JP7038594B2

JP7038594B2 - ロータリ圧縮機の製造方法及び加工装置

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Publication number: JP7038594B2
Application number: JP2018080052A
Authority: JP
Inventors: 哲也平野; 政明檜田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-04-18
Filing date: 2018-04-18
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2038-04-18
Also published as: JP2019190282A

Description

本発明は、ロータリ圧縮機の製造方法及び加工装置に関する。

従来のロータリ圧縮機を製造する場合、先ず、円孔が形成されているシリンダ、クランクシャフト、軸受の各部品を高精度に加工する。そして、それらの各部品をボルトで締結して組み立てることにより、シリンダに形成されている円孔が圧縮室として機能する圧縮機構部を形成する。次に、圧縮機構部のシリンダの外周に、溶接によって密閉容器を組み付ける。これらの組付けの際に、シリンダの円孔の内径の真円度が低下すると、圧縮室において圧縮される冷媒の漏れが生じ、圧縮機の性能の低下を招く。そのため、ボルトのトルクを管理するなどして、シリンダの円孔の内径の変形ができるだけ小さくなるように、各部品の組立が行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６－３０７３６３号公報

特許文献１に記載のロータリ圧縮機の製造方法においては、仮に、部品加工時に高精度に加工されていたり、ボルトのトルクを管理していたりしていても、ロータリ圧縮機を組み立てる際に、シリンダの円孔の内径がわずかに変形して、真円度が低下することを完全に防ぐことは困難である。結果として、圧縮室において圧縮される冷媒の漏れが生じ、ロータリ圧縮機の性能低下を招いている。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、圧縮室において圧縮される冷媒の漏れを抑制することができるロータリ圧縮機の製造方法及び加工装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、
本発明に係るロータリ圧縮機の製造方法は、
円孔が貫通されているシリンダと、前記シリンダが組み付けられているシリンダ支持部材と、を備えるロータリ圧縮機の製造方法であって、
前記シリンダ支持部材から前記シリンダに加えられる組付荷重Ｗに対して式１を満たす固定力Ｗ_２が前記シリンダに加わった状態で、前記シリンダを固定具にクランプするクランプ工程と、
前記固定具に固定されている前記シリンダの前記円孔の内面を削り、前記円孔の内径を調整する円孔処理工程と、
を含み、
前記シリンダ支持部材は、前記シリンダの前記円孔の径方向に第１の組付荷重が加わった状態で、前記シリンダを支持しつつ収容する容器を有し、
前記固定具は、前記シリンダを前記径方向に固定するチャック機構を有し、
前記クランプ工程は、前記チャック機構が、前記シリンダに対して前記径方向に第１の固定力が加わった状態で、前記シリンダを固定することを含む。
Ｗ×０．７０≦Ｗ_２≦Ｗ×１．３０・・・（式１）

本発明によれば、ロータリ圧縮機のシリンダ支持部材からシリンダに加えられる組付荷重Ｗに対して式１を満たす固定力Ｗ_２を加えた状態で、即ち、組付荷重Ｗに近似の固定力Ｗ_２を加えた状態で、シリンダの円孔の内径を調整する。これにより、ロータリ圧縮機に組み付けられたシリンダの円孔の内径の真円度を確保できる。結果として、圧縮室において圧縮される冷媒の漏れを抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機の断面図図１のＩＩ－ＩＩ断面図シリンダ及びクランクシャフトの斜視図ロータリ圧縮機のシリンダを製造するための加工装置の側面図図４のＶ－Ｖ断面図ロータリ圧縮機の製造方法を示すフローチャートロータリ圧縮機の製造方法を説明するための斜視図（その１）ロータリ圧縮機の製造方法を説明するための斜視図（その２）取外し工程において、第１、第２の固定力を解除したときのシリンダの円孔の内径の実測データを示す図組付工程において、第１、第２の組付荷重を加えたときのシリンダの円孔の内径の実測データを示す図比較例に係る取外し工程において、第１、第２の固定力を解除したときのシリンダの円孔の内径の実測データを示す図固定力と組付荷重との比と、真円度との関係を示す図固定力と組付荷重との比と、真円度の改善効果との関係を示す図実施の形態２に係るロータリ圧縮機の製造方法を示すフローチャート実施の形態３に係るロータリ圧縮機のシリンダを製造するための加工装置の側面図実施の形態４に係るロータリ圧縮機の断面図

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について、図１～図１３を用いて説明する。なお、理解を容易にするために、ＸＹＺ座標を設定し、適宜参照する。

ロータリ圧縮機１は、図１及び図２に示すように、シリンダ１０と、シリンダ支持部材２０と、クランクシャフト３０と、ローリングピストン４０と、ベーン５０とを備える。

シリンダ１０は、半径Ｒの円孔１１が形成されている円板である。円孔１１は、Ｚ軸方向に貫通して形成されている。また、シリンダ１０には、円孔１１の内面から外周面までを貫通する貫通孔１２が形成されている。貫通孔１２は、円孔１１の径方向であるＹ軸方向に貫通して形成されている。貫通孔１２には、吸入管１３が取り付けられている。吸入管１３は、貫通孔１２を介して、円孔１１に通じている。また、シリンダ１０には、ボルト穴１４が形成されている。ボルト穴１４には、Ｚ軸方向を孔軸方向とする非貫通孔である。

