JP4965339B2

JP4965339B2 - スクロール型圧縮機の芯出し装置及び芯出し方法

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Publication number: JP4965339B2
Application number: JP2007136667A
Authority: JP
Inventors: 隆久戸部
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-05-23
Also published as: JP2008291699A

Description

本発明は、スクロール型圧縮機の芯出し装置及び芯出し方法に係り、詳しくは、スクロール型圧縮機における可動スクロールと固定スクロールの調芯技術に関する。

スクロール型圧縮機においては、スクロールユニットの可動スクロールと固定スクロールとを精度よく噛み合わせることが重要であり、スクロールユニットの組み立て工程では高い精度で可動スクロールと固定スクロールとの芯出しを行うことが要求されている。
そこで、例えば、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のＸ、Ｙ座標を求め、これらＸ、Ｙ座標から座標の中心を求めて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装置が開発されている（特許文献１参照）。

また、量産に対応し、可動スクロールと固定スクロールとの芯出しを速やかに行うことも要求されている。
そこで、例えば、芯出しに必要となる可動スクロールと固定スクロールとの相対的な回転方向の位置決め（θ回転補正）と可動スクロールと固定スクロールとの相対的なＸ−Ｙ方向の位置決め（並進補正）とを短時間で行い、生産効率の向上を図ることの可能な装置が開発されている（特許文献２参照）。
特許第２８１１７１５号公報特開２００６−１９４２０５号公報

しかしながら、上記特許文献２に開示される装置は、上記特許文献１に開示の装置よりも短時間に回転方向の位置決めとＸ−Ｙ方向の位置決めとを行うことができるものの、装置が大がかりとなり、また演算処理も複雑となり、コストが嵩むという問題がある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、低廉にして簡易に可動スクロールと固定スクロールの調芯を実施可能なスクロール型圧縮機の芯出し装置及び芯出し方法を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、請求項１のスクロール型圧縮機の芯出し装置は、固定スクロール、及び、主軸フレームに支持された回転軸により駆動されて該固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動される可動スクロールを有し、該可動スクロールの公転旋回運動により該可動スクロールの渦巻きラップを前記固定スクロールの渦巻きラップに互いに噛み合わせて形成される圧縮室の容積を増減させながら作動流体の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施するスクロール型圧縮機の前記固定スクロールと前記可動スクロールとの調芯を行うスクロール型圧縮機の芯出し装置であって、ベース上に回転可能に設けられ、スクロール型圧縮機の前記固定スクロールを前記回転軸が前記主軸フレームに支持されるとともに前記可動スクロールに連結され且つ該可動スクロールが該固定スクロールに嵌合された状態で保持し、該固定スクロールの回転位置を調節可能なθテーブルを有したθテーブルユニットと、前記ベース上に前記θテーブルユニットから離間して設けられ、水平方向にスライド可能なスライドテーブルを有したスライドテーブルユニットと、一端が前記スライドテーブルに連結される一方、他端が前記主軸フレームに連結される連結部材と、前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の変位を検出する水平変位検出手段と、前記主軸フレームの水平方向の位置を調節可能な水平位置調節部材と、前記固定スクロールの回転位置を調節するよう前記θテーブルユニットを回転させるθテーブル回転手段と、前記主軸フレームの水平方向の位置を調節するよう前記水平位置調節部材を水平作動させる水平作動手段と、前記回転軸を介して前記可動スクロールを回転させる可動スクロール回転手段と、前記θテーブル回転手段により所定角度間隔で前記θテーブルユニットを回転させ、該θテーブルユニットの各回転位置毎に前記可動スクロール回転手段により前記可動スクロールを回転させたときに前記水平変位検出手段から得られる変位情報に基づき、前記固定スクロールと前記可動スクロールとの芯位置を算出する芯位置算出手段と、該芯位置算出手段からの芯位置情報に基づき、前記θテーブル回転手段により前記θテーブルユニットを回転させて該θテーブルユニットの回転位置の補正を行うとともに、前記水平作動手段により前記水平位置調節部材を水平作動させて前記主軸フレームの水平方向の位置の補正を行う芯位置補正手段とを備え、前記芯位置算出手段は、前記θテーブルユニットの各回転位置毎に前記水平変位検出手段から得られる水平方向の変位量の上限値と下限値との差から前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の振幅を算出して前記θテーブルユニットの回転位置と該水平方向の振幅との関係についての第１の近似式を求めるとともに、前記上限値と下限値とから前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の振幅中心を算出して前記θテーブルユニットの回転位置と該水平方向の振幅中心との関係についての第２の近似式を求め、前記第１の近似式から前記θテーブルユニットの最適な回転位置を算出し、前記第２の近似式から前記最適な回転位置に対応する前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の最適な振幅中心を算出し、前記芯位置補正手段は、該芯位置算出手段からの前記最適な回転位置と前記最適な振幅中心と基づき、前記θテーブル回転手段により前記θテーブルユニットを回転させて該θテーブルユニットの回転位置が前記最適な回転位置となるよう該回転位置を補正するとともに、前記水平作動手段により前記水平位置調節部材を水平作動させて前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の振幅中心の位置が前記最適な振幅中心となるよう前記主軸フレームの水平方向の位置を補正することを特徴とする。

