(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、圧縮機構部とこれを駆動する電動機とから構成される圧縮機で、インボリュート曲線、あるいはこれに類似した曲線により渦巻き状のハネを形成し、このハネを２つ用いて、一方を固定（以降これを固定スクロールと呼ぶ）させ、他方を回転駆動要素である上記電動機のクランク軸により、自転防止機構を用いて旋回運動させる（以降これを旋回スクロールと呼ぶ）ことによって、圧縮機構を構成するスクロール圧縮機において、クランク軸受け部のクリアランス内でのクランク軸の振れ回りを考慮して、振動バランスをとるためのバランスウェイトを設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
旋回スクロールの不釣り合い量を、旋回スクロール近傍の主バランスウェートと、旋回スクロールから遠方の副バランスウェートで調整したクランクシャフト系において、旋回スクロールの偏心量からクランク軸受けのクリアランスの半分を減じ、主バランスウェートの偏心量に主軸受けのクリアランスの半分を加算してバランス調整した、請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
クランク軸受けのクリアランスによる偏心量を持ったクランクシャフト系の全質量が、クランクシャフト系の重心に不釣り合い量として位置しているとしてバランス調整した、請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
クランク軸をすべり軸受けで支持し、他端を転がり軸受けで支持した請求項１〜３いずれかに記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、業務および家庭用の空調機等に使用されるスクロール圧縮機の回転駆動要素部のバランスウェイト設定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３、または図４にスクロール圧縮機の断面図を、また図５，６に従来の回転機械のバランスウェイトの取り方を表す概念図を示す。
【０００３】
図３，４に示すように、旋回スクロール１は固定スクロール２を図７に示すようにスクロール羽根の内面，外面で互いに密着するように電動機３によって、クランク軸受け４と副軸受け５とによって支持される、クランク軸６を介して、自転防止機構７により半径ｅ０で旋回運動を行う。
【０００４】
このとき、スクロール圧縮機は、スクロール羽根の密着点と羽根高さによって形成される三日月状気室の容積が外側から中心部に向かって縮小することにより圧縮機構を形成する。
【０００５】
従来の回転機械のバランスウェイトの取り方は、図５，６に示すように、回転するクランク軸６の軸芯Ｏを基準として、偏心したアンバランス質量ｍ０，そのクランク軸６の軸芯Ｏからの偏心量ｅ０（＝旋回半径）に対し、静的、および動的釣り合いが取れるように、次式、
0003601202.tif 000002
ここで、ｍｂ１：主バランスウェート８の質量
ｍｂ２：主バランスウェート９の質量
ｅｂ１：主バランスウェート８の軸芯Ｏｍからの距離
ｅｂ２：主バランスウェート９の軸芯Ｏｍからの距離
ｌ１：ｅ０，ｅｂ１間の距離
ｌ２：ｅｂ１，ｅｂ２間の距離
より、ｍｂ１，ｍｂ２，ｅｂ１，ｅｂ２の値を決め、その大きさを設定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スクロール圧縮機は、公開特許昭５９−２１５９８４号等に示されているように、その圧縮原理から圧縮力が回転荷重として働くため、軸受けの内部でクランク軸は振れ回りながら回転する。特にクランク軸受けとクランク軸間のクリアランスは、旋回および固定スクロール羽根間のクリアランスを考慮して、比較的大きな値に取られることが多く、実際のクランク軸は軸心よりずれた位置で回転運動を行うことになり、これより不釣り合いな加振力を生じ、振動が大きくなる一要因となっている。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するものであり、より低振動なスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、クランク軸受け部のクリアランス内でのクランク軸の振れ回り量を考慮して、バランスウェイトを設けたものである。
【０００９】
