スクロール流体機械の位置決め方法およびその装置、並びにスクロール流体機械の組み立て方法およびその装置
【課題】 固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、また、回転軸受を内在するフレーム及び副軸受を内在するサブフレームがスクロール流体機械の外筒部に予め固定されている状態においても、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に位置決めすることを目的とする。
【解決手段】 回転軸４を回転させながら、回転軸４の偏心軸４ａと逆方向に固定スクロール１を押し付け、固定スクロール１の水平方向の移動限界を計測し、揺動軌跡を得る。この場合、固定スクロール１をフレーム１５に対して加圧力を調整しながら押し付け、安定な揺動軌跡を得る。得られた揺動軌跡をもとに、圧縮機運転時の正確な固定スクロール１のラップ部１ｂと揺動スクロール２のラップ部２ｂの側面隙間が全周均一になる位置を求める。
【解決手段】 回転軸４を回転させながら、回転軸４の偏心軸４ａと逆方向に固定スクロール１を押し付け、固定スクロール１の水平方向の移動限界を計測し、揺動軌跡を得る。この場合、固定スクロール１をフレーム１５に対して加圧力を調整しながら押し付け、安定な揺動軌跡を得る。得られた揺動軌跡をもとに、圧縮機運転時の正確な固定スクロール１のラップ部１ｂと揺動スクロール２のラップ部２ｂの側面隙間が全周均一になる位置を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば冷凍装置、空気調和装置、真空ポンプ等に使用するスクロール流体機械の位置決め方法およびその装置、並びにスクロール流体機械の組み立て方法およびその装置に関し、さらに詳しくは、固定スクロールを揺動スクロールと組み合わせてフレームに固定する際の固定スクロールの位置決めに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクロール流体機械の組立工程の１つである固定スクロールを調心位置決めする工程として、以下の方法があった。すなわち、ガイドフレームにコンプライアントフレームを組み付け、コンプライアントフレームの有する回転軸受に回転軸を挿入し、コンプライアントフレームのオルダム案内溝にオルダム継手を係合させ、回転軸の偏心軸を揺動スクロールの揺動軸受に挿入して、揺動スクロールを組付ける。その後、オルダム継手を介して固定スクロールを組付け、ボルトで固定する。固定スクロールの位置決めは、ガイドフレームおよび固定スクロールに設けられた基準のリーマ穴にリーマピンを挿入することにより行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来、リーマピンを利用しないスクロール流体機械の位置決め方法として、以下の方法があった。すなわち、（ａ）渦巻き状のラップ部を有する揺動スクロールを揺動可能に支持すると同時に上記揺動スクロールを駆動する回転軸をその半径方向に支持するように上記揺動スクロール及び回転軸をフレームに組み込み、かつ渦巻き状のラップ部を有する固定スクロールをそのラップ部が上記揺動スクロールのラップ部と組み合わさりしかも上記フレームに対し移動可能な状態で配置し、上記フレームを保持する工程、（ｂ）上記回転軸を傾けるモーメントを付加しながら上記回転軸を回転させる工程、（ｃ）上記回転軸の回転時に上記固定スクロールを上記フレームに対して所定の圧力で加圧する工程、（ｄ）上記回転軸回転時に生じる上記固定スクロールの変位を少なくとも２方向から計測する工程、（ｅ）上記（ｄ）工程にもとづき各方向からの上記固定スクロールの変位から上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、（ｆ）上記（ｅ）工程により上記固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、上記（ｄ）工程により計測された変位に基づき上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を求める工程なる（ａ）〜（ｆ）の工程を備えたものであった（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２８７５７３号
【特許文献２】特開２００１−２２１１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スクロール流体機械において、固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部の側面隙間が全周均一にならないと、両ラップ部により形成される圧縮室の気密性が悪くなり、圧縮機の性能及び信頼性が低下する。
【０００６】
しかしながら、特許文献１のようなリーマピンを用いた従来の組立方法を用いると、固定スクロールおよび揺動スクロールの両ラップ部の加工誤差や、両ラップ部の渦巻中心とリーマ穴の加工精度等により、固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部の側面隙間が全周均一にならない。
【０００７】
また、リーマ穴を設けるための加工費やリーマピンの材料費等がコストの増加につながる。
【０００８】
上記特許文献１の上記問題点を解決するために特許文献２が提案されたが、特許文献２では下記の問題が生じる。すなわち、回転軸受を内在するフレーム（ガイドフレーム、コンプライアントフレームが有ればコンプライアントフレームも含む）及び副軸受を内在するサブフレームがスクロール流体機械の外筒部に予め固定されており、フレームにオルダムリングを配置し，オルダムリングを介して固定スクロールと揺動スクロールとを噛み合わせた被組立体に対しては、特許文献２の上記（ｂ）の工程において、回転軸を回転軸受及び副軸受に対して必ずしも十分かつ安定に傾けることができない。そのため、ここで求めた固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部の側面隙間が全周均一になる位置は、必ずしも圧縮機運転時の固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部の側面隙間が全周均一になる位置とは限らない。
【０００９】
この発明は上記のような従来の課題を解消するためになされたものであり、固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、また、回転軸受を内在するフレーム及び副軸受を内在するサブフレームがスクロール流体機械の外筒部に予め固定されている状態においても、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に位置決めすることができるスクロール流体機械の位置決め方法およびその装置、並びにスクロール流体機械の組立方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るスクロール流体機械の位置決め方法は、
（ａ）回転軸受を内在するフレームが外筒部に固定され、回転軸受に回転軸が挿入され、サブフレームの副軸受に回転軸の副軸部分が挿入され、サブフレームが外筒部に固定され、回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて揺動スクロールがフレームに組み込まれ、オルダム継手を介して固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように固定スクロールが組み付けられ、フレームに対して固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の外筒部を保持する工程、
（ｂ）固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する工程、
（ｃ）固定スクロールに対して水平方向の押し付け力を作用させ、固定スクロールを介して回転軸を回転軸の偏心軸設置方向と逆方向に傾ける工程、
（ｄ）回転軸を回転させるとともに、回転軸の回転位相と同期して固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を変化させる工程、
（ｅ）固定スクロールの変位から固定スクロールの揺動軌跡を測定する工程、
（ｆ）固定スクロールをフレームに対して段階的に加圧する工程、
（ｇ）（ｅ）における固定スクロールの揺動軌跡の測定値と、（ｆ）における加圧力とから、固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、
（ｈ）固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、固定スクロールのフレームに対する固定位置を求める工程、とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係るスクロール流体機械の位置決め方法は、
（ａ）フレームの回転軸受に回転軸が挿入され、回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて揺動スクロールがフレームに組み込まれ、オルダム継手を介して固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように固定スクロールが組み付けられ、フレームに対して固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体のフレームを保持する工程、
（ｂ）固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する工程、
（ｃ）固定スクロールに対して水平方向の押し付け力を作用させ、固定スクロールを介して回転軸を回転軸の偏心軸設置方向と逆方向に傾ける工程、
（ｄ）回転軸を回転させるとともに、回転軸の回転位相と同期して固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を変化させる工程、
（ｅ）固定スクロールの変位から固定スクロールの揺動軌跡を測定する工程、
（ｆ）固定スクロールをフレームに対して段階的に加圧する工程、
（ｇ）（ｅ）における固定スクロールの揺動軌跡の測定値と、（ｆ）における加圧力とから、固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、
（ｈ）固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、固定スクロールのフレームに対する固定位置を求める工程、とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係るスクロール流体機械の位置決め装置は、
回転軸受を内在するフレームが外筒部に固定され、回転軸受に回転軸が挿入され、サブフレームの副軸受に回転軸の副軸部分が挿入され、サブフレームが外筒部に固定され、回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて上記揺動スクロールが上記フレームに組み込まれ、オルダム継手を介して上記固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように上記固定スクロールが組み付けられ、上記フレームに対して上記固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の上記外筒部を保持するワーク保持機構、
固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する固定スクロール保持機構、
回転軸を回転させる回転軸用モータ、
固定スクロール保持機構に対して水平方向の押し付け力を作用させる半径方向押付機構、
半径方向押付機構を回転軸の回転位相と同期して回転させる半径方向押付機構用モータ、
固定保持機構を介して、固定スクロールをフレームに対して加圧する垂直加圧機構、
固定スクロール保持機構の水平方向の変位を少なくとも２方向から計測する変位センサ、
変位センサの計測値から、固定スクロールの揺動軌跡を計算する演算部、
垂直方向の加圧力のデータと、固定スクロールの揺動軌跡から、固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する演算部、
固定スクロールの安定な揺動軌跡から、固定スクロールのフレームに対する固定位置を計算する演算部、とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係るスクロール流体機械の位置決め装置は、
フレームの回転軸受に回転軸が挿入され、回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて揺動スクロールがフレームに組み込まれ、オルダム継手を介して固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように固定スクロールが組み付けられ、フレームに対して固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体のフレームを保持するワーク保持機構、
固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する固定スクロール保持機構、
回転軸を回転させる回転軸用モータ、
固定スクロール保持機構に対して水平方向の押し付け力を作用させる半径方向押付機構、
半径方向押付機構を回転軸の回転位相と同期して回転させる半径方向押付機構用モータ、
固定保持機構を介して、固定スクロールをフレームに対して加圧する垂直加圧機構、
固定スクロール保持機構の水平方向の変位を少なくとも２方向から計測する変位センサ、
変位センサの計測値から、固定スクロールの揺動軌跡を計算する演算部、
垂直方向の加圧力のデータと、固定スクロールの揺動軌跡から、固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する演算部、
固定スクロールの安定な揺動軌跡から、固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を計算する演算部、とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に位置決めし、スクロール流体機械を組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００１６】
実施の形態１．
図１はこの発明に適用されるスクロール流体機械の例を示す断面図である。まず、図１に基づいてスクロール流体機械の構造について説明する。
【００１７】
図１において、固定スクロール１は、台板１ａと、台板１ａの一方の面（図１において下側）に形成された渦巻状のラップ部１ｂを備える。固定スクロール１の台板１ａの外周部はボルト（図示せず）によってガイドフレーム１５に締結されている。
【００１８】
揺動スクロール２は、台板２ａと、台板２ａの一方の面（図１において上側）に形成され、固定スクロール１のラップ部１ｂと実質的に同一形状の渦巻状のラップ部２ｂを備える。台板２ａのラップ部２ｂと反対側の面（図１において下側）には、その中心部に中空円筒形状のボス部２ｆが形成されており、そのボス部２ｆの内側面には揺動軸受２ｃが形成されている。また、ボス部２ｆと同じ側の面の外周部には、コンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｄが形成されている。
【００１９】
