(57)【要約】【課題】部品点数を増やすことなく溶接作業中の容器の熱膨張による容器に内蔵する固定子や軸受け部の位置ずれを防止できる回転式流体機械の製造方法を提供する。【解決手段】円筒胴部１１内に固定鉄心１３、主軸５に固定された回転子１５、主軸を回転自在に支持する主軸受け部６及び副軸受け部７を焼き嵌めにて装着後、圧縮機部２０を組み込む。円筒胴部１１と主軸受け部６とが嵌合する嵌合部１１ｃの外側に、リング状治具３０のリング部３１を位置させ、押圧ボルト３２を回して円筒胴部１１を押圧する。この状態で、円筒胴部１１と鏡板８とを気密に溶接する。溶接作業中に円筒胴部１１は温度上昇により熱膨張するが、径方向の膨張を押圧ボルト３２により制限して内蔵する固定子や軸受け部の締め代が解放されないようにし、固定子や軸受け部の位置ずれや位置ずれによる性能低下を防止する。円筒胴部１１と台板付鏡板９を溶接するときも同様に行う。【選択図】図１
2010019201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の工程を備えた回転式流体機械の製造方法。
１．筒状胴部内に電動機の固定子を上記筒状胴部と締まり嵌め状態で収容する固定子収容工程。
２．電動機の回転子を固定子と組み合わせるとともに上記回転子の回転軸を回転自在に支持する第１及び第２の軸受け部を上記筒状胴部内に装着し上記筒状胴部と締まり嵌め状態にて嵌合させる回転子及び軸受け部収容工程。
３．上記筒状胴部内に回転式流体機械部を収納し上記回転子と結合する流体機械部組み込み工程。
４．次の第１及び第２の溶接工程の少なくとも一方を有する容器形成工程。
ア．環状部とこの環状部に上記環状部の径方向に移動可能に設けられた熱膨張制限部材とを有するリング状治具を、上記筒状胴部が上記第１の軸受け部と嵌合する部分の近傍の外側に上記環状部が位置するようにして配置する治具配置工程と、上記熱膨張制限部材を上記筒状胴部の径方向に移動させて上記筒状胴部に当接させまたは上記筒状胴部を押圧する熱膨張制限部材移動工程と、上記筒状胴部の上記第１の軸受け部側の端部に第１の蓋体を溶接する第１の蓋体溶接工程とを有する第１の溶接工程。
イ．上記リング状治具を、上記筒状胴部が上記第２の軸受け部と嵌合する部分の近傍の外側に上記環状部が位置するようにして配置する治具配置工程と、上記熱膨張制限部材を上記筒状胴部の径方向に移動させて上記筒状胴部に当接させまたは上記筒状胴部を押圧する熱膨張制限部材移動工程と、上記筒状胴部の上記第２の軸受け部側の端部に第２の蓋体を溶接する第２の蓋体溶接工程とを有する第２の溶接工程。
【請求項２】
上記固定子収容工程及び上記軸受け部収容工程は、上記筒状胴部を加熱して熱膨張させた状態で上記固定子及び上記各軸受け部を挿入した後上記筒状胴部を冷却して締まり嵌め状態にて嵌合するようにする焼き嵌め工程を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の回転式流体機械の製造方法。
【請求項３】
上記固定子収容工程及び上記軸受け部収容工程は、上記筒状胴部内に上記固定子及び上記各軸受け部を圧入して締まり嵌め状態にて嵌合するようにする圧入工程を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の回転式流体機械の製造方法。
【請求項４】
上記第１または第２の溶接工程は、上記リング状治具が上記熱膨張制限部材が上記リング状部材に上記リング状部材の径方向に移動可能に螺合されたボルトとされるとともにこのボルトの先端部に上記ボルトが回転しても上記ボルトとともに回転しないようにして設けられた介挿部材を有するものとされ、上記ボルトを回転させてかつ上記介挿部材が回転しない様にして上記介挿部材を上記筒状胴部に当接させるあるいは上記介挿部材を介して上記筒状胴部を押圧するものであることを特徴とする請求項１に記載の回転式流体機械の製造方法。
【請求項５】
上記第１または第２の軸受け部は径方向に突出する複数の突設部を有するものであり、
上記軸受け部収容工程は、上記筒状胴部内に上記第１及び第２の軸受け部を上記筒状胴部と上記第１または第２の軸受け部の上記複数の突設部とが締まり嵌め状態にて嵌合するようにして収容するものであり、
上記第１または第２の溶接工程の上記熱膨張制限部材移動工程は、上記リング状治具の上記熱膨張制限部材を上記筒状胴部と上記複数の突設部との嵌合部に当接させるあるいは上記熱膨張制限部材にて上記筒状胴部と上記複数の突設部との嵌合部を押圧するものであることを特徴とする請求項１に記載の回転式流体機械の製造方法。
