除的有缝夹套机 构215与电动4几定子2或曲轴6之间的间隙部分。
在形成这样的状态"^后进入步骤ST4。在ST4中,如图20(d)
34所示,在相位定位销钉226的两侧、两个第四气缸228直线移动,从 两侧将插入吸入管214的相位定位销钉226的根部夹在中间,使相位 定位销钉226向作为工件定位机构201的基准的正规位置移动。此时, 工件204随着相位定位销钉226的移动进行旋转,工件204相对于托 盘212的相位以吸入管214为基准进行纠正,找出相位。
并且,在定位结束后,立即进行步骤ST5、排出有缝夹套机构215 的气体,使有缝夹套机构215作用,将工件204相对于托盘212进行 固定。
之后,作为步骤ST6,使相位定位销钉226向工件204的半径方 向后退,从吸入管214拔出,而且,作为步骤ST7、使托盘212下降 到输送机205上。
这样,通过工件定位机构201,可利用经济的装置、不损伤吸入 管214地高精度地进行工件204相对托盘212的位置调整和定位。另 外,在上述中,在将相位定位销钉226插入吸入管214后,向有缝夹 套机构215供给气体,解除有缝夹套机构215的作用,但也可以先解 除有缝夹套机构215,然后再将相位定位销钉226插入吸入管214。
之后,托盘212和工件204在转送带205上、被朝向托盘升降机 构202输送,该托盘升降机构202负责作为第二工序的将托盘相对于 加热紧固机构进行定位的工序。此时,放掉有缝夹套机构215的气体, 有缝夹套机构215进行作用,正确地相位定位在托盘212上的工件204 被固定在托盘212上、不能移动。
如图17所示,托盘升降机构202设置在加热紧固机构203的下部, 使托盘212和工件204上升到加热紧固机构203的高度,调整托盘212 的位置。即,托盘升降机构202是将工件204的密闭容器1的容器壁 部la的位置设定在按压工具111进行按压的位置上的机构,进行托盘 212相对于加热紧固机构203的位置调整和定位,因此,结果是进行 工件204相对于加热紧固机构203的定位,即,确定按压工具111所 按压的工件204的密闭容器1的容器壁部la的位置。
图23是托盘升降机构202的构成图,图23 ( a )是托盘升降机构202的剖视图,图23 (b)是图23 (a)的侧视图。在图23 ( b )中省 略了托盘212和工件204、输送才几205等。
在图23中,插入设置在托盘212上的套筒216内的第二销钉251, 立设在位于输送机205的下部的板252上。
第二销钉251与上述第一销钉222相同,是将外径稍微小于套筒 216内径的头部和大于套筒216外径的大外径的圆柱部形成为一体的 结构,因此,成为头部根部的圃柱部的上端面与托盘212的下面接触, 由此使装栽有工件204的托盘212从输送机205上升。
第二销钉251也相对于托盘212在四个角上设置四个,但本发明 并不局限于此,至少有两个就可使托盘212上升,只要是两个以上, 几个都可以。
同样,比输送机205的宽度宽的定位轴260立设在板252上、包 围着托盘212。定位轴260是圆柱的,在前端侧、直径小于圆柱直径 的头部形成一体,该头部以如下的方式形成,即,外径朝向前端阶梯 状地缩小,或者外径朝向前端缩小成锥形或球面形。定位轴260以比 托盘212大的间隔围着托盘212立设4根。
电机250 —旦旋转,则通过联轴器258与电机250连接的滚珠丝 杠255进行旋转。在与电机250侧相反的一侧隔着输送机205也具有 滚珠丝杠255,这两根滚珠丝杠255、 255相互经由带轮256通过带257 连接、同步旋转。
在板252的外侧设置有经由间隙而使各个滚珠丝杠255贯通的孔, 在这些孔的下部,设置有具有与各个滚珠丝杠255啮合的内螺紋部的 进给套筒262。通过两个滚珠丝杠255的旋转,两个进给套筒262上 升,推起板252的下面,板252朝向位于托盘升降机构202的上部的 加热紧固才几构203上升。
在板252上升时,板252通过进给引导件254进行引导,沿着进 给引导件254上升。此时,进给引导件254围住托盘212地具有四根。 在板252的下面、沿着进给引导件254延伸有四个圆筒部位261,在 引导件254和圆筒部位261之间设置有间隙,该间隙小于板252和滚珠丝杠255之间的间隙。因此,板252形成为只能移动圆筒部位261 和引导件254之间间隙的量的状态。
一旦板252上升,则定位轴260与定位套筒259接触,但由于定 位套筒259具有以小的间隙与定位轴260的头部嵌合的凹形部,因此, 定位轴260的头部与该凹形部嵌合。该凹形部可以是圆筒形,也可以 是球面形。板可移动板252的圆筒部位261与引导件254之间的间隙 部分的量,并且,由于定位轴260头部形成为外径朝向前端阶梯状地 缩小、或外径朝向前端缩小成锥形或球面形的形式,因此,即使在定 位轴260和定位套筒259上有位置错动,板252也会进行移动,定位 轴260的头部也会与定位套筒259的凹部形状切实地嵌合。并且,板 252的上升停止在作为定位轴260的头部的根部的圆柱的上端面、和 定位套筒259的下端面进行接触的部位。
设定定位轴260的长度,使在该上升停止后的状态中、托盘212 上的工件204相对于加热紧固机构203成为正规的高度。这里所说的 成为正规的高度是指,使加热紧固机构203的按压工具111与上气缸 12的外周面的预孔的高度一致的高度。
由此,决定工件204相对于加热紧固机构203的高度位置。并且, 在四个定位轴260与定位套筒259嵌合时,通过板252的移动,立设 在板252上的第二销钉251和具有嵌合的套筒216的托盘212进行移 动,托盘212相对于加热紧固机构203的坐标位置成为正规的位置。
此时,由于托盘212上的工件204通过面前的工件定位才几构201 相对于托盘212进行定位,通过有缝夹套机构215相对于托盘212进 行固定,因此,就此结束了工件204相对加热紧固机构203的定位。
此时,四个定位轴260和定位套筒259的相互的端面进行接触、 围住托盘212。因此,在板252上升时即使发生倾斜,在上升停止时, 板252的倾斜也会被纠正,通过这样保证托盘212的平行。即,不会 发生工件204相对于加热紧固才几构203的倾斜,可保证平4亍。
而且,在上升后、有缝夹套机构215也是继续进行作用的状态。 另外,在图23中,送回空托盘的输送机263,与运送装载了工件204的托盘212的输送机205作为不同的输送机进行设置。
这样,通过托盘升降机构202,利用经济的机构就可以高精度地 实现托盘212相对于加热紧固机构203的位置调整、定位以及确保平 行。因此,其结果,可高精度地使加热紧固机构203的按压工具111 与上气缸12的外周面的预孔的位置、和按压前的按压工具111与工件 204之间的间隔一致。
另外,定位轴260以及定位套筒259的数量并不局限于四个,至 少有两个就可以使板252上升,只要是两个以上几个都可以。但是, 两个的话不能纠正板252的倾斜,因此,如上所述最好是以围住托盘 212的方式设置三个以上。
图24是在工件204上实际进行加热紧固的加热紧固机构203的结 构说明图,所述工件204位于托盘升降机构202的上部、通过托盘升 降机构202被高精度地定位。图24 (a)是从加热紧固机构203的上 方看的俯视图,图24 (b)是图24 (a)中的P-P线所示剖面的剖视 图,图24 (c)是图24 (b)中所示的向视Q的向视图。
图25是加热紧固机构203的动作流程图。如图25所示,该加热 紧固机构203的动作顺序具有如下步骤
(i) 步骤SPl,托盘212通过托盘升降机构202上升,装载在托 盘212上的工件204 —旦到达加热紧固机构203,则通过压轴287将 工件204按压固定;
(ii) 步骤SP2,使支撑轴(六少夕7少y少弋7卜)271朝向工 件204前进、与工件204接触;
(iii) 步骤SP3,使紧固冲头270与密闭容器1的外周接触,伺 服压力机277检测密闭容器1的外周位置;
(iv) 步骤SP4,使高频加热线圈278朝向工件204下降、前进, 进行高频加热线圏278相对于密闭容器1的定位(确保规定的距离);
(v) 步骤SP5,向高频加热线圏278接通电流,进行基于高频加 热的局部力口热;
(vi) 步骤SP6,使高频加热线圈278后退、上升,离开工件204;(vii) 步骤SP7,使伺服压力机277前进,通过紧固沖头270的 前端的按压工具111朝向密闭容器1施加按压力,使凸部形成在密闭 容器l的壁部的内周侧,进行与内置部件预孔的紧固;
(viii) 步骤SP8,使伺服压力机277后退,使紧固沖头270的前 端的按压工具111离开密闭容器1;
(ix) 步骤SP9,使支撑轴271从工件204后退,离开工件204;
(x) 步骤SP10,使压轴287上升,解除对工件204的按压固定; 然后,通过托盘升降机构202使装载有工件204的托盘212下降
到输送机205上,使工件204在输送机205上朝向进行下一道工序的 装置移动。另外,可使SP9和SP10的顺序颠倒,也可同时进行。
在图24(b)中,托盘升降机构202位于图右侧,工件204从图 右侧向左侧上升。作为步骤SP1,通过第五气缸285和第五引导件286 进行往复移动的压轴287,对结束上升、定位后的工件204的上部(图 19的环状部213的相反侧的上面)进行按压,固定工件204。压轴287 位于图24 (a)的中央,在加热紧固机构203上只有一个。
对于在圆周方向的三个紧固部(紧固点数为六个)、如果120。等 间距地设置,并且完全同时且作用相同的按压力,则虽然力矩不对工 件204进行作用,但由于工件204的偏差、控制的不均匀等,很难完 全同时且作用相同的按压力。尤其是,在有时间差的情况下,在三处 中、工件204通过最早的第一处的按压进行移动或旋转,在接下来的 第二处、第三处的紧固时,有可能发生工件204的预孔和按压工具111 的位置错动。