シリンダ支持部材２０は、シリンダ１０が組み付けられている部材である。シリンダ支持部材２０は、密閉容器２１（容器）と、主軸受２２と、副軸受２３とを含む。

密閉容器２１は、シリンダ１０、主軸受２２及び副軸受２３を収納する容器であり、内部空間は、密閉された空間である。密閉容器２１には、シリンダ１０が収納された状態で固定されている。具体的には、シリンダ１０の外周面に設けられている３つの固定点Ｐ１～Ｐ３において、溶接又は熱かしめが施されることにより、密閉容器２１に、シリンダ１０が固定される。

主軸受２２は、クランクシャフト３０を回転可能に支持する。主軸受２２は、シリンダ１０の上側（＋Ｚ側）の面に配置され、３本のボルト２２ａによってシリンダ１０に締結されている。３本のボルト２２ａは、クランクシャフト３０の中心軸Ａ１回りに、等間隔に配置されている。

副軸受２３は、主軸受２２と共に、クランクシャフト３０を回転可能に支持する。副軸受２３は、シリンダ１０の下側（－Ｚ側）の面に配置され、３本のボルト２３ａによってシリンダ１０に締結されている。３本のボルト２２ａは、クランクシャフト３０の中心軸Ａ１回りに、等間隔に配置されている。

クランクシャフト３０は、図示しない駆動機構に回転可能に接続されている。クランクシャフト３０は、回転軸Ａ１回りに自転する主軸３１と、主軸３１から偏心して設けられている円柱状の偏心部３２とを有する。偏心部３２は、シリンダ１０の円孔１１内に配置されている。

ローリングピストン４０は、クランクシャフト３０の偏心部３２の外周面に固着されている。また、ローリングピストン４０は、偏心部３２と共に円孔１１内に配置されており、ローリングピストン４０の外周面が、円孔１１の内面に接している。ローリングピストン４０は、クランクシャフト３０の主軸３１の回転運動により、偏心部３２と共に揺動する。ローリングピストン４０の外周面は、円孔１１の内面に接している。

ベーン５０は、その先端が、スプリング５１の付勢力によって、ローリングピストン４０の外周面に押し付けられている部材である。ベーン５０は、ローリングピストン４０の揺動に伴って、矢印Ａ２に示す進退運動を行う。

シリンダ１０に主軸受２２と副軸受２３とが取り付けられることにより、シリンダ１０の円孔１１の内壁面と、主軸受２２の下側（－Ｚ側）の面と、副軸受２３の上側（＋Ｚ側）の面とによって、圧縮室６０が形成される。圧縮室６０は、半径Ｒの円孔形状に形成されている。圧縮室６０のＸＹ断面は真円に形成されている。ここで、本実施の形態では、真円度の公差域が５μｍ以下である場合の円を「真円」とし、公差域が５μｍより大きい場合の円を「非真円」とする。また、この圧縮室６０の内部には、ローリングピストン４０が配置される。

圧縮室６０には、ローリングピストン４０の揺動により圧縮される冷媒が封入されている。この圧縮室６０は、ローリングピストン４０及びベーン５０によって、低圧室６１と高圧室６２とに区画されている。低圧室６１は、その内部の冷媒の圧力が、高圧室６２の内部の冷媒の圧力よりも低く構成されている。

上述のように構成されたロータリ圧縮機１において、圧縮室６０の真円度が低い場合には、ローリングピストン４０と円孔１１とに微小な隙間ができ、高圧室６２の冷媒が、低圧室６１に漏れやすくなる。この結果、ロータリ圧縮機１の圧縮効率が低下する。このため、圧縮室６０の真円度は高いことが望ましい。圧縮効率の高いロータリ圧縮機１を得るためには、例えば、シリンダ１０の内径には、数ミクロンオーダーの高い真円精度が必要となる。シリンダ１０は、ロータリ圧縮機１に組み立てる際に、他部品から荷重を受けるため、組立て前の部品単体の時よりも変形する。具体的には、図３に示すように、シリンダ１０は、固定点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の位置において、溶接又は熱かしめに基づく第１の組付荷重Ｗｒを受けると共に、ボルト穴１４の位置において、ボルト２２ａ、２３ａの締結力に基づく第２の組付荷重Ｗａを受ける。第１の組付荷重Ｗｒは、シリンダ１０がシリンダ支持部材２０の密閉容器２１から受ける、円孔１１の径方向の荷重である。第２の組付荷重Ｗａは、シリンダ１０がシリンダ支持部材２０の主軸受２２及び副軸受２３から受ける、円孔１１の孔軸方向（Ｚ軸方向）の荷重である。これにより、シリンダ１０は、組立前の部品単体の時よりも変形し、円孔１１の形状が変化する。なお、出願時の特許請求の範囲の請求項１の「組付荷重Ｗ」は、第１の組付荷重Ｗｒ及び第２の組付荷重Ｗａを含むものである。