揺動スクロール２の台板２ａの外周部には、２個１対のオルダム案内溝２ｅがほぼ一直線上に形成されており、このオルダム案内溝２ｅにはオルダムリング９の２個１対の揺動側爪９ａが半径方向に往復摺動自在に係合されている。一方、コンプライアントフレーム３にも、揺動スクロール２のオルダム案内溝２ｅとほぼ９０度の回転方向位相差を持つ２個１対のオルダム案内溝３ｂがほぼ一直線上に形成されており、このオルダム案内溝３ｂにはオルダムリング９のフレーム側爪９ｂが半径方向に往復摺動自在に係合されている。
【００２０】
コンプライアントフレーム３の中心部には、電動機によって回転駆動される回転軸４を半径方向に支持する回転軸受３ｃが形成されている。また、コンプライアントフレーム３にはリーマピン１７が圧入されるリーマ穴３ｇが形成されており、このリーマピン１７はガイドフレーム１５に形成されたキー溝１５ｅに係合されており、これによってコンプライアントフレーム３とガイドフレーム１５との回転方向の位相が管理されている。すなわち、コンプライアントフレーム３は、ガイドフレーム１５に対して回転方向の移動が拘束される。
【００２１】
ガイドフレーム１５の外周面は密閉容器（ケーシング）１０に固定されており、密閉容器１０の内部空間は低圧室１０ｃと高圧室１０ｄとに分離されている。ガイドフレーム１５の内側面には、同軸度が管理された２つの円筒面すなわち上嵌合円筒面１５ａと下嵌合円筒面１５ｂとが形成されている。そして、上嵌合円筒面１５ａと下嵌合円筒面１５ｂは、コンプライアントフレーム３の外周面に同軸度が管理されて形成された２つの円筒面すなわち上嵌合円筒面３ｄと下嵌合円筒面３ｅと係合されている。ガイドフレーム１５の内側面には、シール材を収納するシール溝が２ヶ所に形成されており、それらのシール溝に上シール材１６ａおよび下シール材１６ｂが固着されている。そして、これら２つのシール材１６ａ、１６ｂと、ガイドフレーム１５の内側面及びコンプライアントフレーム３の外側面とによって形成された密閉空間、すなわち高圧空間１５ｃは、ガイドフレーム１５に形成された高圧導入孔１５ｄを介して高圧室１０ｄと連通している。
【００２２】
回転軸４の揺動スクロール２側には、回転軸４の軸線方向と実質的に平行な平面部を有する偏心軸４ａが形成されており、この偏心軸４ａの平面部とスライダー５の内側面に形成された平面部とが往復摺動可能に係合されている。なお、スライダー５は無い場合もある。吸入管１０ａは圧縮される前の低圧ガスを低圧室１０ｃに導くものであり、吐出管１０ｂは圧縮された後の高圧ガスを高圧室１０ｄから密閉容器１０の外に排出するものである。
【００２３】
次に、図１のスクロール流体機械の定常運転時の動作について簡単に説明する。電動機によって発生した駆動トルクは、回転軸４を介して、スライダー５へと伝達される。スライダー５に伝達された駆動トルクは、揺動軸受２ｃを介して揺動スクロール２を駆動する。この時、揺動スクロール２は、オルダムリング９によってコンプライアントフレーム３に対しての自転及び固定スクロール１に対しての自転が拘束されるので、固定スクロール１に対して揺動運動を行う。そして、吸入管１０ａから低圧ガスは、密閉容器１０内の低圧室１０ｃに開放された後に、固定スクロール１の渦巻状のラップ部１ｂと揺動スクロール２の渦巻状のラップ部２ｂとが噛み合って形成される一対の三日月状の圧縮室に取り込まれ、この三日月状の圧縮室が相似的に容積を減少していくことで圧縮される。さらに圧縮された高圧ガスは、固定スクロール１の吐出口１ｅから密閉容器１０内の高圧室１０ｄに開放され、その後、吐出管１０ｂから密閉容器１０外へ排出される。
【００２４】
図２はこの発明の実施の形態１の被組立体であるスクロール流体機械を示す側面断面図であり、スクロール流体機械の主要部を外筒部に組み付けた状態を示す。
【００２５】
図２において、図１と同符号の構成部分は図１の構成部分と同様の内容を表している。すなわち、固定スクロール１の台板１ａの一方の面（図２において下側）に渦巻き状のラップ部１ｂを有し、揺動スクロール２の台板２ａの一方の面（図２において上側）には固定スクロール１のラップ部１ｂと実質的に同一形状の渦巻状のラップ部２ｂが形成されている。また、台板２ａのラップ部２ｂと反対側の面（図２において下側）の中心部には中空円筒形状のボス部２ｆが形成されており、そのボス部２ｆの内側面には揺動軸受２ｃが形成されている。コンプライアントフレーム３の中心部には、電動機によって回転駆動される回転軸４を半径方向に支持する回転軸受３ｃが形成されている。固定スクロール１とガイドフレーム１５はボルト２６により固定される。外筒部２０である円筒シェルには、その内周にステータ１８が固定されており、このステータ１８は回転軸４の外周に固定されたロータ１９と対向した位置に配置される。サブフレーム２１には、回転軸４の下側外周に位置する副軸４ｂが嵌挿されている副軸受２１ａを有している。そして、ガイドフレーム１５及びサブフレーム２１は、溶接部２４及び２５により外筒部２０の内周に固定されている。なお、図２において、オルダム継手機構について図示省略している。
【００２６】
この発明の実施の形態１によるスクロール流体機械の位置決め方法及び位置決め装置は、図２に示される、固定スクロール１を、外筒部２０に固定されたガイドフレーム１５に対して位置決め・固定する工程に適用するものである。
【００２７】
この発明の実施の形態１によるスクロール流体機械の位置決め装置の構成を、図３〜図８に基づいて説明する。
【００２８】
図３に示すように、位置決め装置の架台１１９には、それぞれ水平方向の基準面を有する、第１ベース２１０、第２ベース２２０、第３ベース２３０及び下部ベース２４０が取り付けられている。第３ベース２３０には、スクロール流体機械の外筒部２０を位置決め装置本体に固定保持するワーク保持機構１０８を備えている。第３ベース２３０と下部ベース２４０の間には、シリンダ１１８により垂直方向に移動可能な昇降台２５０が設けられ、昇降台２５０には回転軸４を回転させるための回転軸用モータ１１０が設置されている。カップリング１０９はモータ１１０の回転力を回転軸４に伝達する回転力伝達手段である。昇降台２５０をシリンダ１１８により上下動させて、回転軸４とカップリング１０９の連結の着脱を行う。
【００２９】
固定スクロール保持機構１０６ｂは固定スクロール１を保持するための機構である。計測体１０６ａは後述する変位センサ１０１及び１０２の計測対象となる。固定スクロール保持機構１０６ｂ及び計測体１０６ａは、それぞれ剛性体で構成され、ボルト等（図示せず）により固定されている。
【００３０】
半径方向押付機構１１４ｂは、圧縮ばね１１４ｃを介して、固定スクロール１のラップ部１ｂを揺動スクロール２のラップ部２ｂに半径方向に押し付けるための機構である。シリンダ１１４ａは、半径方向押付機構１１４ｂの半径方向押付力を解除するためのものである。
【００３１】
フロートブロック１１３は半径方向押付機構１１４ｂの押付力を受ける剛性体であり、計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂと一体となっている。フロートブロック１１３、計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂは、剛性体でかつ一体に構成されているので、計測体１０６ａを変位センサ１０１及び１０２により測定することにより、固定スクロール１の傾きや水平方向変位を測定することができる。
【００３２】
吊り下げ支持機構１０３は、架台の第２ベース２２０に支持ばね１０３ａを介して取り付けられ、固定スクロール保持機構１０６ｂを垂直方向に移動可能なように吊り下げ支持している。ＸＹテーブル１０４は、吊り下げ支持機構１０３とフロートブロック１１３の間に取り付けられ、フロートブロック１１３、つまり固定スクロール保持機構１０６ｂの水平移動（Ｘ−Ｙ方向）を可能とする。
【００３３】
図５（ａ）及び図６（ａ）は図３のＸ−Ｘ平面、図５（ｂ）及び図６（ｂ）は図３のＹ−Ｙ平面を示めし、図５（ａ）及び（ｂ）は半径方向押付機構１１４ｂの押付力が作用していない状態、図６（ａ）及び（ｂ）は半径方向押付機構１１４ｂの押付力が作用している状態を表している。
【００３４】
図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、ＸＹテーブル１０４と吊り下げ支持機構１０３を介して、フロートブロック１１３は自転せず、架台１１９に対して、水平及び垂直方向に移動することが可能となる。
【００３５】
ここで、半径方向押付機構１１４ｂの押付力及び支持バネ１０３ａの支持力は、回転軸４を回転軸受３ｃおよび副軸受２１ａに対して十分傾けることができるような力を発生できるように予め調整されている。
【００３６】
半径方向押付機構用モータ１１７は、架台の第３ベース２３０上に回転可能に支持された回転テーブル１０７をギア１１５を介して回転させるためのモータである。このモータ１１７は回転軸用モータ１１０と同期して回転し、回転テーブル１０７に固定された半径方向押付機構１１４ｂの押付方向を回転軸用モータ１１０と同期して変化させることができる。
【００３７】
変位センサ１０１は、架台の第２ベース２２０に設置され、固定スクロール１が保持された固定スクロール保持機構１０６ｂの垂直方向の変位を計測する。この測定値を用いて固定スクロール保持機構１０６ｂの傾きを計算することができる。
【００３８】
変位センサ１０２は、同じく架台の第２ベース２２０に設置され、固定スクロール１が保持された固定スクロール保持機構１０６ｂの水平方向変位を計測する。
【００３９】
変位センサ１０１及び１０２は、計測体１０６ａに対して、図４に示すように配置されている。すなわち、変位センサ１０１は少なくとも３位置にて垂直変位を計測するように配置されている。変位センサ１０２は、少なくとも２位置にて水平方向変位を計測するように配置されている。
【００４０】
これらのセンサ１０１、１０２は、計測中に固定スクロール１がガイドフレーム１５に対して傾いてしまった場合でも、固定スクロール１のラップ部１ｂ側面と揺動スクロール２のラップ部２ｂ側面との接触点での変位の計算を可能とする。
【００４１】
変位センサ１１６ａ、１１６ｂは外筒部２０の水平方向変位及び傾きを計測する手段である。これらのセンサ１１６ａ、１１６ｂは、計測中に外筒部２０が何らかの原因で動いてしまった場合でも、固定スクロール１の外筒部２０に対する位置を測定することができる。
【００４２】
本実施の形態では、図４に示すように、変位センサ１０２は直交する２方向の変位を計測するように配置されている。変位センサ１１６ａ、１１６ｂについても直交する２方向の変位を計測するように配置されている。
【００４３】
垂直方向加圧機構１１１は、架台の第１ベース２１０に設置され、計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂを介して、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して所定の圧力で加圧する手段である。シリンダ１００は垂直方向加圧機構１１を動作させるための駆動源である。
【００４４】
アクチュエータ１０５ａ及び背圧機構１０５ｂは、それぞれ固定スクロール１を調心する際に用いるためのもので、本実施の形態では図５及び図６に示すようにＸ、Ｙ方向に１対ずつ設けられている。
【００４５】
ボルト締結機構１１２は固定スクロール１をガイドフレーム１５に固定する固定スクロール固定機構である。
【００４６】
コンピュータ１２０は、変位センサ１０１、１０２、１１６ａ、１１６ｂにより計測されたデータ、半径方向押付機構１１４ｂの押付力、垂直方向加圧機構１１１の垂直方向加圧力、回転軸用モータ１１０の回転速度、半径方向押付機構用モータ１１７の回転速度等のデータを取り入れ、これらの押付力、加圧力及び回転速度を制御するコントローラを備えている。また、コンピュータ１２０は、変位センサ１０１、１０２により計測されるデータから固定スクロール１の変位を計算し固定スクロール１の揺動軌跡の安定性を判定する判定手段と、この判定手段により固定スクロール１の揺動軌跡が安定であると判定された場合、固定スクロール保持機構１０６ｂの位置変位に基づき固定スクロール１のガイドフレーム１５に対する固定位置を求める固定位置算出手段を備えている。
【００４７】
次に、本実施の形態の動作について説明する。まず、図２に示す被組立体は下記のように組み立てられる。すなわち、ガイドフレーム１５およびステータ１８が外筒部２０に固定されており、コンプライアントフレーム３を上記固定されたガイドフレーム１５に組み込む。次に、コンプライアントフレーム３の回転軸受３ｃに回転軸４を挿入した後、ロータ１９を回転軸４に固定する。そして、回転軸４の下側に位置する副軸４ｂをサブフレーム２１の副軸受２１ａに挿入した後、サブフレーム１０を外筒部２０に固定する。揺動スクロール２の揺動軸受２ｃを回転軸４の偏心軸４ａに挿入し、オルダム継手（図示せず）を介して固定スクロール１をそのラップ部１ｂが揺動スクロール２のラップ部２ｂと組み合わさるように組み付ける。そして、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して自由に動く程度にボルト２６で仮固定する。
【００４８】
次に、本実施の形態によるスクロール流体機械の位置決め及び組み立て方法を、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００４９】
ステップ１（ＳＴ１）において、図２に示す被組立体の外筒部２０を、図３に示すように、ワーク保持機構１０８により位置決め装置の架台１１９に保持する。
【００５０】
ステップ２（ＳＴ２）において、仮固定していた固定スクロール１を固定スクロール保持機構１０６ｂにより保持する。
【００５１】
ステップ３（ＳＴ３）において、シリンダ１１８により昇降台２５０を上昇させて、回転軸４とカップリング１０９を連結する。
【００５２】
ステップ４（ＳＴ４）において、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、半径方向の押付を解除するシリンダ１１４ａを後退させ、半径方向押付機構１１４ｂによりフロートブロック１１３に対して半径方向の押付力（図示矢印）を負荷する。このとき、フロートブロック１１３は、図６（ａ）に示すように、ＸＹテーブル１０４によってＸＹ平面を矢印方向に移動する。そして、フロートブロック１１３に固定された計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂも同様に水平方向に移動し、固定スクロール１も水平方向に移動する。さらに、固定スクロール１のラップ部１ｂの側面が揺動スクロール２のラップ部２ｂの側面を押し付けるので、回転軸４が垂直方向から所定角度傾くことになる。この場合、半径方向押付機構１１４ｂによるフロートブロック１１３の半径方向の押付方向は、回転軸４の偏心軸４ａ設置方向と逆になるように設定する。そして、回転軸用モータ１１０と半径方向押付機構用モータ１１７とを同期して回転させる。
【００５３】
ステップ５（ＳＴ５）において、垂直方向加圧機構１１１により、計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂを介して、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して段階的に加圧する。
【００５４】
ステップ６（ＳＴ６）において、変位センサ１０２により固定スクロール保持機構１０６ｂの水平方向移動の限界、つまり固定スクロール１の水平方向移動の限界を全周に渡って測定して、揺動軌跡を計測する。
【００５５】
ステップ７（ＳＴ７）において、固定スクロール１の揺動軌跡の安定性を判定する。このとき、固定スクロール１の垂直方向の加圧力のデータ、回転軸用モータ１１０の速度、及び、変位センサ１０２により計測される固定スクロール１の運動の様子をコンピュータ１２０に取り入れ、固定スクロール１の揺動軌跡の安定性を判定する。