因此,该加热紧固机构203具有支撑轴271,该支撑轴271在与 工件204的紧固位置的相反侧承受紧固冲头270的按压力。支撑轴271 固定在凸缘272上。凸缘272通过四根连杆轴274与紧固侧凸缘273 连接,该紧固侧凸缘273安装有在前端具有按压工具111的紧固沖头 270。并且,使紧固冲头270高速地进行往复移动的伺服压力才几277 固定在紧固侧凸缘273上。
加热紧固机构203具有三台加热紧固^L构,其分别以紧固冲头270以及支撑轴271为中心、将其包围,具有四根连杆轴274。此时,紧 固冲头270或支撑轴271三台都是相同的高度,因此使各连杆轴274 的间隔不同、上下交错地设置。因此,连杆轴274所连接的凸缘273 与紧固侧凸缘274的大小在三台加热紧固机构中有所不同,四根连杆 轴274的间隔最小、具有设置在中央的四根连杆轴274的加热紧固机 构的凸缘273和紧固侧凸缘274最小。
三台加热紧固机构可分别通过第六气缸275和第六引导件276, 与连接在四根连杆轴274上的凸缘273和紧固侧凸缘274 —体地在连 杆轴274的延伸方向上自由往复移动。
在将上部压入压轴287的工件204上,作为步骤SP2,通过第六 气缸275和第六引导件276的直动,从三个方向使支撑轴271朝向工 件204前进、与其接触。压轴287从上部按压工件204的力的大小, 是在支撑轴271与工件204接触时工件204不能活动的程度。
使三个支撑轴271同时动作、同时接触工件204,对于缩短制造 时间是非常理想的,由于通过压轴287的按压使工件204固定,因此 即使一个一个地使其接触也不会发生工件204的错位。
另外,与支撑轴271的前端的工件204的接触面虽然可以是平面, 但如果形成与工件204的密闭容器1的外周面大致相同的曲面形,则 支撑轴271与工件204的接触面积将增大,可切实地承受按压力。
在支撑轴271从三个方向与工件204接触的状态下,作为步驟 SP3,运转伺服压力机277、使紧固冲头270朝向工件204前进,使前 端的按压工具111和密闭容器1的容器壁部la接触。伺服压力机277 检测该接触状态下的紧固沖头270的位置信息,即,工件204的密闭 容器l的容器壁部la的位置,作为数据进行储存。
伺服压力机277通过检测紧固冲头270与密闭容器l接触时的负 荷,来检测密闭容器1的容器壁部la的外面。各伺服压力机277储存 三台加热紧固机构的各个紧固沖头的位置信息,即,三个方向上的密 闭容器l的容器壁部la的外周位置信息。
在此,紧固沖头270再次通过伺服压力机277的运转暂时后退。接着,作为步骤SP4,使第七气缸280和第七引导件281作用,使高 频加热线圏278朝向工件204下降,该第七气缸280和第七引导件281 使进行加热的高频加热线圏278上下往复移动。而且,使第八气缸282 和第八引导件283作用,在工件204的半径方向使高频加热线圈278 朝向工件204前进、接近,该第八气缸282和第八引导件283使高频 加热线圏278朝向连杆轴274的延伸方向往复移动。
通过保持件279固定高频加热线圈278。在高频加热线圏278上 具有接触止动机构284,其在高频加热线圈278向半径方向移动时, 用于将工件204的密闭容器1与高频加热线圏278之间保持为规定的 距离。通过使高频加热线圏278移动、直到接触止动机构284与密闭 容器1接触,可确保高频加热线圏278的定位、即密闭容器l的容器 壁部la的外面与高频加热线圏278之间的规定距离。使高频加热线圏 278在半径方向移动的原因是,密闭容器l的尺寸不均,只下降的话 三个高频加热线圏278相对于工件204很难一直确保与密闭容器1的 规定距离。
通过使接触止动机构284与密闭容器l接触而确保密闭容器1与 高频加热线圈278之间的规定距离,是由于可以以密闭容器1的容器 壁部la为基准决定高频加热线圏278的位置,可不受密闭容器1的尺 寸不均的影响而一直确保规定的距离。并且,由于也可用于外径不同 的密闭容器,因此通用性高。
另外,即使不是接触止动机构,只要是以密闭容器1的外周为基 准,则例如也可以是使用红外线等的非接触的方法。
三台加热紧固机构203分别具有高频加热线圈278,高频加热线 圏278同时移动,在三台高频加热线圏278与密闭容器1之间的距离 都确保规定的距离时,作为步骤SP5、向高频加热线圏278供给电力。 即,通过流动的电流对工件204的密闭容器1进行局部加热。
一旦将密闭容器1的加热范围加热到规定的温度、例如900°C, 则切断电流、结束加热,作为步骤SP6,使笫八气缸282和第八引导 件283作用,与上迷相反、使高频加热线圏278向工件204的半径方向后退,离开工件204。然后使第七气缸280和第七引导件281作用、 使其上升,离开工件204。
在加热到规定的温度后,在密闭容器1的热还没有冷却期间,例 如在加热结束后一秒以内,作为步骤SP7,运转伺服压力机277使其 前进、使固定在伺服压力机277上的紧固冲头270朝向工件204前进, 通过紧固冲头270的前端的按压工具111向密闭容器1施加按压力。 由此,在密闭容器1的容器壁部la的内周侧形成凸部,在上气缸12 的预孔间进行紧固。
一旦紧固结束,则作为步骤SP8,立即使祠服压力机277后退、 使紧固沖头270的按压工具111离开密闭容器1。这样,通过冷却后 的密闭容器l的热收缩,在预孔之间产生夹入力。通过三台加热紧固 机构203同时实施,等间距地在三处产生夹入力,实现压缩机构部210 与密闭容器1的固定。
在紧固之前,伺服压力机277从紧固沖头270与密闭容器l接触 的位置起、储存密闭容器1的容器壁部la的外面位置,因此,根据该 数据计算出得到规定凸部的长度的"紧固冲头270的按压结束位置"。 然后,根据该结果,伺服压力机277使紧固冲头270前进到该位置, 因此可将密闭容器1的凸部稳定地形成规定的长度。
由于通过四根连杆轴274连接凸缘272和紧固侧凸缘273、以包 围支撑轴271和紧固沖头270,因此加热紧固机构203的刚性强,可 稳定地进行紧固。
一根或两根连杆轴274都可以使两个凸缘连接,虽然作为装置成 立,但为了确保装置充分的刚性、实现稳定的紧固,最好设置可支撑 力矩的三根以上的连杆轴。
在紧固之前,使伺服压力机277储存紧固沖头270与密闭容器1 的容器壁部la接触的位置,即,工件204的容器壁部la的外面,根 据该数据计算出得到规定凸部的长度的"紧固沖头270的按压结束位 置",因此,可用密闭容器1的外周面基准决定按压结束位置。
因此,不受密闭容器1的尺寸不均的影响,可以一直稳定地确保规定长度的凸部,这对于第一实施方式中所述的压入量H来说,可以 稳定地确保规定的压入量H。通过紧固沖头270的按压,力施加在工 件204上,固定有紧固冲头270的紧固侧凸缘273承受其反力。由于 紧固侧凸缘273通过四根连杆轴274与凸缘272连接,因此该反力穿 过凸缘272、传递到支撑轴271。由于支撑轴271与工件204接触,因 此,力以夹入工件204的形式进行平衡、不产生力矩。由于在一个紧 固部就具有该机构,因此即使在三个紧固部上有时间差,在工件204 上也不会产生力矩。
然后作为步骤SP9,使支撑轴271从工件204后退,与工件204 分离。
然后,作为步骤SPIO,使压轴287上升、解除工件204的按压固 定,这样结束加热紧固工序。
并且,通过托盘机构202使托盘212下降到输送机205上,使工 件204在输送机205上朝向进行下一个工序的装置移动。此时,压缩 机构部210通过在圆周方向三处产生的、由两个接近的紧固点形成的 夹入力,而相对于密闭容器1进行固定,因此,也可以解除有缝夹套 机构215。并且,也可以使压轴287上升、解除工件204的按压固定, 然后,使支撑轴271从工件204后退、离开工件204,也可以同时进 行这些动作。
这样,通过加热紧固机构203可实现确保稳定质量的紧固。并且, 由于该加热紧固机构203具有支撑轴271,因此,进行加热紧固的多 个位置即使不是如上所述的120。的等间距,支撑轴271也可支撑紧固 冲头270的按压力,因此,可不使力矩向工件204作用地实现紧固。
而且,有时根据压缩机构部的形状,不能等间距地设置接近的预 孔,即使是这样的工件也可进行紧固。并且,即使不能同时进^f亍多处 紧固、而是错开时间一处一处地独立进行,由于支撑轴271支撑紧固 冲头270的按压力,因此,也可不使力矩向工件204作用地实现紧固。
在此,就对加热紧固机构203的控制进行了说明。图26是用于"i兌 明该加热紧固机构203的控制的说明图。控制以程序装置318为中心进行。在程序装置318的基体317上装入有中央运算单元(CPU )313、 串行链路单元(少》夕'A卩》夕少卜)291以及输入输出单元292。 串行链路单元291是通过例如RS485、 RS232C、 RS422等的决定的通 信装置进行程序装置318与伺服放大器302、 304、 306等的信息交换 的通信组件。并且,输入输出单元292分为输入部和输出部,是通过 例如两条配线间的电位差识别开-关、进行向伺服放大器302、 304、 306等发送信号的并行通信的组件。
三台伺服压力机308、 310、 312通过缆线307、 309、 311分别与 伺服放大器302、 304、 306连接、送电。
伺服放大器302、 304、 306被收纳于控制台中。伺服压力机308、 310、 312通过来自伺服放大器302、 304、 306的信号前进或后退。
伺服放大器302、 304、 306分别具有参数组件301、 303、 305, 操作者对此进行操作,也可变更使伺服放大器302、 304、 306动作的 例如位置信息或速度等的参数。
在一台伺服放大器发生例如密闭容器凹部的深度G小的问题等 时,通过操作该参数组件,可改变速度或位置信息的参数进行对应。
