(57)【要約】【課題】  構造が比較的簡単で測定精度を向上することができ、その上寿命を延長することができ、また、軸受けフレームの軸受穴が傾いている場合でもこれを補正することにより精度を向上することのできるロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具を提供する。【解決手段】  ロータリ圧縮機のワークシリンダ４１の圧縮室４２の内壁とのすき間を測定するワークシリンダ測定部１２、及び軸受けフレーム４５の軸受穴４６の内壁とのすき間を測定する軸受けフレーム測定部１３を有するエアーマイクロ測定具１０を備え、このエアーマイクロ測定具１０の軸受けフレーム測定部１３をワークシリンダ測定部１２に対して、軸受けフレーム４５を調心する方向に偏心させた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリ圧縮機のワークシリンダの圧縮室の内壁とのすき間を測定するワークシリンダ測定部、及び軸受けフレームの軸受穴の内壁とのすき間を測定する軸受けフレーム測定部を有するエアーマイクロ測定具を備え、
該エアーマイクロ測定具の前記軸受けフレーム測定部を前記ワークシリンダ測定部に対して、前記軸受けフレームを調心する方向に偏心させたことを特徴とするロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具。
【請求項２】
ベースプレートに取付けたベース、該ベース上に設けられワークシリンダの圧縮室が嵌合されるワークシリンダ測定部、及び該ワークシリンダ測定部上に設けられ軸受けフレームの軸受穴が嵌合する軸受けフレーム測定部からなるエアーマイクロ測定具と、
前記ベースプレート上に設けられ前記ワークシリンダをロックするワーク固定部と、
前記軸受けフレームに当接しかつ該軸受けフレームを移動させるアームを有し、前記エアーマイクロ測定具の外側に９０°間隔で前記ベースプレート上に設けられた一対の位置決め機構、及び前記軸受けフレームに当接するアームを有し、前記位置決め機構に対向して前記ベースプレート上に設けられた一対の受け機構とを備え、
前記エアーマイクロ測定具の軸受けフレーム測定部の中心を、前記ワークシリンダ測定部の中心に対して前記軸受けフレームを調心する方向に偏心させたことを特徴とするロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具。
【請求項３】
前記エアーマイクロ測定具に、第１のエアー配管に接続されワークシリンダ測定部の第１の開口部に連通する通気路及び前記軸受けフレーム測定部の前記第１の開口部と反対側に設けた第２の開口部に連通する通気路と、第２のエアー配管に接続され前記ワークシリンダ測定部及び軸受けシリンダ測定部に前記第１、第２の開口部と対称位置に設けた第３の開口部及び第４の開口部と連通する通気路とを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具。
【請求項４】
前記エアーマイクロ測定具の軸受けフレーム測定部を軸方向に移動可能に構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のロータリーコンプレッサー機械部を構成するシリンダーブロックと軸受との相互の位置決めを行う装置に、エアーマイクロメータに連結された複数個の開口部を有し相対的な位置決めを必要とする２つの被位置決め物を支持する測定子と、被位置決め物の一方を測定子に接触させる駆動源を備えたアームと、他方の被位置決め物を挟持する一対のＶブロックと、前記Ｖブロックをそれぞれ駆動するシリンダーと、前記一対のＶブロック及びシリンダーを載置したＸ−Ｘ′テーブルと、Ｘ−Ｘ′テーブルを一方向に付勢する弾性体と、Ｘ−Ｘ′テーブルをＸ−Ｘ′方向に移動可能に支持しかつＸ−Ｘ′方向と直交する方向に移動可能に支持されたＹ−Ｙ′テーブルと、Ｙ−Ｙ′の一方向に付勢する弾性体と、Ｘ−Ｘ′テーブルおよびＹ−Ｙ′テーブルにそれぞれ設けた位置調整用ネジと、ネジにＸ−Ｘ′テーブルおよびＹ−Ｙ′テーブルを当接させる固定シリンダーとを備え、Ｘ−Ｘ′テーブルの上のＶブロックの一方にはそのストロークを制限するストッパを有し、かつストッパを有しないＶブロック駆動用のシリンダの