次に、ロータリ圧縮機１の製造方法に用いる加工装置１００を、図４及び図５を用いて説明する。

加工装置１００は、図４及び図５に示すように、シリンダ１０を加工するための固定具１１０と、シリンダ１０の円孔１１の内面を砥ぐことにより、その内径を調整する円孔調整設備１４０とを有する。

固定具１１０は、シリンダ１０を円孔１１の径方向に固定するチャック機構１２０と、シリンダ１０を円孔１１の円軸方向（Ｚ軸方向）に固定する固定機構１３０とを有する。

チャック機構１２０は、シリンダ１０が密閉容器２１から受ける第１の組付荷重Ｗｒに対して近似の第１の固定力Ｗｒ_２をシリンダ１０に加えつつ、シリンダ１０を固定するためのものである。ここで、第１の固定力Ｗｒ_２は、第１の組付荷重Ｗｒの±３０％の範囲内にある。したがって、具体的には、チャック機構１２０は、第１の組付荷重Ｗｒに対して下記式１－１を満たす第１の固定力Ｗｒ_２をシリンダ１０に加えつつ、シリンダ１０を固定する。このチャック機構１２０は、シリンダ１０を縮径方向に押さえることにより固定するチャック爪１２１と、チャック爪１２１を縮径方向に移動可能に支持する支持部１２２と、固定されているシリンダ１０をＺ軸周りに回転させる回転機構１２３とを有する。また、チャック機構１２０は、シリンダ１０の固定点Ｐ１～Ｐ３の数に合わせて、３本のチャック爪１２１を有している。なお、本実施の形態では、チャック機構１２０は、３本のチャック爪１２１を有している。しかしながら、これに限られず、チャック機構１２０は、３本以外の本数のチャック爪１２１を有していてもよい。さらには、シリンダ１０を確実に固定できる観点から、チャック機構１２０は、３の倍数の本数（例えば、６本）のチャック爪１２１を有していることが好ましい。
Ｗｒ×０．７０≦Ｗｒ_２≦Ｗｒ×１．３０・・・（式１－１）
また、本実施の形態では、第１の固定力Ｗｒ_２は、第１の組付荷重Ｗｒの±３０％の範囲内にあるが、好ましくは、第１の組付荷重Ｗｒの±１５％の範囲内である。この場合、チャック機構１２０は、第１の組付荷重Ｗｒに対して下記式２－１を満たす第１の固定力Ｗｒ_２をシリンダ１０に加えつつ、シリンダ１０を固定する。
Ｗｒ×０．８５≦Ｗｒ_２≦Ｗｒ×１．１５・・・（式２－１）

固定機構１３０は、シリンダ１０が主軸受２２及び副軸受２３から受ける第２の組付荷重Ｗａに対して近似の第２の固定力Ｗａ_２をシリンダ１０に加えつつ、シリンダ１０を固定するためのものである。ここで、第２の固定力Ｗａ_２は、第２の組付荷重Ｗａの±３０％の範囲内にある。したがって、具体的には、固定機構１３０は、第２の組付荷重Ｗａに対して下記式１－２を満たす第２の固定力Ｗａ_２をシリンダ１０に加えつつ、シリンダ１０を固定する。この固定機構１３０は、２つの固定用リング１３１ａ、１３１ｂ及び６本の固定用ボルト１３２を有する。固定用リング１３１ａ、１３１ｂには、固定用ボルト１３２が貫通する貫通孔が形成されている。固定用リング１３１ａは、シリンダ１０の＋Ｚ側の面に配置され、固定用リング１３１ｂは、シリンダ１０の－Ｚ側の面に配置される。固定用ボルト１３２は、固定用リング１３１ａ、１３１ｂの貫通孔に挿入されて、シリンダ１０のボルト穴１４に螺合される。なお、出願時の特許請求の範囲の請求項１の「固定力Ｗ_２」は、第１の固定力Ｗｒ_２及び第２の固定力Ｗａ_２を含むものである。
Ｗａ×０．７０≦Ｗａ_２≦Ｗａ×１．３０・・・（式１－２）
また、本実施の形態では、第２の固定力Ｗａ_２は、第２の組付荷重Ｗａの±３０％の範囲内にあるが、より好ましくは、第２の組付荷重Ｗａの±１５％の範囲内である。この場合、チャック機構１２０は、第２の組付荷重Ｗａに対して下記式２－２を満たす第２の固定力Ｗａ_２をシリンダ１０に加えつつ、シリンダ１０を固定する。
Ｗａ×０．８５≦Ｗａ_２≦Ｗａ×１．１５・・・（式２－２）