并且,在机种变更等密闭容器的外径发生变化等时,需要改变参 数、使三台伺服压力机302、 304、 306统一进行动作,在这种情况下, 缆线299连接电脑300和一个伺服放大器306。然后,其余的伺服放 大器302、 304分别通过缆线297、 298与伺服放大器306串联连接、 传递信息。因此,在电脑300上显示这些信息,根据这些显示操作电 脑300,由此可进行统一的变更。
串行链路单元291利用缆线293与一个伺服放大器302连接,其 余的伺服放大器304、 306通过缆线297、 298与伺服放大器302串联 连接,因此,可把握运转中的所有的三台伺服放大器的当前参数,将 该信息提供给中央运算单元313。
中央运算单元313对来自串行链路单元291的信息进行运算处理, 向输入输出单元292传达动作指令。据此、输入输出单元292通过缆 线294、 295、 296与各伺服放大器302、 304、 306连接,因此,可发送动作信号。
伺服放大器302、 304、 306选择基于该动作信号的参数,供给对 应于该数据内容的电力,中央运算单元313使各伺服放大器302、 304、 306以指令的速度运动到指令的位置。
并且,基于中央运算单元313的动作指令的输入输出组件292的 动作信号,操作利用缆线319连接的气阀314的开关。并且,各种气 缸316通过通气软管315向各种气缸316供给或停止供给空气,由此 控制其运转和停止。
如果通过本发明的加热紧固装置200形成紧固,并通过由密闭容 器1的热收缩形成的接近的紧固点之间的夹入力、将压缩机构部210 固定在密闭容器l上,则可得到如下的压缩机,即,对于压缩机的长 期使用,可承受压缩机运转中产生的普通以及过剩的力,进行不发生 晃荡的牢固的固定(压缩机构部210与密闭容器1的固定)。
并且,由于压缩机构部210的变形小,因此可提高性能。而且, 由于无需在密闭容器1上进行孔加工,因此,飞賊物等异物不会经过 孔混入,不会发生因混入异物而使压缩机不能运转的问题,可以得到 可靠性高的压缩机。
另外,第二实施方式是将两个接近的紧固点在圆周方向上形成在 三处时使用的加热紧固装置200,在使接近的紧固点增加到两个以上 的情况下,通过增加紧固沖头的按压工具的数量即可进行对应。
并且,在圆周方向上形成四个以上的紧固部时,增加加热紧固机 构203的数量即可。但是,如以卯。的等间距设置在四处的情况那样, 在两个紧固冲头隔着密闭容器1的中心在直线上相对时,由于不能设 置支撑轴,因此,也不需要固定支撑轴的凸缘或用于连接的连杆轴。
利用以上的加热紧固装置200、通过由密闭容器1的热收缩而形 成的接近的紧固点之间的夹入力,将压缩机构部210固定在密闭容器 1上,如果利用该方法制造压缩机,则与用目前的方法,即,在容器 上进行开孔加工、使熔融金属从孔部外侧流入、将压缩机构部等内置 部件固定在容器上的电弧点焊接等的方法制造压缩机相比较,在生产方面可以得到以下的效果。
在基于焊接的制造中肯定产生的飞溅物在本发明的制造中不会产 生,因此,可以不对设备进行清除飞賊物的清扫,可节约例如一小时
一次的大约2至5分钟的清扫时间,可提高生产效率。
并且,由于没有飞溅物,因此可容易保持设备内部的清洁,可提 高设备的维护保养性。
而且,在利用焊接的制造中,产生的飞溅物导致输送机的滚咬入 而发生故障,使输送机停止,或导致输送机的构成部件损伤、输送机 的使用寿命缩短等,但在本实施例中,由于不产生飞賊物,因此输送 机的滚不会咬入飞溅物,因此,可以消除因咬入飞'减物而引起的输送 机的停止,输送机的构成部件也不会因飞、减物而损伤,所以可延长输 送机的使用寿命,可削减输送机的维护保养或更换费用和操作时间。
并且,在本发明的制造中不需要焊接所需要的焊接金属丝或向金 属丝供给电流的芯片等消耗部件,因此可节省这些费用,并且可取消 更换频率较高的芯片的更换时间。
而且,在焊接中产生一般称为休姆(l:-一厶)的细微的固体氧 化物粒子,该固体氧化物粒子是金属由于焊接的热而超过沸点形成蒸 气并扩散上升、然后该蒸气在空气中冷却而形成的,这些粒子进入工 作人员的呼吸系统,有可能损害工作人员的健康,而在本发明的制造 中,由于不施加超过金属沸点的热,因此,不发生休姆,与焊接相比 可改善工作环境。
并且,与焊接相比,由于制造所需的能量少,因此,可实现节能。 并且,本发明的制造与用以下方法制造压缩机相比,压缩机构部 210由于是"间隙配合",因此不需要压入工序,工序数减少,并且工 序数减少带来了制造时间缩短以及制造所需的能量减少,因此可实现 节能,所述方法是将压缩机构部210压入密闭容器1内进行定位,然 后,利用按压工具将与设置在压缩机构部210的外周面的预孔相对的 容器壁部la朝向半径方向内按压,并进行冷紧固、将压缩机构部210 固定在密闭容器1内。并且,与冷紧固相比由于可缩小紧固所需的按压力,因此可使紧 固装置小型化,并且,可降低紧固的按压工具的更换频率,可削减更 换消耗的费用和时间。
在本发明中,为了得到抑制压缩机构部等中产生的变形、抑制冷 媒等的泄漏的高效率的"压缩机以及容器组装体等的结构",内置部件 的预孔位置和对按压工具进行按压的位置的位置精度是很重要,因此, 为了得到该位置精度,使预孔与输送台进行对位,在输送台上利用装 卸机构将内置部件和容器相对于输送台进行一体固定,相对于按压工 具的位置调整输送台。
由于可得到这样实用且简单的、适用于大量生产的制造装置、制 造方法,因此,对高性能的压缩机以及容器组装体等的设备可进行批 量生产。
[第三实施方式
在上述第二实施方式中所示的工件定位机构201中,通过将相位 定位销钉226插入吸入管214、使该相位定位销钉226朝向基准位置 移动来实现工件204的相位定位。
在下述的第三实施方式中,就其他方式的工件定位机构290进行 说明。工件定位机构290以外的托盘升降机构和加热紧固机构,与第
图27是本发明第三实施方式的容器组装体的制造装置中的工件 定位机构的结构、和实际对工件进行定位的状态的剖视图。
图28是该工件定位机构的动作流程图。如图28所示,该工件定 位机构2卯的动作顺序具有
(i) 步骤SQ1,若装栽在托盘212上的工件204 —旦到达工件定 位才几构290,则4吏托盘212从输送机205上升;
(ii) 步骤SQ2,利用图象识别照相机232拍摄当前的吸入管214, 测定位于当前的位置的吸入管214的中心;
(iii) 步骤SQ3,比较基准工件吸入管的中心位置和当前的吸入管214的中心位置,判断其相位的错动是否在允许范围;
(iv)步骤SQ4,朝向有缝夹套机构215供给气体,解除有缝夹
套机构215的作用,使工件204相对于托盘212可移动;
(v )步骤SQ5,使在下部具有工件夹紧用爪242的卡盘236下降
到工件夹紧用爪242可抓住工件204的位置;
(vi) 步骤SQ6,向卡盘236供给气体,使三个工件夹紧用爪242 朝向工件204移动,抓住工件204进行保持;
(vii) 步骤SQ7,通过伺服电动机243使卡盘236旋转图象照相 机232所算出的应纠正的角度,找出工件204相对于托盘212的相位;
(viii) 步骤SQ8,利用图象识别照相机232再次对找出相位后的 吸入管214进行拍摄,在此时测定吸入管214的中心;
(ix) 步骤SQ9,比较基准工件吸入管的中心位置和此刻的吸入 管214的中心位置,判断其相位的错动是否在允许范围内;
(x) 步骤SQ10,排出有缝夹套机构215的气体,使有缝夹套机 构215作用,使相位定位后的工件204相对于托盘212固定;
(xi) 步骤SQll,放掉卡盘236的气体,使工件夹紧用爪242离 开工件204, it开工件204;
(xii) 步骤SQ12,使工件夹紧用爪242上升;
(xiii) 步骤ST13,使工件托盘212下降到输送机205上;然后, 工件204在固定在托盘212上的状态下在输送机205上输送到下一个 工序。
另外,也可在步骤SQ6之后实施步骤SQ4。在步骤SQ3中判断 为在允许范围内、即为"OK"的情况下,跳过步骤SQ4至步骤SQ12、 进入步骤SQ13。并且,在步骤SQ9中判断为允许范围外、即为"NG,, 的情况下,返回步骤SQ7。
与第一实施方式的工件定位机构201相同,首先,作为步骤SQ1, 通过第一气缸220和第一引导件221、将在轴方向进行往复移动的笫 一销钉222的头部插入套筒216,通过这样,使装载有工件204的托 盘212上升到离开输送机205的高度。通过托盘212的上升,使图象识别照相机232的高度和工件204 的吸入管214的高度一致。与第二实施方式的工件定位机构201相同, 由于工件204相对于托盘212的大体相位已经决定,因此,工件定位 机构290将已经大体确定了相对于托盘212的相位的工件204、在进 行了更准确的相位定位的状态下,通过有缝夹套机构215固定在托盘 212上。
然后作为步骤SQ2,图象识别照相机232对吸入管214进行拍才聂, 根据图象的明暗识别吸入管214的内周缘。然后,通过该识别算出多 处的吸入管214的内径,根据该多个内径测定、识别当前的工件204 的位置上的吸入管214的中心位置。
图象识别照相机232事先储存作为正规相位状态的基准工件吸入 管的中心位置,作为步骤SQ3,比较该基准工件吸入管的中心位置和 当前吸入管214的中心位置,判断该相位的错位是否在允许范围内。
如果在允许范围内,则以这样不解除有缝夹套机构215而保持工 件204的状态、使托盘212下降到输送机205上,将托盘212 (固定 着工件204)输送到托盘升降机构202上,该托盘升降机构202负责 第二工序、即进行托盘相对于加热紧固机构的定位的工序。
在判断为相位的错动在允许范围以外的情况下,进行纠正相位的 操作。该纠正工序在以下进行说明。
作为步骤SQ4,向工件204的有缝夹套机构215供给气体、解除 有缝夹套机构,作为步骤SQ5,通过卡盘上下气缸237的运转和卡盘 上下引导件238的引导,使在板239上连接的卡盘236下降。
卡盘236在下部具有工件夹紧用爪242,通过卡盘236下降,工 件夹紧用爪242下降到可抓住工件204的位置。工件夹紧用爪242在 图24中只表示了一个,但实际上为三个。工件夹紧用爪242的数量只 要是可抓住工件204并使其旋转的两个以上、几个都可以。
