JP4371189B2 - スクロール圧縮機の調芯装置およびその調芯方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロール圧縮機の調芯装置およびその調芯方法に関し、さらに詳しく言えば、固定スクロールと旋回スクロールの芯出しを短時間で正確に行なえるようにした調芯（芯出し）技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭６２−２０３９０１号公報（従来技術１）には、固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせて暫定的な仮位置決めを行い、その暫定的な位置にある固定スクロールに対して旋回スクロールを旋回スクロール旋回手段によって旋回運動させるとともに、固定スクロールをＸ、Ｙ方向に固定スクロール移動手段によって微少移動させ、固定スクロールのスクロールラップ側面に旋回スクロールのスクロールラップ側面が接触する位置を、Ｘ、Ｙ方向それぞれについて＋、−側の各位置ごとに旋回スクロール変位検知手段により検知し、その検知データを演算制御手段に入力して、Ｘ、Ｙ方向それぞれについて、＋、−側の各接触位置データの中間値を演算し、この演算結果に基づいてＸ、Ｙ方向それぞれに固定スクロールの位置修正を行って位置決めするスクロール圧縮機の調芯方法が開示されている。
【０００３】
また、特許第２８１１７１５号公報（従来技術２）には、固定スクロールと旋回スクロールとを噛み合わせ、固定スクロールと旋回スクロールの組み立て接触面が接触した状態で、旋回スクロールの軸受を固定して旋回スクロールを、０°、９０°、１８０°、２７０°と順次回転させ、旋回スクロールの各回転位置において、固定スクロールが旋回スクロールに接触するまで、回転中心に向かって固定スクロールを移動させ、固定、旋回両スクロールが接触したとき、Ｘ、Ｙ座標を求め、これら各回転位置において検出されたＸ、Ｙ座標から座標の中心を求め、固定スクロールと旋回スクロールの位置決め中心とするスクロール圧縮機の調芯方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術１では、固定スクロールを旋回スクロールから若干持ち上げた状態で調芯するようにしているため、調芯後に固定スクロールを下降させて旋回スクロールに組み付けるときに誤差が介入することがある。また、Ｘ、Ｙ軸方向に固定スクロールを微少移動させて暫定的な位置決めを行った後に、さらに微調整を行うようにしているため芯出しに時間がかかる。さらには、固定スクロールと旋回スクロールの相対的な回転方向の位置決めが考慮されていないため、ラップ左右の隙間が均一でないおそれもある。
【０００５】
上記従来技術２においても、旋回角を９０°ごとに停止させて座標軸を測定しているため、やはり芯出しに時間がかかる。また、上記従来技術１と同じく、固定スクロールと旋回スクロールの相対的な回転方向の位置決めが考慮されていないため、ラップ左右の隙間が均一でないおそれがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、固定スクロールと旋回スクロールの相対的な回転方向の位置決めを含めて、スクロール圧縮部の短時間で高精度の調芯を行うことができる。そのため、本発明は次に説明するいくつかの特徴を備えている。
【０００７】
まず、第１の発明は、それぞれ鏡板上に渦巻状のスクロールラップを直立状に形成してなり、その各スクロールラップを互いに噛み合わせて内部に密閉作動室を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、上記旋回スクロールの駆動軸を備えたメインフレームとを含み、上記旋回スクロールが上記メインフレーム内にオルダムリングを介して旋回運動可能に収納されているスクロール圧縮機の調芯装置において、Ｚ軸を中心とするθ回転が拘束され、上記固定スクロールをＸ軸方向およびＹ軸方向について任意に移動可能に支持するＸ−Ｙ任意移動可能手段と、上記Ｘ−Ｙ任意移動可能手段を介して上記固定スクロールを少なくともＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる固定スクロール移動手段と、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の移動が拘束され、上記メインフレームを介して上記旋回スクロールをＺ軸を中心とするθ方向に回転可能に支持する旋回スクロール回転補正手段と、上記駆動軸に連結され、上記旋回スクロールを駆動する旋回スクロール駆動手段と、上記旋回スクロールの旋回運動に伴なう上記固定スクロールのＸ軸方向およびＹ軸方向の移動変位量を検出する固定スクロール変位検出手段と、上記固定スクロール変位検出手段からの検出信号に基づいて所定の演算を実行して上記旋回スクロール回転補正手段および上記固定スクロール移動手段を制御する制御手段とを備え、上記旋回スクロール駆動手段により上記旋回スクロールを連続的に旋回運動させた状態において、上記制御手段は、上記旋回スクロール回転補正手段により上記旋回スクロールをθ回転させた際に上記変位検出手段から得られる検出信号により、上記固定スクロールの移動変位量が最小となるように上記旋回スクロール回転補正手段を制御するとともに、上記固定スクロール移動手段により上記Ｘ−Ｙ任意移動可能手段を介して上記固定スクロールをＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ移動させ、上記固定スクロールが上記旋回スクロールにより押し戻されるときに上記変位検出手段から得られる検出信号により、許容ラップクリアランスの中間値を求めて上記固定スクロールの位置補正を行なうことを特徴としている。
【０００８】
これによれば、Ｘ軸およびＹ軸方向の芯出し（並進補正）と、旋回スクロールと固定スクロールの相対的な回転方向の芯出し（回転補正）の両方を同時に、しかも高精度で管理することができる。
【０００９】
上記固定スクロールをＺ軸方向に移動させる固定スクロール昇降手段をさらに備えることにより、上記並進補正および回転補正に加えて、スクロール圧縮機の組み付け時に、固定スクロールの旋回スクロールに対する荷重をも同時に補正することができる。
【００１０】
本発明の好ましい態様によれば、上記Ｘ−Ｙ任意移動可能手段は、上記固定スクロール移動手段側に設けられた第１支持板、上記固定スクロールを支持する第２支持板およびそれらの間に配置された中間板を備え、上記第１支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか一方のみに弾性変形可能で互いに平行に配列された一対の第１板バネにより連結されており、上記第２支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか他方のみに弾性変形可能で互いに平行に配列された一対の第２板バネにより連結されている。これによれば、固定スクロールのθ方向の回転を拘束しつつ、固定スクロールがＸ−Ｙ方向に任意に移動することができるとともに、固定スクロールが移動してもバネ弾性によって初期状態に押し戻される。