チャック機構１２０及び固定機構１３０は、図４及び図５に示すように、シリンダ１０に加える第１の固定力Ｗｒ_２及び第２の固定力Ｗａ_２は、図示しない圧力センサによって管理されている。なお、本実施の形態では、第１の固定力Ｗｒ_２及び第２の固定力Ｗａ_２をシリンダ１０に加える方法として、チャック機構１２０及び固定機構１３０を用いて説明したが、これに限られず、他の方法、設備であってもよい。

円孔調整設備１４０は、軸付砥石１４１と、回転機構１４２と、駆動機構１４３、１４４とを有する。軸付砥石１４１は、自転することによりシリンダ１０の円孔１１の内面を砥ぐための工具である。回転機構１４２は、軸付砥石１４１と共に回転する回転軸１４２ａを有する。駆動機構１４３は、回転機構１４２を、軸付砥石１４１と共に、矢印Ａ３に示すように円孔１１の孔軸方向（Ｚ軸方向）に進退運動させる。駆動機構１４４は、回転機構１４２を、軸付砥石１４１と共に、矢印Ａ４に示すように円孔１１の孔軸方向に直交する方向（ＸＹ平面に平行な方向）に移動させる。なお、円孔１１の内面の加工に旋盤加工用のチップなど、回転を不要とする工具を使用する場合には、回転機構１４２を不要とすることができる。また、円孔１１の内面の加工用の工具もしくは工具を取り付けるホルダに加工する径を微調整する機構を設ければ、駆動機構１４４を不要とすることができる。以上のような加工装置１００を用いれば、複雑な制御を必要としないため、ミスが少なく安定したシリンダ１０の円孔１１の内径調整加工を行うことができる。

次に、ロータリ圧縮機１の製造方法について、図１、図４～図８を用いて説明する。

（クランプ工程）
先ず、作業者は、図４及び図５で示す加工装置１００の固定具１１０を用いて、シリンダ１０を固定具１１０のチャック機構１２０及び固定機構１３０でクランプする（図６のステップＳ１）。このとき、図７及び図８に示すように、作業者は、シリンダ支持部材２０からシリンダ１０に加えられる第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａに対して式１－１、式１－２を満たす第１の固定力Ｗｒ_２及び第２の固定力Ｗａ_２がシリンダ１０に加わった状態で、シリンダ１０を固定具１１０のチャック機構１２０及び固定機構１３０でクランプする。シリンダ１０の円孔１１は、第１、第２の固定力Ｗｒ_２、Ｗａ_２により弾性変形する。なお、シリンダ支持部材２０からシリンダ１０に加えられる第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａについては、予め計測しておく。

（円孔処理工程）
続いて、作業者は、固定具１１０に固定されているシリンダ１０の円孔１１の内面を、軸付砥石１４１で削り、円孔１１の内径を調整する（図６のステップＳ２）。例えば、円孔処理工程は以下のように行う。図４に示す回転機構１２３によってシリンダ１０を回転させる。そして、軸付砥石１４１を回転機構１４２によって回転させ、駆動機構１４３によって駆動させることによって、シリンダ１０の円孔１１の内部に軸付砥石１４１を進入させる。そして、駆動機構１４４によって駆動することで、軸付砥石１４１をシリンダ１０の円孔１１内の加工位置に移動させる。そして、駆動機構１４３によってＺ軸方向に進退させながら加工することによって、シリンダ１０の円孔１１の内面の仕上げ加工を行う。このとき、真円加工用のＮＣプログラムに基づいて、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面が真円となるように加工するようにしてもよい。具体的には、シリンダ１０の円孔１１の内径の公差域が５μｍ以下とするように調整する。

（アンクランプ工程（取外し工程））
続いて、作業者は、シリンダ１０を固定具１１０から取り外すことで、シリンダ１０に加わっている第１の固定力Ｗｒ_２及び第２の固定力Ｗａ_２を解除する（図６のステップＳ３）。第１、第２の固定力Ｗｒ_２、Ｗａ_２が解除されることにより、シリンダ１０の円孔１１は、弾性回復する。この結果、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面は非真円となる。図９に第１、第２の固定力Ｗｒ_２、Ｗａ_２を解除したときのシリンダ１０の円孔１１の実測データを示す。実測データは、真円度測定機により測定されたものである。また、実測データの円孔１１の内径は４０ｍｍである。図９に示すように、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面の公差域が５μｍより大きくなり、真円度が低下している。即ち、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面は、非真円となっている。

