(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸上にロータと斜板が設置され、前記斜板と結合する複数のピストンをセンターボア及び多数のシリンダボアを有するシリンダブロックのシリンダボアに組付けするように構成された斜板式圧縮機のピストン組付け装置において、
前記シリンダブロックを任意の空間上に固定させるシリンダブロック固定手段；
前記シリンダブロックの上面から一定の高さに設置され、前記ピストンがシリンダボア内に挿入可能になるように前記ピストンの外面の一部を真空吸着するピストンの真空吸着手段；
前記真空吸着手段によって吸着された前記ピストンの吸着角度を保持するために上端部に前記ピストンの下端面と一致する吸着角度保持面を備え、前記シリンダブロックの下方から前記シリンダボア内への挿入及び引抜きが可能な吸着角度保持手段；
前記駆動軸の上端部を加圧して前記駆動軸、前記ロータ、前記斜板及び前記ピストンを有する組立体（Ｐａ）をシリンダブロック側に下降させ、前記ピストンを前記シリンダボア内に挿入配置する組立体下降手段；及び、
前記吸着角度保持手段を前記シリンダボア内に上昇させ、前記吸着角度保持面を前記ピストンの下面に接触するとともに、前記組立体下降手段の駆動時、前記組立体下降手段の下降速度とほぼ同じ速度で前記吸着角度保持手段を下降させる昇降手段を含んでなることを特徴とする斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項２】
前記昇降手段によって前記吸着角度保持手段の昇降時に前記シリンダブロックのシリンダボアの内周面にオイルを塗布するオイル塗布手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項３】
前記オイル塗布手段は、
オイルを噴射するオイル噴射器と、
前記吸着角度保持手段の内部に形成され、入口部及び出口部を含むオイル移動路とから構成され、
前記オイル噴射器から噴射されたオイルが前記オイル移動路に沿って移動することを特徴とする請求項２記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項４】
前記オイル移動路の前記出口部に該当する前記吸着角度保持手段の外周面には、前記シリンダボアの内周面と隙間を形成するために段差部が形成されたことを特徴とする請求項３記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項５】
前記シリンダボアの配列位置を対応するために、前記吸着角度保持手段と昇降手段を左右に同時に移動させる位置移動手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項６】
前記真空吸着手段は、
前記ピストンの外周面を覆う凹状の吸着面と、
内部に吸着孔が形成された吸着部材と、
前記吸着部材によって前記吸着面に前記ピストンが吸着及び脱離できるよう、前記吸着孔内に空気を強制に吸入及び解除する吸着力発生手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項７】
前記吸着面の軸方向の長さは前記ピストンの本体の軸方向の長さより同じか長くしたことを特徴とする請求項６記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項８】
前記真空吸着手段は、
前記吸着角度保持面に前記ピストンの下面を吸着させられるよう、前記吸着角度保持面に形成された吸着通路をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項９】
前記真空吸着手段は、
前記吸着角度保持面に形成された吸着通路と、
前記吸着角度保持面に前記ピストンの下面が吸着及び脱離できるよう、前記吸着通路内に吸気を強制に吸入及び解除する吸着力発生手段とから構成されることを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項１０】
前記昇降手段には、前記駆動軸の前記センターボア内への挿入を案内するために、前記センターボアの内部に昇降可能に挿入され、その上端が前記駆動軸の下端と分離可能になっているシャフトガイドをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項１１】
前記昇降手段には、前記駆動軸の前記センターボア内への挿入を案内するために、前記センターボアの内部に昇降可能に挿入され、その上端が前記駆動軸の下端と分離可能になっているシャフトガイドをさらに備えることを特徴とする請求項５記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項１２】
前記ピストンを一定の力でプッシュできるように前記ピストンのそれぞれの上部側にピストンプッシュ手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項１３】
