(57)【要約】  溶接ビード潰し治具、及び圧縮機の製造方法は、柱状に形成されており、外側に凸の円弧形状の曲面で形成された側壁部を有し、円筒形状に形成された巻き鋼管の中空部内に挿入され、側壁部が、巻き鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードと対向するように配置される固定受け金型と、回転軸の軸方向の中央部分が円弧形状に凹むように形成された周壁面部を有する回転体であって、周壁面部が巻き鋼管を介して側壁部と対向して配置され、周壁面部が巻き鋼管を押圧し、回転しながら巻き鋼管の延びる方向に沿って移動する可動ローラ押し金型と、を備える。
2020202296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状に形成されており、外側に凸の円弧形状の曲面で形成された側壁部を有し、円筒形状に形成された巻き鋼管の中空部内に挿入され、前記側壁部が、前記巻き鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードと対向するように配置される固定受け金型と、
回転軸の軸方向の中央部分が円弧形状に凹むように形成された周壁面部を有する回転体であって、前記周壁面部が前記巻き鋼管を介して前記側壁部と対向して配置され、前記周壁面部が前記巻き鋼管を押圧し、回転しながら前記巻き鋼管の延びる方向に沿って移動する可動ローラ押し金型と、
を備えた溶接ビード潰し治具。
【請求項２】
圧力密閉容器の胴体部となる矩形状の鋼板を、ロール状に成形する巻き加工と、
ロール状に成形された前記鋼板を、円筒形状に成形する縮管加工と、
円筒形状に成形された前記鋼板の対向する辺縁部を溶接により接合する突合せ溶接加工と、
溶接された鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードを潰す溶接ビード潰し加工と、
前記鋼管の内周面側から押圧し前記鋼管の歪みを低減させる拡管加工と、
を有し、
前記溶接ビード潰し加工は、
柱状に形成されており、外側に凸の円弧形状の曲面で形成された側壁部を有する固定受け金型が、円筒形状に形成された前記鋼管の中空部内に挿入され、前記側壁部が、前記鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードと対向するように配置され、
回転体である可動ローラ押し金型が回転軸の軸方向の中央部分が円弧形状に凹むように形成された周壁面部を有し、前記周壁面部が前記鋼管を介して前記側壁部と対向して配置され、前記周壁面部が前記鋼管を押圧し、回転しながら前記鋼管の延びる方向に沿って移動する圧縮機の製造方法。
【請求項３】
前記溶接ビード潰し加工は、
前記側壁部が、冷却された前記溶接ビードと対向するように配置される請求項２に記載の圧縮機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接ビードを潰す溶接ビード潰し治具、及び当該溶接ビード潰し治具を用いた圧縮機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
胴体部と底部と蓋部とを溶接により接合した圧力密閉容器を備える従来の圧縮機として、円筒形状に形成された胴体部において、周方向の対向する辺縁部の継ぎ目を突合せ溶接によって接合された圧縮機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１５０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の圧縮機は、胴体部の内周面に溶接ビードを凸形成させており、内周面から突出した部分の溶接ビードが、所謂はつり加工によって除去されている。しかし、はつり加工による溶接ビードの除去は、曲面上における切削加工であり、胴体部の内径形状に合った溶接ビードの形状に安定して形成できない恐れがあり、且つ、切粉処理の手間が発生する。【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、内周面から突出した部分の溶接ビードを胴体部の内径形状に合った形状に安定して形成することができ、且つ、切粉処理の手間が発生しない、溶接ビードを潰す溶接ビード潰し治具、及び当該溶接ビード潰し治具を用いた圧縮機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】
【０００６】
本発明に係る溶接ビード潰し治具は、柱状に形成されており、外側に凸の円弧形状の曲面で形成された側壁部を有し、円筒形状に形成された巻き鋼管の中空部内に挿入され、側壁部が、巻き鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードと対向するように配置される固定受け金型と、回転軸の軸方向の中央部分が円弧形状に凹むように形成された周壁面部を有する回転体であって、周壁面部が巻き鋼管を介して側壁部と対向して配置され、周壁面部が巻き鋼管を押圧し、回転しながら巻き鋼管の延びる方向に沿って移動する可動ローラ押し金型と、を備えたものである。【０００７】
また、本発明に係る圧縮機の製造方法は、圧力密閉容器の胴体部となる矩形状の鋼板を、ロール状に成形する巻き加工と、ロール状に成形された鋼板を、円筒形状に成形する縮管加工と、円筒形状に成形された鋼板の対向する辺縁部を溶接により接合する突合せ溶接加工と、溶接された鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードを潰す溶接ビード潰し加工と、鋼管の内周面側から押圧し鋼管の歪みを低減させる拡管加工と、を有し、溶接ビード潰し加工は、柱状に形成されており、外側に凸の円弧形状の曲面で形成された側壁部を有する固定受け金型が、円筒形状に形成された鋼管の中空部内に挿入され、側壁部が、鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードと対向するように配置され、回転体である可動ローラ押し金型が回転軸の軸方向の中央部分が円弧形状に凹むように形成された周壁面部を有し、周壁面部が鋼管を介して側壁部と対向して配置され、周壁面部が鋼管を押圧し、回転しながら鋼管の延びる方向に沿って移動するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、固定受け金型の側壁部が、巻き鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードと対向するように配置され、可動ローラ押し金型の周壁面部が、巻き鋼管を介して側壁部と対向して配置され、周壁面部が巻き鋼管を押圧し、回転しながら巻き鋼管の延びる方向に沿って移動する。そのため、内周面から突出するように形成された溶接ビードが、周壁面部と側壁部とに挟まれ、巻き鋼管の内径形状に沿って、また、巻き鋼管の延びる方向に沿って押圧されていく。したがって、内周面から突出した部分の溶接ビードを胴体部の内径形状に合った形状に安定して形成することができ、且つ、切粉処理の手間が発生しない、溶接ビード潰し治具、及び圧縮機の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に係る圧縮機の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図２】本実施の形態に係る圧縮機の圧縮機構部の内部構造の一例を示す図１のＡ−Ａ断面における概略図である。
【図３】圧力密閉容器を構成する胴体部の製造方法の加工工程を示すフロー図である。
【図４】本実施の形態の圧縮機の製造工程において、圧力密閉容器の胴体部の製造工程で用いられる成形前の鋼板の外観を概略的に示す斜視図である。
【図５】本実施の形態の圧縮機の製造工程における、巻き加工前の鋼板の構造及びロール装置の一部の構造を示す概略図である。
【図６】本実施の形態の圧縮機の製造工程における、巻き加工の開始時の鋼板の構造及びロール装置の一部の構造を示す概略図である。
【図７】本実施の形態の圧縮機の製造工程における、巻き加工中の鋼板の構造及びロール装置の一部の構造を示す概略図である。
【図８】本実施の形態の圧縮機の製造工程における、巻き加工終了時の鋼板の構造及びロール装置の一部の構造を示す概略図である。
【図９】本実施の形態の圧縮機の製造工程における、縮管加工の開始時の鋼板及び縮管装置の一部の構造を示す概略図である。
【図１０】本実施の形態の圧縮機の製造工程における、縮管加工中の鋼板及び縮管装置の構造を示す概略図である。
【図１１】本実施の形態の圧縮機の製造工程における、突合せ溶接加工時の鋼板及び突合せ溶接装置の一部の構造を示す概略図である。
【図１２】鋼板に対して巻き加工、縮管加工、及び突合せ溶接加工が施されて形成された巻き鋼管における断面の概略図である。
【図１３】本実施の形態の圧縮機の製造工程における、溶接ビード潰し加工時の溶接ビード潰し治具の一部の構造を示す概略上面図である。
【図１４】本実施の形態の圧縮機の製造工程における、溶接ビード潰し加工時の溶接ビード潰し治具の一部の構造を示す概略上面図である。
【図１５】溶接ビード潰し加工前の溶接ビード潰し治具及び巻き鋼管の概略化した上面図である。
【図１６】溶接ビード潰し加工前の溶接ビード潰し治具及び巻き鋼管の概略化した側面図である。
【図１７】溶接ビード潰し加工時の溶接ビード潰し治具及び巻き鋼管の概略化した上面図である。
【図１８】溶接ビード潰し加工時の溶接ビード潰し治具及び巻き鋼管の概略化した側面図である。
【図１９】本実施の形態の圧縮機の製造工程における、一次拡管加工を行う前の巻き鋼管の断面構造及び拡管治具の一部の断面構造を示す概略図である。
【図２０】本実施の形態の圧縮機の製造工程における、一次拡管加工時の巻き鋼管の断面構造及び拡管治具の一部の断面構造を示す概略図である。
【図２１】比較例の胴体部の拡管加工後の形状を示す図である。
【図２２】溶接ビード潰し治具の可動ローラ押し金型の概略図である。
【図２３】溶接ビード潰し治具の固定受け金型の概略図である。
【図２４】溶接ビード潰し加工前の巻き鋼管と、二次拡管加工後の比較例の巻き鋼管とを示す断面状の概略図である。