【請求項６】
上記第１または第２の軸受け部は径方向に突出する複数の突設部を有するものであり、
上記軸受け部収容工程は、上記筒状胴部内に上記第１及び第２の軸受け部を上記筒状胴部と上記第１または第２の軸受け部の上記複数の突設部とが締まり嵌め状態にて嵌合するようにして収容するものであり、
上記第１または第２の溶接工程は、上記リング状治具の上記熱膨張制限部材を上記筒状胴部と上記複数の突設部との嵌合部の中間部に当接させるあるいは上記熱膨張制限部材にて上記筒状胴部と上記複数の突設部との嵌合部の中間部を押圧するものであることを特徴とする請求項１に記載の回転式流体機械の製造方法。
【請求項７】
上記第１及び第２の軸受け部は径方向に突出する複数の突設部を有するものであり、
上記軸受け部収容工程は、上記筒状胴部内に上記第１及び第２の軸受け部を上記筒状胴部と上記第１及び第２の軸受け部の上記複数の突設部とが締まり嵌め状態にて嵌合するようにして収容するものであり、
上記第１または第２の溶接工程は、上記リング状治具の上記熱膨張制限部材を上記筒状胴部と上記複数の突設部との嵌合部の近傍に当接させるあるいは上記熱膨張制限部材にて上記筒状胴部と上記複数の突設部との嵌合部の近傍を押圧するものであることを特徴とする請求項１に記載の回転式流体機械の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転式流体機械の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転式流体機械としての圧縮機においては、モータケースに収容されたモータの固定子を固定する場合、モータケースの外側よりモータケースの外径よりも小さい内径を持つ鉄製のリングを取付けることにより、モータケースは中心部へ向かって押し付けられ、温度上昇したときに熱膨張係数の違いがあっても、モータケースと固定子は強固に固定されるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６４８０２号公報（段落番号００２０及び図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の圧縮機は以上のように構成され、このような構造では、鏡板と容器の円周溶接等の容器が加熱される工程において、鉄製のリングで容器（モータケース）を全周押し付けるため、容器や容器内部の電動機部の固定子や軸受け部に過大な力が加わり固定子や軸受け部に歪みが残り、圧縮機の性能が低下するという問題点があった。さらに、鉄製のリングを容器に取付けるため、部品点数が増え、圧縮機の価格が高くなるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、部品点数を増やすことなく溶接作業中の容器の熱膨張による内蔵部品である電動機部の固定子や軸受け部の位置ずれや位置ずれによる性能低下を防止でき、また内蔵する電動機部の固定子や軸受け部に与える歪みを低減できる回転式流体機械の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る回転式流体機械の製造方法においては、次の工程を備えたものである。
１．筒状胴部内に電動機の固定子を筒状胴部と締まり嵌め状態で収容する固定子収容工程。
２．電動機の回転子を固定子と組み合わせるとともに回転子の回転軸を回転自在に支持する第１及び第２の軸受け部を筒状胴部内に装着し筒状胴部と締まり嵌め状態にて嵌合させる回転子及び軸受け部収容工程。
３．筒状胴部内に回転式流体機械部を収納し回転子と結合する流体機械部組み込み工程。
４．次の第１及び第２の溶接工程の少なくとも一方を有する容器形成工程。
ア．環状部とこの環状部に環状部の径方向に移動可能に設けられた熱膨張制限部材とを有するリング状治具を、筒状胴部が第１の軸受け部と嵌合する部分の近傍の外側に環状部が位置するようにして配置する治具配置工程と、熱膨張制限部材を筒状胴部の径方向に移動させて筒状胴部に当接させまたは筒状胴部を押圧する熱膨張制限部材移動工程と、筒状胴部の第１の軸受け部側の端部に第１の蓋体を溶接する第１の蓋体溶接工程とを有する第１の溶接工程。
イ．リング状治具を、筒状胴部が第２の軸受け部と嵌合する部分の近傍の外側に環状部が位置するようにして配置する治具配置工程と、熱膨張制限部材を筒状胴部の径方向に移動させて筒状胴部に当接させまたは筒状胴部を押圧する熱膨張制限部材移動工程と、筒状胴部の第２の軸受け部側の端部に第２の蓋体を溶接する第２の蓋体溶接工程とを有する第２の溶接工程。