并且,作为步骤SQ6,向卡盘236供给气体,使三个工件夹紧用 爪242向工件204移动,抓住工件204进行保持。另外,卡盘236也 可以不是通过气体进行动作、而是通过电或液压进行动作的卡盘。并200910206360.6 夹套机构215。
图象识别照相机232,根据所储存的作为基准的基准工件吸入管 中心位置和当前的吸入管214的中心位置的错动量、算出修正工件204 相位所需要的角度。并且,作为步骤SQ7,只使卡盘236旋转修正所 需的角度,找出工件204的相位。此时,通过齿轮244调整伺服电动 机243的旋转,并经由联轴器245传递到轴241上,通过将该轴241 与卡盘236进行连接、使卡盘236进行旋转。轴241通过轴承组件240 被支撑在半径方向和轴线方向。
若用于修正相位错动的工件204的旋转、即找出相位完成,则作 为步骤SQ8,图象识别照相机232再次对旋转后的工件204的吸入管 241进行拍摄,测定其中心位置。然后,作为步骤SQ9,再次比较基 准工件吸入管的中心位置和当前的吸入管214的中心位置,判断该相 位的错动是否在允许范围内。
如果在允许范围内,则作为步骤SQIO,放掉有缝夹套机构215 的气体,使有缝夹套机构215作用,将工件204相对于托盘212固定。 然后作为步骤SQll,放掉卡盘236的气体、将其解除,使工件夹紧用 爪242离开工件204、;故开工件204。
然后,作为步骤SQ12,通过卡盘上下气缸237的运转和卡盘上 下引导件238的引导,使卡盘236和工件夹紧用爪242上升。与该卡 盘236的上升大致同时,作为步骤SQ13,使托盘212下降,在输送 机205上输送到托盘升降机构202,该托盘升降机构202负责第二工 序、即进行托盘相对于加热紧固机构的定位的工序。
另一方面,在修正后的再次判断中、还是判断为相位的错动在允 许范围之外的情况下,以解除有缝夹套机构215的状态、不解除卡盘 236,再次进行同样的相位修正操作。并且,虽然反复进行这样的操作 直到判断为在允许范围内,但在装置没有故障的情况下,通常一次修 正就可以完成。
这样,通过工件定位机构290,可在不接触吸入管214的状态下 高精度地实现工件204相对于托盘212的的位置调整和定位。另外,作为通过卡盘236的旋转来修正工件204的相位之后的工序,并且作 为托盘212的下降前的工序的"由图象识别照相机232进行的再判断工 序",和"通过有缝夹套机构215的作用进行工件204相对于托盘212 的固定的工序"以及"通过解除卡盘236进行的工件夹紧用爪242的开 放工序"并不局限于上述的顺序。
例如,可依次先进行上述固定工序,然后进行上述再判断工序, 最后进行上述开放工序,但是,在再判断工序中、仍然判断为处于允 许范围之外的情况下,前者需要再次进行解除有缝夹套机构215的工 序。
或者,可依次先进行上述固定工序,然后进行上述开放工序,最 后进行上述再判断工序。但在再判断工序中、仍然判断为处于允许范 围之外的情况下,需要分别再次进行解除有缝夹套机构215的工序和 工件夹紧用爪242抓住的工序。
在第二和第三实施方式中,工件204是双回转式压缩机,在上气 缸12的外周进行紧固,但本发明并不局限于此,在其他的内置部件或 其他的容器组装体上也可以适用。
例如,在上气缸12以外的另一方的下气缸、上气缸12的上部、 设置在下气缸下部的上下轴承部件的一方、存在于两个气缸之间并分 隔两个压缩室的隔板上形成紧固部时的同样的装置等中也可以使用,
通过该使用可实现高精度的质量稳定的紧固。
并且,在只有一个气缸的单回转式压缩机的气缸或上下轴承、涡 旋压缩机的固定涡旋构件或主轴承部件或副轴承部件、或者压缩机的 电动机定子上也可以使用,可得到同样的效果。
即,本发明的"固定内置部件的装置"实际上在任何形式的容器组 装体中都可以使用。密闭型压缩机、半密闭形或开放形的压缩机,进
而不局限于压缩机,只要是需要将部件或构造体固定在容器上的机器 等的容器组装体,任何形式都可以使用,可得到同样的效果。 [第四实施方式I
图29是本发明的第四实施方式的压缩机的概略剖^L图。图30是图29所示的压缩机的上气缸部分,图30 (a)是切断预 孔部分表示的俯视图,图30(b)是纵剖视图。图31是图29所示的 压缩机的下气缸部分,图31(a)是俯视图,图31(b)是纵剖视图。 图32是由图29所示的压缩机的紧固应力引起的上气缸部分的变形的 说明图。图33是说明由图29所示的压缩机的紧固应力引起的上气缸 部分的变形量的无因次化的图表。
在图29至图33中,在作为密闭型压缩机的容器的密闭容器1的 内部设置旋转电机的定子2、通过定子2而被施加旋转的转子3以及 上气缸12。并且,通过设置在上气缸12内的转子3使曲轴6旋转, 偏芯旋转的上旋转柱塞8嵌入曲轴6的曲轴上偏芯部6a中。而且,上 叶片IO嵌入上气缸12的叶片槽12b,在上气缸12内与旋转柱塞8 — 起将上压缩室21划分成高压侧和^氐压侧。
隔板13通过螺栓(无图示)被固定在上气缸12的下面,构架5 通过螺栓(无图示)被固定在上气缸12的上面,与上气缸12、固定 在上气缸12的下端面的隔板13 —起构成上压缩室21。
在压缩冷媒气体的过程中,在上压缩室21内、在密封部12e通过 冷冻机油(无图示)在半径方向密封上气缸12的内径和上旋转柱塞8, 在该密封部12e、为了防止因冷媒气体从高压侧向低压侧泄漏而使压 缩机的冷冻能力降低,上气缸12内的上旋转柱塞8相对于上气缸12 的内径12a以具有微小间隙的方式设置。并且,出于同样的理由,在 上旋转柱塞8的上下面和隔板13以及构架5之间保持微小的间隙。
并且,在压缩冷媒气体的过程中,为了防止因密闭容器1内的高 压气体向吸入侧泄漏而使压缩机的冷冻能力降低,上叶片10保持微小 间隙地设置在上气缸12的叶片槽12b上。
下气缸11固定在隔板13的下端面,曲轴6设置在下气缸11内、 通过转子3进行旋转,偏芯旋转的下旋转柱塞7嵌入曲轴6的曲轴下 偏芯部6b。
并且,嵌入下气缸11的叶片槽lib的下叶片9,与下旋转柱塞7 一起将下气缸11内划分成高压侧和低压侧。缸盖4通过螺栓(无图示)固定在下气缸ll的下面,缸盖4与下 气缸11和通过螺栓(无图示)固定在下气缸11的上端面的隔板13 — 起构成下压缩室21。
在压缩冷媒气体的过程中,在下压缩室20内、在密封部lie通过 冷冻机油(无图示)在半径方向密封下气缸11的内径和下旋转柱塞7, 在该密封部lle,为了防止因冷媒气体从高压侧向低压侧泄漏而使压 缩机的冷冻能力降低,下气缸11内的下旋转柱塞7相对于下气缸11 的内径lla以具有微小间隙的方式设置。并且,出于同样的理由,在 下旋转柱塞7与隔板13以及缸盖4之间保持微小的间隙。
并且,在压缩冷媒气体的过程中,为了防止因密闭容器1内的高 压气体向吸入侧泄漏而使压缩机的冷冻能力降低,下叶片9保持微小 间隙地设置在下气缸11的叶片槽lib中。
这样,在第四实施方式中,压缩机构部101由上下气缸11、 12、 构架5、隔板13以及缸盖4等构成,所述压缩机构部101收容在密闭 容器1内、覆盖压缩室周围、作为形成进行压缩的压缩装置的内置部 件。
并且,22是吸入消声器,固定在密闭容器1的外部、经由设置 在上部的吸入管23从冷冻回路(无图示)吸入冷媒气体,经由设置在 下端的下连接管24向下压缩室20供给吸入气体,经由设置在下端的 上连接管25向上压缩室21供给吸入气体。
并且,如图29至图30所示,如果设密闭容器1的内径尺寸为Ds、 上气缸12的外径尺寸为Duco,则与在上述第一至第三实施方式中所 述同样地形成"Ds〉Duco"的尺寸关系,在固定密闭容器1与上气缸12 时,形成具有间隙的"间隙配合"。并且,如上述第一至第三实施方式 中所述,在上气缸12的外周面接近设置进行紧固的预孔102,该两个 一组的预孔102的固定部在周方向设置多个(在本例中设置三处)。
并且,加热密闭容器1的上迷预孔相对位置,通过按压工具111 施加压力,在密闭容器l的容器壁部la的内周形成凸部107,使凸部 107进入设置在上述上气缸12的外周上的预孔102。另外,在冷却密闭容器l后,通过上迷密闭容器1的容器壁部la的收缩而接近的凸部 107将预孔102夹在中间。即,通过与上述第一至第三实施方式相同 的装置或加工方法,将上气缸12在紧固部固定在密闭容器1上。
并且,在本示例中,如果上气缸12的外径尺寸为Duco、收纳上 ^走转柱塞8的上气釭12的内径尺寸为Duci,则形成
"Duci/Duco0.75,,的尺寸关系。
以下就动作进行说明。从冷冻回路吸入的冷媒气体通过吸入管23 被吸进吸入消声器22内部,经由上连接管25向上气缸12供给。被吸 入上气缸12的低压侧的冷媒气体,被上旋转柱塞8和上叶片10压缩、 向密闭容器l内排出,该上旋转柱塞8通过由转子3的旋转而形成的 曲轴6的偏芯部6a的偏芯旋转、在上气缸12内进行偏芯旋转,该上 叶片IO嵌入上气缸12的叶片槽12b内。被压缩的冷媒气体从密闭容 器1向冷媒回路(无图示)排出、反复进行循环,即,经过冷凝、减 压、蒸发后纟皮吸入压缩机再次压缩。
在通过设置在上气缸12的外周上的一组预孔102的固定部和设置 在密闭容器1上的一组凸部107固定上气缸12时,多处紧固部的密闭 容器1的内周的凸部107的位置、与设置在上气缸外周面的预孔102 的位置,如果是与设计一样的允许范围位置,则在紧固时、密闭容器 1通过冷却而收缩时,密闭容器内周的一组接近的凸部107向相互相 对的方向接近,在上气缸12上,只使局部的应力产生在外周的相邻的 一组预孔102之间,上气缸的内径12a不会发生变形。
但是,在由于部件制造不均等的原因而导致多处密闭容器1内周 的凸部107的位置和上气缸外周面的预孔102的固定部的位置、与设 计位置不一致的情况下,由于冷却速度不均(冷却速度的延迟),以最 早固定的部位的紧固部为基准,在下一个固定的部位、密闭容器内周 的凸部107的位置与上气缸的外周的预孔102的位置错动。因此,在 密闭容器1进行热收缩时,密闭容器1的凸部107产生上气缸12的相 邻相对的预孔102相互之间以外的方向的应力。例如,如图32的箭头 线12f所示,在紧固部之间产生应力,有时在整个上气缸12上产生应力,上气缸12的内径12a变形。