【００１１】
別の態様として、上記Ｘ−Ｙ任意移動手段は、上記固定スクロール移動手段側に設けられた第１支持板、上記固定スクロールを支持する第２支持板およびそれらの間に配置された中間板を備え、上記第１支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか一方のみにスライド可能な第１リニアガイド手段により連結され、上記第２支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか他方のみにスライド可能な第２リニアガイド手段により連結された構成であってもよい。上記各リニアガイド手段の代表例としては、キー溝と、そのキー溝内に係合するガイドレールの組み合わせが挙げられる。
【００１２】
固定スクロールの変位量を検出する検出手段としては、接触式、非接触式などの各種センサー類があるが、とりわけ上記変位検出手段が、非接触式変位センサーからなることが好ましい。上記非接触式変位センサーとしては、レーザー光による距離センサーなどが挙げられる。これによれば、固定スクロールに外力を加えることなく、その変位量を正確に測定できる。なお、上記変位検出手段は、上記各板バネに取り付けられたひずみセンサーであってもよい。
【００１３】
次に、本発明に含まれる調芯方法としての第２の発明は、それぞれ鏡板上に渦巻状のスクロールラップを直立状に形成してなり、その各スクロールラップを互いに噛み合わせて内部に密閉作動室を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、上記旋回スクロールの駆動軸を備えたメインフレームとを含み、上記旋回スクロールが上記メインフレーム内に旋回運動可能に収納されているスクロール圧縮機の芯出しを行なうにあたって、まず、固定スクロールと旋回スクロールとの相対的な回転方向の芯出し（回転補正）を行なうため、上記メインフレーム側は、Ｘ軸およびＹ軸方向の移動を拘束してＺ軸を中心とするθ方向への回転のみを可能な状態とし、上記固定スクロール側は、Ｚ軸を中心とするθ方向への回転を拘束しＸ軸およびＹ軸方向へは任意に移動可能な状態とした上で、上記駆動軸を介して上記旋回スクロールを旋回させながら、上記メインフレームをθ方向に回転させ、そのときの上記固定スクロールの移動変位量が最小となるように上記メインフレームのθ回転角を調整することを特徴としている。
【００１４】
この回転補正時の補正位置を割り出すには、上記メインフレームの正方向回転時における上記固定スクロールの移動変位量が最小となる回転角をθ１、負方向回転時における上記固定スクロールの移動変位量が最小となる回転角をθ２として、上記メインフレームの回転角を（θ１＋θ２）／２に設定することにより、最もよい圧縮効率が得られる回転スクロールと旋回スクロールの相対的な回転位置が割り出される。
【００１５】
別の方法として、上記旋回スクロールの旋回により生じた上記固定スクロールの初期変位量がＷで、上記旋回スクロールの基礎円の半径がａであるとして、
〔｛Ｗ／２ａ｝／π〕×１８０゜
なる式により回転補正角θｂを求め、上記メインフレームのθ回転角を上記回転補正角θｂに調整するようにしてもよい。
【００１６】
上記メインフレームのθ回転角を調整（回転補正）した後、上記固定スクロールをＸ軸およびＹ軸方向に移動させて、上記固定スクロールが上記旋回スクロールにより押し戻されるときの上記固定スクロールの最大変位量（許容ラップクリアランス）をＸ軸およびＹ軸方向ごとに求め、その最大変位量の中間位置に上記固定スクロールを移動させることにより、上記回転補正に加え、Ｘ方向およびＹ方向の補正（並進補正）を併せて行なうことができる。
【００１７】
回転補正と並進補正に加え、上記固定スクロールをＺ軸方向に移動させ、上記固定スクロールの上記旋回スクロールに対する荷重が実質的に「０」となるように、上記固定スクロールのＺ軸方向位置をさらに調整をすることにより、スクロール圧縮機の組み付けの際に介入する誤差をなくすことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明においては、旋回スクロールの駆動軸の軸中心をＸＹＺ座標系の原点とし、駆動軸の軸方向をＺ軸、ＸＹはＺ軸に直交する任意の直交座標系とし、Ｚ軸を中心とする回転方向をθとする。
【００１９】
図１に示すように、本発明の調芯装置１は、金属などの頑丈な板体からなるベース板１１と、ベース板１１から垂直に立設されたＬ字状の支持フレーム１２とを備えている。支持フレーム１２の上方には、スクロール圧縮機３の固定スクロール３１をＸ−Ｙ軸方向に移動可能に支持する固定スクロール移動手段２が設けられている。
【００２０】
支持フレーム１２の中間ステージ１３には、スクロール圧縮機３のメインフレーム３３側をθ回転可能に支持する旋回スクロール回転補正手段４が設けられている。また、ベース板１１上には、チャック６１を介して旋回スクロール３２の駆動軸５に選択的に連結されるモータ６が設けられている。
【００２１】
支持フレーム１２の側壁面には、各検出手段から送られた検出データを測定、演算および出力する演算手段８が設けられている。演算手段８には図示しない操作パネルなどが組み込まれており、設定値などを任意に入力することにより、精度や調芯時間などを調節できるようになっている。
【００２２】
この実施形態において、固定スクロール移動手段２は、上から順にＺ軸移動手段２１，Ｘ−Ｙ移動手段２２およびＸ−Ｙ任意移動手段２３を備え、Ｘ−Ｙ任意移動手段２３の下端側には固定スクロール３１の固定部２４が設けられている。なお、固定スクロール移動手段２は、Ｚ軸を中心とするθ回転が拘束され、固定スクロール３１をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向について任意に移動させることができる。
【００２３】
Ｚ軸移動手段２１は、固定スクロール３１を上下方向移動させるためのいわば昇降手段であり、その内部または外部にはロードセルなどの図示しない荷重検出手段が設けられている。このＺ軸移動装置２１は信号線８１を介して演算手段８に接続されており、演算手段８の指令によって駆動される。
【００２４】
Ｘ−Ｙ移動手段２２は、Ｚ軸を中心とするθ回転が拘束され、固定スクロール３１をＸ、Ｙ方向にのみ移動するための移動手段である。このＸ−Ｙ移動手段２２には図示しない駆動機構が組み込まれており、信号線８２を介して演算手段８からの制御信号によって駆動される。
【００２５】
図２に示すように、Ｘ−Ｙ任意移動手段２３は、固定スクロール移動手段２側に設けられた第１支持板２３１と、固定スクロール３１を支持する第２支持板（固定部）２４と、第１支持板２３１および第２支持板２４との間に配置された中間板２３３とを備えている。