請求項２のスクロール型圧縮機の芯出し装置では、請求項１において、前記連結部材は、板状部材であることを特徴とする。
請求項３のスクロール型圧縮機の芯出し装置では、請求項１または２において、前記水平変位検出手段は、前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の変位を検出するダイヤルゲージであることを特徴とする。

請求項４のスクロール型圧縮機の芯出し装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記θテーブルユニットに摺動自在に載置され、筒状にして前記状態でスクロール型圧縮機の前記主軸フレームを内嵌するシェル部材をさらに備え、前記連結部材の他端は前記シェル部材に連結され、前記水平位置調節部材は前記シェル部材の水平方向の位置を調節可能であり、前記水平作動手段は前記シェル部材の水平方向の位置を調節するよう前記水平位置調節部材を水平作動させ、前記芯位置補正手段は前記水平作動手段により前記水平位置調節部材を水平作動させて前記シェル部材の水平方向の位置の補正を行うことを特徴とする。

請求項５のスクロール型圧縮機の芯出し方法では、固定スクロール、及び、主軸フレームに支持された回転軸により駆動されて該固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動される可動スクロールを有し、該可動スクロールの公転旋回運動により該可動スクロールの渦巻きラップを前記固定スクロールの渦巻きラップに互いに噛み合わせて形成される圧縮室の容積を増減させながら作動流体の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施するスクロール型圧縮機の前記固定スクロールと前記可動スクロールとの調芯を行うスクロール型圧縮機の芯出し方法であって、前記固定スクロールの各回転位置毎に前記可動スクロールを支持する前記主軸フレームの水平方向の変位量の上限値と下限値との差から該主軸フレームの水平方向の振幅を算出し、前記固定スクロールの回転位置と該水平方向の振幅との関係についての第１の近似式を求め、同時に、前記固定スクロールの各回転位置毎に前記上限値と下限値とから前記主軸フレームの水平方向の振幅中心を算出し、前記固定スクロールの回転位置と該水平方向の振幅中心との関係についての第２の近似式を求め、前記第１の近似式から前記固定スクロールの最適な回転位置を算出するとともに、前記第２の近似式から前記最適な回転位置に対応する前記主軸フレームの水平方向の最適な振幅中心を算出し、前記固定スクロールの回転位置が前記最適な回転位置となるよう該回転位置を補正するとともに、前記主軸フレームの水平方向の振幅中心の位置を前記最適な振幅中心となるよう該主軸フレームの水平方向の位置を補正することを特徴とする。

請求項６のスクロール型圧縮機の芯出し方法では、請求項５において、前記主軸フレームの水平方向の動きは連結部材を介して水平方向にスライド可能なスライドテーブルに伝達されるものであって、前記主軸フレームの水平方向の変位量、振幅、振幅中心は、前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の変位量、振幅、振幅中心であることを特徴とする。

請求項１のスクロール型圧縮機の芯出し装置によれば、ベース上にθテーブルユニットとスライドテーブルユニットを別体に有し、θテーブルユニットにスクロール型圧縮機の回転軸、主軸フレーム、可動スクロール及び固定スクロールをセットして当該固定スクロールの回転位置を調節可能にするとともに、一端がスライドテーブルユニットのスライドテーブルに締結され他端が主軸フレームに連結される連結部材を配設し、スライドテーブルまたは連結部材の水平方向（Ｘ−Ｙ方向）の変位量を水平変位検出手段により検出することで主軸フレームの水平方向の変位量を検出可能にしている。
θテーブルユニットの各回転位置毎にスライドテーブルまたは連結部材の水平方向の振幅を算出してθテーブルユニットの回転位置と該水平方向の振幅との関係についての第１の近似式を求めるとともに、上記上限値と下限値とからスライドテーブルまたは連結部材の水平方向の振幅中心を算出してθテーブルユニットの回転位置と該水平方向の振幅中心との関係についての第２の近似式を求め、第１の近似式からθテーブルユニットの最適な回転位置を算出し、第２の近似式から最適な回転位置に対応するスライドテーブルまたは連結部材の水平方向の最適な振幅中心を算出することで、可動スクロールと固定スクロールとの芯位置を速やかに算出可能である（芯位置算出手段）。
そして、上記最適な回転位置と最適な振幅中心と基づき、θテーブル回転手段によりθテーブルユニットを回転させて該θテーブルユニットひいては固定スクロールの回転位置が最適な回転位置となるよう該回転位置を速やかに補正するとともに、水平作動手段により水平位置調節部材を水平作動させてスライドテーブルまたは連結部材の水平方向の振幅中心の位置が最適な振幅中心となるよう主軸フレームの水平方向の位置を速やかに補正することが可能である（芯位置補正手段）。