如上所述,为了防止因冷媒气体从高压侧向低压侧泄漏而引起的 性能降低,上气缸内径12a和上旋转柱塞8以具有微小间隙的方式设 置,但一旦由于紧固的应力(在图32中,箭头12g所示)而使上气缸 的内径12a变形,则该微小间隙将扩大、上述密封部12e中的冷媒气 体从高压侧向低压侧泄漏。这样,压缩机向冷媒回路(无图示)排出 的冷媒气体的循环量减少,导致冷冻能力降低,并且,由于冷媒气体 从高压侧向低压侧泄漏,因此发生冷媒的再压缩、压缩机输入增大, 导致压缩机的效率降低。
图33是在使上气缸12的外径尺寸Duco和上气缸12的内径尺寸 Duci变化时、使上气缸12的内径12a的变形量无因次化的图。
根据图33,在收纳于密闭容器1内的上气缸12(形成覆盖上压缩 室21周围、进行压缩的压缩装置的内置部件的一个)中,在Duci/Duco 的比率小于0.75 (=75%)的情况下,即,在相对于上气缸12的外径、 上气缸12的内径12a小于规定值的情况下,可提供上述变形量小、性 能、效率良好的压缩机。
即,由于上气缸12的径方向的壁厚增厚,因此该部分的刚性提高, 由上气缸12的外径部分对密闭容器1的紧固固定而产生的应力的影响 变小,可缩小上气缸12的内径12a的变形。通过这样,可防止冷媒气 体泄漏,可提供性能、效率良好的压缩机。
另外,目前是在密闭容器1上开孔,通过来自外部的焊接固定密 闭容器1和上气缸12,因此,由于在密闭容器l上开孔,有可能因焊 接错误等而导致孔在该焊接部分上打开、不能保持气密性。
并且,在同样由于制造问题等而导致焊接失败、为了利用部件而 拆解压缩机的情况下,在分离密闭容器1和上气缸12时,剥离上气缸 12的焊接部的通过焊接而与密闭容器1形成一体的互熔部,在气缸12 的外周形成大的凹部,不可能再次与密闭容器l进行焊接。
而且,在废弃具有压缩机的产品的情况下,在为了再利用而进行 分解时,如上所述,由于有互熔部,因此密闭容器1与上气缸12的分离非常费事。
在第四实施方式中的"通过紧固部而进行压缩机构部101向密闭
容器l的固定"中,由于在密闭容器1上不设置孔,因此,没有不能保 持气密的危险,生产效率有所提高。
并且,由于不用焊接进行固定,因此在密闭容器1和上气缸12 之间没有互熔部,即使由于制造问题等而导致固定失败,在为了利用 原来的部件而将压缩机解体的情况下,若将密闭容器1向轴方向切开、 从密闭容器1上拆下,则上气缸12也可恢复到初期状态,可再次使用。
而且,在废弃产品、为了再利用而进行分解的情况下,仅通过避 开预孔102的部分、将密闭容器1在轴方向切开,就可以容易地分离 上气缸12,可容易地按照材质对解体后的部件进行分类,可减轻对环 境的负荷,同时,可容易进行再利用。
另外,为了进行再利用,在轴方向切开、将上气缸12从密闭容器 l上拆下,气缸12的外周面的预孔102的部分若在切开时损伤,则将 不能进行再利用,因此,切开位置最好避开该部分。
以下就资源再利用时的解体顺序的 一 个示例进行说明。
可按照以下顺序进行解体。
(i) 首先,用车床切断压缩机上下的盖。
(ii) 然后,用车床切断具有装置(压缩机构部101)和定子2或 转子3的电机部分之间的壳体(密闭容器l)。
(iii) 然后,利用锯、喷砂机、熔切等方法将装置部分(压缩机 构部)上的壳体(密闭容器l)在轴方向切断。将装置部分(压缩机 构部)从壳体上拆下。
(iv) 然后,将电机上的壳体同样在轴方向切断,拆下定子2,接 着,在卸下装置部件(压缩机构部)的螺栓后,拆下装置(压缩机构 部的部件)。
(v) 然后,利用压力机卸下轴6和转子3。另外,虽然将转子3 拆下,但转子3变形不能再次使用。
以下利用图34至图35、就第四实施方式的其他示例进行说明。图34是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。
图35是图34所示的压缩机的下气缸部分,图35 (a)是剖切预 孔部分表示的俯视图,图35(b)是纵剖视图。
在上述的示例中,紧固固定在密闭容器1上的是内置部件中的上 气缸12,但在图34和图35中,形成压缩装置的内置部件内的下气缸 11侧,紧固固定在密闭容器l上。即,在该示例中,在下气缸ll的 外周设置由预孔102形成的固定部,与上述示例相同地紧固固定在密 闭容器1上。另外,除此以外的其他结构和动作与图29至图33的示 例相同。
在该示例中,为了降低将下气缸11固定在密闭容器1上时的变形, 如果下气缸11的外形为Dlco、下气缸11的内径为Dlci,则形成 "Dlci/Dlco〈0.75"的尺寸。
这样,在与固定上述的图29至图33的上气缸12的示例相同、 Dlci/Dlco小于0.75的情况下,即,在相对下气釭11的外径、下气缸 11的内径lla以低于75%的方式小于规定值的情况下,下气缸11的 径方向的壁厚增厚、该部分的刚性提高。因此,通过该刚性增加,由 下气缸11的外径部分处的紧固产生的应力影响变小,可缩小下气缸 ll的内径lla的变形,可提供性能、效率良好的压缩机。
这样,根据上述示例,具有收纳在密闭容器1内、覆盖压缩室 周围、形成进行压缩的压缩装置的内置部件;在上述内置部件的外径 侧具有规定的宽度、经由间隙与上述密闭容器1相对的内置部件的外 周面;设置在上述外周面、具有相互接近设置的多个预孔102的固定 部;以及对应于上述固定部、在密闭容器1中被从上述密闭容器1的 外侧按压而进入上述多个预孔102内、固定上述密闭容器1和上述内 置部件的容器凸部107,
为了抑制将上述内置部件固定在上述密闭容器1上时的变形,使 上述内置部件的内径小于规定值,因此,可以减少内置部件的变形。 并且,由此可防止压缩室的密封部的冷媒气体的泄漏,具有可提供性能良好、高效率的压缩机的效果。
并且,由于使内置部件的内径小于外径的75%,该内置部件是固 定在密闭容器1上的压缩装置的气缸11、 12,因此,可减少内置部件 的变形,这样,可提供性能良好的、高效率的压缩机。
另外,如上述的示例所示,在将上气缸12固定在密闭容器l上的 情况下,对下气缸11几乎没有影响,并且,在固定下气缸ll的情况 下,当然对上气缸12也几乎没有影响。
以下利用图36至图38、就第四实施方式的其他示例进行说明。
图36是概略表示作为本发明第四实施方式的其他示例的压缩机 的概略纵剖视图。图37是图36的压缩机的隔板部分,图37(a)是 剖切预孔部分进行表示的俯视图,图37 ( b )是纵剖视图。图38是说 明图36所示的压缩机的隔板部分变形量的无因次化的图表。
在上述示例中,与密闭容器1紧固固定的是上气缸12或下气缸 11,但在图36和图37中固定密闭容器1和隔板13。在该示例中,除 了将预孔102设置在隔板13的外周、与密闭容器l固定以外,结构和 动作与上述的图29等的示例相同。
并且,在该示例中,将隔板13的外径Dmo和隔板13的厚度Tm 的尺寸形成为"Tm/Dmo>0.01"。
即,使隔板13 (轴线方向的厚度比上气缸12或下气缸11薄、覆 盖压缩室20、 21的内置部件的一个)的外周面的宽度Tm大于外径 Dmo的1%。
为了防止由于冷媒气体从上气缸12的高压侧向低压侧泄漏而引 起的性能降低,上气缸12和上旋转柱塞8以在高度方向保持微小间隙 的方式设置。上气缸12固定在隔板13的上端面,构架5固定在上气 釭12上、构成上压缩室21。
但是,与上气缸12或下气缸12的情况相同, 一旦由于部件的制 造偏差而在紧固部产生错动,则通过由该错动产生的隔板13的外周的 紧固应力,隔板13的上端面变形。这样,上述微小间隙扩大、上述冷 媒气体的泄漏增大,导致压缩机的性能下降。图38是表示在使隔板13的外径Dmo和作为隔板13宽度的厚度 Tm变化时、使隔板13上端面的变形量无因次化的图。如图38所示, 根据该结果,在Tm/Dmo大于0.01的情况下,即,在大于1%的情况 下,隔板13的板厚方向的壁厚增加、该部分的刚性提高。这样,隔板 13的外径部分上的由紧固形成的应力的影响减少,可缩小隔板13的 上端面的变形,可提供性能良好的、高效率的压缩机。
以下,利用图39至图40、就第四实施方式的其他示例进行说明。
图39是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。图40是图39所示的压缩机的机架部分,图40(a)是剖切预 孔部分表示的仰视图,图40(b)是纵剖视图。
在上述的示例中,与密闭容器1固定的是气缸或隔板,但在图39 和图40中,构架5利用紧固部固定在密闭容器1上。在图39和图40 中,除了将预孔102的固定部设置在构架5的外周上、与密闭容器l 固定以外,结构、动作与图29等的示例相同。另外,与图29所示的 部件相同的部件或相当的部件使用相同的符号,省略部分说明。
并且,在该示例中,构架5的外径Df和构架5的凸缘部厚度Tf 的关系是"Tf/DfM).01"。即,紧固固定在密闭容器1上的机架(轴线 方向的厚度比上气缸12薄、覆盖压缩室21的内置部件的一种)5的 外周面的宽度Tf大于外径Df的1%。
并且,为了防止由于冷媒气体从上气缸12的高压侧向低压侧泄漏 而引起的性能降低,上气缸12和上旋转柱塞8在高度方向以保持微小 间隙的方式设置。即,上气缸12固定在构架5的下端面,隔板13固 定在上气缸12的下面,由此构成上压缩室21。
但是,与上气缸12或下气缸11.的情况相同, 一旦由于部件的制 造偏差而在紧固部上产生错动,则由于该错动将产生构架5的外周的 紧固应力,通过紧固应力该构架5的下端面将变形,上述微小间隙扩 大、上述冷媒气体的泄漏增大,导致压缩机的性能下降。