駆動力を、ストッパを有するＶブロック駆動用シリンダの駆動力より弱くしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５３−９０００２号公報（第８−９頁、図５−７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の位置決め装置は、ロータリーコンプレッサーの軸受をキャッチングするＶブロックが、本体プレートのセンターに対して軸受の内外径の中心のズレの許容誤差以上のすき間だけＸ−Ｘ′線よりＹ′方向にずらせた状態でシリンダーで支持されているため、エアーマイクロメーターの測定範囲の先端部で大きなすき間を測定することになり、測定精度が低下するという問題があった。
また、測定子が摩耗すると、軸受又はシリンダーブロックとのすき間が広がって、エアーマイクロメーターの測定範囲外となるため測定子を交換しなければならず、このため測定子の寿命が短かかった。
【０００５】
さらに、エアーマイクロメーターは、軸受の内径の上下方向に１か所しか測定できないため、軸受の内径に傾きがある場合は、傾きのずれ量が測定に反映されず、測定誤差を生じるという問題があった。
また、本体プレート、２枚のプレート、Ｖブロック等を有し、これらを介して軸受を移動させるようにしているため構造が複雑で位置決め作業が面倒であるばかりでなく、調整誤差を生じ易いという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、構造が比較的簡単で測定精度を向上することができ、その上治具の寿命を延すことのできるロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具を提供することを目的としたものである。
また、本発明は、軸受けフレームの軸受穴が傾いている場合でも、この傾きを補正することにより精度を向上することのできるロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具は、ロータリ圧縮機のワークシリンダの圧縮室の内壁とのすき間を測定するワークシリンダ測定部、及び軸受けフレームの軸受穴の内壁とのすき間を測定する軸受けフレーム測定部を有するエアーマイクロ測定具を備え、該エアーマイクロ測定具の前記軸受けフレーム測定部を前記ワークシリンダ測定部に対して、前記軸受けフレームを調心する方向に偏心させたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具のエアーマイクロ測定具は、ワークシリンダ測定部と軸受けフレーム測定部とからなり、軸受けフレーム測定部をワークシリンダ測定部に対して組立時に軸受けフレームを偏心させる方向（調心方向）にあらかじめ偏心させたので、エアーマイクロ測定具の測定範囲を広げることができ、これにより精度の向上及び治具寿命の延長をはかることができる。
また、軸受けフレーム測定部を軸方向に移動させることにより軸受穴を複数点で測定できるようにしたので、軸受穴が傾いている場合でも組合精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の一実施の形態に係るロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具の平面図、図２は一部を断面で示した図１の側面図である。
両図において、１はワークの位置決め用治具で、ベースプレート２の上面のほぼ中央部には、エアーマイクロ測定具１０が固定されており、そのベース１１の上には位置決め対象である、中心部に圧縮部を構成する圧縮室４２を有するワークシリンダ４１と、軸受穴４６を有する軸受けフレーム４５とからなるワーク４０が嵌合されている。このワークシリンダ４１と軸受けフレーム４５とは、複数のボルト４８により一体的に結合される。なお、軸受けフレーム４５に設けたボルト挿通穴４７は、ボルト４８の外径より若干大径に形成されている。
【００１０】
３ａ，３ｂはベース１１の両側においてベースプレート２上に設置されて、ワーク４０をベース１１上に固定するワーク固定部で、ベースプレート２に固定された例えば流体圧シリンダからなるクランプシリンダ４と、このクランプシリンダ４上に回転かつ上下動可能に支持されたクランププレート５とからなり、ワーク４０のクランプ時には、クランププレート５を９０°回転して下降させることにより、ワークシリンダ４１をクランプして固定する。