（組付工程）
続いて、作業者は、シリンダ１０に、シリンダ支持部材２０等（詳しくは、シリンダ支持部材２０、クランクシャフト３０、ローリングピストン４０及びベーン５０）を組み付ける（図６のステップＳ４）。このとき、シリンダ１０に第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａが加わるように、シリンダ１０にシリンダ支持部材２０の密閉容器２１、主軸受２２及び副軸受２３を組み付ける。第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａは、第１、第２の固定力Ｗｒ_２、Ｗａ_２に近似の値であるため、密閉容器２１、主軸受２２及び副軸受２３を組み付けることによって、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面は、再び真円となる（図６のステップＳ５）。図１０に第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａを加えたときのシリンダ１０の円孔１１の実測データを示す。実測データは、真円度測定機により測定されたものである。また、実測データの円孔１１の内径は４０ｍｍである。図１０に示すように、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面の公差域が５μｍ以下となり、真円度が高くなっている。即ち、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面は、真円となっている。

以上により、図１に示すロータリ圧縮機１が完成する。

以上、説明したように、本実施の形態においては、ロータリ圧縮機１のシリンダ支持部材２０からシリンダ１０に加えられる組付荷重Ｗ（第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａ）に対して式１（式１－１、式１－２）を満たす固定力Ｗ_２（第１、第２の固定力Ｗｒ_２、Ｗａ_２）を加えた状態で、シリンダ１０の円孔１１の内径を調整する。即ち、組付荷重Ｗに近似の固定力Ｗ_２を加えた状態で、シリンダ１０の円孔１１の内径を調整する。これにより、実際の組付条件下に近似した条件で、シリンダ１０の円孔１１の内径を調整している。このため、ロータリ圧縮機１を組み立てる際に、シリンダ１０の円孔１１の内径の真円度を確保できる。結果として、圧縮室６０において圧縮される冷媒の漏れを抑制することができる。
Ｗ×０．７０≦Ｗ_２≦Ｗ×１．３０・・・（式１）

図１１は、シリンダ１０が変形しないように、第１、第２の固定力Ｗｒ_２、Ｗａ_２をできるだけ小さくした状態で、シリンダ１０を固定具１１０でクランプして、円孔１１の内径を調整した場合のシリンダ１０の円孔１１の実測データを示す。図１１は、本実施の形態での図９の実測データと比較するための図である。この実測データは、真円度測定機により測定されたものである。また、実測データの円孔１１の内径は４０ｍｍである。この場合においても、真円加工用のＮＣプログラムに基づいて、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面が真円となるように加工している。このため、シリンダ１０を固定具１１０から取り外しても、シリンダ１０の円孔１１の弾性回復量は小さい。この結果、図１１に示すように、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面は、非真円にまで変形せずに、真円のまま維持されている。このシリンダ１０をシリンダ支持部材２０に組み付けると、シリンダ１０に第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａが加わることから、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面は、非真円に変形する。これにより、シリンダ１０の円孔１１の真円度を確保できず、結果として、圧縮室６０において圧縮される冷媒の漏れが生じやすくなる。

これに対して、本実施の形態では、図１１の比較例に係るものに比べて、ロータリ圧縮機１の組立後のシリンダ１０の内径の真円度を、４０％程度、改善でき、冷媒の漏れに起因した圧縮効率の低下が小さいロータリ圧縮機１を提供することができる。

次に、組付荷重Ｗに対する固定力Ｗ_２の近似の範囲を、組付荷重Ｗの±３０％の範囲内とした根拠について説明する。組付荷重Ｗと固定力Ｗ_２とは同一であることが望ましいが、完全に同一とすることは技術的に困難である。このため、本実施の形態では、クランプ工程において、組付荷重Ｗの±３０％の範囲内の固定力Ｗ_２をシリンダ１０に加えつつ、シリンダ１０を固定している。

図１２は、固定力Ｗ_２と組付荷重Ｗとの比Ｗ_２／Ｗと、真円度Ｃ（μｍ）との関係を示すグラフであり、実際の測定結果である。本結果では、図１２に示すように、組付荷重Ｗとの比Ｗ_２／Ｗが「１」であるときは、真円度Ｃ_１は、およそ２．８６μｍである。そして、組付荷重との比Ｗ_２／Ｗが「１」であれば、真円度Ｃ_１（＝２．８６μｍ）が最も小さくなる。即ち、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面が、最も真円に近くなる。また、組付荷重Ｗとの比Ｗ_２／Ｗが「１」よりも大きくなる程、又は小さくなる程、真円度Ｃが大きくなる。即ち、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面は、非真円になる。

図１３は、固定力Ｗ_２と組付荷重Ｗとの比Ｗ_２／Ｗと、真円度の改善効果Ｅとの関係を示すグラフである。図１３の真円度の改善効果Ｅは、組付荷重Ｗとの比Ｗ_２／Ｗが「１」である場合の真円度改善量Ｌ_１（＝２．３６μｍ）に対する、真円度改善量Ｌ（μｍ）の大きさを表している（下記式３）。例えば、改善効果Ｅが０．８である場合は、真円度改善量Ｌは、１．８８８μｍ（＝０．８×２．３６μｍ）となり、この場合、真円度Ｃが、１．８８８μｍ改善されたことを表している。また、例えば、改善効果Ｅが－０．１である場合は、真円度改善量Ｌは、－０．２３６μｍ（＝（－０．１）×２．３６μｍ）となり、真円度Ｃが、０．２３６μｍ悪化したことを表している。
Ｅ＝Ｌ／Ｌ_１＝Ｌ／２．３６・・・（式３）
（ただし、Ｌ＝Ｃ_０－Ｃ、Ｌ_１＝Ｃ_０－Ｃ_１＝５．２２－２．８６＝２．３６μｍ、Ｃ_０は、組付荷重Ｗとの比Ｗ_２／Ｗが「０」であるときの真円度。）