【発明の効果】
【０００６】
この発明に係る回転式流体機械の製造方法においては、次の工程を備えたものである。
１．筒状胴部内に電動機の固定子を筒状胴部と締まり嵌め状態で収容する固定子収容工程。
２．電動機の回転子を固定子と組み合わせるとともに回転子の回転軸を回転自在に支持する第１及び第２の軸受け部を筒状胴部内に装着し筒状胴部と締まり嵌め状態にて嵌合させる回転子及び軸受け部収容工程。
３．筒状胴部内に回転式流体機械部を収納し回転子と結合する流体機械部組み込み工程。
４．次の第１及び第２の溶接工程の少なくとも一方を有する容器形成工程。
ア．環状部とこの環状部に環状部の径方向に移動可能に設けられた熱膨張制限部材とを有するリング状治具を、筒状胴部が第１の軸受け部と嵌合する部分の近傍の外側に環状部が位置するようにして配置する治具配置工程と、熱膨張制限部材を筒状胴部の径方向に移動させて筒状胴部に当接させまたは筒状胴部を押圧する熱膨張制限部材移動工程と、筒状胴部の第１の軸受け部側の端部に第１の蓋体を溶接する第１の蓋体溶接工程とを有する第１の溶接工程。
イ．リング状治具を、筒状胴部が第２の軸受け部と嵌合する部分の近傍の外側に環状部が位置するようにして配置する治具配置工程と、熱膨張制限部材を筒状胴部の径方向に移動させて筒状胴部に当接させまたは筒状胴部を押圧する熱膨張制限部材移動工程と、筒状胴部の第２の軸受け部側の端部に第２の蓋体を溶接する第２の蓋体溶接工程とを有する第２の溶接工程。
従って、次に述べるような効果を奏する。
すなわち、部品点数を増やすことなく溶接作業中の容器の熱膨張による内蔵部品である電動機部の固定子や軸受け部の位置ずれや位置ずれによる性能低下を防止でき、また内蔵する電動機部の固定子や軸受け部に与える歪みを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
図１〜図３は、この発明を実施するための実施の形態１を示すものであり、図１は圧縮機の構成を示す縦断面図、図２は圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具を取り付けた状態の圧縮機の構成を示す径方向断面図、図３はリング状治具を取り付けたときの容器形状の変化を示す説明図である。図１において、圧縮機は、容器１、電動機部２、圧縮機部２０を有している。容器１は、筒状胴部としての円筒胴部１１とこの円筒胴部１１の両端部に気密に溶接された鏡板８及び台板付鏡板９にて密閉空間が形成されている。電動機部２は、主軸５、主軸受け部６、固定鉄心１３、主軸５に固定された回転子１５、副軸受け部７を有する。回転子１５が固着された主軸５は、主軸受け部６及び副軸受け部７にて回転自在に支持されている。
【０００８】
回転式流体機械部としての圧縮機部２０は、固定スクロール３、揺動スクロール４を有し、固定スクロール３が主軸受け部６に図示しない固定用ボルトにより固定されている。電動機部２の主軸受け部６、固定鉄心１３及び副軸受け部７は、容器１の円筒胴部１１に焼嵌めで締まり嵌めにされ固定されている。すなわち、円筒胴部１１は、嵌合部１１ｃにて主軸受け部６、固定鉄心１３及び副軸受け部７の外周部とそれぞれ嵌合していることになる。なお、この実施の形態においては、嵌合部１１ｃは円環状である。電動機部２の主軸５には揺動スクロール４が連結されており、主軸５を回転させることにより、揺動スクロール４が回転し固定スクロール３に対して揺動することにより、両スクロールの間に形成された圧縮室の容積を変化させ、連続的に圧縮動作を行う。
なお、この実施の形態においては、円筒胴部１１は炭素鋼、主軸受け部６及び副軸受け部７は軸受鋼、固定子１３が電磁鋼板にて製作されているが、これ以外の材料を用いるものであってもよい。
【０００９】
次に、このような圧縮機の製造工程について説明する。まず、円筒胴部１１を所定の温度まで加熱し、円筒状の収容部を有する固定子１３を円筒胴部１１内に挿入する。続いて主軸受け部６を挿入し、回転子１５が固着された主軸５を主軸受け部６に支持させるともに回転子１５が固定子１３の収容部内に位置するように配置するすなわち固定子１３と回転子１５とを組み合わせる。固定子１３の上記主軸受け部６と反対側から副軸受け部７を円筒胴部１１内に挿入し、主軸５を回転自在に支持させる。円筒胴部１１が常温まで冷却されると、径方向の寸法が小さくなるので、図１における上方から順に配設された主軸受け部６、電動機部２の固定子１３、副軸受け部７が円筒胴部１１によりきつく締め付けられ、締まり嵌め状態になり、円筒胴部１１に固定される。この締まり嵌めの程度は、圧縮機が使用されるときの容器１の内蔵部品である主軸受け部６、固定子１３、副軸受け部７及び円筒胴部１１の温度変化にともなう伸縮や締まり嵌めに対する機械的強度を考慮して決められる。なお、上記組立において、円筒胴部１１内に主軸受け部６を副軸受け部７よりも先に挿入したが、逆の順にしてもよい。また、回転子１５を固定子１３内に挿入した後、回転子１の両側より主軸受け部６及び副軸受け部７を装着して主軸５を回転自在に支持させるようにしてもよい。