前記ピストンプッシュ手段及び組立体下降手段は一体に形成されたことを特徴とする請求項１２記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項１４】
前記シリンダボア内に挿入される前記吸着角度保持手段のうち少なくとも２つ以上は、その外径（Ｄ１）が他の吸着角度保持手段の外径（Ｄ２）よりも大きく、前記シリンダボアの内径（ｄ１）よりも小さくした次の式、Ｄ２＜Ｄ１＜ｄ１を満足するようにし、前記吸着角度保持手段の前記シリンダボア内への挿入時、前記シリンダボアを整列できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【請求項１５】
前記吸着角度保持手段のうち他の吸着角度保持手段より外径の大きい順番で２つは、一番遠距離または互いにほぼ対角線上に設置されることを特徴とする請求項１４記載の斜板式圧縮機のピストン組付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は斜板式圧縮機のピストン組付け装置に係り、より詳しくはピストンの組付けを自動化することにより、圧縮機の性能と生産性を向上するようにした斜板式圧縮機のピストン組付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用空気調和装置を構成する圧縮機は、自動車のプーリーを経て伝逹されるエンジンの動力を、電子クラッチの断続作用により選択的に受け取り、蒸発器で熱交換された冷媒を吸い込んだ後、ピストンの直線往復運動により圧縮して凝縮器に吐出する装置である。
【０００３】
このような圧縮機としては多様な種類があり、一般的に圧縮方式及び構造によって往復式及び回転式に分けられる。
一方、往復式圧縮機には、クランク式、斜板式、搖板式（ｗｏｂｂｌｅ  ｐｌａｔｅ）があり、回転式圧縮機にはベインロータリ式及びスクロール式があり、これら圧縮機は圧縮容積を変化させられる可変容量型をも含む。
前記可変容量型斜板式圧縮機の従来技術については日本国公開特許２００１−３８５９号に記載されている。
【０００４】
ここでは可変容量型斜板式圧縮機の全体構成についての説明は省略し、本発明に関わる組付け装置を基準として説明する。
図１に示すように、駆動軸１６、ロータ１７、ピストン２２及び斜板１８が１つのアセンブリになっている組立体Ｐａにおいて、駆動軸１６が駆動軸支持治具４４によって支持され、複数のピストン２２がピストン支持治具４５によって支持される。
【０００５】
次に、シリンダブロック１２のシリンダボア３３内に位置決め用治具４１の位置決め部４３を挿入配置し、この際、位置決め部４３の先端面に突設している位置決め用凸部４３ａと、ピストン２２に穿設している位置決め用凹部２２ｃとが嵌合される。
このように、位置決め用凸部４３ａと位置決め用凹部２２ｃとの凹凸嵌合の状態で、シリンダブロック１２を図２に示す矢印方向へスライド移動させる。
シリンダブロック１２の移動により、ピストン支持治具４５はピストン２２から離脱するので、結局シリンダブロック１２はピストン２２を完全にカバーすることになる。
最後の段階で、各位置決め部４３をシリンダブロック１２のシリンダボア３３から完全に抜き出して、ピストン２２の挿入組付けは完了する。
【０００６】
しかし、圧縮機を組み立てる従来技術は次のような問題点を有している。
第１、従来技術は位置決め用凸部４３ａと位置決め用凹部２２ｃとの凹凸嵌合により、ピストン２２がシリンダブロック１２のシリンダボア３３内に挿入される構造になっているため、ピストン２２及び位置決め部４３にそれぞれ形成された位置決め用凹部２２ｃと位置決め用凸４３ａとを正確に形成しなければ、凹凸嵌合が不可能となり、ピストンをシリンダボア内に組付けることができない。
このように組付けを可能にする位置決め用凸部と位置決め用凹を精密に加工しなければならないことから、特にピストン本体に位置決め用凹を形成する製作過程が難しいばかりか、製作コストが多大にかかるという問題点があった。
【０００７】
第２、前記位置決め用凹部及び位置決め用凸部を加工した後、必ずその位置が正確に加工されたかどうか確認するテストを行う別途の追加工程を必要とする。第３、ピストンを組み付けるとき、別途のオイル塗布装置が備えられていないので、ピストンをシリンダブロックのシリンダボア内に円滑に組付けできないという不具合がある。
第４、位置決め用凹をピストン本体に直接加工するので、ピストンの耐久性及び圧縮性が著しく劣化し、圧縮機性能が低下するという問題点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献１】