本実施の形態では、改善効果Ｅが０．８以上である場合を、真円度が改善されたものとしている。改善効果Ｅが０．８以上である場合は、図１３により、組付荷重Ｗとの比Ｗ_２／Ｗが０．７以上１．３以下と導きだせるため、上記式１を導くことができる。

なお、本実施の形態では、改善効果Ｅが０．８以上である場合を、真円度が改善されたものとしているが、より好ましくは、改善効果Ｅは、０．９以上である。この場合、ロータリ圧縮機１のシリンダ支持部材２０からシリンダ１０に加えられる組付荷重Ｗに対して下記式２を満たす固定力Ｗ_２を加えた状態で、シリンダ１０の円孔１１の内径を調整する。
Ｗ×０．８５≦Ｗ_２≦Ｗ×１．１５・・・（式２）

以上、本発明の実施の形態１について説明したが、本発明は上記実施の形態１によって限定されるものではない。

例えば、本実施の形態１においては、クランプ工程において、第１の固定力Ｗｒ_２及び第２の固定力Ｗａ_２がシリンダ１０に加わった状態で、シリンダ１０を固定具１１０でクランプしている。しかしながら、これに限られない。シリンダ支持部材２０からシリンダ１０に加えられる組付荷重Ｗが、第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａのうちのいずれか一つである場合は、第１の固定力Ｗｒ_２及び第２の固定力Ｗａ_２のうちのいずれか一つがシリンダ１０に加わった状態で、シリンダ１０をクランプするようにしてもよい。

また、本実施の形態１においては、クランプ工程において、径方向の第１の固定力Ｗｒ_２及びＺ軸方向の第２の固定力Ｗａ_２がシリンダ１０に加わった状態で、シリンダ１０を固定具１１０でクランプしている。しかしながら、これに限られない。シリンダ支持部材２０からシリンダ１０に加えられる組付荷重Ｗが、径方向、Ｚ軸方向以外の方向の第３の組付荷重Ｗｂを含む場合は、第３の組付荷重Ｗｂに対して±３０％の範囲内にある径方向、Ｚ軸方向以外の方向の第３の固定力Ｗｂ_２がシリンダ１０に加わった状態で、シリンダ１０をクランプするようにしてもよい。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、クランプ工程において、作業者は、シリンダ支持部材２０からシリンダ１０に加えられる第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａに近似の第１の固定力Ｗｒ_２及び第２の固定力Ｗａ_２がシリンダ１０に加わった状態で、シリンダ１０を固定具１１０でクランプしている。しかしながら、これに限られない。以下、クランプ工程において、シリンダ１０が変形しない程度に小さい第１、第２の固定力Ｗｒ_２、Ｗａ_２を加える実施の形態２に係るロータリ圧縮機２の製造方法について、図４、図５、図１４を用いて説明する。なお、上記実施の形態１と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

（クランプ工程）
先ず、作業者は、図４及び図５で示す加工装置１００の固定具１１０を用いて、シリンダ１０を固定具１１０のチャック機構１２０及び固定機構１３０でクランプする（図１４のステップＳ１）。このとき、作業者は、シリンダ１０を非変形状態に維持した状態で、シリンダ１０を固定具１１０のチャック機構１２０及び固定機構１３０でクランプする。即ち、第１の固定力Ｗｒ_２及び第２の固定力Ｗａ_２をできるだけ小さくした状態で、シリンダ１０を固定具１１０のチャック機構１２０及び固定機構１３０でクランプする。この場合、第１、第２の固定力Ｗｒ_２、Ｗａ_２が小さいため、クランプ後にシリンダ１０の円孔１１に生ずる弾性変形は非常に小さい。

（円孔処理工程）
続いて、固定具１１０に固定されているシリンダ１０の円孔１１の内面を、軸付砥石１４１で削り、円孔１１の内径を調整する（図１４のステップＳ２）。このとき、シリンダ支持部材２０からシリンダ１０に加えられる第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａによる変形後のシリンダ１０の円孔１１が真円となるように形状を算出して、算出された変形後のシリンダ１０の円孔１１の形状に基づいて、円孔１１の内面の削る量及び位置を決定し、円孔１１の内面を削る。なお、実施の形態２の円孔処理工程は、作業者が行ってもよいし、加工装置１００のＣＰＵが、ＮＣプログラムに基づいて行ってもよい。