【００１０】
次いで、主軸受け部６に揺動スクロール４を設置し、固定スクロール３を主軸受け部にボルト（図示しない）にて固定する。続いて、円筒胴部１１に鏡板８を溶接する。溶接作業に先立ち、図１に示すように円筒胴部１１の外側の主軸受け部６が位置する近傍に、すなわち円筒胴部１１が主軸受け部６と嵌合する円筒胴部１１の嵌合部１１ｃの外側に、リング状治具３０を装着する。リング状治具３０は、図１及び図２に示すように、円筒胴部１１の外径よりも充分大きいリング部３１とリング部３１の円周上の３箇所に設けられた熱膨張制限部材としての押圧ボルト３２を有する。押圧ボルト３２は、例えばリング部３１の周方向に１２０度ピッチで３箇所設けられた図示しない螺合部に螺合されている。このようなリング状治具３０を、円筒胴部１１の嵌合部１１ｃの外側に配置した後、３本の押圧ボルト３２を均等に締め付けることにより円筒胴部１１をその中心部の方向に押圧する。この状態で、円筒胴部１１と鏡板８とを気密に円周溶接する。
【００１１】
円筒胴部１１と鏡板８とを溶接するとき、円筒胴部１１は溶接部からの熱伝導により温度上昇するが、円筒胴部１１と主軸受け部６との締まり嵌め部（嵌合部）が一番溶接部に近く温度上昇が大きいので、何もしない場合円筒胴部１１の熱膨張により締め代が解放され内蔵する電動機部の固定子や軸受け部との締まり嵌め状態に緩みが出るおそれがあるので、押圧ボルト３２により円筒胴部１１の径方向の膨張を制限して緩みが出ないようにする。円筒胴部１１と台板付き鏡板９とを溶接する場合についても、同様に円筒胴部１１の外周部の副軸受け部７が位置する近傍にリング状治具３０を装着して、押圧ボルト３２を円筒胴部１１に押し付けた状態で、溶接を行う。溶接が終われば、押圧ボルト３２を取り外す。
なお、円筒胴部１１は、熱伝導により温度上昇し固定子１３の近傍部分もある程度膨張するが、押圧ボルト３２により間接的に膨張が制限されるので、軸受け部のみならず、固定子１３との締まり嵌め状態も確保される。溶接が終われば、押圧ボルト３２を緩めてリング状治具３０を取り外す。
【００１２】
このように、円周溶接等により円筒胴部１１が加熱される製造工程において、リング状治具３０を用いて局所的に円筒胴部１１をその径方向内側へ押圧するようにして円筒胴部１１の径方向の熱膨張を制限することにより、容器１の熱膨張による内蔵部品である電動機部の固定子１３、主軸受け部６、副軸受け部７の締め代の解放を防止できる。その結果、電動機部の固定子や軸受け部の位置ずれ及び位置ずれによる電動機部や圧縮機部の効率の低下を防止できる。また、溶接工程終了後、リング状治具を取外すことにより、押圧力を解放し製品に与える歪を小さくすることができる。従って、製造過程での円筒胴部１１の熱膨張を考慮する必要は無く、製品に必要な締付け力を与えれば足りるので、内蔵する電動機部の固定子や軸受け部に加わる歪を抑制することができ、電動機の効率や圧縮機効率の低下を防止できる。
【００１３】
図２に示したように、リング状治具３０の押圧ボルト３２により円筒胴部１１を円筒胴部１１の周方向の例えば３箇所円筒胴部１１の中心に向かって押圧することにより、円筒胴部１１の断面形状を図３に示すように局所的に弾性変形あるいは若干の塑性変形をさせることができるため、全周を均等に押し付けるよりも少ない力で実質的に締め代を増加させることができる。例えば、リング部３１（図２）の内径φ２００ｍｍ、外径φ２６０ｍｍ、径方向の幅（肉厚）３５ｍｍのリング状治具３０にて、板厚８．５ｍｍ、外径φ１８０ｍｍの円筒胴部を外側からボルト径１０ｍｍ（Ｍ１０）の押圧ボルト３２で３箇所、締め付けトルクが３００ｋｇｆｃｍで押圧するとする。すると、図３に示すように円筒胴部１１の元の内径Ａ１に対して、約０．０８ｍｍ（図３の寸法Ｈ）変形して円周溶接時に、締め付け力は確保される。従って、円筒胴部１１の外周部全体を大きな力で締め付けたのと同等の効果が得られる。
【００１４】