【００５６】
ここで、安定性を有する固定スクロール１の揺動運動軌跡とは、回転軸４の回転によって生じる圧縮反力や、固定スクロール１のオルダム案内溝とオルダム継手間の摩擦等による外乱力の影響が少ない場合に観測される安定した軌跡を意味し、歪みの少ない円軌跡となる。円軌跡である場合、両ラップ部の側面が全回転位相にわたって接触を保った状態で固定スクロール１が振れ回り運動をしており、その中心は目標とするスクロール流体機械の調心位置に等しい。
【００５７】
また、適切な軌跡を迅速に得るために、以下の式（１）を満たすように、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して作用させる垂直方向の加圧力、回転軸用モータ１１０の回転速度、半径方向押付機構用モータ１１７の回転速度（回転軸用モータと同期している）を制御してもよい。
【００５８】
Ｆ0≪Ｆｆ≦Ｆｓ・・・（１）
【００５９】
ここで、図８に示すように、Ｆ0は圧縮反力や摩擦等による外乱の力、Ｆfは固定スクロール１とガイドフレーム１５の接触する面に生じる摩擦力、Ｆsは揺動スクロール２のラップ部２ｂ側面の固定スクロール１のラップ部１ｂ側面に対する押付力とする。圧縮反力は、回転軸４の回転速度ωに応じて変化する力で、一般に回転速度が速いほど大きい。
【００６０】
このように、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して加圧する加圧力、回転軸用モータ１１０の回転速度、固定スクロール１に対する水平方向の押し付け力の位相を制御することにより、固定スクロール１とガイドフレーム１５間に生じる摩擦力や、圧縮反力を調節することができるため、より適切な固定スクロール１の揺動軌跡を得ることができる。
【００６１】
ステップ８（ＳＴ８）において、前記ステップ７で固定スクロール１の揺動軌跡が安定であると判定された場合、すなわち、計測して得られた固定スクロール１の揺動が円軌跡であるのを確認した場合、この軌跡の中心の位置を求めて固定スクロール１のガイドフレーム１５に対する調心位置（固定位置）として記憶する。
【００６２】
ステップ９（ＳＴ９）において、回転軸用モータ１１０及び半径方向押付機構用モータ１１７の回転を停止し、固定スクロール１の揺動を停止させる。そして、図５に示すように、半径方向押付解除シリンダ１１４ａを前進させ、半径方向の押付機構１１４ｂを退避させる。
【００６３】
ステップ１０（ＳＴ１０）において、固定スクロール１に対する垂直方向加圧力を調整しながら、アクチュエータ１０５ａ及び背圧機構１０５ｂを用いて、固定スクロール１を先ほど求めたガイドフレーム１５に対する固定位置に調心する。
【００６４】
ステップ１１（ＳＴ１１）において、ボルト締結機構１１２により固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して固定する。
【００６５】
ここで、ステップ６において適切な揺動軌跡を得られた場合の固定スクロール１の揺動軌跡中心の位置について説明する。図８は、位相が０度あるいは１８０度（１８０度の場合は回転軸の傾きが図８の反対側になる）の時に両ラップ部が噛み合っている状態を示す断面図である。図８に示すように、半径方向の押付力により、回転軸４が回転軸４の偏心軸４ａ設置方向と逆方向に傾きながら両ラップ部の側面が全回転位相にわたって接触を保った状態で固定スクロール１が振れ回り運動をする。黒の点が接触部である。固定スクロール１の揺動軌跡の中心位置は、固定スクロール１の外筒部２０に対する位置を測定することで求めることができる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態によれば、固定スクロール１および揺動スクロール２のラップ部１ｂ、２ｂ等の加工精度に影響されず、両ラップ部１ｂ、２ｂを噛み合わせた状態から固定スクロール１を自動的にかつ高精度に位置決めし、スクロール流体機械を組み立てることができる。
【００６７】
また、回転軸受３ｃを内在するフレーム３，１５及び副軸受４ｂを内在するサブフレーム２１がスクロール流体機械の外筒部２０に予め固定されている状態においても、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロール１を自動的にかつ高精度に位置決めすることができる。
【００６８】
実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２によるスクロール流体機械の位置決め及び組み立て方法を示すフローチャートである。なお、被組立体であるスクロール流体機械及びスクロール流体機械の位置決め装置は、実施の形態１で説明したもの（図２、図３）と同様の構成である。
【００６９】
以下、図９のフローチャートに従って実施の形態２のスクロール流体機械の位置決めおよび組み立て方法について説明する。
【００７０】
ステップ１０１（ＳＴ１０１）において、図２に示す被組立体の外筒部２０を、図３に示すように、ワーク保持機構１０８により位置決め装置の架台１１９に保持する。
【００７１】
ステップ１０２（ＳＴ１０２）において、仮固定していた固定スクロール１を固定スクロール保持機構１０６ｂにより保持する。
【００７２】
ステップ１０３（ＳＴ１０３）において、シリンダ１１８により昇降台２５０を上昇させて、回転軸４とカップリング１０９を連結する。
【００７３】
ステップ１０４（ＳＴ１０４）において、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、半径方向の押付を解除するシリンダ１１４ａを後退させ、半径方向押付機構１１４ｂによりフロートブロック１１３に対して半径方向の押付力（図示矢印）を負荷する。このとき、フロートブロック１１３は、図６（ａ）に示すように、ＸＹテーブル１０４によってＸＹ平面を矢印方向に移動する。その結果、フロートブロック１１３に固定された計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂも同様に水平方向に移動し、固定スクロール１も水平方向に移動するので、回転軸４が垂直方向から所定角度傾くことになる。図１０は回転軸４等の部材の傾きを示した模式図である。このとき、半径方向押付機構１１４ｂによるフロートブロック１１３の半径方向の押付方向は、回転軸４の偏心軸４ａ設置方向と逆になるように設定する。そして、回転軸用モータ１１０と半径方向押付機構用モータ１１７とを同期して回転させる。
【００７４】
ステップ１０５（ＳＴ１０５）において、図１１（ａ）に示すように、変位センサ１０１及び１０２により、固定スクロール保持機構１０６ｂに固定された計測体１０６ａの傾き及び水平移動量、すなわち固定スクロール１の傾きＴｓ（ベクトル量）及び水平移動量Ｅｓ（ベクトル量）を全周に渡って測定する。
【００７５】
ここで、図１０のように、両ラップ部が接触する位置（固定スクロールラップ底面位置）での固定スクロール１の揺動軌跡Ｅｓ２は以下の式（２）で計算される。
【００７６】
Ｅｓ２＝Ｅｓ＋Ｈ×Ｔｓ・・・（２）
【００７７】
図１０に示すように、Ｅｓ２は求めるラップ部接触位置での水平移動量、Ｈは変位センサ１０２からラップ部接触位置までの垂直距離である。ここで、本実施の形態では、固定スクロール１の揺動時に、固定スクロール１とガイドフレーム１５の間には十分な隙間が存在するようにフロートブロック１０３の支持バネのバネ力を予め調整しておく。
【００７８】
ステップ１０６（ＳＴ１０６）において、上記揺動軌跡Ｅｓ２が適切であると判定された場合、すなわち図１１（ｂ）のように歪みのない円軌跡が得られた場合、当該揺動軌跡Ｅｓ２より固定スクロール１のガイドフレーム１５に対する固定位置を算出する。
【００７９】
ステップ１０７（ＳＴ１０７）において、回転軸用モータ１１０及び半径方向押付機構用モータ１１７の回転を停止し、固定スクロール１の揺動を停止させる。そして、半径方向押付解除シリンダ１１４ａを前進させ、半径方向の押付機構１１４ｂを退避させる。
【００８０】
ステップ１０８（ＳＴ１０８）において、固定スクロール１に対する垂直方向加圧力を調整しながら、アクチュエータ１０５ａ及び背圧機構１０５ｂを用いて、固定スクロール１を先ほど求めたガイドフレーム１５に対する固定位置に調心する。
【００８１】
ステップ１０９（ＳＴ１０９）において、ボルト締結機構１１２により固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して固定する。
【００８２】
以上のように、本実施の形態によれば、固定スクロール１とガイドフレーム１５の間には十分な隙間が存在するため、回転軸４の回転によって生じる圧縮反力や、固定スクロール１のオルダム案内溝とオルダム継手間の摩擦等による外乱力の影響がないため、実施の形態１で必要な垂直方向からの押し付け力がなくとも、半径方向の押付力及び支持バネの支持力を適切に調整しておけば、安定した揺動軌跡を得ることができる。
【００８３】
また、一般に回転軸４の回転速度ωの増加に伴って増加する圧縮反力の影響がないため、回転軸４等の内在する部材の傾きによる影響がなく、機構が追従する速さまで回転速度をあげることができ、計測時間を少なくできるという効果を有する。
【００８４】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３によるスクロール流体機械の位置決めおよび組み立て方法について説明する。本実施の形態の位置決め装置の構成を図１２に示す。
【００８５】
ここで、本実施の形態に使用される被組立体は、上記実施の形態１及び２で説明した被組立体に比べて、サブフレーム２１およびガイドフレーム１５が、外筒部２０に対して固定されておらず、回転軸４にロータ１９が固定されていない。すなわち、本実施の形態の被組立体は、コンプライアントフレーム３をガイドフレーム１５に組み込み、コンプライアントフレーム３の有する回転軸受に回転軸４を挿入した後、揺動スクロール２の偏心軸受を回転軸４の偏心軸４ａに挿入し、オルダム継手（図示せず）を介して固定スクロール１をそのラップ部１ｂが揺動スクロール２のラップ部２ｂと組み合わさるように組み付け、ガイドフレーム１５に対して固定スクロール１が自由に動く程度にボルト２６で仮組みされている。そして、本実施の形態による位置決め方法は、上記の被組立体を対象としており、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して固定する工程に適用するものである。
【００８６】
本実施の形態の位置決め装置は、図１２に示すように、上記実施の形態１及び２で説明した位置決め装置と比べて、下記の点を除いて同様に構成されている。
（１）上部フレーム変位センサ１１６ｃ、下部フレーム変位センサ１１６ｄは、垂直方向の上下２位置で、フレーム１５を少なくとも２方向から測定していること。
（２）ワーク保持機構１０８は、ガイドフレーム１５を直接把持していること。
【００８７】
本実施の形態のスクロール流体機械の位置決め方法及び組立方法は、実施の形態１及び実施の形態２のフローチャートで説明したと同様の工程により実施される。
【００８８】
以上のように、本実施の形態によれば、サブフレーム２１およびガイドフレーム１５が外筒部２０に対して固定されていない被組立体に対しても、実施の形態１及び実施の形態２に示した同様の工程を実施することにより、固定スクロール１および揺動スクロール２のラップ部１ｂ、２ｂ等の加工精度に影響されず、両ラップ部１ｂ、２ｂを噛み合わせた状態から固定スクロール１を自動的にかつ高精度に位置決めし、組み立てることができる効果を有する。
【００８９】
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４によるスクロール流体機械の位置決め装置の回転力伝達手段としてのカップリングの構成を示す図である。なお、その他の構成は上記実施の形態の構成と同様であるので説明は省略する。
【００９０】
本実施の形態では、図１３に示すように、回転軸用モータ１１０と回転軸４との回転力伝達手段であるカップリングとして、オルダム型のカップリング１２１を使用する。オルダム型のカップリング１２１を用いれば、回転軸用モータ１１０のモータ軸の軸心に対する回転軸４の偏心の有無に関わらず、モータ軸に対して回転軸４の軸心を一致させようとする求心力が発生しないため、回転軸４が自由に振れ回り運動をすることができる。
【００９１】
また、図１４に示すように、回転軸４の偏心軸４ａ設置方向の回転位相を考慮して、回転軸４の軸端の溝２３とカップリング１０９の爪１２２を配設し、両者を嵌め合わせるように構成すれば、必ず回転軸４の偏心軸２２設置方向が回転軸受と当接するように構成することができる。
【００９２】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５によるスクロール流体機械の位置決め方法および組み立て方法について説明する。
【００９３】
上記実施の形態１及び２のステップ６（ＳＴ６）及びステップ１０５（ＳＴ１０５）において、固定スクロール１の揺動軌跡の安定性を判定する際に、変位センサ１０２（実施の形態２では変位センサ１０１と変位センサ１０２を用いる）より固定スクロール保持機構１０６ｂの変位を計測して固定スクロール１の軌跡を算出し、その軌跡が円軌跡であるか否かを判定していた。
【００９４】
本実施の形態では、固定スクロール１の揺動軌跡が安定して得られた場合は、図１５に示すように、変位センサ１０２による計測データの振幅や周期が一定であり、その振幅の平均値は変位センサ１０２方向の固定スクロール１の調心位置であることを利用する。すなわち、複数個の変位センサで固定スクロール１の変位を少なくとも２方向から計測し、それらの計測データの振幅および周期を観測して、固定スクロール１の揺動軌跡の安定性を判定するようにしてもよい。図１６の場合は振幅や周期が変動しており、揺動軌跡が不安定であると判定される。
【００９５】
その他の実施の形態．
上記実施の形態において、変位センサ１０２は、固定スクロール１の位置を測定するために、図４のように直交する２方向から計測体１０６ａを計測する場合について説明したが、これに限るものではない。変位センサ１０２により固定スクロール保持機構１０６ｂ又は固定スクロール１を直接計測してもよく、また、計測する方向が明確であれば必ずしも直交しなくてもよく、少なくとも２方向から計測すればよい。
【００９６】
上記実施の形態において、変位センサ１０１は、固定スクロール保持機構１０６ｂの傾きを測定するために、図４のように１２０度間隔に配置された３位置から計測体１０６ａを計測する場合を図示したが、これに限るものではない。変位センサ１０１により、固定スクロール保持機構１０６ｂ又は固定スクロール１を直接計測してもよく、また計測する位置が明確であれば必ずしも１２０度間隔にしなくてもよく、少なくとも３位置から計測すればよい。
【００９７】
上記実施の形態において、外筒部２０の水平方向移動量を測定するために、図３のように変位センサ１１６ａ、１１６ｂにより外筒部２０の外周を測定しているが、サブフレーム２１下の外筒部２０の内周部を測定してもかまわない。
【００９８】
上記実施の形態において、外筒部２０の傾きを測定するために、図３のように、変位センサ１１６ａと変位センサ１１６ｂを、上下に一対ずつ配置したが、サブフレーム２１の下面を測定するようにしても良い。
【００９９】
上記実施の形態において、変位センサ１０１、１０２、１１６ａ、１１６ｂあるいは１１６ｃ、１１６ｄは、接触式の変位センサを図示しているが、例えば渦電流式変位センサ等の非接触式の変位センサを用いてもよい。非接触式の変位センサの場合、接触により生じる押付力等の力が測定部分の動きを妨げることがないため、接触式変位センサに比べて精度よく変位を測定することができる。
【０１００】