従って、所定角度間隔でθテーブルユニットを回転させ、当該θテーブルユニットの各回転位置毎に可動スクロールを回転させることで、このとき水平変位検出手段から得られる変位情報に基づいて可動スクロールと固定スクロールとの芯位置を容易に算出可能である。
そして、当該芯位置情報に基づき、θテーブルユニットを回転させることで当該θテーブルユニットひいては固定スクロールの回転位置の補正を容易に行い、水平位置調節部材を水平作動させることで主軸フレームの水平方向の位置の補正を容易に行うことが可能である。
特に、第１の近似式及び第２の近似式に基づき、簡単にして速やかに可動スクロールと固定スクロールの調芯を精度よく行うことができる。

また、請求項２のスクロール型圧縮機の芯出し装置によれば、連結部材は板状部材であるので、連結部材を簡素な構造としながらも可動スクロールと固定スクロールの調芯を精度よく行うことができる。

また、請求項３のスクロール型圧縮機の芯出し装置によれば、水平変位検出手段はダイヤルゲージであるので、水平変位検出手段を低廉に構成しながらも可動スクロールと固定スクロールの調芯を精度よく行うことができる。

また、請求項４のスクロール型圧縮機の芯出し装置によれば、水平作動手段により水平位置調節部材を水平作動させることでシェル部材を介して主軸フレームの水平方向の位置の補正を自動で容易に行うことが可能である（芯位置補正手段）。
また、請求項５のスクロール型圧縮機の芯出し方法によれば、固定スクロールの各回転位置毎に可動スクロールを支持する主軸フレームの水平方向の変位量の上限値と下限値との差から該主軸フレームの水平方向の振幅を算出し、固定スクロールの回転位置と該水平方向の振幅との関係についての第１の近似式を求め、同時に、固定スクロールの各回転位置毎に上限値と下限値とから主軸フレームの水平方向の振幅中心を算出し、固定スクロールの回転位置と該水平方向の振幅中心との関係についての第２の近似式を求め、第１の近似式から固定スクロールの最適な回転位置を算出するとともに、第２の近似式から最適な回転位置に対応する主軸フレームの水平方向の最適な振幅中心を算出することで、可動スクロールと固定スクロールとの芯位置を速やかに算出可能である。

そして、固定スクロールの回転位置が最適な回転位置となるよう該回転位置を速やかに補正するとともに、主軸フレームの水平方向の振幅中心の位置を最適な振幅中心となるよう該主軸フレームの水平方向の位置を速やかに補正することが可能である。
従って、第１の近似式及び第２の近似式に基づき、簡単にして速やかに可動スクロールと固定スクロールの調芯を精度よく行うことができる。

請求項６のスクロール型圧縮機の芯出し方法によれば、主軸フレームの水平方向の変位量、振幅、振幅中心は、スライドテーブルまたは連結部材の水平方向の変位量、振幅、振幅中心であるので、スライドテーブルまたは連結部材の水平方向の変位量を検出し、スライドテーブルまたは連結部材の水平方向の振幅、振幅中心を算出し、スライドテーブルまたは連結部材の水平方向の最適な振幅中心を算出することにより、簡単にして速やかに可動スクロールと固定スクロールの調芯を精度よく行うことができる。

以下、図面により本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明に係るスクロール型圧縮機の芯出し装置の平面図を示し、図２は正面図を示す。
ここで適用されるスクロール型圧縮機は、例えば冷凍空調装置やヒートポンプ式給湯機などの冷凍回路に組み込まれる縦置きタイプの圧縮機であって、内部には電動モータが収容され、この電動モータには回転軸１０が接続され、当該回転軸１０が主軸フレーム１２に支持されるとともに先端にクランクピンが形成され、当該クランクピンがスクロールユニット１３の可動スクロール１４に連結される一方、主軸フレーム１２が固定スクロール１６に接続されて構成されている。即ち、スクロール型圧縮機は、電動モータにより回転軸１０が回転させられると、クランクピンを介して可動スクロール１４が自転することなく固定スクロール１６に対し旋回運動し、これら可動スクロール１４と固定スクロール１６の噛み合いにより圧縮室を形成して冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施するよう構成されている。

スクロール型圧縮機の芯出し装置は、このようなスクロール型圧縮機の組み立ての一工程として、可動スクロール１４と固定スクロール１６との調芯を行いながら主軸フレーム１２と固定スクロール１６との結合を行うものであり、回転軸１０が主軸フレーム１２に支持されるとともにクランクピンを介して可動スクロール１４に連結され且つ可動スクロール１４が固定スクロール１６に嵌合された状態で、これら回転軸１０、主軸フレーム１２、可動スクロール１４及び固定スクロール１６をセット可能に構成されている。