本来、熱膨張による円筒胴部１１の径方向の膨脹を制限するためには、円筒胴部１１に押圧ボルト３２を当接させるだけよく円筒胴部１１を押圧すける必要はなく当接させるだけでよいが、熱膨張による容器の径方向の膨脹力でリング状治具３０は押圧ボルト３２を介してリング部３１が若干外側に押し広げられるので、リング状治具３０の径方向の剛性を円筒胴部１１の径方向の剛性より高くするとともに円筒胴部と各軸受け部や固定子とを締まり嵌めにすることにより、円筒胴部１１の加熱時の熱膨張によりリング状治具３０が変形しても固定子や軸受け部の締め代すなわち締め付け力は解放されないようにする。なお、押圧ボルト３２は、溶接時の円筒胴部１１の径方向の膨張を制限するために押圧ボルト３２による押し付けを行うだけであるので、溶接時及びリング状治具３０を取外した後とも、容器１１に永久歪みを残すことがないため、内蔵する電動機部の固定子や軸受け部に与える歪みを小さくできる。
【００１５】
また、板厚が５ｍｍ以上の厚板容器の円筒胴部と鏡板との円周溶接の場合、薄板よりも溶接時の入熱が高くなるため容器の温度が上がり熱膨張量が大きくなり、内蔵する電動機部の固定子や軸受け部の締め代が解放されやすい。しかし、本方法を用いることにより、厚板容器でも締め代が解放されることなく、円周溶接を実施できる。さらに、厚板の円筒胴部と鏡板とを突合せ溶接する場合、溶接の溶込みを確保するために、容器を傾斜させた状態で溶接することが多い。その際、例えば圧縮機を水平に寝かした状態で溶接する場合、内蔵する主軸受け部６及び副軸受け部７にはクリアランスがあるので、各軸受け部のアウタレースに対して主軸５がその径方向に若干動きうる状態にあるので、重い回転子１４が固着された主軸５を実質的に片持ちで支持する状態になることがある。
【００１６】
この場合、主軸受け部６を傾けようとする大きなモーメントが作用するので、締付け力が低下する円筒胴部１１の熱膨張時に主軸受け部６の倒れや位置ずれが生じやすい。しかし、本製造方法を用いることにより円筒胴部１１の姿勢に関わりなく内蔵する電動機部の固定子や軸受け部の倒れや位置ずれを防止でき、圧縮機効率の低下の防止に特に顕著な効果を奏する。
なお、内蔵する電動機部の固定子や軸受け部と容器の固定は焼嵌めだけでなく、圧入や焼き嵌めと圧入との併用などにより、内蔵する電動機部の固定子や軸受け部外径と容器とが締まり嵌めの状態にされる場合でも本治具を用いることにより同様の効果を奏する。
【００１７】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具を取り付けた状態の圧縮機の構成を示す径方向断面図である。図４に示すように、円周溶接等の溶接ビード部１０１ａが容器１０１の円筒胴部１１１の外周部よりも外側に突出する場合は、リング状治具４０のリング部４１の内径Ｄ２を容器１０１の突出したビード部１０１ａの外径Ｄ１よりも大きして、さらにリング部４１の周方向に複数箇所取り付けた熱膨張制限部材としての押圧ボルト４２の押し付けストロークＳは、（Ｄ２−Ｄ１）以上確保する。
【００１８】
例えば、円筒胴部１１１の外径がφ１８０ｍｍの場合、溶接後にリング状治具４０を取外す際に鏡板８の溶接時の溶接ビード部の高さを考慮して、リング部４１の内径をφ２００ｍｍ以上にして、リング部４１の周方向の所定箇所に押圧ボルト４２を設ける。さらに押圧ボルト４２のストロークは（２００−１８０）＝２０ｍｍ以上とする。同様に、押圧ボルト４２により円筒胴部１１１の外周部の嵌合部１１１ｃを円筒胴部１１１の径方向直上から内径方向に押し付ける。あるいは、押圧ボルト４２を円筒胴部１１１に当接させる。これにより、溶接作業時の円筒胴部１１１の径方向の熱膨張を制限する。
【００１９】
この実施の形態によれば、円周溶接等の溶接ビード部が容器１０１の外側に突出する場合において、リング状治具４０を取付けて溶接を実施した後、押圧ボルト４２を緩めるかリング部４１から取り外すことによりリング状治具４０を容器１０１から外すことができる。このようにリング状治具４０は繰返し使用できるため、製品に締付用の鉄製リング等を設ける必要がなく、部品点数の増加による製品コストの上昇を抑えることができる。
【００２０】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具を取り付けた状態の圧縮機の構成を示す径方向断面図である。図５において、圧縮機は内蔵する電動機部の固定子や軸受け部に与える歪を低減させるために、内蔵する主軸受け部２０６に突設部であるリブ部２０６ａを例えば３箇所設け、また図示しないが電動機部の固定子や副軸受けにも突設部であるリブ部を設け、内蔵する軸受け部や固定子と円筒胴部２１１との接触箇所及び面積を少なくしたものである。リブ部２０６ａは、主軸受け部２０６の外周部に周方向に１２０度ピッチで等間隔に３箇所設けられている。