【００１１】
２０ａ，２０ｂは軸受けフレーム４５をミクロン単位で微動させて位置決めするために、ベースプレート２上に９０°間隔で設けられた一対の位置決め機構で、ベースプレート２に固定されたスペーサ２１上には、アングル２２及び直動ガイド２３が設けられており、アングル２２の一方の側（外側）には例えばサーボモータからなり、ミクロン単位で制御可能な直動アクチュエータ２４が取付けられている。そして、この直動アクチュエータ２４のアクチュエータには、フローティングコネクタ２５を介して直動ガイド２３に摺動可能に支持されて、先端部が軸受けフレーム４５に当接するアーム２６が連結されている。
【００１２】
３０ａ，３０ｂは位置決め機構２０ａ，２０ｂと対向してベースプレート２上に設けられた一対の受け機構で、ベースプレート２に固定されたスペーサ３１の外端部近傍には例えば流体圧シリンダの如きシリンダ３３が取付けられており、そのアクチュエータに設けたフローティングコネクタ３４には、スペーサ３１上に設けた直動ガイド３２に摺動可能に支持されて、先端部が軸受けフレーム４５に当接するアーム３５が連結されている。
【００１３】
６は例えば流体圧シリンダからなり、ベースプレート２の下面に取付けられ、エアーマイクロ測定具１０を構成する後述の軸受けフレーム測定部１３の高さ位置を調整する高さ調整アクチュエータである。
【００１４】
図３はワーク４０の位置決め後の工程で組立てられたワークとクランクシャフトの縦断面図、図４は図３の下面図、図５は図３のワークシリンダ部分の平面図である。なお、図３は図２の上下を逆にした状態を示してある。
クランクシャフト５０の上部には、クランクシャフト５０の中心から一方の側に偏心した偏心部５１が設けられており、この偏心部５１の外周にはリング状のローリングピストン５２が焼嵌め等により装着されている。
【００１５】
ワーク４０とクランクシャフト５０を組立てるにあたっては、ワークシリンダ４１と軸受けフレーム４５をボルト４８ａで一体に固定し、ワークシリンダ４１の圧縮室４２から軸受けフレーム４５の軸受穴４６にクランクシャフト５０を挿入し、そのローリングピストン５２をワークシリンダ４１の圧縮室４２内に位置させる。そして、ワークシリンダ４１の上方からクランクシャフト５０に軸受けシリンダヘッド５５を嵌合し、ボルト４８ｂによりワークシリンダ４１に固定する。なお、４９は先端部が常時ローリングピストン５２に摺接するベーンである。
【００１６】
ところで、ワーク４０とクランクシャフト５０との組立てにあたっては、ロータリ圧縮機の圧縮性能上、ワークシリンダ４１の圧縮室４２の内壁と、クランクシャフト５０のローリングピストン５２の外壁とのすき間を、１か所だけ一定でかつ全周中で最小のすき間ｇに管理する必要がある。
しかしながら、ワークシリンダ４１と軸受けフレーム４５を同軸で組込んだ場合、両者の内径寸法、クランクシャフト５０の外径寸法、ローリングピストン５２の偏心量及び偏心部の外径寸法等の加工精度のバラツキにより、上記のすき間ｇの寸法が常に一定に確保されないのが通常である。
本発明は、このような場合においても上記のすき間ｇを常に一定に管理できるようにしたものである。
【００１７】
図６はエアーマイクロ測定具にワークを取付けた状態の一例を示す断面図である。
このエアーマイクロ測定具１０は、ベースプレート２に固定されたベース１１と、その上に設けられた円形断面のワークシリンダ測定部１２と、ベース１１とワーク測定部１２の中心部近傍に設けた貫通穴に上下に摺動可能に挿入された円形断面の軸受けフレーム測定部１３とからなり、軸受けフレーム測定部１３の中心１３ａは、ワークシリンダ測定部１２の中心１２ａに対して、軸受けフレーム４５が最終的に組込まれて偏心する方向にＳだけ偏心して設けられている。この軸受けフレーム測定部１３は高さ調整アクチュエータ６（図２参照）により上下方向に駆動される。なお、軸受けフレーム測定部１３を上下方向に駆動する必要がない場合は、ワークシリンダ測定部１２と一体に構成してもよい。
【００１８】