（アンクランプ工程（取外し工程））
続いて、作業者は、シリンダ１０を固定具１１０から取り外す（図１４のステップＳ３）。第１、第２の固定力Ｗｒ_２、Ｗａ_２が十分に小さいため、第１、第２の固定力Ｗｒ_２、Ｗａ_２からシリンダ１０が開放されても、円孔１１の弾性回復量は小さい。この結果、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面は非真円となる。

（組付工程）
続いて、作業者は、シリンダ１０に、シリンダ支持部材２０等（詳しくは、シリンダ支持部材２０、クランクシャフト３０、ローリングピストン４０及びベーン５０）を組み付ける（図１４のステップＳ４）。このとき、シリンダ１０に第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａが加わるように、シリンダ１０にシリンダ支持部材２０の密閉容器２１、主軸受２２及び副軸受２３を組み付ける。円孔処理工程において、第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａによる変形後のシリンダ１０の円孔１１が真円となるように形状を予測して、シリンダ１０の円孔１１の内面を削っているため、密閉容器２１、主軸受２２及び副軸受２３を組み付けることによって、シリンダ１０の円孔１１のＸＹ断面は、真円となる（図１４のステップＳ５）。

以上により、ロータリ圧縮機２が完成する。

本実施の形態２においても、ロータリ圧縮機２を組み立てる際に、シリンダ１０の円孔１１の内径の真円度を確保できる。結果として、圧縮室６０において圧縮される冷媒の漏れを抑制することができる。

実施の形態３．
上記実施の形態１では、ロータリ圧縮機１の製造において、図４に示す固定具１１０と円孔調整設備１４０とを有する加工装置１００を用いた。しかしながら、これに限られない。以下、別の形状の固定具１１０Ａを有する加工装置１００の例について図１５を用いて説明する。なお、上記実施の形態１と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

図１５に示すように、固定具１１０Ａは、チャック機構１２０と、ジグベース１５０（ベース）とを有する。固定具１１０Ａは、固定機構１３０を有さない点で、実施の形態１に係る固定具１１０と相違する。

ジグベース１５０は、チャック機構１２０のチャック爪１２１に固定されている。ジグベース１５０には、外周面クランプ用の第１ボルト１５１が取り付けられており、この第１ボルト１５１によって円孔１１の径方向に第１の組付荷重Ｗｒをシリンダ１０に加えることができる。また、このジグベース１５０には、軸方向固定用の第２ボルト１５２が取り付けられており、この第２ボルト１５２によって円孔１１のＺ軸方向に第２の組付荷重Ｗａをシリンダ１０に加えることができる。なお、本実施の形態３では、特許請求の範囲の「チャック機構」は、チャック機構１２０に相当するのではなく、第１ボルト１５１を有するボルト締結構造部分に相当する。特許請求の範囲の「固定機構」は、第２ボルト１５２を有するボルト締結構造部分に相当する。

本実施の形態３においては、第１、第２の組付荷重Ｗｒ、Ｗａの調整を容易にすることができ、ロータリ圧縮機１の製造のサイクルタイムを低減することができる。ひいては、ロータリ圧縮機１の生産性を向上させることができる。また、シリンダ１０をクランプした時のシリンダ１０の内径を形状測定機等によって測定することも可能となるため、荷重センサやボルトの締め付けトルクによって管理するよりも高精度に変形させることができる。

実施の形態４．
上記実施の形態１では、図１に示すように、ロータリ圧縮機１は、一つのシリンダ１０を有している。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、図１６に示すように、二つのシリンダ１０を有するツインロータリ圧縮機に適用することも可能である。以下、ツインロータリ圧縮機タイプのロータリ圧縮機３について説明する。なお、上記実施の形態１と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

ロータリ圧縮機３は、上側（＋Ｚ側）のシリンダ１０－１及び下側（－Ｚ側）のシリンダ１０－２と、二つの偏心部３２を有するクランクシャフト３０と、二つのローリングピストン４０と、シリンダ１０－１とシリンダ１０－２の間に設けられた中間仕切り板７０と、を備える。

中間仕切り板７０は、シリンダ１０－１により形成される圧縮室６０－１と、シリンダ１０－２により形成される圧縮室６０－２とに区画する役割を有している。圧縮室６０－１と圧縮室６０－２とには、それぞれに取り付けられた吸入管１３－１、１３－２によって冷媒が供給される。主軸受２２、シリンダ１０－１、１０－２、中間仕切り板７０、副軸受２３は、ボルト２２ａによって一体に組立てられている。そして、密閉容器２１と、シリンダ１０－１とは、固定点Ｐ１～Ｐ３において、溶接や熱かしめといった方法で固定されている。なお、実施の形態４では、密閉容器２１はシリンダ１０－１に固定されているが、シリンダ１０－２で固定されていてもよい。