【００２１】
この場合、円筒胴部２１１と主軸受け部２０６とはリブ部２０６ａを介して嵌合部２１１ｃにて接触するので、熱伝導面積が図２に示したものよりも小さい。なお、円筒胴部２１１の嵌合部２１１ｃは、円筒胴部２１１の径方向から見て円弧状に湾曲した矩形状である。このため、円周溶接等の円筒胴部２１１が加熱される工程では、円筒胴部２１１と主軸受け部２０６との温度差が大きくなり内蔵する電動機部の固定子や軸受け部の径方向の熱膨張量に対して円筒胴部２１１の径方向の熱膨張量が大きくなり、主軸受け部２０６に対する締め代が解放されやすくなるので主軸受け部２０６の位置がずれる可能性が高くなる。
【００２２】
上記に対する対策として、リング状治具５０を用いる。リング状治具５０は、リング部５１を有し、リング部５１には周方向に１２０度ピッチで周方向に等間隔で３箇所に熱膨張制限部材としての押圧ボルト５２が設けられている。このリング状治具５０を円筒胴部２１１の外側に装着し、リブ部２０６ａと円筒胴部２１１との嵌合部２１１ｃの外側に押圧ボルト５２を位置させ、円筒胴部２１１の嵌合部２１１ｃを円筒胴部２１１の径方向直上からその嵌合部２１１ｃを内径方向に押圧する。あるいは、押圧ボルト５２を円筒胴部２１１の嵌合部２１１ｃに当接させる。これにより、円周溶接等の円筒胴部２１１が加熱される工程において円筒胴部２１１の熱膨張を制限し、内蔵する電動機部の固定子や軸受け部の締め代の解放を防止することができる。
【００２３】
さらに、円筒胴部２１１の嵌合部２１１ｃのみを局所的に押圧することにより、局所的に円筒胴部２１１の径方向熱膨脹を制限すれば足りるので、すなわち円筒胴部２１１とリブ部２０６ａとの接触部すなわち円筒胴部２１１の嵌合部２１１ｃ以外の部分では円筒胴部２１１の膨脹が大きくなっても支障ない。従って、円筒胴部２１１を押圧する力は小さくてよく、内蔵する電動機部の固定子や軸受け部に与える歪を低減できる。副軸受け部についても同様の突設部であるリブ部を設け、円筒胴部２１１と台板付き鏡板とを溶接するとき、リング状治具５０を用いて円筒胴部の外側から当該リブ部との接触部である円筒胴部の嵌合部を押圧して、同様に円筒胴部２１１の径方向の熱膨張を制限する。
【００２４】
実施の形態４．
図６は実施の形態４である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具及び圧縮機の要部を示す縦断面図、図７は変形例である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具及び圧縮機の要部を示す縦断面図である。図６において、リング状治具６０は、リング部６１、リング部６１に周方向に複数箇所、例えば１２０度ピッチで等間隔で３箇所に設けられた熱膨張制限部材としての押圧ボルト６２及び押圧ボルト６２の先端部に設けられた介挿部材としての半球体６３を有する。なお、押圧ボルト６２の先端部に半球状の凹設部６２ａが設けられており、半球体６３と緩く嵌り合うようになっている。
【００２５】
半球体６３は、円筒胴部１１と当接する面が円筒胴部１１の外周に沿う様に断面が円弧状に凹設されている。このようなリング状治具６０を図５に示した圧縮機と同様の圧縮機の円筒胴部２１１の外側に嵌め込み、押圧ボルト６２により円筒胴部２１１がリブ部２０６ａと接触している３箇所を半球体６３を介して円筒胴部２１１の中心部に向かって押圧する。押圧ボルト６２を回転させて締め込む場合、押圧ボルト６２の凹設部６２ａと半球体６３とは緩く嵌合して互いに自由に動きうるようにされている。
【００２６】
このため、半球体６３が円筒胴部２１１に押し付けられて回転しない状態で押圧ボルト６２を回転させることができ、締め込み時の押圧ボルト６２の凹設部６２ａと半球体６３との間の摩擦係数が小さいものを用いれば、小さな力で容易に締め込むことができる。円筒胴部２１１が押圧ボルト６２により押し付けられる部分に押圧ボルト６２の回転による傷が付くことがなく、容器外観が損なわれることはない。
【００２７】
また、図７の変形例に示すように、リング状治具７０の熱膨張制限部材としての押圧ボルト７２の先端部を平坦なものとし、円筒胴部２１１と当接する面が円筒胴部２１１の外周すなわち嵌合部２１１ｃに沿う様に径方向の断面が円弧状に凹設された介挿部材としての板状体７３を介して円筒胴部２１１の嵌合部２１１ｃを主軸受け部２０６のリブ部２０６ａに向かって押圧し、円筒胴部２１１と鏡板８との溶接作業時の円筒胴部２１１の径方向の熱膨張を制限するようにすることもできる。この場合も板状体７３の円筒胴部２１１との接触面積を十分広くすれば、接触箇所に傷が発生して外観が損なわれるおそれがない。図示しない副軸受け部についても同様である。