特開２００１−３８５９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ピストンをシリンダボアに挿入組付けする作業の自動化により、組立能率と生産性の高い斜板式圧縮機のピストン組付け装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ピストン本体を加工せずに自動的に組付けすることにより、ピストンの耐久性及び圧縮性が向上し、圧縮機の性能に対する信頼性を向上させることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の斜板式圧縮機のピストン組付け装置は、駆動軸上にロータと斜板が設置され、前記斜板と結合する複数のピストンをセンターボア及び多数のシリンダボアを有するシリンダブロックのシリンダボアに組付けするように構成された斜板式圧縮機のピストン組付け装置において、前記シリンダブロックを任意の空間上に固定させるシリンダブロック固定手段；前記シリンダブロックの上面から一定の高さに設置され、前記ピストンがシリンダボア内に挿入可能になるように前記ピストンの外面の一部を真空吸着するピストンの真空吸着手段；前記真空吸着手段によって吸着された前記ピストンの吸着角度を保持するために上端部に前記ピストンの下端面と一致する吸着角度保持面を備え、前記シリンダブロックの下方から前記シリンダボア内への挿入及び引抜きが可能な吸着角度保持手段；前記駆動軸の上端部を加圧して前記駆動軸、前記ロータ、前記斜板及び前記ピストンを有する組立体（Ｐａ）をシリンダブロック側に下降させ、前記ピストンを前記シリンダボア内に挿入配置する組立体下降手段；及び、前記吸着角度保持手段を前記シリンダボア内に上昇させ、前記吸着角度保持面を前記ピストンの下面に接触するとともに、前記組立体下降手段の駆動時、前記組立体下降手段の下降速度とほぼ同じ速度で前記吸着角度保持手段を下降させる昇降手段を含んでなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を添付図を参照して詳細に説明する。
図３は本発明に係る斜板式圧縮機のピストン組付け装置を示す全体配置図であり、図４は本発明に係るピストンが設置される状態を示す分解斜視図であり、図５は図４のピストン組付け完了状態を示す断面図である。
【００１１】
一方、図６は本発明に係る吸着角度保持手段とシリンダボアとの関係を示す図である。
同図に示すように、本発明は駆動軸１００上にロータ１１０及び斜板１２０が設置され、斜板１２０と結合した複数のピストン１３０を、センターボア１４１及び多数のシリンダボア１４２を備えたシリンダブロック１４０のシリンダボア１４２に組付けするための組付け装置に関する。
前記組付け装置はシリンダブロック固定手段２００、ピストンの真空吸着手段３００、吸着角度保持手段４００、組立体下降手段５００及び昇降手段６００から構成される。
【００１２】
シリンダブロック固定手段２００は、シリンダブロック１４０を任意の空間上に固定する役割をし、好ましくは水平固定する。
ピストンの真空吸着手段３００は、シリンダブロック１４０の上面から一定の高さに設置され、ピストン１３０がシリンダボア１４２内に挿入可能な位置になるように、ピストン１３０の外面の一部を真空吸着する役割を行う。
【００１３】
真空吸着手段３００は、ピストン１３０の外周面を覆う凹状の吸着面３１１と、内部に吸着孔３１２が形成された吸着部材３１０と、吸着部材３１０によって吸着面３１１にピストン１３０が吸着及び脱離できるよう、吸着孔３１２内に空気を強制に吸入及び解除する吸着力発生手段３２０とを含む。
吸着面３１１の軸方向の長さはピストン１３０の本体の軸方向の長さより同じか長くするのが望ましい。
【００１４】
ピストン１３０の吸着角度保持手段４００は、真空吸着手段３００によって吸着されたピストン１３０の吸着角度を保持するために、ピストン１３０の下面と対向する吸着角度保持面４０１を備え、シリンダブロック１４０の下方からシリンダボア１４２内への挿入及び引抜きを可能とする。
ここで、図示していないが、真空吸着手段３００は、吸着角度保持面４０１にピストン１３０の下面を吸着させられるよう、吸着角度保持面４０１に形成された吸着通路をさらに備えることができる。
【００１５】
一方、前述した実施例ではピストン１３０の外周面と下面を同時に真空吸着する例をあげて説明したが、真空吸着手段３００は、吸着角度保持面４０１に形成された吸着通路と、吸着角度保持面４０１にピストン１３０の下面が吸着及び脱離できるよう、吸着通路内に空気を強制に吸入及び解除する吸着力発生手段３２０とから構成されることにより、ピストン１３０の下面を単独に真空吸着することができる。
【００１６】
組立体下降手段５００は、駆動軸１００の上端部を加圧して駆動軸１００、ロータ１１０及び斜板１２０の組立体Ｐａをシリンダブロック１４０側に下降させてピストン１３０をシリンダボア１４２内に挿入配置する。
昇降手段６００は、吸着角度保持手段４００をシリンダボア１４２の内部に上昇させ、吸着角度保持面４０１をピストン１３０の下端面に接触させ、しかも組立体下降手段５００の駆動の際、組立体下降手段５００の下降速度とほぼ同じ速度で吸着角度保持手段４００を下降させる役割を果たす。