【００２６】
第１支持板２３１と中間板２３３との間は、Ｘ軸方向にのみ弾性変形可能な互いに平行に配置された一対の第１板バネ２３２，２３２によって連結されており、中間板２３３と第２支持板２４との間は、Ｙ軸方向にのみ弾性変形可能な互いに平行に配置された一対の第２板バネ２３４，２３４によって連結されている。
【００２７】
Ｘ−Ｙ任意移動手段２３の変形例としては、図３に示すように、第１支持板２３１と中間板２３３との間、および、中間板２３３と第２支持板２４との間をＸ軸方向、Ｙ軸方向に沿ってスライド可能なリニアガイド手段によって連結してもよい。
【００２８】
すなわち、第１支持板２３１側にＸ軸方向に沿ってキー溝２３６を形成し、他方の中間板２３３側にキー溝２３２に形状的に合致するガイドレール２３７を設けてこれらを連結する。同様に、中間板２３３の下面側にＹ軸方向に沿ってキー２３８を形成し、第２支持板２４側にきー２３８に形状的に合致するガイドレール２３９を形成して、これらを連結するようにしてもよい。
【００２９】
図１には１つしか示されてないが、固定部（第２支持板）２４のＸ、Ｙ方向の両側面には、固定部２４の変位量を測定するための変位センサー７がそれぞれ設けられている。変位センサー７は信号線８３によって演算手段８に接続されており、変位センサー７で検出された検出データを演算手段８に出力する。変位センサー７は非接触式センサーであることが好ましく、例えば固定部２４との距離をレーザーによって測定する距離センサーなどが挙げられる。
【００３０】
これ以外の検出手段としては、図２で説明したようなＸ−Ｙ任意移動手段２３の各板バネ２３２，２３４の側面にひずみセンサー２３５を取り付け、Ｘ、Ｙ方向の移動時に板バネ２３２，２３４にかかるひずみを測定してもよく、このような態様も本発明に含まれる。
【００３１】
スクロール圧縮機３は、互いのスクロールラップが噛み合わされた固定スクロール３１と旋回スクロール３２とを備え、旋回スクロール３２はメインフレーム３３内に自転防止用の図示しないオルダムリングを介して保持されている。メインフレーム３３には、旋回スクロール３２に連結される駆動軸５が貫通保持されている。駆動軸５の一端には、旋回スクロール３２に旋回運動を与える旋回軸５１が設けられている。
【００３２】
旋回スクロール回転補正手段４は、メインフレーム３３を保持するメインフレーム保持部４２と、メインフレーム保持部４２をＺ軸を中心としてθ方向に回転可能なθ回転手段４１とを備えている。旋回スクロール回転補正手段４はＸ軸方向およびＹ軸方向の移動が拘束され、θ回転方向の回転のみが可能となっている。θ回転手段４１は信号線８４を介して演算手段８に接続されており、演算手段８から送られてくる指令によって駆動される。
【００３３】
図４を参照して、固定スクロール３１の固定スクロールラップ３１１の隣接するラップ間距離をＬｆとし、旋回スクロール３２の旋回スクロールラップ３２１の旋回移動距離をＬｏとすると、Ｌｆ−Ｌｏ＝Ｌｃで表される値Ｌｃが許容ラップクリアランスであり、本発明では、この許容ラップクリアランスＬｃが適正となるように、固定スクロール３１と旋回スクロール３２の芯出しを行なう。
【００３４】
芯だしは、回転補正と並進補正の２段階に分けて行なわれるが、まず、固定スクロール３１と旋回スクロール３２の相対角度を補正する回転補正が先に行なわれる。図５に示すように、固定スクロール３１と旋回スクロール３２の相対角度が１８０°であることがもっとも好ましい状態である。
【００３５】
しかしながら、図６（ａ）に示すように、各スクロール３１，３２の相対角度が１８０°から外れていると、旋回スクロール３２の旋回運動に伴ない、図６（ｂ）に示すように、各スクロール３１，３２が干渉し、固定スクロール３１の中心が回転してしまう。
【００３６】
そこで、Ｘ−Ｙ移動手段２２をオフとし、固定スクロール３１をＸ−Ｙ任意移動手段２３によりＸ−Ｙ軸方向への動きを自由とした状態で、モータ６により旋回スクロール３２を旋回回転させながら、固定スクロール３１のＸ軸方向およびＹ軸方向の変位量Ｘ１，Ｙ１をそれぞれ測定する。このときの初期変位量をＸ１，Ｙ１とする。
【００３７】
そして、図７に示すように、旋回スクロール回転補正手段４のθ回転手段４１によりメインフレーム３３側を＋方向にθ゜回転させ固定スクロール３１のＸ軸方向およびＹ軸方向の変位量が最小となる回転角θ１を求める。次に、今度はθ゜回転させた位置から−方向のθ゜回転させ、そのときに固定スクロール３１のＸ軸方向およびＹ軸方向の変位量が最小となる回転角θ２を求める。
【００３８】
この回転補正時に得られるメインフレーム３３の回転角θと固定スクロール３１の変位量との相関グラフを図８に示す。上記回転角θ１、θ２は、Ｘ、Ｙ方向で互いのラップが干渉しない領域の最外点であり、したがって、その中間値の（θ１＋θ２）／２＝θｃが最適回転補正角である。
【００３９】
この一連の演算処理は演算手段８によって行なわれ、θ回転手段４１は演算手段８によりθｃ回転位置に制御され、固定スクロール３１と旋回スクロール３２の相対的な回転補正作業が終了する。
【００４０】
なお、回転補正の別の方法として、旋回スクロール３２の１回転当たりの固定スクロール３１の初期変位量Ｗと、旋回スクロール３２の基礎円半径ａからメインフレーム３３の回転補正角θｂを求めることもできる。
【００４１】
すなわち、回転補正角θｂは、〔｛Ｗ／２ａ｝／π〕×１８０゜なる式により求められ、メインフレーム３３の回転角をこの回転補正角θｂに調整することにより、固定スクロールの移動変位量を最小とすることができる。
【００４２】
次に、並進補正として、固定スクロールラップ３１１と旋回スクロールラップ３２１との許容ラップクリアランスＬｃを求め、その中間点に固定スクロール３１を移動させる、すなわち許容ラップクリアランスＬｃをラップの左右に均等に振り分ける調芯が行なわれる。
【００４３】
図９（ａ）に示すように、旋回スクロール３２に旋回運動を与える旋回軸５１は、駆動軸５の軸中心５ａからΔｒ分だけ偏心配置されている。したがって、図９（ｂ）に示すように、旋回軸５１は旋回スクロール３２を旋回させながら駆動軸５の軸中心５ａの周りを回転する。
【００４４】
許容ラップクリアランスＬｃを求めるに当たって、演算手段８は旋回軸５１が駆動軸５の軸中心５ａを原点とするＸ−Ｙ座標において、正負いずれの側にあるかを検出する。
【００４５】
Ｘ軸方向の許容ラップクリアランスＬｃを求める場合について説明すると、まず、図１０（ａ）に示すように、駆動軸５の軸中心５ａから見て旋回軸５１が−Ｘ側に移動しているとき、Ｘ−Ｙ移動手段２２を−ΔＸ分移動させてＸ−Ｙ任意移動手段２３を介して固定スクロール３１を−Ｘ側にある旋回スクロール３２に追従させる。なお、Ｘ−Ｙ移動手段２２の移動距離ΔＸは許容ラップクリアランスＬｃよりも大きな値とする。なお、このＸ−Ｙ移動手段２２の−Ｘ側への動きはＸ−Ｙ任意移動手段２３によって許容される。
【００４６】
