(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側板及び該固定側板と一体に設けられた固定渦巻体からなる固定スクロールと、可動側板及び該可動側板と一体に設けられた可動渦巻体からなり、該固定スクロールに対向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スクロールとを有し、該固定スクロールと該可動スクロールとの間に形成される圧縮室が該可動スクロールの公転に基づいて容積減少することにより、該圧縮室内の流体を圧縮するスクロール型圧縮機において、
前記可動スクロールは、前記圧縮室内の前記流体の圧縮反力によるモーメントを遠心力によるモーメントで可及的に相殺すべく、全体の重心が設定されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
固定側板及び該固定側板と一体に設けられた固定渦巻体からなる固定スクロールと、可動側板及び該可動側板と一体に設けられた可動渦巻体からなり、該固定スクロールに対向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スクロールとを有し、該固定スクロールと該可動スクロールとの間に形成される圧縮室が該可動スクロールの公転に基づいて容積減少することにより、該圧縮室内の流体を圧縮するスクロール型圧縮機において、
前記可動スクロールは、該可動スクロールの遠心力によるモーメントにより、前記圧縮室内の前記流体の圧縮反力によるモーメントをフーリエ展開した１次成分を打ち消すべく、全体の重心が設定されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項３】
可動渦巻体の形状と、該可動渦巻体と一体に設けられる可動側板の形状と、該可動側板上の該可動渦巻体の位置とを仮設定して該可動スクロール全体の仮重心を決定するとともに、駆動軸の駆動中心軸線と、該駆動中心軸線より公転半径だけ径方向に離反し、該可動スクロールを駆動するクランクピンのクランク中心軸線とを設定する第１工程と、
可動渦巻体の形状により決定される圧縮反力によるモーメントの大きさと該駆動軸の回転角との関係と、該仮重心により決定される遠心力によるモーメントの大きさと該駆動軸の回転角との関係とを求める第２工程と、
該圧縮反力と該遠心力とにより決定される自転モーメントの大きさと該駆動軸の回転角との関係とを求め、該自転モーメントの振幅が最少値になるように該遠心力の振幅と位相差とを変更し、該可動スクロール全体の真の重心が変更した該遠心力の振幅と位相差とをもつべく、該可動スクロール全体の重心を設定する第３工程と、を有することを特徴とするスクロール型圧縮機の製造方法。
【請求項４】
可動渦巻体の形状と、該可動渦巻体と一体に設けられる可動側板の形状と、該可動側板上の該可動渦巻体の位置とを仮設定するとともに、駆動軸の駆動中心軸線と、該駆動中心軸線より公転半径だけ径方向に離反し、該可動スクロールを駆動するクランクピンのクランク中心軸線とを設定する第１工程と、
該可動渦巻体の形状により決定される圧縮反力によるモーメントの大きさと該駆動軸の回転角との関係を求める第２工程と、
該圧縮反力によるモーメントをフーリエ展開した１次成分を算出し、該１次成分を打ち消すべく遠心力によるモーメントの大きさと該駆動軸の回転角との関係を算出し、該可動スクロールの真の重心が該遠心力による関係をもつべく該可動スクロール全体の重心を設定する第３工程と、を有することを特徴とするスクロール型圧縮機の製造方法。
【請求項５】