ベース１１とワークシリンダ測定部１２には、エアーを通す第１、第２の通気路１５ａ，１５ｂが設けられており、この第１、第２の通気路１５ａ，１５ｂの一端は継手１６を介してエアー配管１４ａ，１４ｂにそれぞれ接続され、他端はワークシリンダ測定部１２の周壁の対称位置に開口１７ａ，１７ｂしている（以下、この開口部１７ａ，１７ｂをワークシリンダ測定点Ａ，Ｂという）。
【００１９】
また、軸受けフレーム測定部１３の軸方向には、エアーを通す第３、第４の通気路１８ａ，１８ｂが設けられており、第３の通気路１８ａは継手１６ａを介して第１のエアー配管１４ａに接続され、第４の通気路１８ｂは継手１６ａを介して第２のエアー配管１４ｂに接続されている。そして、第３の通気路１８ａの上端部は、軸受けフレーム測定部１３の周壁の上部のワークシリンダ測定点Ａと反対側に、また第４の通気路１８ｂはワークシリンダ測定点Ｂと反対側において、対称位置にそれぞれ開口１９ａ，１９ｂしている（以下、この開口部１９ａ，１９ｂを軸受けフレーム測定点Ｃ，Ｄという）。
【００２０】
上記のように構成したエアーマイクロ測定具１０に組込まれて位置決めされるワーク４０は、ワークシリンダ４１の上に軸受けフレーム４５を載置し、ボルト４８により仮り締めされ、ワークシリンダ測定部１２にワークシリンダ４１の圧縮室４２を嵌合し、軸受けフレーム測定部１３に軸受けフレーム４５の軸受穴４６を嵌合する。なお、軸受けフレーム４５に設けた複数のボルト挿通穴４７は、前述のように、ワークシリンダ４１に固定するボルト４８の外径より大きく形成されているので、その範囲において軸受けフレーム４５はワークシリンダ４１上を水平方向に移動することができる。
【００２１】
このようにして、ワーク４０をエアーマイクロ測定具１０に組込むと、ワークシリンダ測定点Ａ，Ｂはワークシリンダ４１の圧縮室４２の内壁と対向し、軸受けフレーム測定点Ｃ，Ｄは軸受けフレーム４５の軸受穴４６の内壁と対向する。
【００２２】
いま、第１、第２のエアー配管１４ａ，１４ｂから通気路１５ａ，１８ａ、１５ｂ，１８ｂにそれぞれエアーを供給すると、ワークシリンダ測定点Ａとワークシリンダ４１の圧縮室４２の内壁との間の距離と、軸受けフレーム測定点Ｃと軸受けフレーム４５の軸受穴４６の内壁との間の距離に応じて、第１のエアー配管１４ａ内の圧力が変化する。同様に、ワークシリンダ測定点Ｂとワークシリンダ４１の圧縮室４２の内壁との間の距離と、軸受けフレーム測定点Ｄと軸受けフレーム４５の軸受穴４６の内壁との間の距離に応じて、第２のエアー配管１４ｂ内の圧力が変化するので、第１、第２のエアー配管１４ａと１４ｂの相互の圧力によって、ワークシリンダ４１と軸受けフレーム４５の位置を検知することができる。
【００２３】
次に、図８のフローチャートを参照して、本発明の作用を説明する。
先ず、ベースプレート２上に設けたエアーマイクロ測定具１０にボルト４８によって仮り締めされたワークシリンダ４１と軸受けフレーム４５を嵌入する（ステップＳ１）。ついで、ワーク固定具３ａ，３ｂのクランププレート５を９０°回転させ、クランプシリンダ４により下降させてワークシリンダ４１をクランプする（ステップＳ２）。そして、位置決め機構２０ａ，２０ｂのアーム２６及び受け機構３０ａ，３０ｂのアーム３５を前進させて、その先端部を軸受けフレーム４５の外周にそれぞれ当接させる（ステップＳ３）。
【００２４】
また、クランクシャフト５０の偏心部５１にローリングピストン５２を装着し（ステップＳ４）、その偏心量（偏心側の外壁からクランクシャフト５０の反対側の外壁までの寸法Ｌ−図３参照）を測定する（ステップＳ５）。
そして、最終的に、ワーク４０にクランクシャフト５０を組込んだときに、ワークシリンダ４１の圧縮室４２の内壁と、クランクシャフト５０のローリングピストン５２の偏心部の外壁とのすき間ｇが、定められた一定の方向でかつ一定の寸法になるように以下の操作を行う。
【００２５】
先ず、第１、第２のエアー配管１４ａ，１４ｂから通気路１５ａ，１８ａ、１５ｂ，１８ｂに所定圧のエアーを供給し、ワークシリンダ測定点Ａと軸受けフレーム測定点Ｃが接続された第１のエアー配管１４ａの圧力と、ワークシリンダ測定点Ｂと軸受けフレーム測定点Ｄが接続された第２のエアー配管１４ｂの圧力をそれぞれ測定し、その結果に基いてワークシリンダ４１に対する軸受けフレーム４５の偏心量を計算する（ステップＳ６）。
【００２６】