次に、図１０（ｂ）に示すように、旋回軸５１が駆動軸５の軸中心５ａから見て＋Ｘ側に移動すると、固定スクロールラップ３１１と旋回スクロールラップ３２との接触により、固定スクロール３１が旋回スクロール３２によって＋Ｘ側に押し戻される。この＋Ｘ側での変位量を変位センサー７にて読み取り最大変位量Ｘ１とする。
【００４７】
また、図１１（ａ）に示すように、駆動軸５の軸中心５ａから見て旋回軸５１が＋Ｘ側に移動しているとき、Ｘ−Ｙ移動手段２２を＋ΔＸ分移動させてＸ−Ｙ任意移動手段２３を介して固定スクロール３１を＋Ｘ側にある旋回スクロール３２に追従させる。
【００４８】
しかる後、図１１（ｂ）に示すように、旋回軸５１が駆動軸５の軸中心５ａから見て−Ｘ側に移動すると、固定スクロールラップ３１１と旋回スクロールラップ３２との接触により、固定スクロール３１が旋回スクロール３２によって−Ｘ側に押し戻される。この−Ｘ側での変位量を変位センサー７にて読み取り最大変位量Ｘとする。
【００４９】
図１２に、横軸をＸ軸方向とした固定スクロール３１の＋，−方向の最大変位量のグラフを示す。これによると、Ｘ１，Ｘ２間が許容ラップクリアランスＬｃであり、Ｘ−Ｙ移動手段２２により固定スクロール３１をその中間値である（Ｘ１＋Ｘ２）／２＝Ｘｃに位置決めすることにより、許容ラップクリアランスＬｃをラップの左右に均等に振り分けることができる。Ｙ軸方向についても、同様な操作を行なうことにより並進補正が完了する。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、固定スクロールと旋回スクロールの相対的な回転方向の位置決めを含めて、スクロール圧縮部の調芯を短時間で高精度に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスクロール圧縮機の調芯装置の実施形態を示した正面図。
【図２】上記実施形態に適用されているＸ−Ｙ任意移動手段を示した斜視図。
【図３】上記Ｘ−Ｙ任意移動装置の変形例示した斜視図。
【図４】固定スクロールと旋回スクロールとの許容ラップクリアランスを説明するための模式図。
【図５】固定スクロールと旋回スクロールの最適相対角度を示した模式図。
【図６】回転補正が必要な理由を説明するための模式図。
【図７】回転補正時に旋回スクロールをθ方向に回転させた状態を示した模式図。
【図８】最適な相対角度を説明するための模式図。
【図９】旋回スクロールの駆動軸と旋回軸の相対関係を説明するための模式図。
【図１０】許容ラップクリアランスを求めるため、固定スクロールを−ΔＸ方向に移動させた状態を示す模式図。
【図１１】図１０の状態から固定スクロールが＋ΔＸ方向に移動した状態を示す模式図。
【図１２】Ｘ、Ｙ軸方向の許容ラップクリアランス位置を説明する模式図。
【符号の説明】
１ 調芯装置
１１ ベース板
１２ 保持枠
２ 固定スクロール移動手段
２１ Ｚ軸移動手段
２２ Ｘ−Ｙ移動手段
２３ Ｘ−Ｙ任意移動手段
２４ 固定部
３ スクロール圧縮機
３１ 固定スクロール
３１１ 固定スクロールラップ
３２ 旋回スクロール
３２１ 旋回スクロールラップ
３３ メインフレーム
４ 旋回スクロール回転補正手段
４１ θ回転手段
４２ メインフレーム保持部
５ 駆動軸
５１ 旋回軸
６ モータ
７ 変位センサ
８ 演算手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロール圧縮機の調芯装置およびその調芯方法に関し、さらに詳しく言えば、固定スクロールと旋回スクロールの芯出しを短時間で正確に行なえるようにした調芯（芯出し）技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭６２−２０３９０１号公報（従来技術１）には、固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせて暫定的な仮位置決めを行い、その暫定的な位置にある固定スクロールに対して旋回スクロールを旋回スクロール旋回手段によって旋回運動させるとともに、固定スクロールをＸ、Ｙ方向に固定スクロール移動手段によって微少移動させ、固定スクロールのスクロールラップ側面に旋回スクロールのスクロールラップ側面が接触する位置を、Ｘ、Ｙ方向それぞれについて＋、−側の各位置ごとに旋回スクロール変位検知手段により検知し、その検知データを演算制御手段に入力して、Ｘ、Ｙ方向それぞれについて、＋、−側の各接触位置データの中間値を演算し、この演算結果に基づいてＸ、Ｙ方向それぞれに固定スクロールの位置修正を行って位置決めするスクロール圧縮機の調芯方法が開示されている。
【０００３】
また、特許第２８１１７１５号公報（従来技術２）には、固定スクロールと旋回スクロールとを噛み合わせ、固定スクロールと旋回スクロールの組み立て接触面が接触した状態で、旋回スクロールの軸受を固定して旋回スクロールを、０°、９０°、１８０°、２７０°と順次回転させ、旋回スクロールの各回転位置において、固定スクロールが旋回スクロールに接触するまで、回転中心に向かって固定スクロールを移動させ、固定、旋回両スクロールが接触したとき、Ｘ、Ｙ座標を求め、これら各回転位置において検出されたＸ、Ｙ座標から座標の中心を求め、固定スクロールと旋回スクロールの位置決め中心とするスクロール圧縮機の調芯方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術１では、固定スクロールを旋回スクロールから若干持ち上げた状態で調芯するようにしているため、調芯後に固定スクロールを下降させて旋回スクロールに組み付けるときに誤差が介入することがある。また、Ｘ、Ｙ軸方向に固定スクロールを微少移動させて暫定的な位置決めを行った後に、さらに微調整を行うようにしているため芯出しに時間がかかる。さらには、固定スクロールと旋回スクロールの相対的な回転方向の位置決めが考慮されていないため、ラップ左右の隙間が均一でないおそれもある。
【０００５】
上記従来技術２においても、旋回角を９０°ごとに停止させて座標軸を測定しているため、やはり芯出しに時間がかかる。また、上記従来技術１と同じく、固定スクロールと旋回スクロールの相対的な回転方向の位置決めが考慮されていないため、ラップ左右の隙間が均一でないおそれがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、固定スクロールと旋回スクロールの相対的な回転方向の位置決めを含めて、スクロール圧縮部の短時間で高精度の調芯を行うことができる。そのため、本発明は次に説明するいくつかの特徴を備えている。
【０００７】