組み立てられたシリンダ１０－１は、密閉容器２１との固定の際に生じる径方向の第１の組付荷重Ｗｒと、ボルト２２ａによって組み立てられる際に生じるＺ軸方向の第２の組付荷重Ｗａとによって変形している。

一方で、組み立てられたシリンダ１０－２は、ボルト２２ａによって組み立てられる際に生じるＺ軸方向の第２の組付荷重Ｗａのみによって変形している。したがって、部品加工工程において、組立時にかかる荷重と同等の荷重を加えて、クランプして加工する場合、シリンダ１０－１の加工においては、第１の組付荷重Ｗｒ及び第２の組付荷重Ｗａを加えて真円加工すればよく、シリンダ１０－２の加工においては、第２の組付荷重Ｗａのみを加えて真円加工すればよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

１，２，３：ロータリ圧縮機、１０，１０－１，１０－２：シリンダ、１１：円孔、１２：貫通孔、１３，１３－１，１３－２：吸入管、１４：ボルト穴、２０：シリンダ支持部材、２１：密閉容器（容器）、２２：主軸受、２２ａ：ボルト、２３：副軸受、２３ａ：ボルト、３０：クランクシャフト、３１：主軸、３２：偏心部、４０：ローリングピストン、５０：ベーン、５１：スプリング、６０，６０－１，６０－２：圧縮室、６１：低圧室、６２：高圧室、７０：中間仕切り板、１００：加工装置、１１０，１１０Ａ：固定具、１２０：チャック機構、１２１：チャック爪、１２２：支持部、１２３：回転機構、１３０：固定機構、１３１ａ，１３１ｂ：固定用リング、１３２：固定用ボルト、１４０：円孔調整設備、１４１：軸付砥石、１４２：回転機構、１４２ａ：回転軸、１４３，１４４：駆動機構、１５０：ジグベース（ベース）、１５１：第１ボルト、１５２：第２ボルト、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３：固定点、Ｒ：半径、Ｗ：組付荷重、Ｗｒ：第１の組付荷重、Ｗａ：第２の組付荷重、Ｗｂ：第３の組付荷重、Ｗ_２：固定力、Ｗｒ_２：第１の固定力、Ｗａ_２：第２の固定力、Ｗｂ_２：第３の固定力、Ｃ：真円度、Ｌ：真円度改善量、Ｅ：真円度の改善効果。

Claims

円孔が貫通されているシリンダと、前記シリンダが組み付けられているシリンダ支持部材と、を備えるロータリ圧縮機の製造方法であって、
前記シリンダ支持部材から前記シリンダに加えられる組付荷重Ｗに対して式１を満たす固定力Ｗ２が前記シリンダに加わった状態で、前記シリンダを固定具でクランプするクランプ工程と、
前記固定具に固定されている前記シリンダの前記円孔の内面を削り、前記円孔の内径を調整する円孔処理工程と、
を含み、
前記シリンダ支持部材は、前記シリンダの前記円孔の径方向に第１の組付荷重が加わった状態で、前記シリンダを支持しつつ収容する容器を有し、
前記固定具は、前記シリンダを前記径方向に固定するチャック機構を有し、
前記クランプ工程は、前記チャック機構が、前記シリンダに対して前記径方向に第１の固定力が加わった状態で、前記シリンダを固定することを含む、ロータリ圧縮機の製造方法。
Ｗ×０．７０≦Ｗ_２≦Ｗ×１．３０・・・（式１）
前記シリンダ支持部材は、前記シリンダの前記円孔の孔軸方向に第２の組付荷重が加わった状態で、前記シリンダを支持する軸受を有し、
前記固定具は、前記シリンダに対して前記孔軸方向に第２の固定力が加わった状態で、前記シリンダを固定する固定機構を有し、
前記クランプ工程は、前記固定機構が、前記シリンダに対して前記孔軸方向に第２の固定力が加わった状態で、前記シリンダを固定することを含む、
請求項１に記載のロータリ圧縮機の製造方法。
前記シリンダを前記固定具から取り外すことで、前記シリンダに加わっている前記固定力を解除する取外し工程と、
前記シリンダに前記組付荷重によって前記シリンダ支持部材を組み付ける組付工程と、
を含む、請求項１又は２に記載のロータリ圧縮機の製造方法。
請求項１から３のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機の製造方法に用いる加工装置であって、
前記シリンダをクランプする前記固定具を備え、
前記固定具は、
前記シリンダを前記円孔の径方向に固定するチャック機構と、
前記シリンダを前記円孔の孔軸方向に固定する固定機構と、
を有する、加工装置。
前記チャック機構は、前記シリンダを前記径方向に押さえるチャック爪を有し、
前記固定機構は、固定用リングと、前記シリンダを前記固定用リングに締結する固定用ボルトと、を有する、請求項４に記載の加工装置。
前記チャック機構は、前記シリンダを前記径方向に押さえる第１ボルトを有し、
前記固定機構は、ベースと、前記シリンダを前記ベースに締結する第２ボルトと、を有する、請求項４に記載の加工装置。