【図２５】第１の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具の概念図である。
【図２６】第１の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具により溶接ビード潰し加工を行い、その後の拡管加工を行った後の巻き鋼管の断面概念図である。
【図２７】第２の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具の概念図である。
【図２８】第２の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具により溶接ビード潰し加工を行い、その後の拡管加工を行った後の巻き鋼管の断面概念図である。
【図２９】第３の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具の概念図である。
【図３０】第３の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具により溶接ビード潰し加工を行い、その後の拡管加工を行った後の巻き鋼管の断面概念図である。
【図３１】固定受け金型及び可動ローラ押し金型のＲ形状と、巻き鋼管及び比較例の巻き鋼管の外内周面との関係をまとめた図である。
【図３２】第４の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具の概念図である。
【図３３】第４の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具により溶接ビード潰し加工を行い、その後の拡管加工を行った後の巻き鋼管の断面概念図である。
【図３４】第５の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具の概念図である。
【図３５】第６の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具の概念図である。
【図３６】第６の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具により溶接ビード潰し加工を行い、その後の拡管加工を行った後の巻き鋼管の断面概念図である。
【図３７】固定受け金型の幅Ｗｕ及び可動ローラ押し金型の幅Ｗｒと、巻き鋼管の溶接熱硬化及び巻き痕の範囲の幅Ｗｗとの関係をまとめた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態．
図１は、本実施の形態に係る圧縮機１の一例を概略的に示す縦断面図である。本実施の形態に係る圧縮機１の構成について図１を用いて説明する。なお、圧縮機１は、空気調和装置等の冷凍サイクル装置に用いられるものであり、冷凍サイクル装置の冷媒回路を構成する要素となる。
【００１１】
なお、図１を含む以下の図面では、冷媒回路、並びに、例えば、放熱器、蒸発器、減圧装置、及び油分離器等の冷媒回路を構成する他の構成要素については図示していない。また、以下の図面では各構成部材の寸法の関係及び形状が、実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面では、同一又は類似の部材又は部分には、同一の符号を付すか、又は、符号を付すことを省略している。また、以下の説明における圧縮機１の各々の構成部材同士の位置関係、例えば上下関係等の位置関係は、原則として、圧縮機１を使用可能な状態に設置したときの位置関係とする。なお、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。
【００１２】
［圧縮機１の構成］
圧縮機１は、ローリングピストン型のシングルロータリー式圧縮機であり、圧縮機１の内部に吸入した低圧のガス冷媒を、高圧のガス冷媒として吐出する流体機械である。圧縮機１の筐体は、シリンダ形状に形成された鉄製の圧力密閉容器２によって構成されている。圧力密閉容器２は、中空円筒形状の胴体部２ａと、縦断面がＵ字形状の底部２ｂと、縦断面が逆Ｕ字形状の蓋部２ｃとにより構成され、底部２ｂ及び蓋部２ｃの開口部の外側面は、胴体部２ａの開口部の内側面に固定されている。胴体部２ａと底部２ｂとの固定部分、及び、胴体部２ａと蓋部２ｃとの固定部分は、例えばアーク溶接又は抵抗溶接等によって接合されている。なお、圧縮機１の胴体部２ａを構成する円筒体の製造方法の詳細については、後述する。
【００１３】
圧力密閉容器２の胴体部２ａの外側には、サクションマフラ３の筐体３ａが配置されている。図１を含む以下の図面では図示しないが、サクションマフラ３の筐体３ａは、圧力密閉容器２の外側面に配置された支持部材を介して圧力密閉容器２の胴体部２ａに固定されている。サクションマフラ３の筐体３ａの頂部には、流入管３ｂが筐体３ａを貫通して固定されている。流入管３ｂは、低圧のガス冷媒又は乾き度の高い二相冷媒をサクションマフラ３の筐体３ａの内部に流入させる冷媒配管である。また、サクションマフラ３の筐体３ａの底部には、吸入管４の一端が貫通して固定されており、吸入管４の他端は、圧力密閉容器２の胴体部２ａの側面部を貫通して固定されている。
【００１４】
サクションマフラ３は、流入管３ｂから流入する冷媒により発生する騒音を低減又は除去する消音器である。また、サクションマフラ３は、アキュムレータ機能も有しており、余剰冷媒を貯留する冷媒貯留機能と、運転状態が変化する際に一時的に発生する液冷媒を滞留させることによる気液分離機能とを有している。サクションマフラ３の気液分離機能により、圧力密閉容器２の内部に大量の液冷媒が流入し、圧縮機１で液圧縮が行われるのを防ぐことができる。
【００１５】
吸入管４は、低圧のガス冷媒をサクションマフラ３から圧力密閉容器２の内部に吸入させる冷媒配管である。圧力密閉容器２の胴体部２ａに設けられた吸入穴５には、固定部材６が配置されており、吸入管４は、吸入穴５に配置された固定部材６を介して、圧力密閉容器２の胴体部２ａに固定されている。なお、図１を含む以下の図面では図示しないが、吸入管４は、側面部に油戻し穴が設けられて、冷凍サイクル装置の油分離器において分離された高圧のガス冷媒に含まれる潤滑油成分が、吸入管４を介して圧力密閉容器２の内部に戻るように構成されてもよい。
【００１６】
固定部材６は、例えば、接続管６ａと、リング６ｂとを有する。接続管６ａは、一端側が吸入穴５に挿入されており、圧力密閉容器２の内部と連通している。吸入管４は、接続管６ａの他端側に挿入されている。リング６ｂは、吸入穴５に接合されており、接続管６ａの外側面及び圧力密閉容器２に接合され、吸入管４と吸入穴５との間の隙間を密封している。圧縮機１は、固定部材６によって、圧力密閉容器２の内部の気密性が確保されている。
【００１７】
圧力密閉容器２の蓋部２ｃの上面には、吐出管７が貫通して固定されている。吐出管７は、高圧のガス冷媒を圧力密閉容器２の外部に吐出させる冷媒配管である。吐出管７と蓋部２ｃとの固定部分は、例えばろう付け又は抵抗溶接等によって接合されている。
【００１８】
更に、圧力密閉容器２の蓋部２ｃの上面には、ガラス端子８が配置されている。ガラス端子８は、外部電源と接続されるインタフェースを提供している。外部電源は、圧縮機１に電力を供給する電源装置であり、交流周波数が５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの一般商用交流電源、又は交流周波数を変化させることが可能なインバータ電源が用いられる。周波数を変更できるインバータ電源を用いた場合、圧縮機１の回転数を変化させることができるため、圧縮機１では高圧のガス冷媒の吐出管７からの吐出量を制御することができる。なお、以降の説明において、図１を含む以下の図面では、ガラス端子８に接続される外部電源は図示していない。
【００１９】
圧力密閉容器２の内部には、電動機部１０と、シャフト２０と、圧縮機構部３０とが収容されている。電動機部１０は、圧力密閉容器２における固定部材６の配置位置より上方に配置されている。シャフト２０は、圧力密閉容器２の中心部において、電動機部１０と圧縮機構部３０との間に配置され、電動機部１０と圧縮機構部３０との間を上下方向に延びるように設けられている。圧縮機構部３０は、圧縮機構部３０の内部が吸入管４と連通するように配置されている。すなわち、圧力密閉容器２の内部においては、圧縮機構部３０の上方に電動機部１０が配置されている。また、圧力密閉容器２の内部の中空空間は、圧縮機構部３０で圧縮された高圧のガス冷媒で満たされている。
【００２０】
電動機部１０は、外部電源から供給された電力を用いてシャフト２０に回転駆動力を発生させ、シャフト２０を介して圧縮機構部３０に回転駆動力を伝達するモータとして構成される。電動機部１０は、上面視において中空円筒形状の外観を有する固定子１２と、固定子１２の内側面の内側に回転自在に配置された円筒状の回転子１４とを備えている。固定子１２は、焼きばめ等により圧力密閉容器２の胴体部２ａの内側面に固定され、導線１６を介してガラス端子８に接続されている。電動機部１０は、外部電源から供給される電力が、固定子１２を構成する巻回されたコイルに導線１６を介して供給されることにより、固定子１２の内側面の内側で回転子１４を回転させることができる。圧縮機１においては、例えばＤＣブラシレスモータ等が電動機部１０として用いられる。
【００２１】
回転子１４の中心部には、シャフト２０が回転子１４を貫通して固定されている。シャフト２０は、シャフト２０の外側面の一部である固定面２０ａにて回転子１４を固定し、圧縮機構部３０に回転子１４の回転駆動力を伝達する回転軸である。シャフト２０は、固定面２０ａから上下方向、すなわち、圧力密閉容器２の蓋部２ｃの方向と圧力密閉容器２の底部２ｂの方向とに延びるように設けられている。
【００２２】
また、シャフト２０は、固定面２０ａの下方に位置し、圧縮機構部３０の内部においてシリンダ３１と対応する位置に配置される偏心部２４を有している。偏心部２４の外周には、偏心部２４の外側面に沿って回転自在に取り付けられた略円筒状のピストン２６が配置されている。ピストン２６は、電動機部１０によってシャフト２０が回転すると、シリンダ３１内をその内周面に沿って回転する。
【００２３】