まず、第１の発明は、それぞれ鏡板上に渦巻状のスクロールラップを直立状に形成してなり、その各スクロールラップを互いに噛み合わせて内部に密閉作動室を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、上記旋回スクロールの駆動軸を備えたメインフレームとを含み、上記旋回スクロールが上記メインフレーム内にオルダムリングを介して旋回運動可能に収納されているスクロール圧縮機の調芯装置において、Ｚ軸を中心とするθ回転が拘束され、上記固定スクロールをＸ軸方向およびＹ軸方向について任意に移動可能に支持するＸ−Ｙ任意移動可能手段と、上記Ｘ−Ｙ任意移動可能手段を介して上記固定スクロールを少なくともＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる固定スクロール移動手段と、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の移動が拘束され、上記メインフレームを介して上記旋回スクロールをＺ軸を中心とするθ方向に回転可能に支持する旋回スクロール回転補正手段と、上記駆動軸に連結され、上記旋回スクロールを駆動する旋回スクロール駆動手段と、上記旋回スクロールの旋回運動に伴なう上記固定スクロールのＸ軸方向およびＹ軸方向の移動変位量を検出する固定スクロール変位検出手段と、上記固定スクロール変位検出手段からの検出信号に基づいて所定の演算を実行して上記旋回スクロール回転補正手段および上記固定スクロール移動手段を制御する制御手段とを備え、上記旋回スクロール駆動手段により上記旋回スクロールを連続的に旋回運動させた状態において、上記制御手段は、上記旋回スクロール回転補正手段により上記旋回スクロールをθ回転させた際に上記変位検出手段から得られる検出信号により、上記固定スクロールの移動変位量が最小となるように上記旋回スクロール回転補正手段を制御するとともに、上記固定スクロール移動手段により上記Ｘ−Ｙ任意移動可能手段を介して上記固定スクロールをＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ移動させ、上記固定スクロールが上記旋回スクロールにより押し戻されるときに上記変位検出手段から得られる検出信号により、許容ラップクリアランスの中間値を求めて上記固定スクロールの位置補正を行なうことを特徴としている。
【０００８】
これによれば、Ｘ軸およびＹ軸方向の芯出し（並進補正）と、旋回スクロールと固定スクロールの相対的な回転方向の芯出し（回転補正）の両方を同時に、しかも高精度で管理することができる。
【０００９】
上記固定スクロールをＺ軸方向に移動させる固定スクロール昇降手段をさらに備えることにより、上記並進補正および回転補正に加えて、スクロール圧縮機の組み付け時に、固定スクロールの旋回スクロールに対する荷重をも同時に補正することができる。
【００１０】
本発明の好ましい態様によれば、上記Ｘ−Ｙ任意移動可能手段は、上記固定スクロール移動手段側に設けられた第１支持板、上記固定スクロールを支持する第２支持板およびそれらの間に配置された中間板を備え、上記第１支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか一方のみに弾性変形可能で互いに平行に配列された一対の第１板バネにより連結されており、上記第２支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか他方のみに弾性変形可能で互いに平行に配列された一対の第２板バネにより連結されている。これによれば、固定スクロールのθ方向の回転を拘束しつつ、固定スクロールがＸ−Ｙ方向に任意に移動することができるとともに、固定スクロールが移動してもバネ弾性によって初期状態に押し戻される。
【００１１】
別の態様として、上記Ｘ−Ｙ任意移動手段は、上記固定スクロール移動手段側に設けられた第１支持板、上記固定スクロールを支持する第２支持板およびそれらの間に配置された中間板を備え、上記第１支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか一方のみにスライド可能な第１リニアガイド手段により連結され、上記第２支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか他方のみにスライド可能な第２リニアガイド手段により連結された構成であってもよい。上記各リニアガイド手段の代表例としては、キー溝と、そのキー溝内に係合するガイドレールの組み合わせが挙げられる。
【００１２】
固定スクロールの変位量を検出する検出手段としては、接触式、非接触式などの各種センサー類があるが、とりわけ上記変位検出手段が、非接触式変位センサーからなることが好ましい。上記非接触式変位センサーとしては、レーザー光による距離センサーなどが挙げられる。これによれば、固定スクロールに外力を加えることなく、その変位量を正確に測定できる。なお、上記変位検出手段は、上記各板バネに取り付けられたひずみセンサーであってもよい。
【００１３】
次に、本発明に含まれる調芯方法としての第２の発明は、それぞれ鏡板上に渦巻状のスクロールラップを直立状に形成してなり、その各スクロールラップを互いに噛み合わせて内部に密閉作動室を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、上記旋回スクロールの駆動軸を備えたメインフレームとを含み、上記旋回スクロールが上記メインフレーム内に旋回運動可能に収納されているスクロール圧縮機の芯出しを行なうにあたって、まず、固定スクロールと旋回スクロールとの相対的な回転方向の芯出し（回転補正）を行なうため、上記メインフレーム側は、Ｘ軸およびＹ軸方向の移動を拘束してＺ軸を中心とするθ方向への回転のみを可能な状態とし、上記固定スクロール側は、Ｚ軸を中心とするθ方向への回転を拘束しＸ軸およびＹ軸方向へは任意に移動可能な状態とした上で、上記駆動軸を介して上記旋回スクロールを旋回させながら、上記メインフレームをθ方向に回転させ、そのときの上記固定スクロールの移動変位量が最小となるように上記メインフレームのθ回転角を調整することを特徴としている。
【００１４】
この回転補正時の補正位置を割り出すには、上記メインフレームの正方向回転時における上記固定スクロールの移動変位量が最小となる回転角をθ１、負方向回転時における上記固定スクロールの移動変位量が最小となる回転角をθ２として、上記メインフレームの回転角を（θ１＋θ２）／２に設定することにより、最もよい圧縮効率が得られる回転スクロールと旋回スクロールの相対的な回転位置が割り出される。
【００１５】
別の方法として、上記旋回スクロールの旋回により生じた上記固定スクロールの初期変位量がＷで、上記旋回スクロールの基礎円の半径がａであるとして、
〔｛Ｗ／２ａ｝／π〕×１８０゜
なる式により回転補正角θｂを求め、上記メインフレームのθ回転角を上記回転補正角θｂに調整するようにしてもよい。
【００１６】
上記メインフレームのθ回転角を調整（回転補正）した後、上記固定スクロールをＸ軸およびＹ軸方向に移動させて、上記固定スクロールが上記旋回スクロールにより押し戻されるときの上記固定スクロールの最大変位量（許容ラップクリアランス）をＸ軸およびＹ軸方向ごとに求め、その最大変位量の中間位置に上記固定スクロールを移動させることにより、上記回転補正に加え、Ｘ方向およびＹ方向の補正（並進補正）を併せて行なうことができる。