図１に示すように、スクロール型圧縮機の芯出し装置は、大きくはベース２０上にθテーブルコンポーネント３０とスライドテーブルコンポーネント４０を載置して構成されている。
θテーブルコンポーネント３０は、設置台３１の上にθテーブルユニット３２が載置され、θテーブルユニット３２にシェル（シェル部材）３５が載置されて構成されている。θテーブルユニット３２は、θテーブル３３にθテーブル固定治具３４が載置されて構成されている。θテーブル３３は設置台３１上で軸回りに回転可能であり、当該θテーブル３３には当該θテーブル３３ひいてはθテーブルユニット３２の回転位置（角度）θを可変可能に電動ステップモータ（θテーブル回転手段）３６が設けられている。また、θテーブル固定治具３４には、固定スクロール１６を固定するチャックが設けられており、これにより固定スクロール１６をθテーブル固定治具３４を介してθテーブル３３上ひいてはθテーブルユニット３２に保持可能である。一方、シェル３５は、θテーブル固定治具３４上で摺動自在であり、筒状にして主軸フレーム１２を内嵌可能に構成されている。

スライドテーブルコンポーネント４０は、設置台４１の上にスライドテーブルユニット４２が載置されて構成されている。スライドテーブルユニット４２は、スライドテーブル４３が回転盤４４とスライダ４６、４６を介して設置台４１上に設置されて構成されている。これにより、スライドテーブルユニット４２においては、スライドテーブル４３が設置台４１に対し回転可能であるとともに水平方向（Ｘ−Ｙ方向）の一方（Ｙ方向）にスライド可能である。

そして、θテーブルコンポーネント３０とスライドテーブルコンポーネント４０との間には、連結板（連結部材）５０が渡されている。連結板５０は、スライドテーブルコンポーネント４０側の一端がスライドテーブル４３に締結される一方、θテーブルコンポーネント３０側の他端がシェル３５と締結されている。詳しくは、連結板５０は、板状部材のθテーブルコンポーネント３０側がくり貫かれてくり貫き部５２を形成し、当該くり貫き部５２の周縁に接続リング（連結部材）５４が結合されて構成されている。当該接続リング５４は、内径が上記シェル３５の開口径と同一とされており、内周縁をシェル３５の開口縁に合わせるように結合してシェル３５と一体とされている。これより、接続リング５４はシェル３５とともに主軸フレーム１２に嵌合可能であり、連結板５０は、当該接続リング５４を介してシェル３５ひいては主軸フレーム１２とともに水平方向に移動可能である。

ここに、連結板５０は、単にθテーブルコンポーネント３０とスライドテーブルコンポーネント４０との間に渡されるだけのものであるので、板状部材の他、ある程度の剛性を有した部材であればよく、その構造は簡素なものでよい。
θテーブルコンポーネント３０の周囲のベース２０上には、放射状にしてシェル３５及び接続リング５４ひいては主軸フレーム１２の水平方向（Ｘ−Ｙ方向）の位置決めを実施可能な４個の水平位置調節器（水平位置調節部材）６０が設置されている。詳しくは、水平位置調節器６０は、９０°間隔で設置されており、対向する一対の水平位置調節器６０、６０同士が協働することでそれぞれＸ方向或いはＹ方向の各一軸方向の調節を可能に構成されている。また、水平位置調節器６０には、それぞれ電動アクチュエータ（水平作動手段）６２が設けられており、当該電動アクチュエータ６２の作動によりシェル３５及び接続リング５４ひいては主軸フレーム１２の水平方向の位置決めが実施される。

また、θテーブルコンポーネント３０の近傍には、連結板５０のＸ方向の変位を検出可能に電子式のダイヤルゲージ（水平変位検出手段）７０が設けられ、スライドテーブルコンポーネント４０の近傍には、スライドテーブル４３ひいては連結板５０のＹ方向の変位を検出可能に電子式のダイヤルゲージ（水平変位検出手段）７２が設けられている。詳しくは、ベース２０上にはスタンド７１、７３が立設されており、ダイヤルゲージ７０はスタンド７１に取り付けられ、ダイヤルゲージ７２はスタンド７３に取り付けられている。