但是,与上述的图36至图38的隔板13的示例相同,在Tf/Df大 于1%的(Tf/DX),01)情况下,构架5的板厚方向的壁厚将增加,该部分的刚性提高。由此,构架5的外径部分上的由固定部的紧固而产 生的应力影响减少,可缩小构架5的端面的变形,因此可防止冷媒气 体的泄漏,提供性能良好的、高效率的压缩机。
以下利用图41至图42、就第四实施方式的其他示例进行说明。
图41是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。图42是图41所示的压缩机的气缸部分,图42 (a)是剖切预 孔部分表示的俯视图,图42 (b)是纵剖视图。
在上述的示例中,就具有两个气缸、具有两个压缩装置的所谓的 双回转式压缩机进行了说明,而在本示例中将就具有一个气缸、即所 谓的单回转式压缩机进行说明。在本示例中,如图41和图42所示, 气缸为一个、没有隔板,由预孔102形成的固定部设置在气缸16的外 周面,气缸16和密闭容器1被紧固固定。并且,除了该固定,其他的 结构和动作与上述的图29等的示例相同。
并且,在本示例中,如果气缸16的外径尺寸为Dco、气缸16的 内径尺寸为Dci,则将两者的关系形成为"Dci/Dc(X0.75"。即,使气缸 16(作为收纳于密闭容器1中的内置部件之一的压缩装置)的内径Dci 小于外径Dco的75%。
在本示例中,也与图29至图33的示例相同,在Dci/Dco小于0.75 的情况下,即,在相对于气缸16的外径、气缸的内径小于规定值的情 况下,气缸16的径方向的壁厚增加、该部分的刚性提高,由此,由气 缸16的外径部分上的紧固而形成的应力的影响减少,可缩小气缸16 的内径16a的变形,可提供性能良好的、高效率的压缩机。
以下利用图43至图44就第四实施方式的其他示例进行说明。
图43是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。图44是图43所示的压缩机的构架部分,图44(a)是剖切预 孔部分进行表示的仰视图,图44 (b)是纵剖视图。
在上述的图41的示例中,虽然将气缸固定在密闭容器上,但也可 以利用构架5固定在密闭容器1上。在图43和图44中,预孔102设 置在构架5的外周,构架5固定在密闭容器1上。并且,除了该固定,其他的结构、动作与上述图41的示例相同。
并且,在本示例中,使构架5的外径Df和构架5的凸缘部厚度 Tf的尺寸关系为"Tf/DfM).01"。即,在紧固固定在密闭容器1上的构 架5 (比气缸16薄、覆盖压缩室周围的内置部件)中,使其外周面的 宽度Tf大于外径Df的1%。
为了防止由于冷媒气体从气缸16的高压侧向低压侧泄漏而引起 的性能降低,以在高度方向保持微小间隙的方式设置气缸16和旋转柱 塞14。
并且, 一旦由于构架5的外周的紧固应力而使机架的端面变形, 则上述微小间隙将扩大、上述冷媒气体的泄漏增大,导致压缩机的效 率降低。
但是,与图39至图40的示例相同,在Tf/Df大于1%( Tf/Df>0.01) 情况下,如上所述,由于构架5的板厚方向的壁厚增加、该部分的刚 性增大,因此,构架5的外径部分上的由于紧固而产生的应力的影响 减少,构架5的端面变形减少,由此,可提供性能良好的、高效率的 压缩机。
以下利用图45至图48、就第四实施方式的其他示例进行说明。 图45是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩^U的概略纵剖 视图。图46是图45所示的压缩机的上气缸部分,图45(a)是剖切 预孔部分表示的俯视图,图45 (b)是纵剖视图。图47是由于图45 所示的压缩机的紧固的应力而引起的上气缸部分的变形的说明图。图
48是说明由于图45所示的压缩机的紧固的应力而引起的上气缸部分 的变形量的无因次化的图表。
在本示例中,与图29至图33相同,紧固固定密闭容器l和上气 缸12。为了防止在运转中由于形成高压的密闭容器1内的冷媒气体向 上压缩室21内的低压侧泄漏而引起压缩机的性能降低,如上所述,上 叶片10 (将上压缩室21划分为高压侧和低压侧)和上气缸的叶片槽 12b以保持微小间隙的方式设置。
并且,在本示例中,使上气缸12的外径Duco和作为上气缸12宽度的厚度Tuc的尺寸关系形成为"Tuc/DucoX).05"。
即,使气缸12 (作为利用紧固部固定在密闭容器1上的内置部件 的压缩装置)的外周面的宽度Tuc大于其外径Duco的5%。
在将设置在密闭容器1上的一组凸部107紧固在设置于上气缸12 的外周上的一组预孔102中、将上气缸12固定在密闭容器l上时,若 形成在多处的密闭容器1侧的凸部107的位置和上气缸12侧的预孔 102的位置与设计一样,则在密闭容器1通过冷却而进行收缩时,密 闭容器内周的相邻的凸部107彼此将向相对的方向接近,在相邻的两 个预孔102之间只产生局部的应力,因此,在上气缸12的内径12a 处不会发生变形。
另一方面,由于部件的制造偏差等原因,将导致多处的固定部(在 本示例中固定部为三处)的密闭容器1侧的凸部107的位置、和对应 的上气缸12侧的预孔102的位置与设计位置不一致,在这种情况下, 由于冷却速度的偏差(冷却速度的延迟),以最早固定的部位的紧固部 为基准,在下一个固定的部位、密闭容器内周的凸部107的位置与上 气缸的外周的预孔102的位置将发生错动。因此,在密闭容器l进行 热收缩时,密闭容器1的凸部107,将产生上气缸12的相邻相对的预 孔107相互之间以外的方向的应力。例如,如图32的箭头线12f所示, 在紧固部之间将产生应力,有时在整个上气缸12上产生应力,上气缸 12的内径12a变形。
如上所述,以具有微小间隙的方式设置上气缸12的叶片槽12b 和上叶片10,防止由于形成高压的密闭容器1内的冷媒气体向上压缩 室21的低压侧泄漏而引起的性能降低。
但;l,如图47的箭头12f所示, 一旦由于紧固应力、上气缸的叶 片槽12b变形,则上述微小间隙将扩大、上述冷媒气体发生泄漏。因 由此,压缩机向冷媒回路(无图示)排出的冷媒气体的循环量减少, 导致冷冻能力降低,并且,由于冷媒气体从密闭容器1内的高压侧向 上压缩室21内的低压侧泄漏,因此产生冷媒的再压缩、压缩机输入增 大,导致压缩机的效率降低。图48是表示在使上气缸12的外径Duco和作为上气缸12的宽度 的厚度Tuc变化时、使上气缸12的叶片槽12b的变形量无因数次化 的图。
根据图48,在Tuc/Duco高于5% ( Tuc/Duco>0.05 )的情况下, 即,在上气缸的厚度相对于上气缸12的外径厚的情况下,如上所述, 由于上气缸12的刚性提高,在上气缸12的外径部分上由紧固产生的 应力的影响减少,上气缸的叶片槽12b的变形量减少,因此可防止发 生冷媒的泄漏和再压缩,具有可提供性能良好、高效率的压缩机的效 果。
这样,为了抑制在利用由预孔102和凸部107形成的紧固部、将 气缸、构架或隔板等的内置部件紧固固定在密闭容器1上时的变形, 使内置部件的外周面的宽度大于规定值,因此,可缩小由于固定紧固 部而产生的对内置部件的应力影响,具有可提供性能、效率良好的压 缩机的效果。
根据图49至图50、就第四实施方式的其他示例进行说明。
图49是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。图50是图49中的压缩机的构架部分,图50(a)是剖切预孔 部分表示的俯视图,图50(b)是纵剖视图。
本示例是用于冷冻、空调装置的一般的涡旋式压缩机,除了紧固 部,其结构和构成与众所周知的压缩机一样。在图49至图50中,作 为一种收纳于密闭容器1中的第二内置部件的构架32被固定在密闭容 器l上,摆动涡旋构件33可滑动地收纳于构架32的内底面。
并且,在本示例中,密闭容器1的内径Ds和构架32的外径Dsf 的尺寸关系为"Ds〉Dsf",在将密闭容器1固定在构架32上时,形成 间隙。即,形成"间隙配合"。
并且,在构架32的外周、每两个预孔102接近设置、设置固定部, 与上述第一至第三实施方式相同,与密闭容器1的固定是加热密闭容 器1的上述预孔相对位置(加热中心),通过按压工具施加压力、在密 闭容器l的容器壁部la的内周分别形成凸部107,将凸部107插入分别设置在上述构架32的外周上的预孔102中,通过冷却后的密闭容器 l的收缩,紧固部中的相邻的凸部107夹入相邻的预孔102之间,进 行紧固固定。
并且,使摆动涡旋构件33摆动的曲轴35的下部、通过副构架36 可旋转滑动地被保持,副构架36的外径固定在密闭容器1的内周。并 且,为了确保曲轴35的圓滑旋转,副构架36以将与构架32的同轴度 保持在一定的水平的方式进行组装。向固定在曲轴35上的转子3施加 旋转力的定子2固定在密闭容器l上。并且,在本示例中,将构架32 的外径Dsf与凸缘厚度Tsf的尺寸关系形成为"Tsf/Ds&0.01"。
以下就动作进行说明。冷媒气体重复进行以下的循环,即,通过 作为压缩机构部101的摆动涡旋构件(X夕口一》)33的摆动,在由 固定涡旋构件34形成的压缩室中被压缩、然后向冷媒回路(无图示) 排出,经过冷凝、减压、蒸发后被吸入压缩机再次压缩。
在通过由设置在构架32的外周上的一组预孔102形成的固定部、 和设置在密闭容器1上的一组凸部107、紧固固定构架32时,如果多 处密闭容器1侧的凸部107的位置与构架32侧的预孔102的位置与设 计一样,则在密闭容器1通过冷却而进行收缩时,密闭容器l的内周 的一组凸部107向相对的方向接近,在构架32上、只使局部的应力产 生在外周的一组预孔102之间,在构架32上不发生变形。
但是,由于部件的制造偏差等的原因,将导致密闭容器1内周的 多处凸部107的位置、和构架32外周的预孔102的固定部的位置与设 计位置不一致,在这种情况下,由于冷却速度的偏差(冷却速度的延 迟),以最早固定的部位的紧固部为基准,在下一个固定的部位、密闭 容器内周的凸部107的位置与机架的外周的预孔102的位置将发生错 动。因此,在密闭容器1进行热收缩时,密闭容器1的凸部107产生 构架32的相邻相对的预孔107相互之间以外的方向的应力。因此,在 紧固部之间产生应力,有时在整个构架32上产生应力,导致构架32 变形。