上記バランスウェイト設定方法によって、クランク軸の振れ回りをなくし、より低振動なスクロール圧縮機が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、クランク軸受け部のクリアランスを考慮してバランスウェイトを設定するものである。そして、この方法によれば、より低振動なスクロール圧縮機を構成することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、バランス調整方法を、旋回スクロールの偏心量からクランク軸受けのクリアランスの半分を減じ、主バランスウェートの偏心量にクランク軸受けのクリアランスの半分を加算して行うものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、バランス調整方法を、クランクシャフト系の全質量がクランク軸の軸心から偏心していることを考慮して行うものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、バランス調整を、クランクシャフト系がすべり軸受けと転がり軸受けで支持されているとして行うものである。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１において、クランク軸６はすべり軸受けであるクランク軸受け４と転がり軸受けである副軸受け５とによって支持されているとする。
【００１６】
前述のような、スクロール圧縮機の圧縮機構による冷媒の圧縮により、ガス力Ｆｔが偏心方向と常に直角方向に作用する。
【００１７】
クランク軸受け４とクランク軸６の間にクリアランスδがあるとすると、このガス力Ｆｔ、および主バランスウェート８の遠心力Ｆｂ１により、クランク軸６は、クランク軸受け４内を旋回運動する。
【００１８】
したがって、クランク軸６は軸心Ｏを中心に回転するのではなく、クランク軸受け４のクリアランスδの半分だけ大きなＯｍを中心に、振れ回る歳差運動を行う。
【００１９】
また、逆に旋回スクロール１はクランク軸受け４のクリアランスδの半分だけ小さな半径で旋回運動を行うことになる。
【００２０】
よって、この様にクリアランスδ内でのクランク軸６の振れ回りを考慮した場合、前述の（１），（２）式は、
［静バランス］
ｍ０（ｅ０−δ／２）＋ｍｂ２ｅｂ２＝ｍｂ１（ｅｂ１＋δ／２）    …（３）
［動バランス］
ｍ０（ｅ０−δ／２）ｌ１＝ｍｂ２ｅｂ２ｌ２                      …（４）
となり、これよりｍｂ１，ｍｂ２，ｅｂ１，ｅｂ２の値を決め、主バランスウェート８、および副バランスウェート９の大きさを設定する。
【００２１】
上記バランスウェート設定方法によって、クランク軸６の振れ回りをなくし、より低振動なスクロール圧縮機を得ることができる。
【００２２】
（実施例２）
さらに、図２に示すように、クランクシャフト系全体が軸心Ｏに対して歳差運動をしていると考えると、クランクシャフト系自体もアンバランスな加振力として働くと考える必要がある。この加振力はクランクシャフト系の質量ｍが、その重心位置において、軸心Ｏから偏心量εだけ振れ回るのに相当する。
【００２３】
この加振力を考慮すると、前述の（１），（２）式は、
［静バランス］
ｍ０（ｅ０−δ／２）＋ｍｂ２ｅｂ２＝ｍｂ１（ｅｂ１＋δ／２）＋ｍε  …（５）
［動バランス］
ｍ０（ｅ０−δ／２）ｌ１＋ｍεｌ３＝ｍｂ２ｅｂ２ｌ２                …（６）
となり、これよりｍｂ１，ｍｂ２，ｅｂ１，ｅｂ２の値を決め、主バランスウェート８、および副バランスウェート９の大きさを設定する。
【００２４】
そして、この実施例によればクランク軸６の振れ回りをなくし、さらに低振動なスクロール圧縮機が得られる。
【００２５】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項１に記載の発明は、スクロール圧縮機において、クランク軸受け４のクリアランスδ内でのクランク軸６の振れ回りを考慮して、バランスウェイト８，９を設定するもので、この構成によれば、より低振動なスクロール圧縮機の設計ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すバランスウェイト設定の概念図
【図２】本発明の他の実施例を示すバランスウェイト設定の概念図
【図３】従来のスクロール圧縮機の断面図
【図４】従来の他のスクロール圧縮機の断面図
【図５】従来のバランスウェイト設定における静的釣り合いの概念図
【図６】従来のバランスウェイト設定における動的釣り合いの概念図
【図７】旋回スクロールと固定スクロールの圧縮構成図
【符号の説明】
１  旋回スクロール
２  固定スクロール
３  電動機
４  クランク軸受け
５  副軸受け
６  クランク軸
７  自転防止機構
８  主バランスウェート
９  副バランスウェート
【図１】
0003601202.tif 000003
【図２】
0003601202.tif 000004
【図３】
0003601202.tif 000005
【図４】
0003601202.tif 000006
【図５】
0003601202.tif 000007
【図６】
0003601202.tif 000008
【図７】
0003601202.tif 000009