第３工程における可動スクロール全体の重心の設定は、可動側板への肉盛又は肉盗みであることを特徴とする請求項３又は４記載のスクロール型圧縮機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はスクロール型圧縮機及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクロール型圧縮機は、固定スクロールと、この固定スクロールに対向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スクロールとを有し、固定スクロールと可動スクロールとの間に形成される圧縮室が可動スクロールの公転に基づいて容積減少することにより、圧縮室内の流体を圧縮するものである。固定スクロールは、ハウジングに固定される同心状の固定側板と、この固定側板から垂直に突設され、内外壁面が渦巻き状に形成された固定渦巻体とからなる。可動スクロールは、駆動軸にクランクピンを介して駆動される同心状の可動側板と、この可動側板から垂直に突設され、やはり内外壁面が渦巻き状に形成された可動渦巻体とからなる。これら両渦巻体の内外壁面は、ある渦巻き中心を設定し、互いに位相を１８０°ずらしたインボリュート曲線等により形成され得る。
【０００３】
このスクロール型圧縮機のうち、渦巻き中心と可動渦巻体の重心とが必ずしも一致しないことに着目し、図１１の（Ｘ，Ｙ）直交座標に模式的に示すように、クランクピンの中心軸であるクランク中心軸線Ｐと、可動スクロールにおける可動側板の中心軸Ｑ及び可動渦巻体の重心Ｇ２  とを軸方向で一致させたものが知られている（特公昭６４−２７９４号公報）。
【０００４】
このスクロール型圧縮機では、クランク中心軸線Ｐは駆動軸の中心軸である駆動中心軸線Ｏより公転半径Ｒだけ径方向に離反しているため、駆動軸の回転によりクランク中心軸線Ｐに駆動力Ｆが作用すれば、トルクＦ・Ｒにより可動スクロールが公転駆動される。この間、可動渦巻体は図示しない自転防止機構により自転が防止される。このとき、可動側板が単に同心状に形成されているならば、可動側板の中心軸Ｑ上に可動側板の重心Ｇ１  が存在することとなるため、可動スクロール全体の重心Ｇが可動側板の重心Ｇ１  及び可動渦巻体の重心Ｇ２  と軸方向で一致し、クランク中心軸線Ｐと可動スクロール全体の重心Ｇとが軸方向で一致することとなる。
【０００５】
このため、このスクロール型圧縮機では、クランク中心軸線Ｐ上において遠心力Ｃが常に駆動中心軸線Ｏから遠心方向に作用することとなり、公転中の可動スクロールの遠心力Ｃによるアンバランスを防止することが可能となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スクロール型圧縮機では、可動スクロールの公転に基づいて固定スクロールと可動スクロールとの間に形成される圧縮室が順次容積減少することから、圧縮室内の流体の圧縮反力によるモーメントが可動側板を通じて可動スクロールに作用する。かかる圧縮反力によるモーメントをも考慮した場合、上記のようにクランク中心軸線Ｐと、可動スクロール全体の重心Ｇとを軸方向で一致させたスクロール型圧縮機では、動力損失及び異音を生じやすい。
【０００７】
すなわち、図１２の（ｘ，ｙ）直交座標に示すように、各圧縮室９０ａ〜９０ｅは閉塞されていなければならないことから、可動渦巻体９１と固定渦巻体９２とは軸方向の接触線Ｔ１  〜Ｔ６  等のうちの２箇所づつで圧縮室９０ａ〜９０ｅを区画している。例えば圧縮室９０ａは接触線Ｔ３  、Ｔ５  で区画されている。圧縮反力によるモーメントは、可動渦巻体９１を固定渦巻体９２に押し付けようとする上記駆動力Ｆに基づくクランクピンからの押し付け力Ｆ’とともに、接触線Ｔ１  〜Ｔ６  等の２箇所及び図示しない自転防止機構の複数箇所のうちのいずれか２箇所により支持されることとなる。
【０００８】
ここで、接触線Ｔ１  〜Ｔ６  等及び自転防止機構は、製造上の公差及び圧縮室９０ａ〜９０ｅが内周側に進むに従って高圧にされることを考慮し、最内周側の接触線Ｔ１  、Ｔ２  が確実に形成され、外周側の接触線Ｔ３  等程若干の間隙をもつようにされ得る。こうすれば、圧縮反力によるモーメントは、低速回転、低圧縮比等により未ださほど大きくないのであれば、まず最内周側の接触線Ｔ１  、Ｔ２  で支持される。
【０００９】
しかし、上記従来のスクロール型圧縮機では、遠心力Ｃがクランク中心軸線Ｐ上において常に駆動中心軸線Ｏから遠心方向に作用しているにすぎず、かかる圧縮反力のモーメントを低減する力をなんら有さないため、高速回転、高圧縮比等により圧縮反力によるモーメントが大きくなった場合、自転防止機構の不可避の間隙により可動スクロールが微小ながらも自転してしまう。かかる可動スクロールの自転はクランク中心軸線Ｐを中心として生じる。例えば、可動側板にボス部が設けられ、このボス部がニードル軸受を介してクランクピン側で支持されているならば、クランク中心軸線Ｐと一致するボス部の中心軸を中心として可動スクロールが自転する。