如上所述,由于构架32的内底面与摆动涡旋构件33可滑动地设置,因此, 一旦该底部发生变形、则滑动性能将降低,导致发生烧结 等的质量降低。
并且,如上所述,为了确保曲轴35的圃滑旋转,以将构架32与 副构架36的同轴度保持在一定水平的方式进行组装,因此,在由于紧 固产生的应力而使构架32变形的情况下,该同轴度恶化。因此,不能 保持曲轴35的旋转的圆滑性,导致发生烧结等的质量降低。并且,由 于同轴度的恶化,有时曲轴35将发生倾斜,导致固定在曲轴35上的 转子3相对于定子2倾斜,由于磁场的不平衡将产生电磁噪音和振动。
而且,如上所述,由于以与固定涡旋构件34保持气密的方式固定, 因此一旦该部分变形,则将发生冷媒气体泄漏,导致性能降低。
但是,在本示例中,与上述图36至图38的示例相同,使Tsf/Dsf 大于1% (Tsf/Dsf>0.01),即,作为构架32的外周面宽度的板厚方向 的壁厚增厚,通过该部分的刚性,可减少构架32的外径部分上的由紧 固部产生的应力的影响。因此,可缩小构架32的变形,可提供质量良 好、振动、噪音良好以及性能、效率良好的压缩机。
以下根据图51至图52、就第四实施方式的其他示例进行说明。
图51是本发明的第四实施方式的其他示例的压缩机的概略纵剖 视图。图52是图51所示的压缩机的副构架部分,图52(a)是局部 剖切预孔部分进行表示的仰视图,图52 (b)是纵剖视图。
在上述图49和图50的示例中固定了密闭容器1和构架32,但在 图51和图52中,作为一种第二内置部件将预孔102设置在副构架36 (收纳于密闭容器l内、可旋转地支撑进行压缩的压缩装置)的外周 面上,将其与密闭容器l紧固固定。
并且,在本示例中,除了将预孔102设置在副构架36的外周、固 定副构架36和密闭容器1这点以外,其他的结构、动作与图49至图 50的示例等相同。并且,副构架36的外径Dssf相对于密闭容器l的 内径Ds、具有"Ds〉Dssf,的尺寸关系,两个形成"间隙配合"。
并且,在本示例中,副构架36的外径Dssf与作为其外周面宽度 的凸缘厚度Tssf的尺寸关系形成为"Tssf/Dssf^0.01"。即,使作为第二内置部件的副构架36的宽度Tssf大于其外径Dssf的1%。
如上所述,为了确保曲轴35的圆滑旋转,以将副构架36与构架
32的同轴度保持在一定水平的方式进行组装,因此,与上述的图49
至图50的示例相同,在由于固定紧固部而产生的应力使副构架36变
形的情况下,其同轴度恶化、不能保持曲轴35的旋转圆滑性,滑动损
失增加,并且导致烧结等的质量降低。
另外,由于同轴度的恶化、有时曲轴35发生倾斜,固定在曲轴
35上的转子3相对于定子2倾斜、由于磁场的不平衡而产生电磁噪音
和振动。
但是,在本示例中,与上述图36至图38或图49至图50的示例 相同,使Tssf/Dssf大于1% (Tssf/DssfM).01),即,作为副构架36的 外周面宽度的板厚方向的壁厚增厚,通过该部分的刚性,可减少副构 架36的外径部分上的由紧固产生的应力的影响,因此,可缩小副构架 36的变形,可提供质量良好、振动、噪音良好以及性能、效率良好的 压缩机。
以下根据图53至图54、就第四实施方式的其他示例进行说明。
图53是本发明的第四实施方式的其他例的压缩机的概略纵剖视 图。图54是图53所示的压缩机的旋转电机部分,.是剖切预孔部分进 行表示的俯视图。
在上述实施方式的示例中,就密闭容器l与气缸、机架、隔板等 的固定进行了说明,在本示例中,就将本紧固形成的固定应用于密闭 容器1与旋转电机的定子2的固定的情况进行说明。另外,在目前的 压缩机中,由于密闭容器1与定子2的固定是通过烧嵌配合等的"过盈 配合"进行的,因此,由于过盈量在整个定子2上将产生应力。
一般的,构成定子2的电磁钢板具有一旦受到应力、则其电磁特 性恶化、铁损增加的特性,在目前的固定方法中,由于将定子2固定 在密闭容器1上,因此压缩机的输入增加、效率降低。在图53至图 54中,密闭容器1的内径Ds和定子2的外径Dss形成"Ds〉Dss"的尺 寸关系,在将密闭容器1与定子2固定时,形成"间隙"。并且,将作为固定部的一组预孔102接近设置在定子2的外周, 该一組预孔102的固定部在定子2的外周、在周方向上设置多个。在 本示例中,如图54所示,在定子2的外周面的三处,固定部大致等间 距地设置在周方向。并且,加热密闭容器1的预孔102的相对位置(加 热范围),通过按压工具施加压力、在内周形成凸部107,将其插入设 置在定子2外周的预孔102。然后,在冷却密闭容器1后,通过密闭 容器1的收缩、凸部107夹入预孔102,由此将定子2紧固固定在密 闭容器1上。
如上所述,由于密闭容器的一组凸部107与上述实施方式相同地 夹入定子2的一组预孔102,因此,应力的产生只停留在该固定部分, 不涉及到整个定子2。因此,构成定子2的电磁钢板的特性恶化的区 域也只限于局部,可抑制整体的电磁特性的恶化,可提供具有高效率 的旋转电机、压缩机的输入不增大、效率良好的压缩机。
即,旋转电机具有定子2、定子外周面、固定部以及容器凸部107, 所述定子2由经由间隙收納在密闭容器1内、与转子3相对设置的、 经过层压的电磁钢板形成;所述定子外周面在定子2的外径侧、与密 闭容器l相对;所述固定部设置在外周面、具有相互接近设置的多个 预孔102;所述容器凸部107对应于固定部,并在密闭容器l中、祐_ 从密闭容器l的外侧按压、进入多个预孔102内、固定密闭容器l和 定子2,由于形成跨越层压的多张电磁钢板设置预孔102的结构,因 此,可提供变形小、性能良好、高效率的旋转电机。
并且,上述第四实施方式的压缩机的制造工序与第一至第三实施 方式相同。具有以下步骤即可,
(i) 例如,在经由间隙地设置的密闭容器1内收纳内置部件的步 骤,所述内置部件受纳在密闭容器l内、形成有进行压缩的压缩装置, 或者支撑压缩装置,并且所述内置部件具有规定值以上的宽度、在外 周面上设置有相互接近地配置的多个预孔102;
(ii) 在与多个预孔102相对的位置抑制加热范围,从密闭容器1 的外侧、在高于容器材料软化的温度且低于熔点的温度范围内进行加热,同时,利用外径小于预孔102内径的按压工具111按压密闭容器 l的容器壁部la,将密闭容器1压入预孔102内的步骤;
(iii)使密闭容器l(凸部107)进入设置在周方向的多个预孔群, 由此夹入内置部件、固定在密闭容器1上的步骤。
这样,具有可抑制内置部件的变形、可制造性能良好、高效率的 压缩机的效果。并且,在利用按压工具111按压密闭容器1时,通过 从密闭容器l的容器壁部的外周侧大致等间距地按压多处,可进一步 缩小内置部件的变形,具有可制造性能更好、高效率的压缩机的效果。
另外,在上述的第一至第四实施方式中所说明的压缩机的冷媒循 环使用的冷媒,可以是CFC冷媒、HCFC冷媒、HFC冷媒、C02、 HC、空气、水等自然冷媒、含有l, 1, 1, 2四氟丙烯的冷媒以及这 些的混合物。尤其是在使用诸如形成超临界状态的碳酸气体冷媒或 HFC410A等压力高的冷媒、容易增大密闭容器1的膨胀的情况下,根 据本发明,也可以抑制由于压力的影响而引起的压缩装置的气缸等的 变形,因此可得到具有高效率的压缩机的装置。
并且,作为在上述的第一至第四实施方式中所说明的压缩机的冷 冻机油,可以使用聚二醇、酯、醚、烷基苯、矿物油以及这些的混合 物。尤其是,在油的黏度低的状态下进行使用等时,通过本发明的内 置部件的变形少的结构,可切实地保持分隔压缩机构部的高压和低压 之间的密封部,因此,可得到具有高效率的压缩机的装置。例如,烷 基苯等在与冷媒不互溶状态下的40。C时为10cSt以下等,或相对HFC 冷媒的互溶油在40。C时为32cSt以下等最好。
并且,作为旋转电机的一种的压缩机的电机,也可以使用将线圏 以分布线圏的形式巻绕在定子2上的电机、以及以集中线圏的形式巻 绕在定子2上的电机。尤其是,在集中线圏的情况下,虽然将线圈集 中巻绕在各磁极上,但通过在该磁极中心的位置、将多个预孔i殳置在 外周侧,可得到作为特性良好的电动机的旋转电机。
并且,如果将可增大磁通密度的稀土类磁铁用于所使用的旋转电 机,则会更加有效。并且,层压的电磁钢板使用0.35至2mm左右的范围的薄板。
并且,在上述第一至第四实施方式中所说明的压缩机的电机(旋
转电机),可以使用转子3使用铁淦氧磁铁以及使用稀土类磁铁的电 机。尤其是,使用稀土类磁铁的电机由于磁力强,因此可使电机小型 化,具有可得到更小型的、高效率的压缩机的效果。
并且,在上述的实施方式中,就封闭式压缩机进行了说明,但是 由本发明的内置部件的紧固部形成的固定,不仅适用于封闭式压缩机, 而且也可运用于半封闭式压缩机的容器。
并且,压缩机的密闭容器1也可以由冷轧钢板、热轧钢板、铝合 金形成。
并且,在上述的第一至第四实施方式中,压缩机的压缩机构,就 回转式、涡旋式进行了说明,但本发明的紧固固定也可适用于斜板式、 滑动叶片式、摆动式、振动式、螺旋式等的压缩机构。并且,在上述 的第一至第四实施方式中,将容器表示为密闭容器1,但在半密闭的 容器、开放的容器中同样也可使用本发明的预孔102和凸部107的紧 固结构,可得到同样的效果。
本发明的压缩机等的容器组装体的制造装置具有
(i) 内置部件设置装置,在收容在容器内、作为进行压缩的压缩 装置的压缩机构部等的内置部件中,将设置有配置在外周面上的多个 预孔的至少一个内置部件,定位设置在经由间隙而设置的容器内;
(ii) 容器按压装置,利用外径小于预孔径的按压工具、从容器
外方将密闭容器的容器壁部按压在与多个预孔相对的位置上,通过使 一部分容器壁部进入多个预孔的紧固冲头和伺服压力机等构成;
(iii) 组装有CPU等的程序装置等的控制装置,将该多个容器按 压装置设置在上述容器的周方向,以大致同时进行按压动作的方式控 制上述多个容器按压装置。