また、上記実施の形態では、図１及び図２に示すように、ガイドフレーム１５の中にコンプライアントフレーム３を有するタイプのスクロール流体機械を組み立てる場合について説明したが、本発明はコンプライアントフレーム３のないタイプのスクロール流体機械を含め他のタイプのスクロール流体機械にも適用できる。例えば、コンプライアントフレーム３がガイドフレーム１５と一体となり回転軸受を内在したフレームを有するスクロール流体機械にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明の実施の形態に適用されるスクロール流体機械の例を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１の被組立体であるスクロール流体機械を示す側面断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるスクロール流体機械の位置決め装置の全体構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１による変位センサの配置例を示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるＸＹテーブル、フロートブロック、半径方向押付機構、固定スクロール調心機構を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１によるＸＹテーブル、フロートブロック、半径方向押付機構、固定スクロール調心機構を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１によるスクロール流体機械の位置決め及び組み立て方法を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１による固定スクロールの振れ回り運動を説明するための図である。
【図９】この発明の実施の形態２によるスクロール流体機械の位置決め及び組み立て方法を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態２による固定スクロールの振れ回り運動を説明するための図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による、両ラップ部の接触する位置での固定するクロールの揺動動作を説明するための図（ａ）及び揺動軌跡を示す図（ｂ）である。
【図１２】この発明の実施の形態３によるスクロール流体機械の位置決め装置の全体構成を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態４によるスクロール流体機械の位置決め装置の回転力伝達手段としてのカップリングの構成を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態４によるスクロール流体機械の位置決め装置の回転力伝達手段としてのカップリングを説明するための図である。
【図１５】この発明の実施の形態５による、安定な揺動軌跡が得られた場合の変位センサの周期及び振幅を表す図である。
【図１６】この発明の実施の形態５による、不安定な揺動軌跡が得られた場合の変位センサの周期及び振幅を表す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 固定スクロール、１ａ 台板、１ｂ ラップ部、２ 揺動スクロール、
２ａ 台板、２ｂ ラップ部、２ｃ 揺動軸受、２ｄ スラスト面、
２ｅ オルダム案内溝、２ｆ ボス部、３ コンプライアントフレーム、
３ｂ オルダム案内溝、３ｃ 回転軸受、４ 回転軸、４ａ 偏心軸、
９ オルダム継手、１０ ケーシング、１５ ガイドフレーム、１８ ステータ、
１９ ロータ、２０ 外筒部、２１ サブフレーム、
１００ 垂直方向加圧機構シリンダ、１０１ 垂直方向変位センサ、
１０２ 水平方向変位センサ、１０３ 吊り下げ保持機構、１０４ ＸＹテーブル、
１０５ａ アクチュエータ、１０５ｂ 背圧機構、１０６ 固定スクロール保持機構、
１０７ 回転テーブル、１０８ ワーク保持機構、１０９ カップリング、
１１０ 回転軸用モータ、１１１ 垂直方向加圧機構、１１２ ボルト締結機構、
１１３ フロートブロック、１１４ａ 半径方向押付解除シリンダ、
１１４ｂ 半径方向押付機構、１１５ ギア、１１６ａ 上部外筒部変位センサ、
１１６ｂ 下部外筒部変位センサ、１１６ｃ 上部フレーム変位センサ、
１１６ｄ 下部フレーム変位センサ、１１７ 半径方向押付機構用モータ、
１１８ カップリング昇降機構、１１９ 架台、１２０ コンピュータ、
１２１ オルダム型カップリング、１２２ カップリング爪。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば冷凍装置、空気調和装置、真空ポンプ等に使用するスクロール流体機械の位置決め方法およびその装置、並びにスクロール流体機械の組み立て方法およびその装置に関し、さらに詳しくは、固定スクロールを揺動スクロールと組み合わせてフレームに固定する際の固定スクロールの位置決めに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクロール流体機械の組立工程の１つである固定スクロールを調心位置決めする工程として、以下の方法があった。すなわち、ガイドフレームにコンプライアントフレームを組み付け、コンプライアントフレームの有する回転軸受に回転軸を挿入し、コンプライアントフレームのオルダム案内溝にオルダム継手を係合させ、回転軸の偏心軸を揺動スクロールの揺動軸受に挿入して、揺動スクロールを組付ける。その後、オルダム継手を介して固定スクロールを組付け、ボルトで固定する。固定スクロールの位置決めは、ガイドフレームおよび固定スクロールに設けられた基準のリーマ穴にリーマピンを挿入することにより行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来、リーマピンを利用しないスクロール流体機械の位置決め方法として、以下の方法があった。すなわち、（ａ）渦巻き状のラップ部を有する揺動スクロールを揺動可能に支持すると同時に上記揺動スクロールを駆動する回転軸をその半径方向に支持するように上記揺動スクロール及び回転軸をフレームに組み込み、かつ渦巻き状のラップ部を有する固定スクロールをそのラップ部が上記揺動スクロールのラップ部と組み合わさりしかも上記フレームに対し移動可能な状態で配置し、上記フレームを保持する工程、（ｂ）上記回転軸を傾けるモーメントを付加しながら上記回転軸を回転させる工程、（ｃ）上記回転軸の回転時に上記固定スクロールを上記フレームに対して所定の圧力で加圧する工程、（ｄ）上記回転軸回転時に生じる上記固定スクロールの変位を少なくとも２方向から計測する工程、（ｅ）上記（ｄ）工程にもとづき各方向からの上記固定スクロールの変位から上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、（ｆ）上記（ｅ）工程により上記固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、上記（ｄ）工程により計測された変位に基づき上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を求める工程なる（ａ）〜（ｆ）の工程を備えたものであった（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２８７５７３号
【特許文献２】特開２００１−２２１１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スクロール流体機械において、固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部の側面隙間が全周均一にならないと、両ラップ部により形成される圧縮室の気密性が悪くなり、圧縮機の性能及び信頼性が低下する。
【０００６】
しかしながら、特許文献１のようなリーマピンを用いた従来の組立方法を用いると、固定スクロールおよび揺動スクロールの両ラップ部の加工誤差や、両ラップ部の渦巻中心とリーマ穴の加工精度等により、固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部の側面隙間が全周均一にならない。
【０００７】
また、リーマ穴を設けるための加工費やリーマピンの材料費等がコストの増加につながる。
【０００８】
上記特許文献１の上記問題点を解決するために特許文献２が提案されたが、特許文献２では下記の問題が生じる。すなわち、回転軸受を内在するフレーム（ガイドフレーム、コンプライアントフレームが有ればコンプライアントフレームも含む）及び副軸受を内在するサブフレームがスクロール流体機械の外筒部に予め固定されており、フレームにオルダムリングを配置し，オルダムリングを介して固定スクロールと揺動スクロールとを噛み合わせた被組立体に対しては、特許文献２の上記（ｂ）の工程において、回転軸を回転軸受及び副軸受に対して必ずしも十分かつ安定に傾けることができない。そのため、ここで求めた固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部の側面隙間が全周均一になる位置は、必ずしも圧縮機運転時の固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部の側面隙間が全周均一になる位置とは限らない。
【０００９】
この発明は上記のような従来の課題を解消するためになされたものであり、固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、また、回転軸受を内在するフレーム及び副軸受を内在するサブフレームがスクロール流体機械の外筒部に予め固定されている状態においても、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に位置決めすることができるスクロール流体機械の位置決め方法およびその装置、並びにスクロール流体機械の組立方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るスクロール流体機械の位置決め方法は、
（ａ）回転軸受を内在するフレームが外筒部に固定され、回転軸受に回転軸が挿入され、サブフレームの副軸受に回転軸の副軸部分が挿入され、サブフレームが外筒部に固定され、回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて揺動スクロールがフレームに組み込まれ、オルダム継手を介して固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように固定スクロールが組み付けられ、フレームに対して固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の外筒部を保持する工程、
（ｂ）固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する工程、
（ｃ）固定スクロールに対して水平方向の押し付け力を作用させ、固定スクロールを介して回転軸を回転軸の偏心軸設置方向と逆方向に傾ける工程、
（ｄ）回転軸を回転させるとともに、回転軸の回転位相と同期して固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を変化させる工程、
（ｅ）固定スクロールの変位から固定スクロールの揺動軌跡を測定する工程、
（ｆ）固定スクロールをフレームに対して段階的に加圧する工程、
（ｇ）（ｅ）における固定スクロールの揺動軌跡の測定値と、（ｆ）における加圧力とから、固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、
（ｈ）固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、固定スクロールのフレームに対する固定位置を求める工程、とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係るスクロール流体機械の位置決め方法は、
（ａ）フレームの回転軸受に回転軸が挿入され、回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて揺動スクロールがフレームに組み込まれ、オルダム継手を介して固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように固定スクロールが組み付けられ、フレームに対して固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体のフレームを保持する工程、
（ｂ）固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する工程、
（ｃ）固定スクロールに対して水平方向の押し付け力を作用させ、固定スクロールを介して回転軸を回転軸の偏心軸設置方向と逆方向に傾ける工程、
（ｄ）回転軸を回転させるとともに、回転軸の回転位相と同期して固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を変化させる工程、
（ｅ）固定スクロールの変位から固定スクロールの揺動軌跡を測定する工程、
（ｆ）固定スクロールをフレームに対して段階的に加圧する工程、
（ｇ）（ｅ）における固定スクロールの揺動軌跡の測定値と、（ｆ）における加圧力とから、固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、
（ｈ）固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、固定スクロールのフレームに対する固定位置を求める工程、とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係るスクロール流体機械の位置決め装置は、
回転軸受を内在するフレームが外筒部に固定され、回転軸受に回転軸が挿入され、サブフレームの副軸受に回転軸の副軸部分が挿入され、サブフレームが外筒部に固定され、回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて上記揺動スクロールが上記フレームに組み込まれ、オルダム継手を介して上記固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように上記固定スクロールが組み付けられ、上記フレームに対して上記固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の上記外筒部を保持するワーク保持機構、
固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する固定スクロール保持機構、
回転軸を回転させる回転軸用モータ、
固定スクロール保持機構に対して水平方向の押し付け力を作用させる半径方向押付機構、
半径方向押付機構を回転軸の回転位相と同期して回転させる半径方向押付機構用モータ、
固定保持機構を介して、固定スクロールをフレームに対して加圧する垂直加圧機構、
固定スクロール保持機構の水平方向の変位を少なくとも２方向から計測する変位センサ、
変位センサの計測値から、固定スクロールの揺動軌跡を計算する演算部、
垂直方向の加圧力のデータと、固定スクロールの揺動軌跡から、固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する演算部、
固定スクロールの安定な揺動軌跡から、固定スクロールのフレームに対する固定位置を計算する演算部、とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係るスクロール流体機械の位置決め装置は、