また、図１を含む以下の図面には図示していないが、シャフト２０の中心部には、シャフト２０の下端から上方に延在し、シャフト２０の下端から吸い上げられた冷凍機油４０である潤滑油が流動する油穴が設けられている。また、シャフト２０の外側面には上述の油穴と連通し、圧縮機構部３０に潤滑油を供給する複数の給油口が設けられている。
【００２４】
また、図１を含む以下の図面には図示していないが、シャフト２０の油穴の下端部には遠心ポンプが配置された構成にできる。上述の遠心ポンプは、圧力密閉容器２の底部２ｂに貯留された冷凍機油４０を吸い上げることができるように、例えば螺旋状の遠心ポンプとして構成されている。なお、冷凍機油４０としては、例えば、鉱油系、アルキルベンゼン系、ポリアルキレングリコール系、ポリビニルエーテル系、ポリオールエステル系の潤滑油等が用いられる。
【００２５】
図２は、本実施の形態に係る圧縮機１の圧縮機構部３０の内部構造の一例を示す図１のＡ−Ａ断面における概略図である。次に、圧縮機１の圧縮機構部３０の構造について、図１と共に図２を用いて説明する。
【００２６】
圧縮機構部３０は、電動機部１０から供給された回転駆動力により、吸入管４から圧力密閉容器２の低圧空間に吸入された低圧のガス冷媒を高圧のガス冷媒に圧縮し、圧縮した高圧のガス冷媒を圧縮機構部３０の上方に吐出するものである。
【００２７】
圧縮機構部３０は、一対の中空円板面３１ａと、一対の中空円板面３１ａの内縁部の間に延びるように設けられた内側面３１ｂと、一対の中空円板面３１ａの外縁部の間に延びるように設けられた外側面３１ｃとを有する中空円筒形状のシリンダ３１を備えている。シリンダ３１の外側面３１ｃは、アークスポット溶接等のアーク溶接又は焼き嵌めによって、圧力密閉容器２の胴体部２ａの内側面に固定されている。シリンダ３１の中空部分３１０は、シリンダ３１の内側面３１ｂに取り囲まれた空間に構成され、シャフト２０の偏心部２４及びピストン２６が収容されている。すなわち、シリンダ３１は、シリンダ３１の中空部分３１０において、シャフト２０の回転により、シャフト２０の偏心部２４及びピストン２６が偏心回転できるように構成されている。
【００２８】
シリンダ３１には、吸入管４とシリンダ３１の中空部分３１０との間を、接続管６ａを介して連通し、低圧のガス冷媒を吸入管４からシリンダ３１の中空部分３１０に流入させる吸入通路３１２が形成されている。この吸入通路３１２を介してサクションマフラ３が中空部分３１０に接続されている。また、シリンダ３１の内側面には、上下方向に延在する半円形状の吐出通路３１４が設けられている。また、シリンダ３１には、上面視において、シリンダ３１の内側面３１ｂとシリンダ３１の外側面３１ｃと間の半径方向に、ベーン溝３１６が形成されている。
【００２９】
シリンダ３１のベーン溝３１６には、ベーン３２が収容されている。ベーン３２は、ピストン２６の偏心運動によってベーン溝３１６の内部を半径方向に往復運動するように構成された摺動部材である。シリンダ３１の中空部分３１０に配置されたベーン３２の先端部３２ａは、ベーン溝３１６の内部に設けられたバネ等の弾性体３３の復元力又は圧縮機構部３０の上方の高圧部分からの圧力によって、常にピストン２６の外側面に当接するように押しつけられている。図２に示すように、ピストン２６の回転駆動中に、シリンダ３１の中空部分３１０は、ベーン３２とピストン２６によって、吸入通路３１２と連通する低圧空間部３１０ａと、吐出通路３１４と連通する高圧空間部３１０ｂとに仕切られる。低圧空間部３１０ａ及び高圧空間部３１０ｂは、後述する圧縮機構部３０の圧縮室を構成する空間となる。なお、圧縮機構部３０の圧縮室においては、低圧空間部３１０ａは低圧室とも称され、高圧空間部３１０ｂは高圧室とも称される。
【００３０】
また、シリンダ３１には、ベーン溝３１６と連通し、シリンダ３１の一対の中空円板面３１ａを貫通するベーン溝開口部３１８が設けられている。圧縮機構部３０では、ベーン溝開口部３１８を介して、圧縮機構部３０の上方の高圧部分からの圧力を、ベーン３２の末端部３２ｂに加えることができる。また、圧縮機構部３０は、ベーン溝開口部３１８によって、シリンダ３１の外側面方向へのベーン３２の移動を制限することができる。また、高圧のガス冷媒から分離された潤滑油は、ベーン溝開口部３１８によって、ベーン溝３１６とベーン３２との間のクリアランスに供給され、ベーン３２を円滑に往復運動させることができる。
【００３１】
図１を含む以下の図面では図示しないが、ベーン溝３１６とベーン３２との間のクリアランスは、ベーン溝３１６とベーン３２との間で摩擦が生じないように構成されている。一方、ベーン溝３１６とベーン３２との間のクリアランスが大きくなると、シリンダ３１の中空部分３１０で圧縮された冷媒ガスが、クリアランスとベーン溝開口部３１８とを介して、圧縮機構部３０の外部に漏洩し、圧縮効率が低下する可能性がある。したがって、圧縮機構部３０では、ベーン溝３１６とベーン３２との間で摩擦が生じない程度にクリアランスを小さくすることにより、圧縮された冷媒ガスの漏れを抑制し、漏洩損失を低減し、圧縮効率の向上を図ることができる。
【００３２】
また、シリンダ３１には、シリンダ３１の外側面３１ｃの側に位置し、一対の中空円板面３１ａを貫通する複数の開口部３１９が形成されている。高圧のガス冷媒から分離されて重力作用によりシリンダ３１の上側の中空円板面３１ａに移動した潤滑油は、開口部３１９によって、圧力密閉容器２の底部２ｂに戻ることが可能となるため、圧縮機１は冷凍機油４０の枯渇を防ぐことができる。
【００３３】
シリンダ３１の上側の中空円板面３１ａ、すなわち圧力密閉容器２の蓋部２ｃの側の中空円板面３１ａには、上軸受３４が配置されている。シリンダ３１の下側の中空円板面３１ａ、すなわち圧力密閉容器２の底部２ｂの側の中空円板面３１ａには、下軸受３５が配置されている。上軸受３４、シリンダ３１及び下軸受３５には、シャフト２０が貫通している。上軸受３４及び下軸受３５は、シャフト２０を摺動自在に支持するすべり軸受けである。上軸受３４及び下軸受３５は、シャフト２０を回転自在に支持している。
【００３４】
上軸受３４は、シリンダ３１の上面部に設けられており、中空部分３１０の上部開口を塞ぐ。下軸受３５は、シリンダ３１の下面部に設けられており、中空部分３１０の下部開口を塞ぐ。このように、上軸受３４、シリンダ３１及び下軸受３５は、この順に積層され、中空部分３１０の上下開口を上軸受３４と下軸受３５とにより塞ぐことによって、中空部分３１０内の気密性が確保されている。
【００３５】
上軸受３４は、上面視において中空円板状の形状を有している。上軸受３４は、シリンダ３１の上側の中空円板面３１ａに固定される固定部３４ａと、シャフト２０の外側面を摺動自在に支持する軸受部３４ｂとを有している。なお、上軸受３４は、図１の縦断面図においては、２つのＬ字形状の部材として表示されている。また、上軸受３４は、例えば、ボルト等によりシリンダ３１の上側の中空円板面３１ａに固定されている。
【００３６】
下軸受３５は、下面視において中空円板状の形状を有している。下軸受３５は、シリンダ３１の下側の中空円板面３１ａに固定される固定部３５ａと、シャフト２０の外側面を摺動自在に支持する軸受部３５ｂとを有している。なお、下軸受３５は、図１の縦断面図においては、２つのＬ字形状の部材として表示されている。また、下軸受３５は、例えば、ボルト等によりシリンダ３１の下側の中空円板面３１ａに固定されている。
【００３７】
なお、上軸受３４の固定部３４ａの上面側には、圧縮機構部３０における冷媒の圧縮時に発生する騒音を除去又は低減する消音器を配置することができる。消音器には、上軸受３４に設けられた吐出口から流入する高圧のガス冷媒を圧力密閉容器２の内部に吐出させる複数の開口部を設けることができる。
【００３８】
圧縮機構部３０においては、ピストン２６、シリンダ３１、ベーン３２、上軸受３４の固定部３４ａ、及び下軸受３５の固定部３５ａに囲まれた密閉自在な空間は、吸入管４から吸入された低圧のガス冷媒を圧縮する圧縮室を構成する。圧縮室で圧縮された高圧のガス冷媒は、上軸受３４に設けられた吐出口から吐出される。なお、上軸受３４に設けられた吐出口は、図１を含む以下の図面では図示していない。
【００３９】
本実施の形態では、圧縮機１を縦置型の圧縮機として構成しているが、横置型の圧縮機として構成してもよい。また、本実施の形態では、圧縮機１をローリングピストン型のロータリー式圧縮機として構成しているが、スイングベーン方式のスイング圧縮機として構成しても、スクリュ圧縮機又はスクロール圧縮機として構成してもよい。また、本実施の形態では、シングルロータリー式のロータリー圧縮機として構成しているが、ツインロータリ式のロータリー圧縮機として構成してもよい。また、本実施の形態では、圧縮機１を単段圧縮機とし、圧縮機構部３０を１つのみ有する構成としているが、圧縮機１を多段圧縮機とし、複数の圧縮機構部３０によって冷媒を順次圧縮する構成としてもよい。
【００４０】
［圧縮機１の動作］
次に、本実施の形態の圧縮機１の動作について説明する。電動機部１０の駆動によりシャフト２０が回転すると、シャフト２０と共に、シリンダ３１の内部に収容された偏心部２４及びピストン２６が偏心回転する。偏心部２４及びピストン２６の偏心回転により、ピストン２６の外周面は、シリンダ３１の中空部分３１０において、シリンダ３１の内側面３１ｂに接触して移動する。シリンダ３１のピストン２６の偏心回転と連動し、シリンダ３１のベーン溝３１６の内部に配置されたベーン３２がピストン運動する。吸入管４から吸入通路３１２を介して圧縮機構部３０に流入した低圧のガス冷媒は、ピストン２６、シリンダ３１、ベーン３２、上軸受３４の固定部３４ａ、及び下軸受３５の固定部３５ａに囲まれた密閉空間である圧縮室に流入する。圧縮室の内部に流入した低圧のガス冷媒は、ピストン２６の偏心回転による圧縮室の容積の減少に伴い、高圧のガス冷媒に圧縮される。高圧のガス冷媒は、上軸受３４に設けられた吐出口を介して、圧縮機構部３０の外部の圧力密閉容器２の内部の中空空間に吐出される。圧力密閉容器２の内部の中空空間に吐出された高圧のガス冷媒は、例えば、電動機部１０の固定子１２と回転子１４との間の隙間等を通過し、吐出管７を介して圧力密閉容器２の外へと吐出される。
【００４１】
［圧縮機１の製造方法］