この場合、必要に応じて、軸受けフレーム４５の軸受穴４６の中心線４６ａの傾きを測定するために、図７に示すように、軸受けフレーム測定部１３を高さ調整アクチュエータ６によって上昇又は下降させて、例えば上下２点の変位量によって傾きを計算するようにしてもよい。なお、図７には、軸受けフレーム測定部１３をスムーズに上下動させるために、ワークシリンダ測定部１２の貫通穴にガイド１２ｂを設けた場合が示してある。
【００２７】
ついで、軸受けフレーム測定点ＣとＤの圧力がそれぞれ所定圧力になるように、位置決め機構２０ａ，２０ｂと受け機構３０ａ，３０ｂとにより、軸受けフレーム４５を、軸受けフレーム測定部１３のワークシリンダ測定部１２に対する偏心方向に水平移動させて調心し（ステップＳ７）、その位置に保持する。
そして、ボルト４８を締付けてワークシリンダ４１と軸受けフレーム４５を一体に固定し（ステップＳ８）、軸受けフレーム４５の軸受穴４６の内壁と軸受けフレーム測定部１３の外壁との間のすき間が所定の寸法になっているかどうかを再確認する（ステップＳ９）。
【００２８】
次に、位置決め機構２０ａ，２０ｂと受け機構３０ａ，３０ｂのアーム２６，３５を後退させ（ステップＳ１０）、また、ワーク固定具３ａ，３ｂによるワーク４０のロックを解除して（ステップＳ１１）、ワーク４０をエアーマイクロ測定具１０（したがって、ワークの位置決め用治具１）から取り外す（ステップＳ１２）。なお、図示してないが、これらの操作は別に設けた操作パネルによって行われる。
【００２９】
このようにして調心されたワーク４０に、図３に示すように、クランクシャフト５０を挿入してローリングピストン５２をワークシリンダ４１の圧縮室４２内に収容し、上から軸受けシリンダヘッド５５を取付けて、ボルト４８ｂにより固定する。このとき、ワーク４１の圧縮室４２の内壁と、クランクシャフト５０のローリングピストン５２の最大偏心部の外壁とのすき間ｇは、所定の寸法に位置決めされる。
【００３０】
本発明によれば、エアーマイクロ測定具１０の軸受けフレーム測定部１３を、軸受けフレーム４５を位置決めする方向にあらかじめ偏心させておくことにより、エアーマイクロ測定具１０による測定範囲を有効に利用して、軸受けフレーム４５の移動量を最小に抑制することができるので、年間生産台数が例えば１００万台の場合、ワークの位置決め用治具１の寿命を従来の約１年から２倍の約２年に延長することができ、また、治具末期（交換の３か月前）における調心精度を１０％程度向上させることができる。
また、図７に示すように、軸受けフレーム４５の位置決めの際に、軸受穴４６の傾きを考慮して複数点で測定することにより、前記すき間ｇの寸法誤差を、従来の４μｍ程度から２分の１の２μｍ程度に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るロータリ圧縮機のワーク位置決め用治具の平面図である。
【図２】図１の一部を断面で示した側面図である。
【図３】ワークとクランクシャフトの組立状態を示す縦断面図である。
【図４】図３の下面図である。
【図５】図３のワークシリンダ部分の平面図である。
【図６】エアーマイクロ測定具にワークを取付けた状態を示す断面図である。
【図７】エアーマイクロ測定具にワークを取付けた他の状態を示す断面図である。
【図８】本発明の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１  ワーク位置決め用治具、２  ベースプレート、３ａ，３ｂ  ワーク固定部、６  高さ調整アクチュエータ、１０  エアーマイクロ測定具、１１  ベース、１２  ワークシリンダ測定部、１３  軸受けフレーム測定部、１４ａ，１４ｂ  第１、第２のエアー配管、１５ａ，１５ｂ  第１、第２の通気路、１８ａ，１８ｂ  第３、第４の通気路、２０ａ，２０ｂ  位置決め機構、３０ａ，３０ｂ  受け機構、４０  ワーク、４１  ワークシリンダ、４２  圧縮室、４５  軸受けフレーム、４６  軸受穴、５０  クランクシャフト、５２  ローリングピストン。
【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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