フレームの回転軸受に回転軸が挿入され、回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて揺動スクロールがフレームに組み込まれ、オルダム継手を介して固定スクロールのラップ部と揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように固定スクロールが組み付けられ、フレームに対して固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体のフレームを保持するワーク保持機構、
固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する固定スクロール保持機構、
回転軸を回転させる回転軸用モータ、
固定スクロール保持機構に対して水平方向の押し付け力を作用させる半径方向押付機構、
半径方向押付機構を回転軸の回転位相と同期して回転させる半径方向押付機構用モータ、
固定保持機構を介して、固定スクロールをフレームに対して加圧する垂直加圧機構、
固定スクロール保持機構の水平方向の変位を少なくとも２方向から計測する変位センサ、
変位センサの計測値から、固定スクロールの揺動軌跡を計算する演算部、
垂直方向の加圧力のデータと、固定スクロールの揺動軌跡から、固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する演算部、
固定スクロールの安定な揺動軌跡から、固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を計算する演算部、とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、固定スクロールおよび揺動スクロールのラップ部等の加工精度に影響されず、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロールを自動的にかつ高精度に位置決めし、スクロール流体機械を組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００１６】
実施の形態１．
図１はこの発明に適用されるスクロール流体機械の例を示す断面図である。まず、図１に基づいてスクロール流体機械の構造について説明する。
【００１７】
図１において、固定スクロール１は、台板１ａと、台板１ａの一方の面（図１において下側）に形成された渦巻状のラップ部１ｂを備える。固定スクロール１の台板１ａの外周部はボルト（図示せず）によってガイドフレーム１５に締結されている。
【００１８】
揺動スクロール２は、台板２ａと、台板２ａの一方の面（図１において上側）に形成され、固定スクロール１のラップ部１ｂと実質的に同一形状の渦巻状のラップ部２ｂを備える。台板２ａのラップ部２ｂと反対側の面（図１において下側）には、その中心部に中空円筒形状のボス部２ｆが形成されており、そのボス部２ｆの内側面には揺動軸受２ｃが形成されている。また、ボス部２ｆと同じ側の面の外周部には、コンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｄが形成されている。
【００１９】
揺動スクロール２の台板２ａの外周部には、２個１対のオルダム案内溝２ｅがほぼ一直線上に形成されており、このオルダム案内溝２ｅにはオルダムリング９の２個１対の揺動側爪９ａが半径方向に往復摺動自在に係合されている。一方、コンプライアントフレーム３にも、揺動スクロール２のオルダム案内溝２ｅとほぼ９０度の回転方向位相差を持つ２個１対のオルダム案内溝３ｂがほぼ一直線上に形成されており、このオルダム案内溝３ｂにはオルダムリング９のフレーム側爪９ｂが半径方向に往復摺動自在に係合されている。
【００２０】
コンプライアントフレーム３の中心部には、電動機によって回転駆動される回転軸４を半径方向に支持する回転軸受３ｃが形成されている。また、コンプライアントフレーム３にはリーマピン１７が圧入されるリーマ穴３ｇが形成されており、このリーマピン１７はガイドフレーム１５に形成されたキー溝１５ｅに係合されており、これによってコンプライアントフレーム３とガイドフレーム１５との回転方向の位相が管理されている。すなわち、コンプライアントフレーム３は、ガイドフレーム１５に対して回転方向の移動が拘束される。
【００２１】
ガイドフレーム１５の外周面は密閉容器（ケーシング）１０に固定されており、密閉容器１０の内部空間は低圧室１０ｃと高圧室１０ｄとに分離されている。ガイドフレーム１５の内側面には、同軸度が管理された２つの円筒面すなわち上嵌合円筒面１５ａと下嵌合円筒面１５ｂとが形成されている。そして、上嵌合円筒面１５ａと下嵌合円筒面１５ｂは、コンプライアントフレーム３の外周面に同軸度が管理されて形成された２つの円筒面すなわち上嵌合円筒面３ｄと下嵌合円筒面３ｅと係合されている。ガイドフレーム１５の内側面には、シール材を収納するシール溝が２ヶ所に形成されており、それらのシール溝に上シール材１６ａおよび下シール材１６ｂが固着されている。そして、これら２つのシール材１６ａ、１６ｂと、ガイドフレーム１５の内側面及びコンプライアントフレーム３の外側面とによって形成された密閉空間、すなわち高圧空間１５ｃは、ガイドフレーム１５に形成された高圧導入孔１５ｄを介して高圧室１０ｄと連通している。
【００２２】
回転軸４の揺動スクロール２側には、回転軸４の軸線方向と実質的に平行な平面部を有する偏心軸４ａが形成されており、この偏心軸４ａの平面部とスライダー５の内側面に形成された平面部とが往復摺動可能に係合されている。なお、スライダー５は無い場合もある。吸入管１０ａは圧縮される前の低圧ガスを低圧室１０ｃに導くものであり、吐出管１０ｂは圧縮された後の高圧ガスを高圧室１０ｄから密閉容器１０の外に排出するものである。
【００２３】
次に、図１のスクロール流体機械の定常運転時の動作について簡単に説明する。電動機によって発生した駆動トルクは、回転軸４を介して、スライダー５へと伝達される。スライダー５に伝達された駆動トルクは、揺動軸受２ｃを介して揺動スクロール２を駆動する。この時、揺動スクロール２は、オルダムリング９によってコンプライアントフレーム３に対しての自転及び固定スクロール１に対しての自転が拘束されるので、固定スクロール１に対して揺動運動を行う。そして、吸入管１０ａから低圧ガスは、密閉容器１０内の低圧室１０ｃに開放された後に、固定スクロール１の渦巻状のラップ部１ｂと揺動スクロール２の渦巻状のラップ部２ｂとが噛み合って形成される一対の三日月状の圧縮室に取り込まれ、この三日月状の圧縮室が相似的に容積を減少していくことで圧縮される。さらに圧縮された高圧ガスは、固定スクロール１の吐出口１ｅから密閉容器１０内の高圧室１０ｄに開放され、その後、吐出管１０ｂから密閉容器１０外へ排出される。
【００２４】
図２はこの発明の実施の形態１の被組立体であるスクロール流体機械を示す側面断面図であり、スクロール流体機械の主要部を外筒部に組み付けた状態を示す。
【００２５】
図２において、図１と同符号の構成部分は図１の構成部分と同様の内容を表している。すなわち、固定スクロール１の台板１ａの一方の面（図２において下側）に渦巻き状のラップ部１ｂを有し、揺動スクロール２の台板２ａの一方の面（図２において上側）には固定スクロール１のラップ部１ｂと実質的に同一形状の渦巻状のラップ部２ｂが形成されている。また、台板２ａのラップ部２ｂと反対側の面（図２において下側）の中心部には中空円筒形状のボス部２ｆが形成されており、そのボス部２ｆの内側面には揺動軸受２ｃが形成されている。コンプライアントフレーム３の中心部には、電動機によって回転駆動される回転軸４を半径方向に支持する回転軸受３ｃが形成されている。固定スクロール１とガイドフレーム１５はボルト２６により固定される。外筒部２０である円筒シェルには、その内周にステータ１８が固定されており、このステータ１８は回転軸４の外周に固定されたロータ１９と対向した位置に配置される。サブフレーム２１には、回転軸４の下側外周に位置する副軸４ｂが嵌挿されている副軸受２１ａを有している。そして、ガイドフレーム１５及びサブフレーム２１は、溶接部２４及び２５により外筒部２０の内周に固定されている。なお、図２において、オルダム継手機構について図示省略している。
【００２６】
この発明の実施の形態１によるスクロール流体機械の位置決め方法及び位置決め装置は、図２に示される、固定スクロール１を、外筒部２０に固定されたガイドフレーム１５に対して位置決め・固定する工程に適用するものである。
【００２７】
この発明の実施の形態１によるスクロール流体機械の位置決め装置の構成を、図３〜図８に基づいて説明する。
【００２８】
図３に示すように、位置決め装置の架台１１９には、それぞれ水平方向の基準面を有する、第１ベース２１０、第２ベース２２０、第３ベース２３０及び下部ベース２４０が取り付けられている。第３ベース２３０には、スクロール流体機械の外筒部２０を位置決め装置本体に固定保持するワーク保持機構１０８を備えている。第３ベース２３０と下部ベース２４０の間には、シリンダ１１８により垂直方向に移動可能な昇降台２５０が設けられ、昇降台２５０には回転軸４を回転させるための回転軸用モータ１１０が設置されている。カップリング１０９はモータ１１０の回転力を回転軸４に伝達する回転力伝達手段である。昇降台２５０をシリンダ１１８により上下動させて、回転軸４とカップリング１０９の連結の着脱を行う。
【００２９】
固定スクロール保持機構１０６ｂは固定スクロール１を保持するための機構である。計測体１０６ａは後述する変位センサ１０１及び１０２の計測対象となる。固定スクロール保持機構１０６ｂ及び計測体１０６ａは、それぞれ剛性体で構成され、ボルト等（図示せず）により固定されている。
【００３０】
半径方向押付機構１１４ｂは、圧縮ばね１１４ｃを介して、固定スクロール１のラップ部１ｂを揺動スクロール２のラップ部２ｂに半径方向に押し付けるための機構である。シリンダ１１４ａは、半径方向押付機構１１４ｂの半径方向押付力を解除するためのものである。
【００３１】
フロートブロック１１３は半径方向押付機構１１４ｂの押付力を受ける剛性体であり、計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂと一体となっている。フロートブロック１１３、計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂは、剛性体でかつ一体に構成されているので、計測体１０６ａを変位センサ１０１及び１０２により測定することにより、固定スクロール１の傾きや水平方向変位を測定することができる。
【００３２】
吊り下げ支持機構１０３は、架台の第２ベース２２０に支持ばね１０３ａを介して取り付けられ、固定スクロール保持機構１０６ｂを垂直方向に移動可能なように吊り下げ支持している。ＸＹテーブル１０４は、吊り下げ支持機構１０３とフロートブロック１１３の間に取り付けられ、フロートブロック１１３、つまり固定スクロール保持機構１０６ｂの水平移動（Ｘ−Ｙ方向）を可能とする。
【００３３】
図５（ａ）及び図６（ａ）は図３のＸ−Ｘ平面、図５（ｂ）及び図６（ｂ）は図３のＹ−Ｙ平面を示めし、図５（ａ）及び（ｂ）は半径方向押付機構１１４ｂの押付力が作用していない状態、図６（ａ）及び（ｂ）は半径方向押付機構１１４ｂの押付力が作用している状態を表している。
【００３４】
図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、ＸＹテーブル１０４と吊り下げ支持機構１０３を介して、フロートブロック１１３は自転せず、架台１１９に対して、水平及び垂直方向に移動することが可能となる。
【００３５】
ここで、半径方向押付機構１１４ｂの押付力及び支持バネ１０３ａの支持力は、回転軸４を回転軸受３ｃおよび副軸受２１ａに対して十分傾けることができるような力を発生できるように予め調整されている。
【００３６】
半径方向押付機構用モータ１１７は、架台の第３ベース２３０上に回転可能に支持された回転テーブル１０７をギア１１５を介して回転させるためのモータである。このモータ１１７は回転軸用モータ１１０と同期して回転し、回転テーブル１０７に固定された半径方向押付機構１１４ｂの押付方向を回転軸用モータ１１０と同期して変化させることができる。
【００３７】
変位センサ１０１は、架台の第２ベース２２０に設置され、固定スクロール１が保持された固定スクロール保持機構１０６ｂの垂直方向の変位を計測する。この測定値を用いて固定スクロール保持機構１０６ｂの傾きを計算することができる。
【００３８】
変位センサ１０２は、同じく架台の第２ベース２２０に設置され、固定スクロール１が保持された固定スクロール保持機構１０６ｂの水平方向変位を計測する。
【００３９】
変位センサ１０１及び１０２は、計測体１０６ａに対して、図４に示すように配置されている。すなわち、変位センサ１０１は少なくとも３位置にて垂直変位を計測するように配置されている。変位センサ１０２は、少なくとも２位置にて水平方向変位を計測するように配置されている。
【００４０】
これらのセンサ１０１、１０２は、計測中に固定スクロール１がガイドフレーム１５に対して傾いてしまった場合でも、固定スクロール１のラップ部１ｂ側面と揺動スクロール２のラップ部２ｂ側面との接触点での変位の計算を可能とする。
【００４１】
変位センサ１１６ａ、１１６ｂは外筒部２０の水平方向変位及び傾きを計測する手段である。これらのセンサ１１６ａ、１１６ｂは、計測中に外筒部２０が何らかの原因で動いてしまった場合でも、固定スクロール１の外筒部２０に対する位置を測定することができる。
【００４２】
本実施の形態では、図４に示すように、変位センサ１０２は直交する２方向の変位を計測するように配置されている。変位センサ１１６ａ、１１６ｂについても直交する２方向の変位を計測するように配置されている。
【００４３】
垂直方向加圧機構１１１は、架台の第１ベース２１０に設置され、計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂを介して、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して所定の圧力で加圧する手段である。シリンダ１００は垂直方向加圧機構１１を動作させるための駆動源である。
【００４４】
アクチュエータ１０５ａ及び背圧機構１０５ｂは、それぞれ固定スクロール１を調心する際に用いるためのもので、本実施の形態では図５及び図６に示すようにＸ、Ｙ方向に１対ずつ設けられている。
【００４５】
ボルト締結機構１１２は固定スクロール１をガイドフレーム１５に固定する固定スクロール固定機構である。
【００４６】
コンピュータ１２０は、変位センサ１０１、１０２、１１６ａ、１１６ｂにより計測されたデータ、半径方向押付機構１１４ｂの押付力、垂直方向加圧機構１１１の垂直方向加圧力、回転軸用モータ１１０の回転速度、半径方向押付機構用モータ１１７の回転速度等のデータを取り入れ、これらの押付力、加圧力及び回転速度を制御するコントローラを備えている。また、コンピュータ１２０は、変位センサ１０１、１０２により計測されるデータから固定スクロール１の変位を計算し固定スクロール１の揺動軌跡の安定性を判定する判定手段と、この判定手段により固定スクロール１の揺動軌跡が安定であると判定された場合、固定スクロール保持機構１０６ｂの位置変位に基づき固定スクロール１のガイドフレーム１５に対する固定位置を求める固定位置算出手段を備えている。
【００４７】