【００１０】
このため、圧縮室９０ａ〜９０ｅを区画している接触線Ｔ１  〜Ｔ６  等のうちの２箇所が微小ながらも離反し、圧縮室９０ａ〜９０ｅのシール性が低下する。こうして、流体漏れを生じ、動力損失を生じてしまう。
また、この場合、圧縮反力によるモーメントを支持していた最内周側の接触線Ｔ１  、Ｔ２  の一方が離反し、外周側の接触線Ｔ３  等及び自転防止機構の複数箇所のうちのいずれか２箇所で圧縮反力によるモーメントを支持することとなるため、支持点の移動時に異音が生じてしまう。
【００１１】
本発明は、スクロール型圧縮機において、圧縮反力によるモーメントが大きくなった場合でも、動力損失及び異音を生じにくくすることを解決すべき課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１のスクロール型圧縮機は、固定側板及び該固定側板と一体に設けられた固定渦巻体からなる固定スクロールと、可動側板及び該可動側板と一体に設けられた可動渦巻体からなり、該固定スクロールに対向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スクロールとを有し、該固定スクロールと該可動スクロールとの間に形成される圧縮室が該可動スクロールの公転に基づいて容積減少することにより、該圧縮室内の流体を圧縮するスクロール型圧縮機において、
前記可動スクロールは、前記圧縮室内の前記流体の圧縮反力によるモーメントを遠心力によるモーメントで可及的に相殺すべく、全体の重心が設定されていることを特徴とする。
【００１３】
（２）請求項２のスクロール型圧縮機は、固定側板及び該固定側板と一体に設けられた固定渦巻体からなる固定スクロールと、可動側板及び該可動側板と一体に設けられた可動渦巻体からなり、該固定スクロールに対向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スクロールとを有し、該固定スクロールと該可動スクロールとの間に形成される圧縮室が該可動スクロールの公転に基づいて容積減少することにより、該圧縮室内の流体を圧縮するスクロール型圧縮機において、
前記可動スクロールは、該可動スクロールの遠心力による自転モーメントにより、前記圧縮室内の前記流体の圧縮反力によるモーメントをフーリエ展開した１次成分を打ち消すべく、全体の重心が設定されていることを特徴とする。
【００１４】
（３）請求項３のスクロール型圧縮機の製造方法は、可動渦巻体の形状と、該可動渦巻体と一体に設けられる可動側板の形状と、該可動側板上の該可動渦巻体の位置とを仮設定して該可動スクロール全体の仮重心を決定するとともに、駆動軸の駆動中心軸線と、該駆動中心軸線より公転半径だけ径方向に離反し、該可動スクロールを駆動するクランクピンのクランク中心軸線とを設定する第１工程と、
可動渦巻体の形状により決定される圧縮反力によるモーメントの大きさと該駆動軸の回転角との関係と、該仮重心により決定される遠心力によるモーメントの大きさと該駆動軸の回転角との関係とを求める第２工程と、
該圧縮反力と該遠心力とにより決定される自転モーメントの大きさと該駆動軸の回転角との関係とを求め、該自転モーメントの振幅が最少値になるように該遠心力の振幅と位相差とを変更し、該可動スクロール全体の真の重心が変更した該遠心力の振幅と位相差とをもつべく、該可動スクロール全体の重心を設定する第３工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
（４）請求項４のスクロール型圧縮機の製造方法は、可動渦巻体の形状と、該可動渦巻体と一体に設けられる可動側板の形状と、該可動側板上の該可動渦巻体の位置とを仮設定するとともに、駆動軸の駆動中心軸線と、該駆動中心軸線より公転半径だけ径方向に離反し、該可動スクロールを駆動するクランクピンのクランク中心軸線とを設定する第１工程と、  該可動渦巻体の形状により決定される圧縮反力によるモーメントの大きさと該駆動軸の回転角との関係を求める第２工程と、