ここに、これら電子式のダイヤルゲージ７０、７２は、一般に広く使用されるものであり、比較的入手容易であって低廉である。
さらに、θテーブルコンポーネント３０と一体に、或いは別体にして、回転軸１０を回転させる電動モータ（可動スクロール回転手段）８０が設けられている。
そして、当該芯出し装置には、電子コントロールユニット（ＥＣＵ）９０が設けられている。当該ＥＣＵ９０は、ＣＰＵ、メモリ等を有して構成され、その入力側には、上記電子式のダイヤルゲージ７０、７２等の計器類が接続され、出力側には、上記電動ステップモータ３６、電動アクチュエータ６２、電動モータ８０等のデバイス類が接続されている。また、ＥＣＵ９０には、上記センサ類からの入力情報を表示し、或いはＥＣＵ９０に対する各種指令操作やＥＣＵ９０内での処理の各種設定操作等を行うための操作盤９２が接続されている。

以下、このように構成された本発明に係るスクロール型圧縮機の芯出し装置の操作手順及び作用について説明する。
図３を参照すると、当該芯出し装置におけるスクロール芯出し操作の操作手順がフローチャートで示されており、以下同フローチャートに沿い説明する。
ステップＳ１０〜ステップＳ１４は準備段階であり、先ず、ステップＳ１０では、ワークを芯出し装置にセットする。即ち、スクロール型圧縮機の回転軸１０、主軸フレーム１２、可動スクロール１４及び固定スクロール１６を、回転軸１０が主軸フレーム１２に支持されるとともにクランクピンを介して可動スクロール１４に連結され且つ可動スクロール１４が固定スクロール１６に嵌合された状態でθテーブルコンポーネント３０にセットする。具体的には、固定スクロール１６を下にして、固定スクロール１６がθテーブル固定治具３４に、主軸フレーム１２がシェル３５に内嵌されるようにセットし、固定スクロール１６をθテーブル固定治具３４にチャックで固定する。

そして、固定スクロール１６と主軸フレーム１２にそれぞれ穿設されたロケート孔に位置決めピンを挿入し、固定スクロール１６と主軸フレーム１２の仮の位置決めを行う。
ステップＳ１２では、回転軸１０に電動モータ８０をセットするとともに、上記挿入した位置決めピンを取り外す。
ステップＳ１４では、電動ステップモータ３６を作動させ、θテーブル３３の回転位置θをθ＝０°となるようにセットする。θテーブル３３の外周には角度目盛りが打ってあり、基本的には設置台３１の基準位置が当該目盛りの０°に一致するようにするが、ここでは、ＥＣＵ９０は電動ステップモータ３６の回転数に応じた送り角度を記憶しており、操作盤９２を操作することで自動的にθテーブル３３の回転位置θを０°にセット可能である。

そして、例えば操作盤９２を操作し、電動モータ８０を一定速度（例えば、８〜１０rpm）で仮回転させる。これにより、回転軸１０とともに可動スクロール１４が旋回する。
このように可動スクロール１４を旋回させると、可動スクロール１４と固定スクロール１６との芯出しが正確でない場合には可動スクロール１４と固定スクロール１６との噛み合いに片当たりが生じて回転軸１０を介して主軸フレーム１２が水平方向に移動し、これに伴い連結板５０が水平方向に振動することになる。ダイヤルゲージ７０、７２は、それぞれこの際のＸ方向及びＹ方向の変位量を検出するためのものである。

そこで、当該ステップＳ１４では、変位量の実際の検出に先立ちダイヤルゲージ７０、７２の初期化を行う。詳しくは、ダイヤルゲージ７０、７２の検出値の変化量、即ち連結板５０のＸ方向及びＹ方向の振幅が略一定に安定したところでこれらダイヤルゲージ７０、７２をゼロリセットする。これにより、芯出しの準備が完了する。
これより芯出し操作を開始し、ステップＳ１６では、電動ステップモータ３６を作動させてθテーブル３３の回転位置θを例えば０．５°間隔（所定角度間隔）で段階的にθ＝−２°、−１．５°、−１°、−０．５°、０°、＋０．５°、＋１°、＋１．５°、＋２°のように可変設定しつつ、各回転位置毎に電動モータ８０を一定速度（例えば、８〜１０rpm）で所定回転数だけ回転させ（モータ本回転）、連結板５０のＸ方向及びＹ方向の変位量をそれぞれダイヤルゲージ７０、７２で計測してＥＣＵ９０に記憶する。なお、これら一連の操作はＥＣＵ９０で全て自動的に実施するようにしてもよいし、操作盤９２を操作しながら回転位置θ毎に順次計測するようにしてもよい。これにより、連結板５０、即ちシェル３５ひいては主軸フレーム１２のＸ方向及びＹ方向の変位量が検出される。