【００１７】
回転補正と並進補正に加え、上記固定スクロールをＺ軸方向に移動させ、上記固定スクロールの上記旋回スクロールに対する荷重が実質的に「０」となるように、上記固定スクロールのＺ軸方向位置をさらに調整をすることにより、スクロール圧縮機の組み付けの際に介入する誤差をなくすことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明においては、旋回スクロールの駆動軸の軸中心をＸＹＺ座標系の原点とし、駆動軸の軸方向をＺ軸、ＸＹはＺ軸に直交する任意の直交座標系とし、Ｚ軸を中心とする回転方向をθとする。
【００１９】
図１に示すように、本発明の調芯装置１は、金属などの頑丈な板体からなるベース板１１と、ベース板１１から垂直に立設されたＬ字状の支持フレーム１２とを備えている。支持フレーム１２の上方には、スクロール圧縮機３の固定スクロール３１をＸ−Ｙ軸方向に移動可能に支持する固定スクロール移動手段２が設けられている。
【００２０】
支持フレーム１２の中間ステージ１３には、スクロール圧縮機３のメインフレーム３３側をθ回転可能に支持する旋回スクロール回転補正手段４が設けられている。また、ベース板１１上には、チャック６１を介して旋回スクロール３２の駆動軸５に選択的に連結されるモータ６が設けられている。
【００２１】
支持フレーム１２の側壁面には、各検出手段から送られた検出データを測定、演算および出力する演算手段８が設けられている。演算手段８には図示しない操作パネルなどが組み込まれており、設定値などを任意に入力することにより、精度や調芯時間などを調節できるようになっている。
【００２２】
この実施形態において、固定スクロール移動手段２は、上から順にＺ軸移動手段２１，Ｘ−Ｙ移動手段２２およびＸ−Ｙ任意移動手段２３を備え、Ｘ−Ｙ任意移動手段２３の下端側には固定スクロール３１の固定部２４が設けられている。なお、固定スクロール移動手段２は、Ｚ軸を中心とするθ回転が拘束され、固定スクロール３１をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向について任意に移動させることができる。
【００２３】
Ｚ軸移動手段２１は、固定スクロール３１を上下方向移動させるためのいわば昇降手段であり、その内部または外部にはロードセルなどの図示しない荷重検出手段が設けられている。このＺ軸移動装置２１は信号線８１を介して演算手段８に接続されており、演算手段８の指令によって駆動される。
【００２４】
Ｘ−Ｙ移動手段２２は、Ｚ軸を中心とするθ回転が拘束され、固定スクロール３１をＸ、Ｙ方向にのみ移動するための移動手段である。このＸ−Ｙ移動手段２２には図示しない駆動機構が組み込まれており、信号線８２を介して演算手段８からの制御信号によって駆動される。
【００２５】
図２に示すように、Ｘ−Ｙ任意移動手段２３は、固定スクロール移動手段２側に設けられた第１支持板２３１と、固定スクロール３１を支持する第２支持板（固定部）２４と、第１支持板２３１および第２支持板２４との間に配置された中間板２３３とを備えている。
【００２６】
第１支持板２３１と中間板２３３との間は、Ｘ軸方向にのみ弾性変形可能な互いに平行に配置された一対の第１板バネ２３２，２３２によって連結されており、中間板２３３と第２支持板２４との間は、Ｙ軸方向にのみ弾性変形可能な互いに平行に配置された一対の第２板バネ２３４，２３４によって連結されている。
【００２７】
Ｘ−Ｙ任意移動手段２３の変形例としては、図３に示すように、第１支持板２３１と中間板２３３との間、および、中間板２３３と第２支持板２４との間をＸ軸方向、Ｙ軸方向に沿ってスライド可能なリニアガイド手段によって連結してもよい。
【００２８】
すなわち、第１支持板２３１側にＸ軸方向に沿ってキー溝２３６を形成し、他方の中間板２３３側にキー溝２３２に形状的に合致するガイドレール２３７を設けてこれらを連結する。同様に、中間板２３３の下面側にＹ軸方向に沿ってキー２３８を形成し、第２支持板２４側にきー２３８に形状的に合致するガイドレール２３９を形成して、これらを連結するようにしてもよい。
【００２９】
図１には１つしか示されてないが、固定部（第２支持板）２４のＸ、Ｙ方向の両側面には、固定部２４の変位量を測定するための変位センサー７がそれぞれ設けられている。変位センサー７は信号線８３によって演算手段８に接続されており、変位センサー７で検出された検出データを演算手段８に出力する。変位センサー７は非接触式センサーであることが好ましく、例えば固定部２４との距離をレーザーによって測定する距離センサーなどが挙げられる。
【００３０】
これ以外の検出手段としては、図２で説明したようなＸ−Ｙ任意移動手段２３の各板バネ２３２，２３４の側面にひずみセンサー２３５を取り付け、Ｘ、Ｙ方向の移動時に板バネ２３２，２３４にかかるひずみを測定してもよく、このような態様も本発明に含まれる。
【００３１】
スクロール圧縮機３は、互いのスクロールラップが噛み合わされた固定スクロール３１と旋回スクロール３２とを備え、旋回スクロール３２はメインフレーム３３内に自転防止用の図示しないオルダムリングを介して保持されている。メインフレーム３３には、旋回スクロール３２に連結される駆動軸５が貫通保持されている。駆動軸５の一端には、旋回スクロール３２に旋回運動を与える旋回軸５１が設けられている。
【００３２】
旋回スクロール回転補正手段４は、メインフレーム３３を保持するメインフレーム保持部４２と、メインフレーム保持部４２をＺ軸を中心としてθ方向に回転可能なθ回転手段４１とを備えている。旋回スクロール回転補正手段４はＸ軸方向およびＹ軸方向の移動が拘束され、θ回転方向の回転のみが可能となっている。θ回転手段４１は信号線８４を介して演算手段８に接続されており、演算手段８から送られてくる指令によって駆動される。
【００３３】
図４を参照して、固定スクロール３１の固定スクロールラップ３１１の隣接するラップ間距離をＬｆとし、旋回スクロール３２の旋回スクロールラップ３２１の旋回移動距離をＬｏとすると、Ｌｆ−Ｌｏ＝Ｌｃで表される値Ｌｃが許容ラップクリアランスであり、本発明では、この許容ラップクリアランスＬｃが適正となるように、固定スクロール３１と旋回スクロール３２の芯出しを行なう。
【００３４】
芯だしは、回転補正と並進補正の２段階に分けて行なわれるが、まず、固定スクロール３１と旋回スクロール３２の相対角度を補正する回転補正が先に行なわれる。図５に示すように、固定スクロール３１と旋回スクロール３２の相対角度が１８０°であることがもっとも好ましい状態である。
【００３５】
しかしながら、図６（ａ）に示すように、各スクロール３１，３２の相対角度が１８０°から外れていると、旋回スクロール３２の旋回運動に伴ない、図６（ｂ）に示すように、各スクロール３１，３２が干渉し、固定スクロール３１の中心が回転してしまう。