該圧縮反力によるモーメントをフーリエ展開した１次成分を算出し、該１次成分を打ち消すべく遠心力によるモーメントの大きさと該駆動軸の回転角との関係を算出し、該可動スクロールの真の重心が該遠心力による関係をもつべく該可動スクロール全体の重心を設定する第３工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
（５）請求項５のスクロール型圧縮機の製造方法は、請求項３又は４記載のスクロール型圧縮機の製造方法において、第３工程における可動スクロール全体の重心の設定は、可動側板への肉盛又は肉盗みであることを特徴とする。
【００１７】
【作用】
（１）請求項１のスクロール型圧縮機では、可動スクロール全体の重心の設定によりクランク中心軸線周りに遠心力によるモーメントを生じる。そして、圧縮反力によるモーメントにより可動スクロールがクランク中心軸線を中心として自転しようとしても、この遠心力によるモーメントがその圧縮反力によるモーメントを可及的に相殺するため、可動スクロールはクランク中心軸線を中心として自転しにくくなっている。
【００１８】
このため、圧縮室を区画している接触線のうちの２箇所は離反しにくく、圧縮室のシール性が確保され、流体漏れを生じにくい。また、圧縮反力によるモーメントを支持する支持点は移動しにくい。
（２）請求項２のスクロール型圧縮機では、可動スクロール全体の重心の設定によりクランク中心軸線周りに遠心力によるモーメントを生じる。そして、圧縮反力によるモーメントにより可動スクロールがクランク中心軸線を中心として自転しようとしても、圧縮反力によるモーメントをフーリエ展開した１次成分を遠心力によるモーメントで打ち消すため、可動スクロールはクランク中心軸線を中心として自転しにくくなっている。
【００１９】
このため、請求項１のスクロール型圧縮機と同様、流体漏れを生じにくく、支持点が移動しにくい。
（３）請求項３の製造方法では、まず、第１工程において、可動スクロールにおける可動渦巻体の形状と、可動側板の形状と、可動側板上の可動渦巻体の位置とを仮設定し、可動スクロール全体の仮重心を決定する。また、駆動軸の駆動中心軸線と、可動スクロールを駆動するクランクピンのクランク中心軸線とを設定する。クランク中心軸線は駆動中心軸線より公転半径だけ径方向に離反している。
【００２０】
次に、第２工程において、固定渦巻体の形状と可動渦巻体の形状とにより決定される圧縮反力によるモーメントの大きさと駆動軸の回転角との関係と、仮重心により決定される遠心力によるモーメントの大きさと駆動軸の回転角との関係とを求める。
この後、第３工程において、圧縮反力と遠心力とにより決定される自転モーメントの大きさと駆動軸の回転角との関係とを求め、この自転モーメントの振幅が最少値になるように遠心力の振幅と位相差とを変更する。そして、変更した遠心力の振幅と位相差とをもつべく、可動スクロール全体の真の重心を設定する。
【００２１】
こうして得られたスクロール型圧縮機では、請求項１の作用を奏すべく、可動スクロール全体の真の重心が設定される。
（４）請求項４の製造方法では、まず、第１工程において、可動スクロールにおける可動渦巻体の形状と、可動側板の形状と、可動側板上の可動渦巻体の位置とを仮設定する。また、駆動軸の駆動中心軸線と、可動スクロールを駆動するクランクピンのクランク中心軸線とを設定する。クランク中心軸線は駆動中心軸線より公転半径だけ径方向に離反している。
【００２２】
次に、第２工程において、固定渦巻体の形状と可動渦巻体の形状とにより決定される圧縮反力によるモーメントの大きさと駆動軸の回転角との関係を求める。
この後、第３工程において、圧縮反力によるモーメントをフーリエ展開することにより１次成分を算出する。そして、この１次成分を打ち消すべく、遠心力によるモーメントの大きさと駆動軸の回転角との関係を算出する。次いで、この遠心力による関係をもつべく、可動スクロールの真の重心を設定する。
【００２３】
こうして得られたスクロール型圧縮機では、請求項２の作用を奏すべく、可動スクロール全体の真の重心が設定される。