次に、本実施の形態の動作について説明する。まず、図２に示す被組立体は下記のように組み立てられる。すなわち、ガイドフレーム１５およびステータ１８が外筒部２０に固定されており、コンプライアントフレーム３を上記固定されたガイドフレーム１５に組み込む。次に、コンプライアントフレーム３の回転軸受３ｃに回転軸４を挿入した後、ロータ１９を回転軸４に固定する。そして、回転軸４の下側に位置する副軸４ｂをサブフレーム２１の副軸受２１ａに挿入した後、サブフレーム１０を外筒部２０に固定する。揺動スクロール２の揺動軸受２ｃを回転軸４の偏心軸４ａに挿入し、オルダム継手（図示せず）を介して固定スクロール１をそのラップ部１ｂが揺動スクロール２のラップ部２ｂと組み合わさるように組み付ける。そして、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して自由に動く程度にボルト２６で仮固定する。
【００４８】
次に、本実施の形態によるスクロール流体機械の位置決め及び組み立て方法を、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００４９】
ステップ１（ＳＴ１）において、図２に示す被組立体の外筒部２０を、図３に示すように、ワーク保持機構１０８により位置決め装置の架台１１９に保持する。
【００５０】
ステップ２（ＳＴ２）において、仮固定していた固定スクロール１を固定スクロール保持機構１０６ｂにより保持する。
【００５１】
ステップ３（ＳＴ３）において、シリンダ１１８により昇降台２５０を上昇させて、回転軸４とカップリング１０９を連結する。
【００５２】
ステップ４（ＳＴ４）において、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、半径方向の押付を解除するシリンダ１１４ａを後退させ、半径方向押付機構１１４ｂによりフロートブロック１１３に対して半径方向の押付力（図示矢印）を負荷する。このとき、フロートブロック１１３は、図６（ａ）に示すように、ＸＹテーブル１０４によってＸＹ平面を矢印方向に移動する。そして、フロートブロック１１３に固定された計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂも同様に水平方向に移動し、固定スクロール１も水平方向に移動する。さらに、固定スクロール１のラップ部１ｂの側面が揺動スクロール２のラップ部２ｂの側面を押し付けるので、回転軸４が垂直方向から所定角度傾くことになる。この場合、半径方向押付機構１１４ｂによるフロートブロック１１３の半径方向の押付方向は、回転軸４の偏心軸４ａ設置方向と逆になるように設定する。そして、回転軸用モータ１１０と半径方向押付機構用モータ１１７とを同期して回転させる。
【００５３】
ステップ５（ＳＴ５）において、垂直方向加圧機構１１１により、計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂを介して、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して段階的に加圧する。
【００５４】
ステップ６（ＳＴ６）において、変位センサ１０２により固定スクロール保持機構１０６ｂの水平方向移動の限界、つまり固定スクロール１の水平方向移動の限界を全周に渡って測定して、揺動軌跡を計測する。
【００５５】
ステップ７（ＳＴ７）において、固定スクロール１の揺動軌跡の安定性を判定する。このとき、固定スクロール１の垂直方向の加圧力のデータ、回転軸用モータ１１０の速度、及び、変位センサ１０２により計測される固定スクロール１の運動の様子をコンピュータ１２０に取り入れ、固定スクロール１の揺動軌跡の安定性を判定する。
【００５６】
ここで、安定性を有する固定スクロール１の揺動運動軌跡とは、回転軸４の回転によって生じる圧縮反力や、固定スクロール１のオルダム案内溝とオルダム継手間の摩擦等による外乱力の影響が少ない場合に観測される安定した軌跡を意味し、歪みの少ない円軌跡となる。円軌跡である場合、両ラップ部の側面が全回転位相にわたって接触を保った状態で固定スクロール１が振れ回り運動をしており、その中心は目標とするスクロール流体機械の調心位置に等しい。
【００５７】
また、適切な軌跡を迅速に得るために、以下の式（１）を満たすように、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して作用させる垂直方向の加圧力、回転軸用モータ１１０の回転速度、半径方向押付機構用モータ１１７の回転速度（回転軸用モータと同期している）を制御してもよい。
【００５８】
Ｆ0≪Ｆｆ≦Ｆｓ・・・（１）
【００５９】
ここで、図８に示すように、Ｆ0は圧縮反力や摩擦等による外乱の力、Ｆfは固定スクロール１とガイドフレーム１５の接触する面に生じる摩擦力、Ｆsは揺動スクロール２のラップ部２ｂ側面の固定スクロール１のラップ部１ｂ側面に対する押付力とする。圧縮反力は、回転軸４の回転速度ωに応じて変化する力で、一般に回転速度が速いほど大きい。
【００６０】
このように、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して加圧する加圧力、回転軸用モータ１１０の回転速度、固定スクロール１に対する水平方向の押し付け力の位相を制御することにより、固定スクロール１とガイドフレーム１５間に生じる摩擦力や、圧縮反力を調節することができるため、より適切な固定スクロール１の揺動軌跡を得ることができる。
【００６１】
ステップ８（ＳＴ８）において、前記ステップ７で固定スクロール１の揺動軌跡が安定であると判定された場合、すなわち、計測して得られた固定スクロール１の揺動が円軌跡であるのを確認した場合、この軌跡の中心の位置を求めて固定スクロール１のガイドフレーム１５に対する調心位置（固定位置）として記憶する。
【００６２】
ステップ９（ＳＴ９）において、回転軸用モータ１１０及び半径方向押付機構用モータ１１７の回転を停止し、固定スクロール１の揺動を停止させる。そして、図５に示すように、半径方向押付解除シリンダ１１４ａを前進させ、半径方向の押付機構１１４ｂを退避させる。
【００６３】
ステップ１０（ＳＴ１０）において、固定スクロール１に対する垂直方向加圧力を調整しながら、アクチュエータ１０５ａ及び背圧機構１０５ｂを用いて、固定スクロール１を先ほど求めたガイドフレーム１５に対する固定位置に調心する。
【００６４】
ステップ１１（ＳＴ１１）において、ボルト締結機構１１２により固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して固定する。
【００６５】
ここで、ステップ６において適切な揺動軌跡を得られた場合の固定スクロール１の揺動軌跡中心の位置について説明する。図８は、位相が０度あるいは１８０度（１８０度の場合は回転軸の傾きが図８の反対側になる）の時に両ラップ部が噛み合っている状態を示す断面図である。図８に示すように、半径方向の押付力により、回転軸４が回転軸４の偏心軸４ａ設置方向と逆方向に傾きながら両ラップ部の側面が全回転位相にわたって接触を保った状態で固定スクロール１が振れ回り運動をする。黒の点が接触部である。固定スクロール１の揺動軌跡の中心位置は、固定スクロール１の外筒部２０に対する位置を測定することで求めることができる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態によれば、固定スクロール１および揺動スクロール２のラップ部１ｂ、２ｂ等の加工精度に影響されず、両ラップ部１ｂ、２ｂを噛み合わせた状態から固定スクロール１を自動的にかつ高精度に位置決めし、スクロール流体機械を組み立てることができる。
【００６７】
また、回転軸受３ｃを内在するフレーム３，１５及び副軸受４ｂを内在するサブフレーム２１がスクロール流体機械の外筒部２０に予め固定されている状態においても、両ラップ部を噛み合わせた状態から固定スクロール１を自動的にかつ高精度に位置決めすることができる。
【００６８】
実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２によるスクロール流体機械の位置決め及び組み立て方法を示すフローチャートである。なお、被組立体であるスクロール流体機械及びスクロール流体機械の位置決め装置は、実施の形態１で説明したもの（図２、図３）と同様の構成である。
【００６９】
以下、図９のフローチャートに従って実施の形態２のスクロール流体機械の位置決めおよび組み立て方法について説明する。
【００７０】
ステップ１０１（ＳＴ１０１）において、図２に示す被組立体の外筒部２０を、図３に示すように、ワーク保持機構１０８により位置決め装置の架台１１９に保持する。
【００７１】
ステップ１０２（ＳＴ１０２）において、仮固定していた固定スクロール１を固定スクロール保持機構１０６ｂにより保持する。
【００７２】
ステップ１０３（ＳＴ１０３）において、シリンダ１１８により昇降台２５０を上昇させて、回転軸４とカップリング１０９を連結する。
【００７３】
ステップ１０４（ＳＴ１０４）において、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、半径方向の押付を解除するシリンダ１１４ａを後退させ、半径方向押付機構１１４ｂによりフロートブロック１１３に対して半径方向の押付力（図示矢印）を負荷する。このとき、フロートブロック１１３は、図６（ａ）に示すように、ＸＹテーブル１０４によってＸＹ平面を矢印方向に移動する。その結果、フロートブロック１１３に固定された計測体１０６ａ及び固定スクロール保持機構１０６ｂも同様に水平方向に移動し、固定スクロール１も水平方向に移動するので、回転軸４が垂直方向から所定角度傾くことになる。図１０は回転軸４等の部材の傾きを示した模式図である。このとき、半径方向押付機構１１４ｂによるフロートブロック１１３の半径方向の押付方向は、回転軸４の偏心軸４ａ設置方向と逆になるように設定する。そして、回転軸用モータ１１０と半径方向押付機構用モータ１１７とを同期して回転させる。
【００７４】
ステップ１０５（ＳＴ１０５）において、図１１（ａ）に示すように、変位センサ１０１及び１０２により、固定スクロール保持機構１０６ｂに固定された計測体１０６ａの傾き及び水平移動量、すなわち固定スクロール１の傾きＴｓ（ベクトル量）及び水平移動量Ｅｓ（ベクトル量）を全周に渡って測定する。
【００７５】
ここで、図１０のように、両ラップ部が接触する位置（固定スクロールラップ底面位置）での固定スクロール１の揺動軌跡Ｅｓ２は以下の式（２）で計算される。
【００７６】
Ｅｓ２＝Ｅｓ＋Ｈ×Ｔｓ・・・（２）
【００７７】
図１０に示すように、Ｅｓ２は求めるラップ部接触位置での水平移動量、Ｈは変位センサ１０２からラップ部接触位置までの垂直距離である。ここで、本実施の形態では、固定スクロール１の揺動時に、固定スクロール１とガイドフレーム１５の間には十分な隙間が存在するようにフロートブロック１０３の支持バネのバネ力を予め調整しておく。
【００７８】
ステップ１０６（ＳＴ１０６）において、上記揺動軌跡Ｅｓ２が適切であると判定された場合、すなわち図１１（ｂ）のように歪みのない円軌跡が得られた場合、当該揺動軌跡Ｅｓ２より固定スクロール１のガイドフレーム１５に対する固定位置を算出する。
【００７９】
ステップ１０７（ＳＴ１０７）において、回転軸用モータ１１０及び半径方向押付機構用モータ１１７の回転を停止し、固定スクロール１の揺動を停止させる。そして、半径方向押付解除シリンダ１１４ａを前進させ、半径方向の押付機構１１４ｂを退避させる。
【００８０】
ステップ１０８（ＳＴ１０８）において、固定スクロール１に対する垂直方向加圧力を調整しながら、アクチュエータ１０５ａ及び背圧機構１０５ｂを用いて、固定スクロール１を先ほど求めたガイドフレーム１５に対する固定位置に調心する。
【００８１】
ステップ１０９（ＳＴ１０９）において、ボルト締結機構１１２により固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して固定する。
【００８２】
以上のように、本実施の形態によれば、固定スクロール１とガイドフレーム１５の間には十分な隙間が存在するため、回転軸４の回転によって生じる圧縮反力や、固定スクロール１のオルダム案内溝とオルダム継手間の摩擦等による外乱力の影響がないため、実施の形態１で必要な垂直方向からの押し付け力がなくとも、半径方向の押付力及び支持バネの支持力を適切に調整しておけば、安定した揺動軌跡を得ることができる。
【００８３】
また、一般に回転軸４の回転速度ωの増加に伴って増加する圧縮反力の影響がないため、回転軸４等の内在する部材の傾きによる影響がなく、機構が追従する速さまで回転速度をあげることができ、計測時間を少なくできるという効果を有する。
【００８４】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３によるスクロール流体機械の位置決めおよび組み立て方法について説明する。本実施の形態の位置決め装置の構成を図１２に示す。
【００８５】
ここで、本実施の形態に使用される被組立体は、上記実施の形態１及び２で説明した被組立体に比べて、サブフレーム２１およびガイドフレーム１５が、外筒部２０に対して固定されておらず、回転軸４にロータ１９が固定されていない。すなわち、本実施の形態の被組立体は、コンプライアントフレーム３をガイドフレーム１５に組み込み、コンプライアントフレーム３の有する回転軸受に回転軸４を挿入した後、揺動スクロール２の偏心軸受を回転軸４の偏心軸４ａに挿入し、オルダム継手（図示せず）を介して固定スクロール１をそのラップ部１ｂが揺動スクロール２のラップ部２ｂと組み合わさるように組み付け、ガイドフレーム１５に対して固定スクロール１が自由に動く程度にボルト２６で仮組みされている。そして、本実施の形態による位置決め方法は、上記の被組立体を対象としており、固定スクロール１をガイドフレーム１５に対して固定する工程に適用するものである。
【００８６】
本実施の形態の位置決め装置は、図１２に示すように、上記実施の形態１及び２で説明した位置決め装置と比べて、下記の点を除いて同様に構成されている。
（１）上部フレーム変位センサ１１６ｃ、下部フレーム変位センサ１１６ｄは、垂直方向の上下２位置で、フレーム１５を少なくとも２方向から測定していること。
（２）ワーク保持機構１０８は、ガイドフレーム１５を直接把持していること。
【００８７】
本実施の形態のスクロール流体機械の位置決め方法及び組立方法は、実施の形態１及び実施の形態２のフローチャートで説明したと同様の工程により実施される。
【００８８】
以上のように、本実施の形態によれば、サブフレーム２１およびガイドフレーム１５が外筒部２０に対して固定されていない被組立体に対しても、実施の形態１及び実施の形態２に示した同様の工程を実施することにより、固定スクロール１および揺動スクロール２のラップ部１ｂ、２ｂ等の加工精度に影響されず、両ラップ部１ｂ、２ｂを噛み合わせた状態から固定スクロール１を自動的にかつ高精度に位置決めし、組み立てることができる効果を有する。
【００８９】
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４によるスクロール流体機械の位置決め装置の回転力伝達手段としてのカップリングの構成を示す図である。なお、その他の構成は上記実施の形態の構成と同様であるので説明は省略する。
【００９０】
本実施の形態では、図１３に示すように、回転軸用モータ１１０と回転軸４との回転力伝達手段であるカップリングとして、オルダム型のカップリング１２１を使用する。オルダム型のカップリング１２１を用いれば、回転軸用モータ１１０のモータ軸の軸心に対する回転軸４の偏心の有無に関わらず、モータ軸に対して回転軸４の軸心を一致させようとする求心力が発生しないため、回転軸４が自由に振れ回り運動をすることができる。
【００９１】
また、図１４に示すように、回転軸４の偏心軸４ａ設置方向の回転位相を考慮して、回転軸４の軸端の溝２３とカップリング１０９の爪１２２を配設し、両者を嵌め合わせるように構成すれば、必ず回転軸４の偏心軸２２設置方向が回転軸受と当接するように構成することができる。