なお、この実施の形態で用いたリング状治具は、本発明のどの実施の形態に用いても同様の効果を奏する。
【００２８】
実施の形態５．
図８は実施の形態５である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具及び圧縮機の要部を示す径方向断面図である。図８において、円筒胴部３１１の外側にリング状治具５０を装着するとき、押圧ボルト５２が主軸受け部２０６の３箇所のリブ部２０６ａの中間にそれぞれ位置するようにして装着し、押圧ボルト５２にて円筒胴部３１１をその内径方向に押圧する。あるいは、押圧ボルト５２を円筒胴部３１１に当接させる。この実施の形態においても、押圧ボルト５２による押圧力を適切な値にする（当接させる場合は押圧力は零）ことにより、円筒胴部３１１を弾性変形させながら円筒胴部３１１と鏡板８との溶接作業中の円筒胴部３１１の熱膨張を制限する。これにより、円筒胴部３１１によるリブ部２０６ａへの締め付け力が解放されて主軸受け部２０６の位置がずれるおそれをなくすことができる。
【００２９】
また、図示しない副軸受け部についても同様のリブ部を設け、同様の要領で円筒胴部２１１と台板付鏡板とを溶接する。円筒胴部３１１を弾性変形させながら、円筒胴部３１１と鏡板８との溶接作業中の円筒胴部３１１の熱膨張を制限するので、内蔵する各軸受け部や電動機部の固定子に過大な歪みを残すおそれをなくすことができる。
【００３０】
実施の形態６．
図９は実施の形態６である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具及び圧縮機の要部を示す径方向断面図である。図９において、リング状治具８０は、リング部８１を有し、リング部８１にはリング状治具８０を円筒胴部４１１の外周部に装着したときに、主軸受け部２０６に設けられたリブ部２０６ａに対応する箇所に、２本一組の熱膨張制限部材としての押圧ボルト８２が設けられている。このリング状治具８０を円筒胴部４１１の外側に装着し、円筒胴部４１１が主軸受け部２０６のリブ部２０６ａと嵌合する円筒胴部４１１の嵌合部４１１ｃを図９に示すように２本一組の押圧ボルト８２にて円周方向に挟むようにして配置する。
【００３１】
そして、押圧ボルト８２を回転させて嵌合部４１１ｃの円筒胴部４１１の周方向の両側を内径方向に押圧する。各箇所における押圧ボルト８２による押圧力を適切な値にすることにより、押圧ボルト８２と円筒胴部４１１との接触部すなわち嵌合部４１１ｃの近傍に変形部４１１ｄを形成するようにする。なお、本方式による押付け力は弾性変形領域内で変形させて押圧するものでよいが、確実に内臓部品を固定するために塑性変形領域で変形させ押圧すものであってもよい。
また、図示しない副軸受け部についても同様のリブ部を設け、同様の要領で円筒胴部４１１と台板付鏡板とを溶接する。
【００３２】
これにより、溶接作業中の円筒胴部４１１に過大な力を加えることなく熱膨張を制限することができ、円筒胴部４１１によるリブ部２０６ａへの締め付け力が解放されて主軸受け部２０６の位置がずれることを防止できる。内蔵する電動機部の固定子や各軸受け部に過大な歪みを残すおそれをなくすことができる。なお、本方式による押付け力は弾性変形領域内で変形させて押圧するものでよいが、確実に内臓部品を固定するために塑性変形領域で変形させ押圧すものであってもよい。
【００３３】
実施の形態７．
図１０は実施の形態７である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具及び圧縮機の要部を示す縦断面図である。図１０において、リング状治具９０は、リング部９１を有し、リング部９１には周方向に１２０度ピッチで等間隔で３箇所に図１０における上下方向に配設された２本一組の熱膨張制限部材としての押圧ボルト９２が設けられている。このリング状治具９０を円筒胴部５１１の外側に装着し、円筒胴部５１１が主軸受け部２０６のリブ部２０６ａと嵌合する嵌合部５１１ｃを図１０に示すように２本一組の押圧ボルト９２にて円筒胴部５１１の軸方向に挟むようにして配置する。
【００３４】