【００１７】
以上、本発明に係る組付け装置の基本構成について説明した。
本発明は上記の基本構成に加えて、昇降手段６００による吸着角度保持手段４００の昇降時にシリンダブロック１４０のシリンダボア１４２の内周面にオイルを塗布するオイル塗布手段７００をさらに備えることができる。
【００１８】
オイル塗布手段７００は、オイルを噴射するオイル噴射器７１０を含み、下部側に入口部７２０ａを、上部側に出口部７２０ｂを有するオイル移動路７２０を吸着角度保持手段４００の内部に形成し、オイル噴射器７１０から噴射されたオイルがオイル移動路７２０に沿って移動するように構成される。
一方、オイル移動路７２０の出口部７２０ａに当たる吸着角度保持手段４００の外周面には、シリンダボア１４２の内周面と隙間を形成するために段差部７２０ｃを形成する。
【００１９】
また、本発明はシリンダボア１４２の配列位置を正確に決定するために、吸着角度保持手段４００及び昇降手段６００を左右に位置移動させる位置移動手段８００をさらに含むことができる。
【００２０】
本発明は上記の基本構成及び／またはオイル塗布手段７００及び／または位置移動手段８００を有する組付け装置において、昇降手段６００にはシャフトガイド６２０を含み、シャフトガイド６２０はセンターボア１４１の内部に昇降可能に挿入され、その上端が駆動軸１００の下端と分離可能になっており、駆動軸１００のセンターボア１４１内への挿入を案内する。
【００２１】
一方、本発明は上記の基本構成及び／またはオイル塗布手段７００及び／または位置移動手段８００及び／またはシャフトガイド６２０を有する技術的手段に加えて、ピストン１３０のそれぞれの上側に設置され、ピストン１３０を一定の力でプッシュできるようにピストンプッシュ手段８３０をさらに備えることができる。
【００２２】
また、本発明は図６に示すように、シリンダボア１４２を整列し得る技術的手段を含むことができる。
すなわち、上記の基本構成及び／またはオイル塗布手段７００及び／または位置移動手段８００及び／またはシャフトガイド６２０及び／またはピストンプッシュ手段８３０を含む構成において、シリンダボア１４２内に挿入される吸着角度保持手段４００のうち少なくとも２つ以上は、その外径Ｄ１が他の吸着角度保持手段４００の外径Ｄ２よりも大きく、シリンダボア１４２の内径ｄ１よりも小さくした条件式Ｄ２＜Ｄ１＜ｄ１を満足するようにし、吸着角度保持手段４００のシリンダボア１４２内への挿入時、シリンダボア１４２を整列し得るように構成することができる。
ここで、吸着角度保持手段４００のうち他の吸着角度保持手段４００より外径の大きい順番で２つは、一番遠距離または互いにほぼ対角線上に設置するのが望ましい。
一方、前述した本発明の説明のうちピストンプッシュ手段８３０及び組立体下降手段５００を個別構成したが、逆にこれらを一体に構成することもできる。
【００２３】
以上の本発明は、駆動軸１００とピストン１３０及びシリンダボア１４２を垂直配置した状態で、ピストン１３０をシリンダボア１４２に組付けすることについて説明したが、その他に、吸着角度保持手段４００の内部に吸着力発生手段３２０によって連結されるとともに吸着角度保持面４０１に露出してしまう空気吸入通路を構成することにより、駆動軸１００とピストン１３０及びシリンダボア１４２を水平状態で配置し、ピストン１３０をシリンダボア１４２に組付けできることはいうまでもない。
加えて、本発明は必要に応じて組付け装置を水平または垂直に回転させることにより、ピストン１３０及びシリンダボア１４２を水平または垂直状態に転換して組付けすることができる。
【００２４】
上記のように構成された本発明に係る組付け装置を用いてピストンを組付けする過程を説明する。
ピストンの組付けは以上説明した組付け装置のすべての構成を備えた実施例に基づいて説明する。
まず、駆動軸１００上にロータ１１０と斜板１２０を設置し、斜板１２０に結合された複数のピストン１３０を含む組立体Ｐａを備えた後、組立体Ｐａの駆動軸１００の上端部を組立体下降手段５００に設置する。
【００２５】
次に、シリンダブロック１４０を任意の空間上に水平状態でシリンダブロック固定手段２００に設置する。
ここで、シリンダブロック固定手段２００により、シリンダブロック１４０は上下方向に、シリンダボア１４２とピストン１３０とが一致する地点に固定設置される。
その後、真空吸着手段３００を用いて、具体的にピストン１３０が上下方向にシリンダボア１４２と一致させる吸着作業を行う。
【００２６】
以下、上記の吸着作業過程をより詳しく説明する。
吸着力発生手段３２０を稼動させて吸着部材３１０の吸着孔３１２から空気を強く吸入すると、ピストン１３０の外周面は吸着部材３１０の吸着面３１１に吸着することになり、ピストン１３０が上下方向にシリンダボア１４２と一致するようになる。
ここで、吸着力発生手段３２０を構成する吸着部３１０の吸着面３１１は上下方向にシリンダブロック１４０のシリンダボア１４２と一致させるのが好ましい。