次に、本実施の形態の圧縮機１に係る製造方法及び製造装置について説明する。
【００４２】
図３は、圧力密閉容器２を構成する胴体部２ａの製造方法の加工工程を示すフロー図である。圧力密閉容器２の胴体部２ａは、鋼板５０を成形加工することによって製造される。より詳細には、胴体部２ａは、矩形状の鋼板５０に対して巻き加工（ステップＳ１）、縮管加工（ステップＳ２）、突合せ溶接加工（ステップＳ３）、溶接ビード潰し加工（ステップＳ４）、及び、拡管加工（ステップＳ５）を行って製造される。ここではまず、巻き加工（ステップＳ１）、縮管加工（ステップＳ２）、突合せ溶接（ステップＳ３）の各加工工程について説明し、その後、本発明の特徴部分である溶接ビード潰し加工（ステップＳ４）について説明する。
【００４３】
図４は、本実施の形態の圧縮機１の製造工程において、圧力密閉容器２の胴体部２ａの製造工程で用いられる成形前の鋼板５０の外観を概略的に示す斜視図である。図３に示すように、胴体部２ａの製造には、表面及び裏面として、第１板状面部５２ａ及び第２板状面部５２ｂを有する矩形かつ平板状の鋼板５０が用いられる。第１板状面部５２ａ及び第２板状面部５２ｂは、矩形形状の一対の板状面部５２である。矩形状の鋼板５０は、第１辺縁部５４ａと第２辺縁部５４ｂとが短辺側の縁部を構成する。第１辺縁部５４ａ及び第２辺縁部５４ｂは、鋼板５０において、互いに対辺の位置にある辺縁部である。また、矩形状の鋼板５０は、第３辺縁部５６ａと第４辺縁部５６ｂとが長辺側の縁部を構成する。第３辺縁部５６ａ及び第４辺縁部５６ｂは、鋼板５０において、互いに対辺の位置にある辺縁部である。鋼板５０の材料としては、例えばステンレス鋼又は炭素鋼等の鉄鋼材料が用いられる。
【００４４】
［巻き加工（ステップＳ１）］
図５は、本実施の形態の圧縮機１の製造工程における、巻き加工前の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。
【００４５】
図５に示すように、鋼板５０の巻き加工では、例えば、第１ローラ１００ａと第２ローラ１００ｂと第３ローラ１００ｃとを有するロール装置１００が用いられる。ロール装置１００において、第１ローラ１００ａの直径は、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃの直径よりも大きい。鋼板５０は、鋼板５０の一方の板状面部５２、例えば第２板状面部５２ｂが第１ローラ１００ａに接触するように配置される。
【００４６】
図６は、本実施の形態の圧縮機１の製造工程における、巻き加工の開始時の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。図６では、巻き加工開始時における第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃの鋼板５０に対する押圧方向を矢印で示している。
【００４７】
図６に示すように、巻き加工の開始時においては、ロール装置１００では、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃを鋼板５０の第１板状面部５２ａに対して垂直に押圧させ、鋼板５０を第１ローラ１００ａに向けて押圧させる動作が行われる。ロール装置１００は、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃの鋼板５０に対する押圧動作により、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃと第１ローラ１００ａとの間に鋼板５０を挟むことができる。
【００４８】
図７は、本実施の形態の圧縮機１の製造工程における、巻き加工中の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。図７では、鋼板５０の巻き加工中における第１ローラ１００ａ、第２ローラ１００ｂ、及び第３ローラ１００ｃの回転方向を矢印で示している。
【００４９】
図７に示すように、鋼板５０の巻き加工中においては、第１ローラ１００ａでは、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃとは逆方向の回転動作が行われる。例えば、図７に示すように、ロール装置１００においては、第１ローラ１００ａでは時計回りの回転動作が行われ、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃでは反時計回りの回転動作が行われる。ロール装置１００は、第１ローラ１００ａ、第２ローラ１００ｂ、及び第３ローラ１００ｃの回転動作により、鋼板５０を第１ローラ１００ａの回転方向に第１ローラ１００ａに沿って移動させ、鋼板５０に対する巻き加工を行わせることができる。
【００５０】
図８は、本実施の形態の圧縮機１の製造工程における、巻き加工終了時の鋼板５０の構造及びロール装置１００の一部の構造を示す概略図である。
【００５１】
図８に示すように、ロール装置１００における第１ローラ１００ａ、第２ローラ１００ｂ、及び第３ローラ１００ｃの回転動作により、鋼板５０は、第３辺縁部５６ａがＣ字形状となるように巻き加工され、ロール状に成形される。鋼板５０に対する巻き加工終了後、ロール装置１００においては、第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃを鋼板５０から離れる方向に移動させる動作が行われる。第２ローラ１００ｂ及び第３ローラ１００ｃの移動後、ロール装置１００においては、鋼板５０が第１ローラ１００ａから取り外される。
【００５２】
以上、図５〜図８に説明したように、本実施の形態の圧縮機１の製造工程においては、鋼板５０に対する巻き加工によって、矩形状の鋼板５０が、ロール状に成形される。
【００５３】
［縮管加工（ステップＳ２）］
図９は、本実施の形態の圧縮機１の製造工程における、縮管加工の開始時の鋼板５０及び縮管装置１１０の一部の構造を示す概略図である。
【００５４】
図９に示すように、ロール状の鋼板５０に対する縮管加工では、例えば、半円形状の第１溝部１１２ａを有する第１縮管金型１１２と、半円形状の第２溝部１１４ａを有する第２縮管金型１１４とを有する縮管装置１１０が用いられる。縮管装置１１０においては、第１縮管金型１１２の第１溝部１１２ａは第２縮管金型１１４の第２溝部１１４ａと向き合って配置される。縮管加工の開始時においては、ロール状に巻き加工された鋼板５０が、縮管装置１１０の第１溝部１１２ａと第２溝部１１４ａとの間に挟まれる。
【００５５】
図１０は、本実施の形態の圧縮機１の製造工程における、縮管加工中の鋼板５０及び縮管装置１１０の構造を示す概略図である。図１０では、鋼板５０の縮管加工中における第２縮管金型１１４の押圧方向を矢印で示している。
【００５６】
図１０に示すように、鋼板５０の縮管加工中においては、縮管装置１１０では、第２縮管金型１１４を第１縮管金型１１２に向けて押圧させる動作が行われる。縮管装置１１０は、第２縮管金型１１４の押圧動作により、鋼板５０の第１辺縁部５４ａと第２辺縁部５４ｂとを接触させることができる。また、第２縮管金型１１４の押圧動作により、第１溝部１１２ａと第２溝部１１４ａとの間に挟まれた鋼板５０が円筒形状に成形される。鋼板５０に対する縮管加工の終了後、縮管装置１１０においては、第２縮管金型１１４を鋼板５０から離れる方向に移動させる動作が行われる。第２縮管金型１１４の移動後、縮管装置１１０においては、鋼板５０が第１縮管金型１１２から取り外される。
【００５７】
以上、図９及び図１０に説明したように、本実施の形態の圧縮機１の製造工程においては、鋼板５０に対する縮管加工によって、ロール状の鋼板５０は、円筒形状の鋼板５０に縮管加工される。これにより、鋼板５０は、第１辺縁部５４ａ及び第２辺縁部５４ｂの対向する両端同士が当接した状態に成形される。
【００５８】
［突合せ溶接加工（ステップＳ３）］
図１１は、本実施の形態の圧縮機１の製造工程における、突合せ溶接加工時の鋼板５０及び突合せ溶接装置１２０の一部の構造を示す概略図である。図１１では、突合せ溶加工における突合せ溶接装置１２０の移動方向を矢印で示している。図１１に示すように、縮管加工により円筒形状に成形された鋼板５０の第１辺縁部５４ａ及び第２辺縁部５４ｂは、突合せ溶接装置１２０によって接合される。すなわち、突合せ溶接加工では、縮管加工によって当接した鋼板５０の両端同士の継ぎ目が突合せ溶接装置１２０によって溶接される。
【００５９】
突合せ溶接装置１２０は、例えば、シーム溶接等の抵抗溶接用溶接装置、又はＴＩＧ溶接等のアーク溶接用溶接装置として構成できる。突合せ溶接装置１２０は、鋼板５０の第１辺縁部５４ａと第２辺縁部５４ｂとの溶接を行う溶接トーチ１２２を備えている。また、図１１では図示しないが、突合せ溶接装置１２０は、例えば商用の交流電源から供給される交流電力を、溶接で用いられる電力に変換する溶接電源と、溶接電源から流れる電流を溶接用に増幅して溶接トーチ１２２に流す溶接変圧器とを備えている。溶接トーチ１２２の先端部１２２ａには、溶接電極１２４が取り付けられている。溶接電極１２４は、例えば、純タングステン電極若しくは純モリブデン電極等の純金属電極、又は銅クロム合金電極又は銅アルミナ合金電極等の合金電極として構成できる。
【００６０】
なお、鋼板５０の第１辺縁部５４ａと第２辺縁部５４ｂとの接合は溶接により行うものとしたが、ろう付け等により接合してもよい。
【００６１】
本実施の形態の圧縮機１の製造工程においては、鋼板５０の突合せ溶接により、円筒形状の圧力密閉容器２の胴体部２ａを構成する巻き鋼管５０ａが形成される。すなわち、鋼板５０は、巻き加工及び縮管加工等によって、鋼板５０の板状面部５２が円筒形に成形され、鋼板５０の辺縁部である第３辺縁部５６ａ及び第４辺縁部５６ｂが円周形に成形される。そして、巻き鋼管５０ａは、突合せ溶接加工によって、鋼板５０の対向する第１辺縁部５４ａ及び第２辺縁部５４ｂが溶接等により接合されることにより製造される。
【００６２】