ステップＳ１８では、このようにダイヤルゲージ７０、７２により計測した回転位置θ毎の各変位量の上限値と下限値とに基づき、回転位置θとＸ方向、Ｙ方向の振幅との関係を求める。即ち、一方のダイヤルゲージ７０による検出値の上限値と下限値との差からＸ方向の振幅を算出して回転位置θとＸ方向の振幅との関係を求め、他方のダイヤルゲージ７２による検出値の上限値と下限値との差からＹ方向の振幅を算出して回転位置θとＹ方向の振幅との関係を求める。具体的には、求めた回転位置θとＸ方向の振幅値、Ｙ方向の振幅値とを下記の多項式(1)に代入して多項式化し、それぞれ係数Ａ、Ｂ、Ｃを求めて回転位置θとＸ方向の振幅との関係についての近似式、回転位置θとＹ方向の振幅との関係についての近似式（第１の近似式）を得る。

Ｘ、Ｙ＝Ａθ^２＋Ｂθ＋Ｃ …(1)
これにより、例えば図４に示すような回転位置θとＸ方向の振幅との関係（実線）、回転位置θとＹ方向の振幅との関係（一点鎖線）が得られる。
同時に、一方のダイヤルゲージ７０による検出値の上限値と下限値とからＸ方向の振幅中心を算出して回転位置θとＸ方向の振幅中心との関係を求め、他方のダイヤルゲージ７２による検出値の上限値と下限値とからＹ方向の振幅中心を算出して回転位置θとＹ方向の振幅中心との関係を求める。具体的には、求めた回転位置θとＸ方向の振幅中心値、Ｙ方向の振幅中心値とを上記多項式(1)に代入して多項式化し、それぞれ係数Ａ、Ｂ、Ｃを求めて回転位置θとＸ方向の振幅中心との関係についての近似式、回転位置θとＹ方向の振幅中心との関係についての近似式（第２の近似式）を得る。

これにより、例えば図５に示すような回転位置θとＸ方向の振幅中心Ｘcとの関係（実線）、回転位置θとＹ方向の振幅中心Ｙcとの関係（一点鎖線）が得られる。
ステップＳ２０では、上記のように得られた各近似式に基づき、Ｘ方向の振幅値またはＹ方向の振幅値が最低値を示す地点の回転位置θを図４に示すように最適θoとして読み取るとともに、当該最適θoにおける振幅中心Ｘcと振幅中心Ｙcとを図５に示すようにそれぞれ最適振幅中心Ｘo、Ｙoとして読み取る（芯位置算出手段）。

このように最適θo、最適振幅中心Ｘo、Ｙoが得られたら、ステップＳ２２において、電動ステップモータ３６を作動させてθテーブルユニット３２ひいては固定スクロール１６の回転位置θが最適θoとなるようにθテーブルユニット３２の位置決め補正を行い、且つ、電動アクチュエータ６２により水平位置調節器６０を作動させて振幅中心Ｘcが最適振幅中心Ｘoとなるように、振幅中心Ｙcが最適振幅中心Ｙoとなるようにシェル３５及び接続リング５４ひいては主軸フレーム１２の水平方向の位置決め補正を行う（芯位置補正手段）。

これにより、可動スクロール１４と固定スクロール１６との調芯が完了する。
そして、ステップＳ２４において、主軸フレーム１２と固定スクロール１６とをボルト（締結具）により締結し、ステップＳ２６において、水平位置調節器６０を解除状態とした後、回転軸１０から電動モータ８０を外し、ワークを取り出す。
これにより、一連のスクロール芯出し作業が終了する。

このように、本発明に係る芯出し装置では、ベース２０上にθテーブルコンポーネント３０とスライドテーブルコンポーネント４０とを別体に並べて載置し、θテーブルコンポーネント３０にワーク、即ちスクロール型圧縮機の回転軸１０、主軸フレーム１２、可動スクロール１４及び固定スクロール１６をθテーブルコンポーネント３０にセットしてθテーブルユニット３２において固定スクロール１６の回転位置θを調節可能にするとともに、一端がスライドテーブルコンポーネント４０のスライドテーブル４３に締結され他端が主軸フレーム１２を内嵌するシェル３５に連結された連結板５０を配設し、可動スクロール１４を旋回させたときの連結板５０の変位量をダイヤルゲージ７０、７２により検出することでシェル３５ひいては主軸フレーム１２の水平方向（Ｘ−Ｙ方向）の変位量を検出可能にしている。

また、本発明に係る芯出し装置及び方法では、回転位置θを可変設定しながら、各回転位置毎にダイヤルゲージ７０、７２により連結板５０のＸ方向、Ｙ方向の変位量を検出し、当該検出値の上限値と下限値との差からＸ方向、Ｙ方向の振幅をそれぞれ算出して回転位置θとＸ方向の振幅、Ｙ方向の振幅との関係についての近似式（第１の近似式）を求め、同時に、Ｘ方向、Ｙ方向の振幅中心を算出して回転位置θとＸ方向の振幅中心Ｘc、Ｙ方向の振幅中心Ｙcとの関係についての近似式（第２の近似式）を求めるようにし、回転位置θとＸ方向またはＹ方向の振幅との関係から最適θoを求め、当該最適θoに対応した回転位置θとＸ方向の振幅中心Ｘc、Ｙ方向の振幅中心Ｙcとの関係から最適振幅中心Ｘo、Ｙoを求めるようにしている。