【００３６】
そこで、Ｘ−Ｙ移動手段２２をオフとし、固定スクロール３１をＸ−Ｙ任意移動手段２３によりＸ−Ｙ軸方向への動きを自由とした状態で、モータ６により旋回スクロール３２を旋回回転させながら、固定スクロール３１のＸ軸方向およびＹ軸方向の変位量Ｘ１，Ｙ１をそれぞれ測定する。このときの初期変位量をＸ１，Ｙ１とする。
【００３７】
そして、図７に示すように、旋回スクロール回転補正手段４のθ回転手段４１によりメインフレーム３３側を＋方向にθ゜回転させ固定スクロール３１のＸ軸方向およびＹ軸方向の変位量が最小となる回転角θ１を求める。次に、今度はθ゜回転させた位置から−方向のθ゜回転させ、そのときに固定スクロール３１のＸ軸方向およびＹ軸方向の変位量が最小となる回転角θ２を求める。
【００３８】
この回転補正時に得られるメインフレーム３３の回転角θと固定スクロール３１の変位量との相関グラフを図８に示す。上記回転角θ１、θ２は、Ｘ、Ｙ方向で互いのラップが干渉しない領域の最外点であり、したがって、その中間値の（θ１＋θ２）／２＝θｃが最適回転補正角である。
【００３９】
この一連の演算処理は演算手段８によって行なわれ、θ回転手段４１は演算手段８によりθｃ回転位置に制御され、固定スクロール３１と旋回スクロール３２の相対的な回転補正作業が終了する。
【００４０】
なお、回転補正の別の方法として、旋回スクロール３２の１回転当たりの固定スクロール３１の初期変位量Ｗと、旋回スクロール３２の基礎円半径ａからメインフレーム３３の回転補正角θｂを求めることもできる。
【００４１】
すなわち、回転補正角θｂは、〔｛Ｗ／２ａ｝／π〕×１８０゜なる式により求められ、メインフレーム３３の回転角をこの回転補正角θｂに調整することにより、固定スクロールの移動変位量を最小とすることができる。
【００４２】
次に、並進補正として、固定スクロールラップ３１１と旋回スクロールラップ３２１との許容ラップクリアランスＬｃを求め、その中間点に固定スクロール３１を移動させる、すなわち許容ラップクリアランスＬｃをラップの左右に均等に振り分ける調芯が行なわれる。
【００４３】
図９（ａ）に示すように、旋回スクロール３２に旋回運動を与える旋回軸５１は、駆動軸５の軸中心５ａからΔｒ分だけ偏心配置されている。したがって、図９（ｂ）に示すように、旋回軸５１は旋回スクロール３２を旋回させながら駆動軸５の軸中心５ａの周りを回転する。
【００４４】
許容ラップクリアランスＬｃを求めるに当たって、演算手段８は旋回軸５１が駆動軸５の軸中心５ａを原点とするＸ−Ｙ座標において、正負いずれの側にあるかを検出する。
【００４５】
Ｘ軸方向の許容ラップクリアランスＬｃを求める場合について説明すると、まず、図１０（ａ）に示すように、駆動軸５の軸中心５ａから見て旋回軸５１が−Ｘ側に移動しているとき、Ｘ−Ｙ移動手段２２を−ΔＸ分移動させてＸ−Ｙ任意移動手段２３を介して固定スクロール３１を−Ｘ側にある旋回スクロール３２に追従させる。なお、Ｘ−Ｙ移動手段２２の移動距離ΔＸは許容ラップクリアランスＬｃよりも大きな値とする。なお、このＸ−Ｙ移動手段２２の−Ｘ側への動きはＸ−Ｙ任意移動手段２３によって許容される。
【００４６】
次に、図１０（ｂ）に示すように、旋回軸５１が駆動軸５の軸中心５ａから見て＋Ｘ側に移動すると、固定スクロールラップ３１１と旋回スクロールラップ３２との接触により、固定スクロール３１が旋回スクロール３２によって＋Ｘ側に押し戻される。この＋Ｘ側での変位量を変位センサー７にて読み取り最大変位量Ｘ１とする。
【００４７】
また、図１１（ａ）に示すように、駆動軸５の軸中心５ａから見て旋回軸５１が＋Ｘ側に移動しているとき、Ｘ−Ｙ移動手段２２を＋ΔＸ分移動させてＸ−Ｙ任意移動手段２３を介して固定スクロール３１を＋Ｘ側にある旋回スクロール３２に追従させる。
【００４８】
しかる後、図１１（ｂ）に示すように、旋回軸５１が駆動軸５の軸中心５ａから見て−Ｘ側に移動すると、固定スクロールラップ３１１と旋回スクロールラップ３２との接触により、固定スクロール３１が旋回スクロール３２によって−Ｘ側に押し戻される。この−Ｘ側での変位量を変位センサー７にて読み取り最大変位量Ｘとする。
【００４９】
図１２に、横軸をＸ軸方向とした固定スクロール３１の＋，−方向の最大変位量のグラフを示す。これによると、Ｘ１，Ｘ２間が許容ラップクリアランスＬｃであり、Ｘ−Ｙ移動手段２２により固定スクロール３１をその中間値である（Ｘ１＋Ｘ２）／２＝Ｘｃに位置決めすることにより、許容ラップクリアランスＬｃをラップの左右に均等に振り分けることができる。Ｙ軸方向についても、同様な操作を行なうことにより並進補正が完了する。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、固定スクロールと旋回スクロールの相対的な回転方向の位置決めを含めて、スクロール圧縮部の調芯を短時間で高精度に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスクロール圧縮機の調芯装置の実施形態を示した正面図。
【図２】上記実施形態に適用されているＸ−Ｙ任意移動手段を示した斜視図。
【図３】上記Ｘ−Ｙ任意移動装置の変形例示した斜視図。
【図４】固定スクロールと旋回スクロールとの許容ラップクリアランスを説明するための模式図。
【図５】固定スクロールと旋回スクロールの最適相対角度を示した模式図。
【図６】回転補正が必要な理由を説明するための模式図。
【図７】回転補正時に旋回スクロールをθ方向に回転させた状態を示した模式図。
【図８】最適な相対角度を説明するための模式図。
【図９】旋回スクロールの駆動軸と旋回軸の相対関係を説明するための模式図。
【図１０】許容ラップクリアランスを求めるため、固定スクロールを−ΔＸ方向に移動させた状態を示す模式図。
【図１１】図１０の状態から固定スクロールが＋ΔＸ方向に移動した状態を示す模式図。
【図１２】Ｘ、Ｙ軸方向の許容ラップクリアランス位置を説明する模式図。
【符号の説明】
１ 調芯装置
１１ ベース板
１２ 保持枠
２ 固定スクロール移動手段
２１ Ｚ軸移動手段
２２ Ｘ−Ｙ移動手段
２３ Ｘ−Ｙ任意移動手段
２４ 固定部
３ スクロール圧縮機
３１ 固定スクロール
３１１ 固定スクロールラップ
３２ 旋回スクロール
３２１ 旋回スクロールラップ
３３ メインフレーム
４ 旋回スクロール回転補正手段
４１ θ回転手段
４２ メインフレーム保持部
５ 駆動軸
５１ 旋回軸
６ モータ
７ 変位センサ
８ 演算手段
Claims (13)
- それぞれ鏡板上に渦巻状のスクロールラップを直立状に形成してなり、その各スクロールラップを互いに噛み合わせて内部に密閉作動室を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、上記旋回スクロールの駆動軸を備えたメインフレームとを含み、上記旋回スクロールが上記メインフレーム内にオルダムリングを介して旋回運動可能に収納されているスクロール圧縮機の調芯装置において、