図１２は、鋼板５０に対して巻き加工、縮管加工、及び突合せ溶接加工が施されて形成された巻き鋼管５０ａにおける断面の概略図である。図１２に示すように、巻き鋼管５０ａの内周面には、溶接ビードである裏ビード１３１を凸形成させている。なお、溶接ビードとは、溶接加工によって発生する溶接痕の盛り上がりである。裏ビード１３１は、巻き鋼管５０ａの内側面５０ｂから突出している。本実施の形態の圧縮機１の製造工程においては、以上の各工程を経て製造された巻き鋼管５０ａが、次工程の溶接ビード潰し加工（ステップＳ４）に供されることになる。
【００６３】
［溶接ビード潰し加工（ステップＳ４）］
図１３は、本実施の形態の圧縮機１の製造工程における、溶接ビード潰し加工時の溶接ビード潰し治具９０の一部の構造を示す概略上面図である。図１４は、本実施の形態の圧縮機１の製造工程における、溶接ビード潰し加工時の溶接ビード潰し治具９０の一部の構造を示す概略上面図である。図１３及び図１４を用いて、溶接ビード潰し加工時に用いられる溶接ビード潰し治具９０について説明する。なお、溶接ビード潰し治具９０による溶接ビード潰し加工は、上記の突合せ溶接加工における溶接（溶融）直後の巻き鋼管５０ａに対してビードの除去処理を行うこともできるが、溶接加工が終了し冷却された後の巻き鋼管５０ａに対して冷却されたビードの除去処理を行うことができる点に特徴がある。
【００６４】
図１３及び図１４に示すように、溶接ビード潰し治具９０は、上面視でかまぼこ形状の固定受け金型９１と、固定受け金型９１が固定されるハウジング９２と、鼓形状の可動ローラ押し金型９３と、を備えている。
【００６５】
固定受け金型９１は、Ｄ字形状の断面が連続して延びるように形成された柱状の部材である。固定受け金型９１は、外側に凸の円弧形状の曲面で形成されており、可動ローラ押し金型９３と対向する側壁部９１ａを有する。側壁部９１ａは、固定受け金型９１の一側面を構成する。側壁部９１ａは、柱状に形成された固定受け金型９１の延びる方向に対する垂直断面において円弧形状に形成されている。
【００６６】
可動ローラ押し金型９３は、回転軸ＲＳの軸方向の中央部分が円弧形状に凹むように形成された周壁面部９３ａを有する回転体である。より詳細には、可動ローラ押し金型９３は、ローラの軸方向の中央が両端よりも径が縮小された形状である。可動ローラ押し金型９３は、固定受け金型９１と対向する周壁面部９３ａを有する。可動ローラ押し金型９３の周壁面部９３ａは、回転軸ＲＳにおける軸方向の両端の間の壁面が回転軸ＲＳの軸方向に凹む円弧形状に形成されており、当該形状が回転軸ＲＳを中心に周方向に連続した形状に形成されている。可動ローラ押し金型９３の回転軸ＲＳは、柱状に形成された固定受け金型９１と直交した状態で交差する。
【００６７】
溶接ビード潰し治具９０において、側壁部９１ａと、周壁面部９３ａの一部とは互いに対向する。溶接ビード潰し治具９０は、凹形状に形成された周壁面部９３ａが、巻き鋼管５０ａを介して凸形状に形成された側壁部９１ａと嵌り合うように構成されている。なお、溶接ビード潰し治具９０のハウジング９２は、溶接ビード潰し設備（図示は省略）に固定されている。そのため、固定受け金型９１は、ハウジング９２を介して、溶接ビード潰し設備（図示は省略）に固定されている。
【００６８】
図１５は、溶接ビード潰し加工前の溶接ビード潰し治具９０及び巻き鋼管５０ａの概略化した上面図である。図１６は、溶接ビード潰し加工前の溶接ビード潰し治具９０及び巻き鋼管５０ａの概略化した側面図である。図１５及び図１６では、溶接ビード潰し加工における溶接ビード潰し治具９０の移動方向を矢印で示している。次に、本実施の形態の圧縮機１の製造工程において、鋼板５０の巻き加工、縮管加工、及び突合せ溶接加工により製造された巻き鋼管５０ａに対して、巻き鋼管５０ａに形成された溶接ビードを潰すための加工について説明する。図１５及び図１６に示すように、溶接ビード潰し加工では、固定受け金型９１及びハウジング９２が巻き鋼管５０ａ内に挿入される。この状態で固定受け金型９１は、巻き鋼管５０ａの内側面５０ｂ及び内側面５０ｂに形成された裏ビード１３１と対向している。すなわち、固定受け金型９１は、円筒形状に形成された巻き鋼管５０ａの中空部内に挿入され、側壁部９１ａが、巻き鋼管５０ａの内周面から突出するように形成された裏ビード１３１と対向するように配置される。当該状態において、巻き鋼管５０ａは、固定受け金型９１と可動ローラ押し金型９３との間に配置されている。なお、この際、裏ビード１３１は溶融直後でもよく、冷却されていてもよい。溶接ビード潰し治具９０において、固定受け金型９１及びハウジング９２が巻き鋼管５０ａ内に挿入されると、図１５及び図１６の矢印で示すように、可動ローラ押し金型９３が、固定受け金型９１に近づくように移動する。
【００６９】
図１７は、溶接ビード潰し加工時の溶接ビード潰し治具９０及び巻き鋼管５０ａの概略化した上面図である。図１８は、溶接ビード潰し加工時の溶接ビード潰し治具９０及び巻き鋼管５０ａの概略化した側面図である。図１７及び図１８に示すように、溶接ビード潰し治具９０において、巻き鋼管５０ａは、可動ローラ押し金型９３と固定受け金型９１との間に挟み込まれる。そして、溶接ビード潰し治具９０は、巻き鋼管５０ａを可動ローラ押し金型９３で押圧し、可動ローラ押し金型９３を巻き鋼管５０ａの軸方向に移動させる。図１７及び図１８では、可動ローラ押し金型９３は回転しながら上方から下方に移動している。すなわち、可動ローラ押し金型９３は、巻き鋼管５０ａを介して側壁部９１ａと対向して配置され、周壁面部９３ａが巻き鋼管５０ａを押圧し、回転しながら巻き鋼管５０ａの延びる方向に沿って移動する。可動ローラ押し金型９３が巻き鋼管５０ａを押圧し、可動ローラ押し金型９３が回転しながら巻き鋼管５０ａの延びる方向に沿って移動することで、巻き鋼管５０ａは裏ビード１３１が潰される。なお、可動ローラ押し金型９３による巻き鋼管５０ａの押圧時、及び、可動ローラ押し金型９３の巻き鋼管５０ａに沿う移動時には、固定受け金型９１はハウジング９２に固定されており移動することはない。
【００７０】
鋼板５０は、鋼板５０に対する巻き加工及び縮管加工等によって、鋼板５０の板状面部５２が円筒形に成形され、鋼板５０の辺縁部である第３辺縁部５６ａ及び第４辺縁部５６ｂが円周形に成形される。そして、突合せ溶接加工によって、鋼板５０の第１辺縁部５４ａ及び第２辺縁部５４ｂが溶接等により接合されることにより巻き鋼管５０ａが製造される。更に、巻き鋼管５０ａに対して溶接ビード潰し加工が施されることによって、巻き鋼管５０ａに形成された裏ビード１３１が潰されて、圧力密閉容器２の胴体部２ａとなる円筒体が製造される。なお、胴体部２ａの真円度を改善するための溶接ビード潰し加工における対策は後述する。
【００７１】
［拡管加工（ステップＳ５）］
図１９は、本発明の実施の形態の圧縮機１の製造工程における、一次拡管加工を行う前の巻き鋼管５０ａの断面構造及び拡管治具７０の一部の断面構造を示す概略図である。図２０は、本発明の実施の形態の圧縮機１の製造工程における、一次拡管加工時の巻き鋼管５０ａの断面構造及び拡管治具７０の一部の断面構造を示す概略図である。図２０では、一次拡管加工中のロッド部７２の移動方向がハッチング線付きのブロック矢印で示されており、ロッド部７２の移動に伴う拡管金型部７１の移動方向が白抜きのブロック矢印で示されている。
【００７２】
次に、本実施の形態の圧縮機１の製造工程において、鋼板５０の巻き加工、縮管加工、突合せ溶接加工、及び溶接ビード潰し加工が施された巻き鋼管５０ａを拡管加工する工程について説明する。巻き鋼管５０ａを拡管加工する工程は、鋼板５０の巻き加工、縮管加工、及び突合せ溶接により製造された圧力密閉容器２の胴体部２ａの歪みを内壁面側から押圧し低減させるものであり、以降の説明では「一次拡管加工」と称する。
【００７３】
図１９に示すように、拡管治具７０は、巻き鋼管５０ａの一次拡管加工を行う拡管金型部７１と、拡管金型部７１を支持するケーシング部７３とを備えている。また、拡管治具７０は、拡管金型部７１及びケーシング部７３の内部に往復自在に配置されるロッド部７２を備えている。
【００７４】
拡管金型部７１は、円筒形状に形成されている。拡管金型部７１は、周方向に分割して構成されている。すなわち、拡管金型部７１は、複数に分割した各構成部分が周方向に組み合わされることによって構成されている。図１９に示すように、拡管金型部７１の内部には、拡管金型部７１の第１内側面部７１ａによって取り囲まれた第１中空空間部７６が形成されている。第１中空空間部７６は、第１中空空間部７６の開口面積がケーシング部７３から離れるに従って小さくなる錐台形状の空間として構成される。
【００７５】
ケーシング部７３には、ケーシング部７３の第２内側面部７３ａによって取り囲まれた第２中空空間部７７が形成されている。第２中空空間部７７は、ケーシング部７３の外部空間と第１中空空間部７６とを連通する。第２中空空間部７７は、例えば、第１中空空間部７６よりも開口面積が大きい円柱形状の空間として形成されている。また、図１９及び図２０では図示しないが、ケーシング部７３は、一次拡管加工時の安定性及び一次拡管加工における信頼性を確保するために支持台に固定されている。ケーシング部７３の形状は、支持台に固定可能な形状であればよく、例えば立方体形状、円筒形状等の外観を有するように構成できる。
【００７６】
ロッド部７２は、図１９に示すように錐台形状の挿入部７８を有している。すなわち、ロッド部７２はテーパー状に形成されている。ロッド部７２の挿入部７８は、ケーシング部７３の第２中空空間部７７を介して、拡管金型部７１の第１中空空間部７６に収容されている。
【００７７】
次に、巻き鋼管５０ａに対する一次拡管加工の加工例を説明する。まず、溶接ビード潰し加工後の巻き鋼管５０ａの中空内に拡管治具７０が挿入される。次に、円筒形状の円周方向に複数に分割した拡管金型部７１の中心部に配置されたロッド部７２が軸方向に押し込まれることで、拡管金型部７１が拡開する。そして、拡管金型部７１が拡開することで、巻き鋼管５０ａが、拡管金型部７１の外側面７１ｂによって、その内径側から外径側に向けて押圧され、所望の内径まで拡管される。
【００７８】
巻き鋼管５０ａは、一次拡管加工が終了すると、両端加工に供される。両端加工では、一次拡管加工後の巻き鋼管５０ａの両端部の周縁部が、旋盤等の端面加工装置により切削される。巻き鋼管５０ａは、巻き鋼管５０ａの両端部に対する端面加工によって、例えば、圧縮機１の完成品における圧力密閉容器２の胴体部２ａの両端部間の長さと同一となるように、両端部間の長さが所望の長さになるまで加工される。