【００９２】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５によるスクロール流体機械の位置決め方法および組み立て方法について説明する。
【００９３】
上記実施の形態１及び２のステップ６（ＳＴ６）及びステップ１０５（ＳＴ１０５）において、固定スクロール１の揺動軌跡の安定性を判定する際に、変位センサ１０２（実施の形態２では変位センサ１０１と変位センサ１０２を用いる）より固定スクロール保持機構１０６ｂの変位を計測して固定スクロール１の軌跡を算出し、その軌跡が円軌跡であるか否かを判定していた。
【００９４】
本実施の形態では、固定スクロール１の揺動軌跡が安定して得られた場合は、図１５に示すように、変位センサ１０２による計測データの振幅や周期が一定であり、その振幅の平均値は変位センサ１０２方向の固定スクロール１の調心位置であることを利用する。すなわち、複数個の変位センサで固定スクロール１の変位を少なくとも２方向から計測し、それらの計測データの振幅および周期を観測して、固定スクロール１の揺動軌跡の安定性を判定するようにしてもよい。図１６の場合は振幅や周期が変動しており、揺動軌跡が不安定であると判定される。
【００９５】
その他の実施の形態．
上記実施の形態において、変位センサ１０２は、固定スクロール１の位置を測定するために、図４のように直交する２方向から計測体１０６ａを計測する場合について説明したが、これに限るものではない。変位センサ１０２により固定スクロール保持機構１０６ｂ又は固定スクロール１を直接計測してもよく、また、計測する方向が明確であれば必ずしも直交しなくてもよく、少なくとも２方向から計測すればよい。
【００９６】
上記実施の形態において、変位センサ１０１は、固定スクロール保持機構１０６ｂの傾きを測定するために、図４のように１２０度間隔に配置された３位置から計測体１０６ａを計測する場合を図示したが、これに限るものではない。変位センサ１０１により、固定スクロール保持機構１０６ｂ又は固定スクロール１を直接計測してもよく、また計測する位置が明確であれば必ずしも１２０度間隔にしなくてもよく、少なくとも３位置から計測すればよい。
【００９７】
上記実施の形態において、外筒部２０の水平方向移動量を測定するために、図３のように変位センサ１１６ａ、１１６ｂにより外筒部２０の外周を測定しているが、サブフレーム２１下の外筒部２０の内周部を測定してもかまわない。
【００９８】
上記実施の形態において、外筒部２０の傾きを測定するために、図３のように、変位センサ１１６ａと変位センサ１１６ｂを、上下に一対ずつ配置したが、サブフレーム２１の下面を測定するようにしても良い。
【００９９】
上記実施の形態において、変位センサ１０１、１０２、１１６ａ、１１６ｂあるいは１１６ｃ、１１６ｄは、接触式の変位センサを図示しているが、例えば渦電流式変位センサ等の非接触式の変位センサを用いてもよい。非接触式の変位センサの場合、接触により生じる押付力等の力が測定部分の動きを妨げることがないため、接触式変位センサに比べて精度よく変位を測定することができる。
【０１００】
また、上記実施の形態では、図１及び図２に示すように、ガイドフレーム１５の中にコンプライアントフレーム３を有するタイプのスクロール流体機械を組み立てる場合について説明したが、本発明はコンプライアントフレーム３のないタイプのスクロール流体機械を含め他のタイプのスクロール流体機械にも適用できる。例えば、コンプライアントフレーム３がガイドフレーム１５と一体となり回転軸受を内在したフレームを有するスクロール流体機械にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明の実施の形態に適用されるスクロール流体機械の例を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１の被組立体であるスクロール流体機械を示す側面断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるスクロール流体機械の位置決め装置の全体構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１による変位センサの配置例を示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるＸＹテーブル、フロートブロック、半径方向押付機構、固定スクロール調心機構を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１によるＸＹテーブル、フロートブロック、半径方向押付機構、固定スクロール調心機構を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１によるスクロール流体機械の位置決め及び組み立て方法を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１による固定スクロールの振れ回り運動を説明するための図である。
【図９】この発明の実施の形態２によるスクロール流体機械の位置決め及び組み立て方法を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態２による固定スクロールの振れ回り運動を説明するための図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による、両ラップ部の接触する位置での固定するクロールの揺動動作を説明するための図（ａ）及び揺動軌跡を示す図（ｂ）である。
【図１２】この発明の実施の形態３によるスクロール流体機械の位置決め装置の全体構成を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態４によるスクロール流体機械の位置決め装置の回転力伝達手段としてのカップリングの構成を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態４によるスクロール流体機械の位置決め装置の回転力伝達手段としてのカップリングを説明するための図である。
【図１５】この発明の実施の形態５による、安定な揺動軌跡が得られた場合の変位センサの周期及び振幅を表す図である。
【図１６】この発明の実施の形態５による、不安定な揺動軌跡が得られた場合の変位センサの周期及び振幅を表す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 固定スクロール、１ａ 台板、１ｂ ラップ部、２ 揺動スクロール、
２ａ 台板、２ｂ ラップ部、２ｃ 揺動軸受、２ｄ スラスト面、
２ｅ オルダム案内溝、２ｆ ボス部、３ コンプライアントフレーム、
３ｂ オルダム案内溝、３ｃ 回転軸受、４ 回転軸、４ａ 偏心軸、
９ オルダム継手、１０ ケーシング、１５ ガイドフレーム、１８ ステータ、
１９ ロータ、２０ 外筒部、２１ サブフレーム、
１００ 垂直方向加圧機構シリンダ、１０１ 垂直方向変位センサ、
１０２ 水平方向変位センサ、１０３ 吊り下げ保持機構、１０４ ＸＹテーブル、
１０５ａ アクチュエータ、１０５ｂ 背圧機構、１０６ 固定スクロール保持機構、
１０７ 回転テーブル、１０８ ワーク保持機構、１０９ カップリング、
１１０ 回転軸用モータ、１１１ 垂直方向加圧機構、１１２ ボルト締結機構、
１１３ フロートブロック、１１４ａ 半径方向押付解除シリンダ、
１１４ｂ 半径方向押付機構、１１５ ギア、１１６ａ 上部外筒部変位センサ、
１１６ｂ 下部外筒部変位センサ、１１６ｃ 上部フレーム変位センサ、
１１６ｄ 下部フレーム変位センサ、１１７ 半径方向押付機構用モータ、
１１８ カップリング昇降機構、１１９ 架台、１２０ コンピュータ、
１２１ オルダム型カップリング、１２２ カップリング爪。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクロール流体機械の位置決め方法であって、
（ａ）回転軸受を内在するフレームが外筒部に固定され、上記回転軸受に回転軸が挿入され、サブフレームの副軸受に上記回転軸の副軸部分が挿入され、上記サブフレームが上記外筒部に固定され、上記回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて上記揺動スクロールが上記フレームに組み込まれ、オルダム継手を介して上記固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように上記固定スクロールが組み付けられ、上記フレームに対して上記固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の上記外筒部を保持する工程、
（ｂ）上記固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する工程、
（ｃ）上記固定スクロールに対して水平方向の押し付け力を作用させ、上記固定スクロールを介して上記回転軸を上記回転軸の偏心軸設置方向と逆方向に傾ける工程、
（ｄ）上記回転軸を回転させるとともに、上記回転軸の回転位相と同期して上記固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を変化させる工程、
（ｅ）上記固定スクロールの変位から上記固定スクロールの揺動軌跡を測定する工程、
（ｆ）上記固定スクロールを上記フレームに対して段階的に加圧する工程、
（ｇ）（ｅ）における上記固定スクロールの揺動軌跡の測定値と、（ｆ）における加圧力とから、上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、
（ｈ）上記固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を求める工程、
とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項２】
スクロール流体機械の位置決め方法であって、
（ａ）フレームの回転軸受に回転軸が挿入され、上記回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて上記揺動スクロールが上記フレームに組み込まれ、オルダム継手を介して固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように上記固定スクロールが組み付けられ、上記フレームに対して上記固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の上記フレームを保持する工程、
（ｂ）上記固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する工程、
（ｃ）上記固定スクロールに対して水平方向の押し付け力を作用させ、上記固定スクロールを介して上記回転軸を上記回転軸の偏心軸設置方向と逆方向に傾ける工程、
（ｄ）上記回転軸を回転させるとともに、上記回転軸の回転位相と同期して上記固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を変化させる工程、
（ｅ）上記固定スクロールの変位から上記固定スクロールの揺動軌跡を測定する工程、
（ｆ）上記固定スクロールを上記フレームに対して段階的に加圧する工程、
（ｇ）（ｅ）における上記固定スクロールの揺動軌跡の測定値と、（ｆ）における加圧力とから、上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、
（ｈ）上記固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を求める工程、
とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
上記固定スクロールの揺動軌跡を求める際に、上記固定スクロールを上記フレームに対して加圧する加圧力、上記回転軸の回転速度、上記固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を制御することを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
上記（ｃ）の工程の後に、
（ｋ）上記固定スクロールと上記フレームの間に隙間を設ける工程、
（ｌ）上記回転軸を回転させるとともに、上記回転軸の回転位相と同期して上記固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を変化させる工程、
（ｍ）上記固定スクロールの水平移動量および傾きから、上記固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールラップ部の接触位置における揺動軌跡を計算する工程、
（ｎ）上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、
（ｏ）上記固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を求める工程、
とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する場合に、当該揺動軌跡が歪みの少ない円軌跡である時に安定であると判定することを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する場合に、上記固定スクロールの変位の振幅や周期がほぼ一定である時に安定であると判定することを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項７】
スクロール流体機械の位置決め装置であって、
回転軸受を内在するフレームが外筒部に固定され、上記回転軸受に回転軸が挿入され、サブフレームの副軸受に上記回転軸の副軸部分が挿入され、上記サブフレームが上記外筒部に固定され、上記回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて上記揺動スクロールが上記フレームに組み込まれ、オルダム継手を介して上記固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように上記固定スクロールが組み付けられ、上記フレームに対して上記固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の上記外筒部を保持するワーク保持機構、
上記固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する固定スクロール保持機構、
上記回転軸を回転させる回転軸用モータ、
上記固定スクロール保持機構に対して水平方向の押し付け力を作用させる半径方向押付機構、
上記半径方向押付機構を上記回転軸の回転位相と同期して回転させる半径方向押付機構用モータ、
上記固定保持機構を介して、上記固定スクロールを上記フレームに対して加圧する垂直加圧機構、
上記固定スクロール保持機構の水平方向の変位を少なくとも２方向から計測する変位センサ、
上記変位センサの計測値から、上記固定スクロールの揺動軌跡を計算する演算部、
上記垂直方向の加圧力のデータと、上記固定スクロールの揺動軌跡から、上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する演算部、
上記固定スクロールの安定な揺動軌跡から、上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を計算する演算部、
とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。
【請求項８】