【００２７】
上記のようにピストン１３０の吸着作業を完了すると、その後、昇降手段６００を作動させて吸着角度保持手段４００とシャフトガイド６２０をシリンダブロック１４０の下部から上部へ上昇させる作業を進行する。
このように昇降手段６００によって上昇する吸着角度保持手段４００の上部面に該当する吸着角度保持面４０１は、ピストン１３０の下端面と接触するので、ピストン１３はシリンダボア１４２内に挿入可能にその位置が完全に固定される。
この際、ピストン１３０の下面が吸着角度保持面４０１に接触した後には真空吸着手段３００の吸着力は要らないので、真空吸着手段３００の稼動を停止させる。
【００２８】
一方、上記のように昇降手段６００によって吸着角度保持手段４００と同時に上昇するシャフトガイド６２０の上端は、シリンダブロック１４０のシリンダボア１４２を介して駆動軸１００の下端と分離可能に結合される。
ここで、昇降手段６００によって上昇する吸着角度保持手段４００とシャフトガイド６２０とがそれぞれピストン１３０と駆動軸１００に接触すると昇降手段６００の駆動力を停止する必要があるので、これを可能にするために別途の接触感知センシング手段（図示なし）を備えるのが好ましい。
【００２９】
上記のように、シャフトガイド６２０及び吸着角度保持手段４００を上昇させる作業を完了した後、前述した組立体下降手段５００を稼動させて前記組立体Ｐａを徐々に下降させる。
この際、別途のピストンプッシュ手段８３０をさらに備え、組立体下降手段５００とともに下降させることができる。
そして、組立体下降手段５００が下降しはじめ、同時に昇降手段６００が駆動し、組立体下降手段５００の下降速度と同じ速度でシャフトガイド６２０及び吸着角度保持手段４００が下降する。
【００３０】
ここで、昇降手段６００の駆動により、シャフトガイド６２０及び吸着角度保持手段４００が下降しはじめ、この時、オイル塗布手段７００を作動させて、シリンダブロック１４０のシリンダボア１４２の内周面にオイルを塗布する。
オイル塗布手段７００のオイル噴射器７１０が作動すると、オイルはオイル移動路７２０の入口部７２０ａに流入した後、出口部７２０ｂに噴出し、結局シリンダボア１４２の内周面に塗布される。
ここで、出口部７２０ａの位置は吸着角度保持手段４００に形成された段差部７２０ｃに一致するので、オイルは段差部７２０ｃによって形成された隙間に容易に吐き出される。
【００３１】
一方、組立体下降手段５００の作動により、組立体Ｐａと一緒に下降するピストン１３０はシリンダボア１４２内に挿入され始める。
そして、ピストンプッシュ手段８３０の補助プッシュ力によってより容易にシリンダボア１４２に挿入できるので、図５に示すように、ピストン１３０を含む組立体Ｐａの組付けが完了する。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の斜板式圧縮機のピストン組付け装置によれば、ピストンをシリンダボアに組付けする作業を自動化することにより、組立能率と生産性を格段に向上させることができる。
また、本発明はピストン本体を加工せずに組付けできるので、ピストンの耐久性及び圧縮性を向上させて、圧縮機の性能に対する信頼性を向上させる。
【００３３】
以上、本発明の原理を理解するために好適な実施例について説明したが、本発明は上記の図示及び説明の構成及び作用に限定されるものではなく、特許請求の範囲の思想及び範囲から逸脱することなく種々の変形及び修正が可能であることが当業者によって容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術に係る斜板式圧縮機のピストン組付け装置を示す図である。
【図２】図１によるピストンの組付けが完了した状態図である。
【図３】本発明に係る斜板式圧縮機のピストン組付け装置を示す全体配置図である。
【図４】本発明に係るピストンが設置される状態を示す分解斜視図である。
【図５】図４のピストンの組付け完了状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る吸着角度保持手段とシリンダボアとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１００  駆動軸
１１０  ロータ
１２０  斜板
１３０  ピストン
１４０  シリンダブロック
１４１  センターボア
１４２  シリンダボア
２００  固定手段
３００  真空吸着手段
４００  吸着角度保持手段
５００  組立体下降手段
６００  昇降手段
【図１】
0003831781.tif 000002
【図２】
0003831781.tif 000003
【図３】
0003831781.tif 000004
【図４】
0003831781.tif 000005
【図５】
0003831781.tif 000006
【図６】
0003831781.tif 000007