【００７９】
巻き鋼管５０ａは、両端加工が終了すると、円周溶接加工に供される。円周溶接加工では、両端加工後の巻き鋼管５０ａの一端に底部２ｂが嵌め合わされ、巻き鋼管５０ａと底部２ｂとの嵌め合わされている部分が溶接により固定される。なお、巻き鋼管５０ａと圧力密閉容器２の底部２ｂとの接合は溶接により行うものとしたが、ろう付け等により接合してもよい。
【００８０】
巻き鋼管５０ａは、両端加工が終了すると、吸入孔加工に供される。吸入穴加工において、巻き鋼管５０ａには、ドリル等の穿孔装置により吸入穴５が形成される。更に、巻き鋼管５０ａに形成された吸入穴５には、接続管６ａ及びリング６ｂが溶接又はろう付け等により接合される。巻き鋼管５０ａにおいては、上述の吸入穴５の穿孔、更に接続管６ａ及びリング６ｂの溶接又はろう付け等による接合により巻き鋼管５０ａの内径に歪みが発生する。
【００８１】
本実施の形態の圧縮機１の製造工程においては、上述の歪みを低減し、圧力密閉容器２の胴体部２ａの内径を均一にするために拡管治具（図示は省略）による拡管加工が行われる。なお、以降の説明では、拡管治具による拡管加工を「二次拡管加工」と称する。
【００８２】
図２１は、比較例の胴体部２ａ１の拡管加工後の形状を示す図である。二次拡管加工では、吸入穴加工等で発生した巻き鋼管５０ａの内径歪を修正するために、巻き鋼管５０ａは、一次拡管加工と同構造の拡管治具７０によって所望の内径まで拡管され、胴体部２ａが製造される。但し、このとき、胴体部２ａの内径形状は、巻き加工での巻き始めに生じる巻き痕、突合せ溶接加工で生じる溶接熱硬化等によって、拡管加工後も矯正しきれない場合があり、胴体部２ａの内径の真円度が改善されない場合がある。例えば、図２１に示すように、拡管加工後の比較例の胴体部２ａ１は雫形状に形成される場合がある。
【００８３】
本発明の実施の形態に係る圧縮機１の製造方法では、拡管加工後の胴体部２ａが雫形状となることを抑制することを特徴としており、以下、胴体部２ａの真円度を改善するための対策として、溶接ビード潰し加工における具体的な対策について説明する。
【００８４】
［胴体部２ａの真円度を改善するための対策］
まず、本実施の形態の圧縮機１の製造工程に基づき巻き鋼管５０ａの試験製造が複数回行われる。そして、巻き鋼管５０ａの試験製造において、拡管加工後の胴体部２ａが雫形状になる等、真円度が悪い為に、拡管加工後の胴体部２ａの真円度を改善する対策として、溶接ビード潰し加工の段階に対策が施される。胴体部２ａの真円度を改善するための対策として、固定受け金型９１及び可動ローラ押し金型９３は、固定受け金型９１及び可動ローラ押し金型９３のＲ形状と、巻き鋼管５０ａ及び比較例の巻き鋼管５０ａ１の外内周面におけるＲ形状との関係が、次の式を満たすように構成される。その式は、半径Ｒｉｗ＜半径Ｒｕ≦半径Ｒｉｅ、半径Ｒｏｗ＜半径Ｒｒ≦半径Ｒｏｅ、半径Ｒｒ−半径Ｒｕ＝ｔ（ｔは鋼管の肉厚）である。また、固定受け金型９１及び可動ローラ押し金型９３は、固定受け金型９１の幅Ｗｕ及び可動ローラ押し金型９３の幅Ｗｒと、巻き鋼管５０ａの溶接熱硬化及び巻き痕の範囲の幅Ｗｗとの関係が、幅Ｗｕ≦幅Ｗｗ＜幅Ｗｒを満足するように構成される。なお、比較例の巻き鋼管５０ａの寸法は、圧縮機１の試験製造段階で導かれるものであり、巻き鋼管５０ａの複数回の試験製造で得られた値に基づいてＲ形状が特定され、全ての圧縮機１の実際の製造に利用される。以下、上記の各式の内容について具体的に説明する。
【００８５】
図２２は、溶接ビード潰し治具９０の可動ローラ押し金型９３の概略図である。図２３は、溶接ビード潰し治具９０の固定受け金型９１の概略図である。図２２及び図２３に示すように、上面視において、固定受け金型９１の側壁部９１ａにおけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｕと定義する。また、上面視において、可動ローラ押し金型９３の周壁面部９３ａにおけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｒと定義する。
【００８６】
図２４は、溶接ビード潰し加工前の巻き鋼管５０ａと、二次拡管加工後の比較例の巻き鋼管５０ａ１とを示す断面状の概略図である。巻き鋼管５０ａの一次拡管加工前、すなわち溶接ビード潰し加工前の巻き鋼管５０ａの内周面５１におけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｉｗと定義し、外周面５３におけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｏｗと定義する。そして、二次拡管加工後の、比較例の巻き鋼管５０ａ１の内周面５１ａにおけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｉｅと定義し、外周面５３ａにおけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｏｅと定義する。
【００８７】
ここで、固定受け金型９１及び可動ローラ押し金型９３のＲ形状と、巻き鋼管５０ａ及び比較例の巻き鋼管５０ａ１の外内周面におけるＲ形状との関係は、半径Ｒｉｗ＜半径Ｒｕ≦半径Ｒｉｅ、半径Ｒｏｗ＜半径Ｒｒ≦半径Ｒｏｅを満足するものとする。また、固定受け金型９１及び可動ローラ押し金型９３のＲ形状は、半径Ｒｒ−半径Ｒｕ＝ｔ（ｔは鋼管の肉厚）を満足するものとする。
【００８８】
次に、回転軸ＲＳの軸方向における、溶接ビード潰し治具９０の幅について説明する。図２２に示すように、可動ローラ押し金型９３の上面視における、回転軸ＲＳの軸方向の幅を幅Ｗｒと定義する。幅Ｗｒは、回転軸ＲＳの軸方向において、可動ローラ押し金型９３の両端部９３ｂ間の直線距離である。図２３に示すように、固定受け金型９１の上面視における、回転軸ＲＳの軸方向の幅を幅Ｗｕと定義する。幅Ｗｕは、固定受け金型９１の上面視における、側壁部９１ａの両端部９１ｂ間の直線距離である。図２４に示すように、巻き鋼管５０ａの溶接熱硬化部及び巻き痕の範囲の幅を幅Ｗｗとする。幅Ｗｗは、巻き鋼管５０ａの軸方向に対する垂直断面において、また、巻き鋼管５０ａの外側面における巻き鋼管５０ａの周方向において、溶接熱硬化部及び巻き痕の範囲の両端部５０ｅ間の直線距離である。なお、幅Ｗｗは、本実施の形態の圧縮機１の製造工程に基づき、巻き鋼管５０ａの複数回の試験製造で得られた値に基づいて特定されるものであり、圧縮機１の全ての製造に利用されるものである。
【００８９】
ここで、固定受け金型９１の幅Ｗｕ及び可動ローラ押し金型９３の幅Ｗｒと、巻き鋼管５０ａの溶接熱硬化及び巻き痕の範囲の幅Ｗｗとの関係は、幅Ｗｕ≦幅Ｗｗ＜幅Ｗｒを満足するものとする。
【００９０】
次に、固定受け金型９１及び可動ローラ押し金型９３と、巻き鋼管５０ａ及び比較例の巻き鋼管５０ａ１との関係を、半径Ｒｉｗ＜半径Ｒｕ≦半径Ｒｉｅ、半径Ｒｏｗ＜半径Ｒｒ≦半径Ｒｏｅ、半径Ｒｒ−半径Ｒｕ＝ｔ（ｔは鋼管の肉厚）を満足するものした理由について説明する。
【００９１】
図２５は、第１の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ａの概念図である。図２６は、第１の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ａにより溶接ビード潰し加工を行い、その後の拡管加工を行った後の巻き鋼管５０ａ２の断面概念図である。第１の比較例の構成は、溶接ビード潰し治具９０Ａにおいて、溶接ビード潰し加工前の巻き鋼管５０ａの半径Ｒｉｗ及び半径Ｒｏｗよりも、固定受け金型９１の半径Ｒｕｓ及び可動ローラ押し金型９３の半径Ｒｒｓが小さい場合の構成である。さらに、第１の比較例の構成は、溶接ビード潰し治具９０Ａにおいて、固定受け金型９１の半径Ｒｕｓが半径Ｒｕよりも小さく、可動ローラ押し金型９３の半径Ｒｒｓが半径Ｒｒよりも小さい構成である。
【００９２】
溶接ビード潰し加工において、第１の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ａを用いた場合、図２６に示すように、拡管加工後の巻き鋼管５０ａ２の形状は、溶接ビード潰し加工による加工部５６が凸形状となってしまう。溶接ビード潰し加工において、第１の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ａを用いた場合、巻き鋼管５０ａ２の溶接熱硬化部及び巻き痕の矯正はできるが、拡管加工を経ても溶接ビード潰し加工に基づく巻き鋼管５０ａの変形を矯正できずにいる。
【００９３】
図２７は、第２の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｂの概念図である。図２８は、第２の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｂにより溶接ビード潰し加工を行い、その後の拡管加工を行った後の巻き鋼管５０ａ３の断面概念図である。第２の比較例の構成は、溶接ビード潰し治具９０Ｂにおいて、固定受け金型９１の半径Ｒｕｌ及び可動ローラ押し金型９３の半径Ｒｒｌが、二次拡管加工後の巻き鋼管５０ａ１の半径Ｒｉｅ及び半径Ｒｏｅよりも大きい場合の構成である。さらに、第２の比較例の構成は、溶接ビード潰し治具９０Ｂにおいて、固定受け金型９１の半径Ｒｕｌが半径Ｒｕよりも大きく、可動ローラ押し金型９３の半径Ｒｒｌが半径Ｒｒよりも大きい構成である。
【００９４】
溶接ビード潰し加工において、第２の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｂを用いた場合、図２８に示すように、拡管加工後の巻き鋼管５０ａ３の形状は、溶接ビード潰し加工による加工部５７が平坦形状となってしまう。溶接ビード潰し加工において、第２の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｂを用いた場合でも、巻き鋼管５０ａ３の溶接熱硬化部及び巻き痕の矯正はできるが、拡管加工を経ても溶接ビード潰し加工に基づく巻き鋼管５０ａの変形を矯正できずにいる。
【００９５】