そして、最適θoに基づきθテーブルユニット３２を回転させることで当該θテーブルユニット３２ひいては固定スクロール１６の回転位置θの補正を行い、最適振幅中心Ｘo、Ｙoに基づき、水平位置調節器６０を水平作動させることでシェル３５ひいては主軸フレーム１２の水平方向の位置の補正を行うようにしている。
従って、上記の如く連結板５０を簡素な構造とし、廉価なダイヤルゲージ７０、７２を用いながら、芯出し装置を簡単に構成することができるとともに、回転位置θとＸ方向の振幅、Ｙ方向の振幅との関係についての近似式（第１の近似式）、及び、回転位置θとＸ方向の振幅中心Ｘc、Ｙ方向の振幅中心Ｙcとの関係についての近似式（第２の近似式）に基づき、複雑な演算を行うことなく簡単にして短時間で速やかに可動スクロール１４と固定スクロール１６の調芯を精度よく行うことができる。

以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
例えば、上記実施形態では、主軸フレーム１２を内嵌可能なシェル３５を設け、連結板５０を接続リング５４を介して当該シェル３５に締結するようにしているが、必ずしもシェル３５を設けなくてもよく、調芯を行う際、連結板５０を接続リング５４を介して或いは介さず直接に主軸フレーム１２に連結するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、芯出し装置の組み立て工程への適用を考慮し、電動ステップモータ３６、電動アクチュエータ６２、電動モータ８０及び電子式のダイヤルゲージ７０、７２を用い、これらをＥＣＵ９０を介して自動的に操作するようにしたが、電動ステップモータ３６、電動アクチュエータ６２及び電動モータ８０を手動可能な操作部材（例えば、ハンドル等）に代え、電子式のダイヤルゲージ７０、７２を通常のダイヤルゲージに代えるようにして上記一連の操作を手動（マニュアル）で行うようにしてもよい。

この場合には、より一層簡単な構成で芯出し装置を実現しつつ、上記同様に可動スクロール１４と固定スクロール１６の調芯を精度よく行うことができる。

本発明に係るスクロール型圧縮機の芯出し装置の平面図である。本発明に係るスクロール型圧縮機の芯出し装置の正面図である。スクロール芯出し操作の操作手順を示すフローチャートである。回転位置θとＸ方向の振幅、Ｙ方向の振幅との関係（第１の近似式）を示す図である。回転位置θとＸ方向の振幅中心Ｘc、Ｙ方向の振幅中心Ｙcとの関係（第２の近似式）を示す図である。

符号の説明

２０ベース
３０ θテーブルコンポーネント
３２ θテーブルユニット
３３ θテーブル
３４ θテーブル固定治具
３５シェル（シェル部材）
４０スライドテーブルコンポーネント
４２スライドテーブルユニット
４３スライドテーブル
５０連結板（連結部材）
５４接続リング（連結部材）
６０水平位置調節器（水平位置調節部材）
７０、７２ダイヤルゲージ（水平変位検出手段）