そして、押圧ボルト９２を回転させて円筒胴部５１１と主軸受け部２０６のリブ部２０６ａとの接触箇所すなわち円筒胴部５１１の嵌合部５１１ｃの上下方向両側を内径方向に押圧する。各箇所における押圧ボルト９２による押圧力を適切な値にすることにより、押圧ボルト９２と円筒胴部５１１との接触部に変形部５１１ｄを形成するようにする。 副軸受け部７についても同様に行う。なお、本方式による押付け力は弾性変形領域内で変形させて押圧するものでよいが、確実に内臓部品を固定するために塑性変形領域で変形させ押圧すものであってもよい。
【００３５】
これにより、溶接作業中の円筒胴部５１１に過大な力を加えることなく熱膨張を制限することができ、円筒胴部５１１によ主軸受け部６への締め付け力が解放されて主軸受け部６の位置がずれることを防止できる。また、内蔵する電動機部の固定子や軸受け部である各軸受け部や電動機部の固定子に過大な歪みを残すおそれをなくすことができる。
【００３６】
なお、以上の各実施の形態では、円筒胴部１１，１１１，２１１、３１１に電動機部２及び圧縮機部２０を組み込んでから、鏡板８及び台板付鏡板９を気密に溶接する場合について説明したが、鏡板８及び台板付鏡板９のいずれかを先に円筒胴部と溶接しておいてから、電動機部２及び圧縮機部２０を組み込み、残りの鏡板８あるいは台板付鏡板を溶接する場合であっても同様の効果を奏する。この場合は、リング状治具の装着は１回ですむことになる。また、圧縮機に限らず、スクロール式真空ポンプなど容器の中に電動機部及び回転式流体機械部としてのスクロール式真空ポンプ部を収容したスクロール式真空ポンプや回転式流体機械部としてのベーンポンプ部を収容したベーンポンプなど他の回転式流体機械であっても、同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】圧縮機の構成を示す縦断面図である。
【図２】圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具を取り付けた状態の圧縮機の構成を示す径方向断面図である。
【図３】リング状治具を取り付けたときの容器形状の変化を示す説明図である。
【図４】実施の形態２である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具を取り付けた状態の圧縮機の構成を示す径方向断面図である。
【図５】実施の形態３である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具を取り付けた状態の圧縮機の構成を示す径方向断面図である。
【図６】実施の形態４である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具及び圧縮機の要部を示す縦断面図である。
【図７】実施の形態４の変形例である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具及び圧縮機の要部を示す縦断面図である。
【図８】実施の形態５である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具及び圧縮機の要部を示す径方向断面図である。
【図９】実施の形態６である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具及び圧縮機の要部を示す径方向断面図である。
【図１０】実施の形態７である圧縮機の製造工程を説明するためのリング状治具及び圧縮機の要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  容器、２  電動機部、３  固定スクロール、４  揺動スクロール、５  主軸、
６  主軸受け部、７  副軸受け部、８  鏡板、９  台板付鏡板、
１１，１１１，２１１，３１１，４１１，５１１  円筒胴部、１３  固定子、
１５  回転子、２０  圧縮機部、
３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０  リング状治具、
３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１  リング部、
３２，４２，５２，６２，７２，８２，９２  押し付け部ボルト、６３  半球体、
７３  板状体、２０６  主軸受け部、２０６ａ  リブ部、
１１ｃ，１１１ｃ，２１１ｃ，３１１ｃ，４１１ｃ，５１１ｃ  嵌合部、
４１１ｄ，５１１ｄ  変形部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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