本发明的压缩机等的容器组装体的制造装置具有 (i)有缝夹套机构或卡盘机构等的内置部件设置装置,在收容在 容器内、作为进行压缩的压缩装置的压缩机构部等的内置部件中,将设置有配置在外周面的多个预孔的至少一个内置部件,在具有间隙地
设置的容器内进行定位、暂时设置;
(ii) 容器按压装置,利用外径小于预孔径的按压工具、从容器 外方将密闭容器的容器壁部按压在与多个预孔相对的位置上,由使容 器壁部进入多个预孔的紧固冲头和伺服压力机等构成;
(iii) 容器固定装置,将该多个容器按压装置大致等间距地设置 在容器的周方向,以便将内置部件与容器一体地安装。
本发明的压缩机等的容器组装体的制造装置具有
(i) 输送机或机器人等的输送装置,在收容在容器内、作为进行 压缩的压缩装置的压缩机构部等的内置部件中,将设置有在外周面上 配置的多个预孔的至少一个内置部件,具有间隙地组装在容器内部, 同时,将容器保持输送到将容器与预孔对位后的输送台上;
(ii) 加热紧固机构等的容器加热按压装置,在与在输送台上进 行了的对位的预孔相对的位置上,从密闭容器的外侧开始在规定的温 度范围对规定的加热范围(相当于覆盖上述预孔的被限制的范围)进 行加热,同时,用小于预孔径的按压工具按压容器壁部la,使一部分 容器壁部la进入预孔内的;
(iii) 托盘升降机构等的输送台位置调整装置,在进行按压的按 压工具位置调整输送台。
本发明的压缩机等的容器组装体的制造装置具有
(i) 预孔位置定位机构,在收容在容器内、作为进行压缩的压缩 装置的压缩机构部等的内置部件中,在将设置有在外周面上配置的多 个预孔的至少 一个内置部件,在输送该容器的输送台上组装到经由间 隙而设置的容器内时,将输送台和预孔进行对位的;
(ii) 按压装置,利用按压工具从外方将被输送台输送来的容器 的与预孔相对的壁部按压在预孔的相当位置,使容器壁部la进入多个 预孔;和容器外壁位置检测装置,在将容器设定在该按压装置上时, 检测保持在输送台上的容器的外壁位置。
本发明的压缩机等的容器组装体的制造装置具有(i) 输送机或机器人等的输送装置,在收容在容器内、作为进行压缩的压缩装置的压缩机构部等的内置部件中,将设置有配置在外周
面上多个预孔的至少一个内置部件,经由间隙组装在容器的内部,将这样的工件通过有缝夹套或卡盘等的装卸机构固定输送到与预孔进行
了对位的输送台上;
(ii) 输送台位置调整装置,使输送台离开输送装置,利用按压工具将密闭容器1按压在相当于工件的预孔的位置,在使密闭容器1
的容器壁部la进入预孔内的按压工具的按压位置,调整输送台和工
件;
(iii) 加热紧固机构等的容器加热按压装置,固定该工件的周围、加热按压工具的按压位置,然后,将按压工具按压在工件上。
本发明的压缩机等的容器组装体的制造装置是如下的装置,即,
(i) 固定与管类等的容器位置基准部连接的吸入孔或排出孔或喷射孔等的、与上述管类连接的孔或突起等的内置部件基准部位置,和预孔的位置的尺寸关系,所述管类等与设置在容器的外侧的吸入管或排出管或喷射管等的容器内部连接;
(ii) 并且,将按压装置进行按压的密闭容器1的位置、和设置在内置部件的外周面的多个预孔相互接近设置的位置,以与容器内部相连接的管类等的容器位置基准部的位置为基准、调整容器的位置进行对位。
本发明的压缩机等的容器组装体的制造装置具有
(i) 预孔位置定位机构,使用与对多个预孔和容器的位置进行对位的吸入管或排出管或喷射管等的容器内部相连接的管类等的基准部,该多个预孔设置在具有间隙地收纳于容器内的内置部件的与容器内周面相对的面上,从容器的外侧进行预孔的定位;
(ii) 从容器的外侧朝向预孔的位置按压按压工具,将容器壁部压入预孔内的容器按压装置;
(iii) 该基准部从容器的外部贯通容器地设置。本发明的压缩机等的容器組装体的制造装置具有(i) 内置部件组装装置,在收容在容器内的内置部件中,将多个预孔设置在外周面的至少 一个内置部件、在具有间隙地设置的容器内,
进行输送容器的输送台和预孔的对位、在输送台上进行组装;
(ii) 容器按压装置,在与组装了内置部件、被输送台输送的容器的预孔相对的位置,利用外径小于预孔径的按压工具从容器外方按压密闭容器i的容器壁部la,使密闭容器1的容器壁部la进入多个预孔;
(iii) 调整输送台的位置来设定容器的按压工具进行按压的位置。本发明的容器组装体的制造装置具有
(i) 输送机或机器人等的输送装置,在收容于容器内的内置部件中,将多个预孔设置在外周面的至少一个内置部件进行预孔的对位、临时组装在具有间隙地设置的容器内,通过输送台进行输送;
(ii) 容器按压装置,在与被输送台输送的容器内部的预孔相对的位置,利用从容器外方将密闭容器1的容器壁部la压入预孔的按压工具,使密闭容器1的容器壁部la进入多个预孔;
(m)高频加热机、电弧焊接机、燃烧器、激光或加热器等的容器加热装置,从容器外方加热容器按压装置按压在容器上的位置、设置在的容器按压装置的上方。
本发明的压缩机等的容器组装体的制造装置具有
(i) 内置部件临时固定装置,在收容在容器内的内置部件中,将多个预孔设置在外周面的至少一个内置部件进行预孔的对位、临时组装固定在具有间隙地设置的容器内;
(ii) 容器按压装置,在与临时固定的容器内部的预孔相对的位置,利用从容器外方将密闭容器1压入预孔的按压工具、使密闭容器1的容器壁部la进入多个预孔;和平衡装置,该平衡装置在与容器按压装置不同位置与容器的周围抵接,承受按压工具按压容器的力,同时,与容器按压工具连接可向按压容器的力的方向移动、使按压容器的力的反力平衡,通过支撑轴、固定支撑轴的凸缘、固定按压工具的紧固侧凸缘、连接两个凸缘的连杆轴等可一体移动地构成。并且,本发明的压缩机的制造方法具有以下步骤
(i) 预孔位置调整步骤,内置部件收容在容器内、形成作为进行压缩的压缩装置的压缩机构部,或支撑该压缩机构部,在该内置部件中,将多个预孔设置在外周面的至少一个内置部件、通过拆装机构经由间隙与容器一起进行固定而形成工件,使该工件的预孔位置与输送台位置一致地固定在输送台上;
(ii) 输送工件位置调整步骤,使在被固定了内置部件的输送台输送的工件的容器壁部与预孔相对的位置,与从容器的外方按压按压工具的位置一致,以此调整输送台的位置;
(iii) 在通过调整输送台的位置、使工件的位置与按压按压工具的位置对位后,将工件固定在容器按压装置上的步骤。
并且,本发明的压缩机的制造方法是,
(i) 在与预孔位置相关联的位置,将管类等容器位置基准部设置在容器的外侧,以该容器位置基准部为标准调整工件和输送台的位置,
(ii) 并且,此时,根据该容器位置基准部的位置移动工件、调整位置。
并且,本发明的压缩机的制造方法是,
(i) 具有在将按压工具按压在工件上的位置,从工件外方移动进行加热的加热装置、进行加热的步骤;
(ii) 并且具有在将按压工具按压在工件上之前,检测工件的外壁位置的步骤;
(m)而且将与容器位置基准部连接的内置部件基准部位置作为加工预孔时的基准部。
根据本发明的压缩机等的容器组装体的制造装置、以及本发明的压缩机等的容器组装体的制造方法,
(i) 在将作为内置部件的压缩机构部或旋转电机的定子固定在容器上时,由于可减少内置部件受到的力,降低压缩机构部或旋转电机的定子的变形,因此,可制造高性能的压缩机等的容器组装体。
(ii) 并且,通过在接近的多个内置部件的预孔之间产生充分的"夹入力",可切实地将内置部件牢固地固定在容器上,
(iii)可制造如下的压缩机等的容器组装体,即,即使长期使用 压缩机,也可承受压缩机运转中产生的普通以及过剩的力,不发生因 内置部件的晃动而使噪音或振动增加等的问题、可靠性高。
如上所述,本发明的容器组装体的制造装置由于可制造高性能的、 高可靠性的容器组装体,因此,可作为将各种内置部件收纳于内部的 各种容器的制造装置而广泛地进行利用。
权利要求
1.一种容器组装体的制造装置,其特征在于,具有工件定位机构,该工件定位机构调整容器组装体相对于载置该容器组装体的托盘的位置并进行定位;加热紧固机构,该加热紧固机构固定构成上述容器组装体的容器、和收纳在该容器内的多个内置部件中的在外周面设置有多个预孔的至少一个内置部件;托盘升降机构,该托盘升降机构调整上述托盘相对于上述加热紧固机构的位置并进行定位,上述工件定位机构具有有缝夹套机构,该有缝夹套机构固定在上述托盘上,同时抓住上述容器内的一方的内置部件的一部分的外径和固定于上述容器的另一方的内置部件的一部分的内径,经由规定的间隙将上述内置部件配置在上述容器内,所述加热紧固机构具有容器按压装置以及平衡装置,所述容器按压装置,通过将具有小于等于所述预孔内径的外径的按压工具、按压在所述容器的与所述多个预孔中的任何一个预孔相对的位置的容器壁部的外面,使所述容器壁部的一部分进入所述任何一个预孔,所述容器固定在通过上述托盘升降机构进行定位的上述托盘上;所述平衡装置,设置在与设置有所述容器按压装置的位置不同的位置、与所述容器壁部的周围抵接,受到所述按压工具的按压力,同时,与所述按压工具连接、向所述按压力的方向移动、使所述按压力的反作用力平衡。
全文摘要
本发明提供一种没有异物混入或冷媒泄漏等危险、可降低产生压缩机构部的变形的容器组装体的制造装置。在外周面的多处形成有一对预孔(102)(共计6处)的压缩机构部(101),设置在密闭容器(1)的内部,将紧固冲头(111)定位在对应于预孔(102)的位置上,在对包括该对应的位置进行了加热的情况下,按压压力机(112)驱动紧固冲头(111),密闭容器(1)的容器壁部(1a)的一部分在容器凸部(107)上塑性变形,进入预孔(102)。在容器壁部(1a)冷却后,一对容器凸部(107)夹入预孔(102)之间。
文档编号F04C18/02GK101684797SQ200910206360
公开日2010年3月31日 申请日期2007年5月17日 优先权日2006年5月18日
发明者伏木毅, 佐藤幸一, 冈田真纪, 加藤太郎, 原正一郎, 岩崎俊明, 白畑智博, 野田博之 申请人:三菱电机株式会社
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