図２９は、第３の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｃの概念図である。図３０は、第３の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｃにより溶接ビード潰し加工を行い、その後の拡管加工を行った後の巻き鋼管５０ａ４の断面概念図である。第３の比較例の構成は、溶接ビード潰し治具９０Ｃにおいて、固定受け金型９１の半径Ｒｕｄが可動ローラ押し金型９３の半径Ｒｒｄよりも大きい場合の構成である。例えば、半径Ｒｕｄが半径Ｒｕよりも大きく、半径Ｒｒｄが半径Ｒｒよりも小さい場合の構成である。
【００９６】
溶接ビード潰し加工において、第３の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｃを用いた場合、図３０に示すように、拡管加工後の巻き鋼管５０ａ４の形状は、溶接ビード潰し加工による加工部５８が山形状となってしまう。これは、固定受け金型９１に対して可動ローラ押し金型９３が両端部９３ｂの２点で巻き鋼管５０ａを押し潰し加工した状態が、拡管加工を経ても矯正できずにいる状態である。
【００９７】
図３１は、固定受け金型９１及び可動ローラ押し金型９３のＲ形状と、巻き鋼管５０ａ及び比較例の巻き鋼管５０ａ１の外内周面との関係をまとめた図である。第１の比較例〜第３の比較例に示す上記理由により、巻き鋼管５０ａの拡管後の内径形状を良くし、巻き鋼管５０ａの内径真円度を良くするために溶接ビード潰し治具９０は半径Ｒｕ及び半径Ｒｒが上記式を満たす必要がある。すなわち、溶接ビード潰し治具９０のＲ形状は、半径Ｒｉｗ＜半径Ｒｕ≦半径Ｒｉｅ、半径Ｒｏｗ＜半径Ｒｒ≦半径Ｒｏｅ、及び、半径Ｒｒ−半径Ｒｕ＝ｔ（ｔは鋼管の肉厚）の式を満たす必要がある。
【００９８】
次に、固定受け金型９１の幅Ｗｕ及び可動ローラ押し金型９３の幅Ｗｒと、巻き鋼管５０ａの溶接熱硬化及び巻き痕の範囲の幅Ｗｗとの関係が、幅Ｗｕ≦幅Ｗｗ＜幅Ｗｒを満足するものとする理由について説明する。
【００９９】
図３２は、第４の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｄの概念図である。図３３は、第４の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｄにより溶接ビード潰し加工を行い、その後の拡管加工を行った後の巻き鋼管５０ａ５の断面概念図である。なお、図３２では、固定受け金型９１の図示を省略している。第４の比較例の構成は、溶接ビード潰し治具９０Ｄにおいて、巻き鋼管５０ａの溶接熱硬化及び巻き痕の範囲の幅Ｗｗよりも、可動ローラ押し金型９３の幅Ｗｒが小さい場合の構成である。
【０１００】
溶接ビード潰し加工において、第４の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｄを用いた場合、図３３に示すように、拡管加工後の巻き鋼管５０ａ５の形状は、溶接ビード潰し加工による加工部５９がハート形状となってしまう。これは、溶接ビード潰し加工において、巻き鋼管５０ａ５の溶接部１３２の両脇部分が矯正されずに膨らんでしまっている状態であり、拡管加工を経ても矯正できずにいる状態である。
【０１０１】
図３４は、第５の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｅの概念図である。なお、図３４では、可動ローラ押し金型９３の図示を省略している。第５の比較例の構成は、溶接ビード潰し治具９０Ｅにおいて、固定受け金型９１の幅Ｗｕが、巻き鋼管５０ａの溶接熱硬化及び巻き痕の範囲の幅Ｗｗよりも大きい場合の構成である。
【０１０２】
溶接ビード潰し加工において、第５の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｅを用いた場合も、図３３に示すように、拡管加工後の巻き鋼管５０ａ５の形状は、溶接ビード潰し加工による加工部５９がハート形状となってしまう。これは、溶接ビード潰し加工において、巻き鋼管５０ａ５の溶接部１３２の両脇部分が矯正されずに膨らんでしまっている状態であり、拡管加工を経ても矯正できずにいる状態である。
【０１０３】
図３５は、第６の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｆの概念図である。図３６は、第６の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｆにより溶接ビード潰し加工を行い、その後の拡管加工を行った後の巻き鋼管５０ａ６の断面概念図である。第５の比較例の構成は、溶接ビード潰し治具９０Ｆにおいて、固定受け金型９１の幅Ｗｕが、可動ローラ押し金型９３の幅Ｗｒよりも大きい場合の構成である。
【０１０４】
溶接ビード潰し加工において、第６の比較例の構成に基づく溶接ビード潰し治具９０Ｆを用いた場合も、図３６に示すように、拡管加工後の巻き鋼管５０ａ６の形状は、溶接ビード潰し加工による加工部５９がハート形状となってしまう。これは、溶接ビード潰し加工において、巻き鋼管５０ａ６の溶接部１３２の両脇部分が矯正されずに膨らんでしまっている状態であり、拡管加工を経ても矯正できずにいる状態である。
【０１０５】
図３７は、固定受け金型９１の幅Ｗｕ及び可動ローラ押し金型９３の幅Ｗｒと、巻き鋼管５０ａの溶接熱硬化及び巻き痕の範囲の幅Ｗｗとの関係をまとめた図である。第４の比較例〜第６の比較例に示す上記理由により、巻き鋼管５０ａの拡管後の内径形状を良くし、巻き鋼管５０ａの内径真円度を良くするために溶接ビード潰し治具９０は幅Ｗｕ及び幅Ｗｒが上記式を満たす必要がある。すなわち、溶接ビード潰し治具９０は、固定受け金型９１及び可動ローラ押し金型９３が、巻き鋼管５０ａとの関係において、幅Ｗｕ≦幅Ｗｗ＜幅Ｗｒの式を満たす必要がある。
【０１０６】
固定受け金型９１の側壁部９１ａが、巻き鋼管５０ａの内周面から突出するように形成された裏ビード１３１と対向するように配置される。また、可動ローラ押し金型９３の周壁面部９３ａが、巻き鋼管５０ａを介して側壁部９１ａと対向して配置され、周壁面部９３ａが巻き鋼管５０ａを押圧し、回転しながら巻き鋼管５０ａの延びる方向に沿って移動する。そのため、巻き鋼管５０ａの内周面から突出するように形成された裏ビード１３１が、周壁面部９３ａと側壁部９１ａとに挟まれ、巻き鋼管５０ａの内径形状に沿って、また、巻き鋼管５０ａの延びる方向に沿って押圧されていく。したがって、溶接ビード潰し治具９０、当該溶接ビード潰し治具９０を用いた圧縮機１の製造方法、及び圧縮機１は、内周面から突出した部分の溶接ビードを胴体部２ａの内径形状に合った形状に安定して形成することができ、且つ、切粉処理の手間が発生しない。
【０１０７】
また、突合せ溶接加工で生じる溶接部近傍の熱硬化部、あるいは、巻き加工の巻き始めで生じる巻き痕等により、胴体部２ａの内径真円度が悪化する恐れがある。これに対し、可動ローラ押し金型９３の周壁面部９３ａが、巻き鋼管５０ａを介して側壁部９１ａと対向して配置され、周壁面部９３ａが巻き鋼管５０ａを押圧し、回転しながら巻き鋼管５０ａの延びる方向に沿って移動する。そのため、圧力密閉容器２の胴体部２ａにおいて、突合せ溶接加工で生じる溶接部近傍の熱硬化部、及び巻き加工の巻き始めで生じる巻き痕を矯正することができ、胴体部２ａの内径精度を改善することができる。
【０１０８】
また、一般的に胴体部２ａは、突合せ溶接加工において、溶接ビードを胴体部２ａの内径側に凹形成させているものがある。当該構成の胴体部２ａは、減肉した溶接部から冷媒等の漏れが発生する恐れがあり、溶接品質悪化の要因となる恐れがある。これに対し、固定受け金型９１の側壁部９１ａが、巻き鋼管５０ａの内周面から突出するように形成された裏ビード１３１と対向するように配置される。また、可動ローラ押し金型９３の周壁面部９３ａが、巻き鋼管５０ａを介して側壁部９１ａと対向して配置され、周壁面部９３ａが巻き鋼管５０ａを押圧し、回転しながら巻き鋼管５０ａの延びる方向に沿って移動する。そのため、巻き鋼管５０ａの内周面から突出するように形成された裏ビード１３１が、周壁面部９３ａと側壁部９１ａとに挟まれ、巻き鋼管５０ａの内径形状に沿って、また、巻き鋼管５０ａの延びる方向に沿って押圧されていく。そのため、胴体部２ａは、突合せ溶接加工において減肉した溶接部を有することがなく、溶接部からの冷媒の漏れを抑制することができる。その結果、溶接ビード潰し治具９０、当該溶接ビード潰し治具９０を用いた圧縮機１の製造方法、及び圧縮機１は、胴体部２ａにおける溶接品質が改善させている。
【０１０９】
また、溶接ビード潰し加工において、受け金型と押し金型を共に可動ローラで巻き鋼管５０ａの全周を挟むようにする態様が考えられる。しかし、受け金型と押し金型とが共に可動式の金型では溶接ビード潰し加工が安定せずに巻き鋼管５０ａが変形してしまう恐れがある。これに対し、可動ローラ押し金型９３の周壁面部９３ａが、巻き鋼管５０ａを介して側壁部９１ａと対向して配置され、周壁面部９３ａが巻き鋼管５０ａを押圧し、回転しながら巻き鋼管５０ａの延びる方向に沿って移動する。すなわち、固定受け金型９１は、溶接ビード潰し加工の加工時において、固定されており側壁部９１ａの位置が移動していない。したがって、溶接ビード潰し治具９０、当該溶接ビード潰し治具９０を用いた圧縮機１の製造方法、及び圧縮機１は、内周面から突出した部分の溶接ビードを胴体部２ａの内径形状に合った形状に安定して形成することができる。
【０１１０】
また、溶接ビード潰し加工は、側壁部９１ａが、冷却された裏ビード１３１と対向するように配置される。そして、溶接ビード潰し加工は、冷却された裏ビード１３１に対してビードの除去処理を行うことができる。そのため、溶接ビード潰し加工は、巻き鋼管５０ａの溶接（溶融）直後に溶接ビードを除去する必要がない。その結果、溶接ビード潰し加工は、巻き鋼管５０ａの溶接（溶融）から時間を空けてビードの除去処理ができるため、製造工程の場所的制約及び時間的制約がない。
【０１１１】