Ｚ軸を中心とするθ回転が拘束され、上記固定スクロールをＸ軸方向およびＹ軸方向について任意に移動可能に支持するＸ−Ｙ任意移動可能手段と、
上記Ｘ−Ｙ任意移動可能手段を介して上記固定スクロールを少なくともＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる固定スクロール移動手段と、
Ｘ軸方向およびＹ軸方向の移動が拘束され、上記メインフレームを介して上記旋回スクロールをＺ軸を中心とするθ方向に回転可能に支持する旋回スクロール回転補正手段と、
上記駆動軸に連結され、上記旋回スクロールを駆動する旋回スクロール駆動手段と、
上記旋回スクロールの旋回運動に伴なう上記固定スクロールのＸ軸方向およびＹ軸方向の移動変位量を検出する固定スクロール変位検出手段と、
上記固定スクロール変位検出手段からの検出信号に基づいて所定の演算を実行して上記旋回スクロール回転補正手段および上記固定スクロール移動手段を制御する制御手段とを備え、
上記旋回スクロール駆動手段により上記旋回スクロールを連続的に旋回運動させた状態において、
上記制御手段は、上記旋回スクロール回転補正手段により上記旋回スクロールをθ回転させた際に上記変位検出手段から得られる検出信号により、上記固定スクロールの移動変位量が最小となるように上記旋回スクロール回転補正手段を制御するとともに、
上記固定スクロール移動手段により上記Ｘ−Ｙ任意移動可能手段を介して上記固定スクロールをＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ移動させ、上記固定スクロールが上記旋回スクロールにより押し戻されるときに上記変位検出手段から得られる検出信号により、許容ラップクリアランスの中間値を求めて上記固定スクロールの位置補正を行なうことを特徴とするスクロール圧縮機の調芯装置。 - 上記固定スクロールをＺ軸方向に移動させる固定スクロール昇降手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の調芯装置。
- 上記Ｘ−Ｙ任意移動可能手段は、上記固定スクロール移動手段側に設けられた第１支持板、上記固定スクロールを支持する第２支持板およびそれらの間に配置された中間板を備え、上記第１支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか一方のみに弾性変形可能で互いに平行に配列された一対の第１板バネにより連結されており、上記第２支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか他方のみに弾性変形可能で互いに平行に配列された一対の第２板バネにより連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮機の調芯装置。
- 上記Ｘ−Ｙ任意移動手段は、上記固定スクロール移動手段側に設けられた第１支持板、上記固定スクロールを支持する第２支持板およびそれらの間に配置された中間板を備え、上記第１支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか一方のみにスライド可能な第１リニアガイド手段により連結され、上記第２支持板と上記中間板は、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか他方のみにスライド可能な第２リニアガイド手段により連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮機の調芯装置。
- 上記各リニアガイド手段が、キー溝と、上記キー溝内に係合するガイドレールとからなることを特徴とする請求項４に記載のスクロール圧縮機の調芯装置。
- 上記変位検出手段が、非接触式変位センサーからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機の調芯装置。
- 上記非接触式変位センサーが、レーザー光による距離センサーであることを特徴とする請求項６に記載のスクロール圧縮機の調芯装置。
- 上記変位検出手段が、上記各板バネに取り付けられたひずみセンサーからなる請求項３に記載のスクロール圧縮機の調芯装置。
- それぞれ鏡板上に渦巻状のスクロールラップを直立状に形成してなり、その各スクロールラップを互いに噛み合わせて内部に密閉作動室を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、上記旋回スクロールの駆動軸を備えたメインフレームとを含み、上記旋回スクロールが上記メインフレーム内に旋回運動可能に収納されているスクロール圧縮機の芯出しを行なうにあたって、
上記メインフレーム側は、Ｘ軸およびＹ軸方向の移動を拘束してＺ軸を中心とするθ方向への回転のみを可能な状態とし、上記固定スクロール側は、Ｚ軸を中心とするθ方向への回転を拘束しＸ軸およびＹ軸方向へは任意に移動可能な状態とした上で、上記駆動軸を介して上記旋回スクロールを旋回させながら、上記メインフレームをθ方向に回転させ、そのときの上記固定スクロールの移動変位量が最小となるように上記メインフレームのθ回転角を調整することを特徴とするスクロール圧縮機の調芯方法。 - 上記メインフレームの正方向回転時における上記固定スクロールの移動変位量が最小となる回転角をθ１、負方向回転時における上記固定スクロールの移動変位量が最小となる回転角をθ２として、上記メインフレームの回転角は（θ１＋θ２）／２に設定されることを特徴とする請求項９に記載のスクロール圧縮機の調芯方法。
- 上記旋回スクロールの旋回により生じた上記固定スクロールの初期変位量がＷで、上記旋回スクロールの基礎円の半径がａであるとして、
〔｛Ｗ／２ａ｝／π〕×１８０゜
なる式により回転補正角θｂを求め、上記メインフレームのθ回転角を上記回転補正角θｂに調整することを特徴とする請求項９に記載のスクロール圧縮機の調芯方法。 - 上記メインフレームのθ回転角を調整した後、上記固定スクロールをＸ軸およびＹ軸方向に移動させて、上記固定スクロールが上記旋回スクロールにより押し戻されるときの上記固定スクロールの最大変位量（許容ラップクリアランス）をＸ軸およびＹ軸方向ごとに求め、その最大変位量の中間位置に上記固定スクロールを移動させることを特徴とする請求項９，１０または１１に記載のスクロール圧縮機の調芯方法。
- 上記固定スクロールをＺ軸方向に移動させ、上記固定スクロールの上記旋回スクロールに対する荷重が実質的に「０」となるように、上記固定スクロールのＺ軸方向位置をさらに調整をすることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機の調芯方法。
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