Claims

固定スクロール、及び、主軸フレームに支持された回転軸により駆動されて該固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動される可動スクロールを有し、該可動スクロールの公転旋回運動により該可動スクロールの渦巻きラップを前記固定スクロールの渦巻きラップに互いに噛み合わせて形成される圧縮室の容積を増減させながら作動流体の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施するスクロール型圧縮機の前記固定スクロールと前記可動スクロールとの調芯を行うスクロール型圧縮機の芯出し装置であって、
ベース上に回転可能に設けられ、スクロール型圧縮機の前記固定スクロールを前記回転軸が前記主軸フレームに支持されるとともに前記可動スクロールに連結され且つ該可動スクロールが該固定スクロールに嵌合された状態で保持し、該固定スクロールの回転位置を調節可能なθテーブルを有したθテーブルユニットと、
前記ベース上に前記θテーブルユニットから離間して設けられ、水平方向にスライド可能なスライドテーブルを有したスライドテーブルユニットと、
一端が前記スライドテーブルに連結される一方、他端が前記主軸フレームに連結される連結部材と、
前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の変位を検出する水平変位検出手段と、
前記主軸フレームの水平方向の位置を調節可能な水平位置調節部材と、
前記固定スクロールの回転位置を調節するよう前記θテーブルユニットを回転させるθテーブル回転手段と、
前記主軸フレームの水平方向の位置を調節するよう前記水平位置調節部材を水平作動させる水平作動手段と、
前記回転軸を介して前記可動スクロールを回転させる可動スクロール回転手段と、
前記θテーブル回転手段により所定角度間隔で前記θテーブルユニットを回転させ、該θテーブルユニットの各回転位置毎に前記可動スクロール回転手段により前記可動スクロールを回転させたときに前記水平変位検出手段から得られる変位情報に基づき、前記固定スクロールと前記可動スクロールとの芯位置を算出する芯位置算出手段と、
該芯位置算出手段からの芯位置情報に基づき、前記θテーブル回転手段により前記θテーブルユニットを回転させて該θテーブルユニットの回転位置の補正を行うとともに、前記水平作動手段により前記水平位置調節部材を水平作動させて前記主軸フレームの水平方向の位置の補正を行う芯位置補正手段とを備え、
前記芯位置算出手段は、前記θテーブルユニットの各回転位置毎に前記水平変位検出手段から得られる水平方向の変位量の上限値と下限値との差から前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の振幅を算出して前記θテーブルユニットの回転位置と該水平方向の振幅との関係についての第１の近似式を求めるとともに、前記上限値と下限値とから前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の振幅中心を算出して前記θテーブルユニットの回転位置と該水平方向の振幅中心との関係についての第２の近似式を求め、前記第１の近似式から前記θテーブルユニットの最適な回転位置を算出し、前記第２の近似式から前記最適な回転位置に対応する前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の最適な振幅中心を算出し、
前記芯位置補正手段は、該芯位置算出手段からの前記最適な回転位置と前記最適な振幅中心と基づき、前記θテーブル回転手段により前記θテーブルユニットを回転させて該θテーブルユニットの回転位置が前記最適な回転位置となるよう該回転位置を補正するとともに、前記水平作動手段により前記水平位置調節部材を水平作動させて前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の振幅中心の位置が前記最適な振幅中心となるよう前記主軸フレームの水平方向の位置を補正する、ことを特徴とするスクロール型圧縮機の芯出し装置。
前記連結部材は、板状部材であることを特徴とする、請求項１記載のスクロール型圧縮機の芯出し装置。
前記水平変位検出手段は、前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の変位を検出するダイヤルゲージであることを特徴とする、請求項１または２記載のスクロール型圧縮機の芯出し装置。
前記θテーブルユニットに摺動自在に載置され、筒状にして、スクロール型圧縮機の前記固定スクロールを前記回転軸が前記主軸フレームに支持されるとともに前記可動スクロールに連結され且つ該可動スクロールが該固定スクロールに嵌合された前記状態でスクロール型圧縮機の前記主軸フレームを内嵌するシェル部材をさらに備え、
前記連結部材の他端は前記シェル部材に連結され、前記水平位置調節部材は前記シェル部材の水平方向の位置を調節可能であり、
前記水平作動手段は前記シェル部材の水平方向の位置を調節するよう前記水平位置調節部材を水平作動させ、前記芯位置補正手段は前記水平作動手段により前記水平位置調節部材を水平作動させて前記シェル部材の水平方向の位置の補正を行うことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか記載のスクロール型圧縮機の芯出し装置。
固定スクロール、及び、主軸フレームに支持された回転軸により駆動されて該固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動される可動スクロールを有し、該可動スクロールの公転旋回運動により該可動スクロールの渦巻きラップを前記固定スクロールの渦巻きラップに互いに噛み合わせて形成される圧縮室の容積を増減させながら作動流体の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施するスクロール型圧縮機の前記固定スクロールと前記可動スクロールとの調芯を行うスクロール型圧縮機の芯出し方法であって、
前記固定スクロールの各回転位置毎に前記可動スクロールを支持する前記主軸フレームの水平方向の変位量の上限値と下限値との差から該主軸フレームの水平方向の振幅を算出し、前記固定スクロールの回転位置と該水平方向の振幅との関係についての第１の近似式を求め、
同時に、前記固定スクロールの各回転位置毎に前記上限値と下限値とから前記主軸フレームの水平方向の振幅中心を算出し、前記固定スクロールの回転位置と該水平方向の振幅中心との関係についての第２の近似式を求め、
前記第１の近似式から前記固定スクロールの最適な回転位置を算出するとともに、前記第２の近似式から前記最適な回転位置に対応する前記主軸フレームの水平方向の最適な振幅中心を算出し、
前記固定スクロールの回転位置が前記最適な回転位置となるよう該回転位置を補正するとともに、前記主軸フレームの水平方向の振幅中心の位置を前記最適な振幅中心となるよう該主軸フレームの水平方向の位置を補正する、
ことを特徴とするスクロール型圧縮機の芯出し方法。
前記主軸フレームの水平方向の動きは連結部材を介して水平方向にスライド可能なスライドテーブルに伝達されるものであって、
前記主軸フレームの水平方向の変位量、振幅、振幅中心は、前記スライドテーブルまたは前記連結部材の水平方向の変位量、振幅、振幅中心である、
ことを特徴とする、請求項５記載のスクロール型圧縮機の芯出し方法。