また、固定受け金型９１及び可動ローラ押し金型９３のＲ形状と、巻き鋼管５０ａ及び比較例の巻き鋼管５０ａ１の外内周面におけるＲ形状との関係は、半径Ｒｉｗ＜半径Ｒｕ≦半径Ｒｉｅ、半径Ｒｏｗ＜半径Ｒｒ≦半径Ｒｏｅ、半径Ｒｒ−半径Ｒｕ＝ｔ（ｔは鋼管の肉厚）を満足する。また、固定受け金型９１の幅Ｗｕ及び可動ローラ押し金型９３の幅Ｗｒと、巻き鋼管５０ａの溶接熱硬化及び巻き痕の範囲の幅Ｗｗとの関係は、幅Ｗｕ≦幅Ｗｗ＜幅Ｗｒを満足する。すなわち、溶接ビード潰し治具９０は、巻き鋼管５０ａの拡管形状に合わせて、固定受け金型９１及び可動ローラ押し金型９３の対向面のＲ形状と、金型の幅形状とを定めている。そのため、溶接ビード潰し治具９０、当該溶接ビード潰し治具９０を用いた圧縮機１の製造方法、及び圧縮機１は、更に突合せ溶接の熱硬化部と巻き加工の巻き痕を安定して矯正できる。また、当該構成及び当該方法により胴体部２ａの内径精度が向上するので、圧縮機１の組立性が改善され、更には圧縮機１の電動機部１０及び圧縮機構部３０の組立精度も向上されて圧縮機１の性能が向上する。
【０１１２】
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  圧縮機、２  圧力密閉容器、２ａ  胴体部、２ａ１  胴体部、２ｂ  底部、２ｃ  蓋部、３  サクションマフラ、３ａ  筐体、３ｂ  流入管、４  吸入管、５  吸入穴、６  固定部材、６ａ  接続管、６ｂ  リング、７  吐出管、８  ガラス端子、１０  電動機部、１２  固定子、１４  回転子、１６  導線、２０  シャフト、２０ａ  固定面、２４  偏心部、２６  ピストン、３０  圧縮機構部、３１  シリンダ、３１ａ  中空円板面、３１ｂ  内側面、３１ｃ  外側面、３２  ベーン、３２ａ  先端部、３２ｂ  末端部、３３  弾性体、３４  上軸受、３４ａ  固定部、３４ｂ  軸受部、３５  下軸受、３５ａ  固定部、３５ｂ  軸受部、４０  冷凍機油、５０  鋼板、５０ａ  巻き鋼管、５０ａ１  巻き鋼管、５０ａ２  巻き鋼管、５０ａ３  巻き鋼管、５０ａ４  巻き鋼管、５０ａ５  巻き鋼管、５０ａ６  巻き鋼管、５０ｂ  内側面、５０ｅ  両端部、５１  内周面、５１ａ  内周面、５２  板状面部、５２ａ  第１板状面部、５２ｂ  第２板状面部、５３  外周面、５３ａ  外周面、５４ａ  第１辺縁部、５４ｂ  第２辺縁部、５６  加工部、５６ａ  第３辺縁部、５６ｂ  第４辺縁部、５７  加工部、５８  加工部、５９  加工部、７０  拡管治具、７１  拡管金型部、７１ａ  第１内側面部、７１ｂ  外側面、７２  ロッド部、７３  ケーシング部、７３ａ  第２内側面部、７６  第１中空空間部、７７  第２中空空間部、７８  挿入部、９０  溶接ビード潰し治具、９０Ａ  溶接ビード潰し治具、９０Ｂ  溶接ビード潰し治具、９０Ｃ  溶接ビード潰し治具、９０Ｄ  溶接ビード潰し治具、９０Ｅ  溶接ビード潰し治具、９０Ｆ  溶接ビード潰し治具、９１  固定受け金型、９１ａ  側壁部、９１ｂ  両端部、９２  ハウジング、９３  可動ローラ押し金型、９３ａ  周壁面部、９３ｂ  両端部、１００  ロール装置、１００ａ  第１ローラ、１００ｂ  第２ローラ、１００ｃ  第３ローラ、１１０  縮管装置、１１２  第１縮管金型、１１２ａ  第１溝部、１１４  第２縮管金型、１１４ａ  第２溝部、１２０  突合せ溶接装置、１２２  溶接トーチ、１２２ａ  先端部、１２４  溶接電極、１３１  裏ビード、１３２  溶接部、３１０  中空部分、３１０ａ  低圧空間部、３１０ｂ  高圧空間部、３１２  吸入通路、３１４  吐出通路、３１６  ベーン溝、３１８  ベーン溝開口部、３１９  開口部。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2020202296.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
2020202296.tif 000036
【図３５】
2020202296.tif 000037
【図３６】
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【図３７】
2020202296.tif 000039
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月25日(2021.3.25)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、溶接ビードを潰す溶接ビード潰し治具を用いた圧縮機の製造方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、内周面から突出した部分の溶接ビードを胴体部の内径形状に合った形状に安定して形成することができ、且つ、切粉処理の手間が発生しない、溶接ビードを潰す溶接ビード潰し治具を用いた圧縮機の製造方法を提供することを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る圧縮機の製造方法は、圧力密閉容器の胴体部となる矩形状の鋼板を、ロール状に成形する巻き加工と、ロール状に成形された鋼板を、円筒形状に成形する縮管加工と、円筒形状に成形された鋼板の対向する辺縁部を溶接により接合する突合せ溶接加工と、溶接された鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードを潰す溶接ビード潰し加工と、鋼管の内周面側から押圧し鋼管の歪みを低減させる一次拡管加工と、鋼管の内径を均一にするための二次拡管加工と、を有し、溶接ビード潰し加工は、柱状に形成されており、外側に凸の円弧形状の曲面で形成された側壁部を有する固定受け金型が、円筒形状に形成された鋼管の中空部内に挿入され、側壁部が、鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードと対向するように配置され、回転体である可動ローラ押し金型が回転軸の軸方向の中央部分が円弧形状に凹むように形成された周壁面部を有し、周壁面部が鋼管を介して側壁部と対向して配置され、周壁面部が鋼管を押圧し、回転しながら鋼管の延びる方向に沿って移動するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明によれば、固定受け金型の側壁部が、巻き鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードと対向するように配置され、可動ローラ押し金型の周壁面部が、巻き鋼管を介して側壁部と対向して配置され、周壁面部が巻き鋼管を押圧し、回転しながら巻き鋼管の延びる方向に沿って移動する。そのため、内周面から突出するように形成された溶接ビードが、周壁面部と側壁部とに挟まれ、巻き鋼管の内径形状に沿って、また、巻き鋼管の延びる方向に沿って押圧されていく。したがって、内周面から突出した部分の溶接ビードを胴体部の内径形状に合った形状に安定して形成することができ、且つ、切粉処理の手間が発生しない、圧縮機の製造方法を提供することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力密閉容器の胴体部となる矩形状の鋼板を、ロール状に成形する巻き加工と、
ロール状に成形された前記鋼板を、円筒形状に成形する縮管加工と、
円筒形状に成形された前記鋼板の対向する辺縁部を溶接により接合する突合せ溶接加工と、
溶接された鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードを潰す溶接ビード潰し加工と、
前記鋼管の内周面側から押圧し前記鋼管の歪みを低減させる一次拡管加工と、
前記鋼管の内径を均一にするための二次拡管加工と、
を有し、
前記溶接ビード潰し加工は、
柱状に形成されており、外側に凸の円弧形状の曲面で形成された側壁部を有する固定受け金型が、円筒形状に形成された前記鋼管の中空部内に挿入され、前記側壁部が、前記鋼管の内周面から突出するように形成された溶接ビードと対向するように配置され、
回転体である可動ローラ押し金型が回転軸の軸方向の中央部分が円弧形状に凹むように形成された周壁面部を有し、前記周壁面部が前記鋼管を介して前記側壁部と対向して配置され、前記周壁面部が前記鋼管を押圧し、回転しながら前記鋼管の延びる方向に沿って移動する圧縮機の製造方法。
【請求項２】
前記溶接ビード潰し加工は、
前記側壁部が、冷却された前記溶接ビードと対向するように配置される請求項１に記載の圧縮機の製造方法。
【請求項３】
前記固定受け金型の前記側壁部におけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｕと定義し、
前記可動ローラ押し金型の前記周壁面部におけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｒと定義し、
前記溶接ビード潰し加工前の前記鋼管の内周面におけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｉｗと定義し、外周面におけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｏｗと定義し、
複数回の試験製造で得られた値に基づいて特定された二次拡管加工後の前記鋼管の内周面におけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｉｅと定義し、外周面におけるＲ形状の曲げ半径を半径Ｒｏｅと定義し、
前記可動ローラ押し金型の前記軸方向の幅を幅Ｗｒと定義し、
前記固定受け金型の前記軸方向の幅を幅Ｗｕと定義し、
複数回の試験製造で得られた値に基づいて特定された前記鋼管の溶接熱硬化部及び巻き痕の範囲の幅を幅Ｗｗと定義し、
前記鋼管の肉厚をｔと設定した場合に、
前記溶接ビード潰し加工は、
半径Ｒｉｗ＜半径Ｒｕ≦半径Ｒｉｅ、半径Ｒｏｗ＜半径Ｒｒ≦半径Ｒｏｅ、半径Ｒｒ−半径Ｒｕ＝ｔ、幅Ｗｕ≦幅Ｗｗ＜幅Ｗｒを満たすように設定された前記固定受け金型及び前記可動ローラ押し金型を用いる請求項１又は２に記載の圧縮機の製造方法。
【国際調査報告】
2020202296.tif 000040
2020202296.tif 000041
2020202296.tif 000042
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