スクロール流体機械の位置決め装置であって、
フレームの回転軸受に回転軸が挿入され、上記回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて上記揺動スクロールが上記フレームに組み込まれ、オルダム継手を介して固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように上記固定スクロールが組み付けられ、上記フレームに対して上記固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の上記フレームを保持するワーク保持機構、
上記固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する固定スクロール保持機構、
上記回転軸を回転させる回転軸用モータ、
上記固定スクロール保持機構に対して水平方向の押し付け力を作用させる半径方向押付機構、
上記半径方向押付機構を上記回転軸の回転位相と同期して回転させる半径方向押付機構用モータ、
上記固定保持機構を介して、上記固定スクロールを上記フレームに対して加圧する垂直加圧機構、
上記固定スクロール保持機構の水平方向の変位を少なくとも２方向から計測する変位センサ、
上記変位センサの計測値から、上記固定スクロールの揺動軌跡を計算する演算部、
上記垂直方向の加圧力のデータと、上記固定スクロールの揺動軌跡から、上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する演算部、
上記固定スクロールの安定な揺動軌跡から、上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を計算する演算部、
とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
上記固定スクロール保持機構に、上記固定スクロールと上記フレームの間に隙間を設ける機構、上記固定スクロール保持機構の傾きを計測するセンサを備え、さらに、上記固定スクロール保持機構の水平方向位置と傾きの計測値から上記固定スクロールと上記揺動スクロールの両ラップ部が接触する位置での上記固定スクロールの変位を計算する演算部を備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。
【請求項１０】
請求項７又は請求項８に記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
上記回転軸用モータをオルダム型のカップリングを介して上記回転軸に連結したことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。
【請求項１１】
請求項７又は請求項８に記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
上記外筒部の装置本体に対する姿勢を計測する外筒部位置計測センサを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスクロール流体機械の位置決め方法により求められた上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置に、上記固定スクロールを固定することを特徴とするスクロール流体機械の組み立て方法。
【請求項１３】
請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のスクロール流体機械の位置決め装置と、上記位置決め装置により求められた上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置に上記固定スクロールを固定する固定スクロール固定機構を備えたことを特徴とするスクロール流体機械の組み立て装置。
【請求項１】
スクロール流体機械の位置決め方法であって、
（ａ）回転軸受を内在するフレームが外筒部に固定され、上記回転軸受に回転軸が挿入され、サブフレームの副軸受に上記回転軸の副軸部分が挿入され、上記サブフレームが上記外筒部に固定され、上記回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて上記揺動スクロールが上記フレームに組み込まれ、オルダム継手を介して上記固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように上記固定スクロールが組み付けられ、上記フレームに対して上記固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の上記外筒部を保持する工程、
（ｂ）上記固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する工程、
（ｃ）上記固定スクロールに対して水平方向の押し付け力を作用させ、上記固定スクロールを介して上記回転軸を上記回転軸の偏心軸設置方向と逆方向に傾ける工程、
（ｄ）上記回転軸を回転させるとともに、上記回転軸の回転位相と同期して上記固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を変化させる工程、
（ｅ）上記固定スクロールの変位から上記固定スクロールの揺動軌跡を測定する工程、
（ｆ）上記固定スクロールを上記フレームに対して段階的に加圧する工程、
（ｇ）（ｅ）における上記固定スクロールの揺動軌跡の測定値と、（ｆ）における加圧力とから、上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、
（ｈ）上記固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を求める工程、
とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項２】
スクロール流体機械の位置決め方法であって、
（ａ）フレームの回転軸受に回転軸が挿入され、上記回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて上記揺動スクロールが上記フレームに組み込まれ、オルダム継手を介して固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように上記固定スクロールが組み付けられ、上記フレームに対して上記固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の上記フレームを保持する工程、
（ｂ）上記固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する工程、
（ｃ）上記固定スクロールに対して水平方向の押し付け力を作用させ、上記固定スクロールを介して上記回転軸を上記回転軸の偏心軸設置方向と逆方向に傾ける工程、
（ｄ）上記回転軸を回転させるとともに、上記回転軸の回転位相と同期して上記固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を変化させる工程、
（ｅ）上記固定スクロールの変位から上記固定スクロールの揺動軌跡を測定する工程、
（ｆ）上記固定スクロールを上記フレームに対して段階的に加圧する工程、
（ｇ）（ｅ）における上記固定スクロールの揺動軌跡の測定値と、（ｆ）における加圧力とから、上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、
（ｈ）上記固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を求める工程、
とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
上記固定スクロールの揺動軌跡を求める際に、上記固定スクロールを上記フレームに対して加圧する加圧力、上記回転軸の回転速度、上記固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を制御することを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
上記（ｃ）の工程の後に、
（ｋ）上記固定スクロールと上記フレームの間に隙間を設ける工程、
（ｌ）上記回転軸を回転させるとともに、上記回転軸の回転位相と同期して上記固定スクロールに対する水平方向の押し付け力の位相を変化させる工程、
（ｍ）上記固定スクロールの水平移動量および傾きから、上記固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールラップ部の接触位置における揺動軌跡を計算する工程、
（ｎ）上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する工程、
（ｏ）上記固定スクロールの揺動軌跡が安定であると判定された場合、上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を求める工程、
とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する場合に、当該揺動軌跡が歪みの少ない円軌跡である時に安定であると判定することを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載のスクロール流体機械の位置決め方法において、
上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する場合に、上記固定スクロールの変位の振幅や周期がほぼ一定である時に安定であると判定することを特徴とするスクロール流体機械の位置決め方法。
【請求項７】
スクロール流体機械の位置決め装置であって、
回転軸受を内在するフレームが外筒部に固定され、上記回転軸受に回転軸が挿入され、サブフレームの副軸受に上記回転軸の副軸部分が挿入され、上記サブフレームが上記外筒部に固定され、上記回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて上記揺動スクロールが上記フレームに組み込まれ、オルダム継手を介して上記固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように上記固定スクロールが組み付けられ、上記フレームに対して上記固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の上記外筒部を保持するワーク保持機構、
上記固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する固定スクロール保持機構、
上記回転軸を回転させる回転軸用モータ、
上記固定スクロール保持機構に対して水平方向の押し付け力を作用させる半径方向押付機構、
上記半径方向押付機構を上記回転軸の回転位相と同期して回転させる半径方向押付機構用モータ、
上記固定保持機構を介して、上記固定スクロールを上記フレームに対して加圧する垂直加圧機構、
上記固定スクロール保持機構の水平方向の変位を少なくとも２方向から計測する変位センサ、
上記変位センサの計測値から、上記固定スクロールの揺動軌跡を計算する演算部、
上記垂直方向の加圧力のデータと、上記固定スクロールの揺動軌跡から、上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する演算部、
上記固定スクロールの安定な揺動軌跡から、上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を計算する演算部、
とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。
【請求項８】
スクロール流体機械の位置決め装置であって、
フレームの回転軸受に回転軸が挿入され、上記回転軸の偏心軸が揺動スクロールの偏心軸受に挿入されて上記揺動スクロールが上記フレームに組み込まれ、オルダム継手を介して固定スクロールのラップ部と上記揺動スクロールのラップ部が組み合わさるように上記固定スクロールが組み付けられ、上記フレームに対して上記固定スクロールが自由に動く程度に仮組みされた被組立体の上記フレームを保持するワーク保持機構、
上記固定スクロールを垂直方向及び水平方向に移動可能に保持する固定スクロール保持機構、
上記回転軸を回転させる回転軸用モータ、
上記固定スクロール保持機構に対して水平方向の押し付け力を作用させる半径方向押付機構、
上記半径方向押付機構を上記回転軸の回転位相と同期して回転させる半径方向押付機構用モータ、
上記固定保持機構を介して、上記固定スクロールを上記フレームに対して加圧する垂直加圧機構、
上記固定スクロール保持機構の水平方向の変位を少なくとも２方向から計測する変位センサ、
上記変位センサの計測値から、上記固定スクロールの揺動軌跡を計算する演算部、
上記垂直方向の加圧力のデータと、上記固定スクロールの揺動軌跡から、上記固定スクロールの揺動軌跡の安定性を判定する演算部、
上記固定スクロールの安定な揺動軌跡から、上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置を計算する演算部、
とを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
上記固定スクロール保持機構に、上記固定スクロールと上記フレームの間に隙間を設ける機構、上記固定スクロール保持機構の傾きを計測するセンサを備え、さらに、上記固定スクロール保持機構の水平方向位置と傾きの計測値から上記固定スクロールと上記揺動スクロールの両ラップ部が接触する位置での上記固定スクロールの変位を計算する演算部を備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。
【請求項１０】
請求項７又は請求項８に記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
上記回転軸用モータをオルダム型のカップリングを介して上記回転軸に連結したことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。
【請求項１１】
請求項７又は請求項８に記載のスクロール流体機械の位置決め装置において、
上記外筒部の装置本体に対する姿勢を計測する外筒部位置計測センサを備えたことを特徴とするスクロール流体機械の位置決め装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスクロール流体機械の位置決め方法により求められた上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置に、上記固定スクロールを固定することを特徴とするスクロール流体機械の組み立て方法。
【請求項１３】
請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のスクロール流体機械の位置決め装置と、上記位置決め装置により求められた上記固定スクロールの上記フレームに対する固定位置に上記固定スクロールを固定する固定スクロール固定機構を備えたことを特徴とするスクロール流体機械の組み立て装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−４６５６３（Ｐ２００７−４６５６３Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３３００３（Ｐ２００５−２３３００３）
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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