（５）請求項４の製造方法では、可動側板への肉盛又は肉盗みにより可動スクロール全体の重心の設定を設定する。この場合、重心の設定が容易である。
【００２４】
【実施例】
以下、各請求項１〜５の発明を具体化した実施例１〜４を図面を参照しつつ説明する。
（実施例１）
実施例１では請求項１、３、５を具体化している。
【００２５】
「第１工程」
まず、公知の手段により可動スクロールにおける可動渦巻体の形状を決定する。すなわち、図１に示す（ｘ，ｙ）直交座標の原点に渦巻き中心Ｑを設定し、この渦巻き中心Ｑに半径Ａの図示しない基礎円を仮定する。そして、基礎円上の点からの距離をｒ、伸開角をθとし、（ｘ，ｙ）直交座標と一致させた（ｒ，θ）極座標の横軸ｘ上にある基礎円上の始点から
ｒ＝Ａ・θ
の第１のインボリュート曲線を最終伸開角まで描く。次いで、この第１のインボリュート曲線から公転半径Ｒ分外方に離れた第２のインボリュート曲線を描く。また、第２のインボリュート曲線を渦巻き中心Ｑと対称位置に反転させることにより、第３のインボリュート曲線を描く。そして、第１のインボリュート曲線上の始点と第３のインボリュート曲線上の始点とを円弧及び直線により滑らかに接続するとともに、第１のインボリュート曲線上の終点を法線により第３のインボリュート曲線に接続し、可動渦巻体１の形状を決定する。
【００２６】
また、渦巻き中心Ｑから可動渦巻体１の外周端に内接する円を描くことにより、可動渦巻体１と一体に設けられる可動側板２の形状を同心円盤状に決定するとともに、可動側板２上の可動渦巻体１の位置とを仮設定する。
このとき、可動側板２の重心Ｇ１  は渦巻き中心、つまり可動側板２の中心軸Ｑと一致しているが、可動渦巻体１の重心Ｇ２  は可動側板２の中心軸Ｑから離反しており、重心Ｇ１  、Ｇ２  以外の位置に可動スクロール３全体の仮重心Ｇ０  が決定される。
【００２７】
次いで、図２の（Ｘ，Ｙ）直交座標に示すように、駆動軸の駆動中心軸線Ｏと、可動スクロール３を駆動するクランクピンのクランク中心軸線Ｐとを設定する。クランク中心軸線Ｐは駆動中心軸線Ｏより公転半径Ｒだけ径方向に離反している。このとき、クランク中心軸線Ｐに（ｒ，θ）極座標の原点、つまり可動側板２の中心軸Ｑを一致させる（図１参照）。
【００２８】
「第２工程」
次に、図１に示すように、（ｒ，θ）極座標の縦軸ｙから駆動軸の回転角Φ（°）を定める。そして、圧縮反力によるクランク中心軸線Ｐ周りのモーメントＭｐの大きさＭ（Ｎ・ｍ）と駆動軸の回転角Φ（°）との関係を求める。この圧縮反力による関係は、固定渦巻体の形状と可動渦巻体１の形状とにより決定されるが、固定スクロールの固定渦巻体は可動スクロール３の可動渦巻体１の位相を１８０°ずらすことにより画定されるため、以下のように求められる。
【００２９】
すなわち、固定スクロールと可動スクロール３とが形成する圧縮室の当初の閉じ込み容積をＶ０  、吸入圧力をｐｓ  、比熱比をκとし、容積減少しつつある圧縮室の閉じ込み容積をＶ、内圧をｐとすれば、断熱圧縮により数１が成立する。
【００３０】
【数１】
0003555702.tif 000002
【００３１】
そして、その圧縮室を形成する可動渦巻体１の内壁面にある点を仮定し、単位ベクトルを数２のように定義すれば、その点に作用する力は、その圧縮室の内面積をＳとすることにより、数３で表される。
【００３２】
【数２】
0003555702.tif 000003
【００３３】
【数３】
0003555702.tif 000004
【００３４】
このため、圧縮反力によるモーメントＭｐは数４により表される。
【００３５】
【数４】
0003555702.tif 000005
【００３６】
この圧縮反力によるモーメントＭｐの大きさＭ（Ｎ・ｍ）と駆動軸の回転角Φ（°）との関係を図３のグラフに示す。上記公報記載の技術のようにクランク中心軸線Ｐと、可動スクロール全体の重心Ｇとを軸方向で一致させたスクロール型圧縮機では、かかる圧縮反力の大きな振幅により動力損失及び異音を生じやすかったのである。
【００３７】
また、遠心力によるクランク中心軸線Ｐ周りのモーメントＭｃの大きさ（Ｎ・ｍ）と駆動軸の回転角Φ（°）との関係を求める。この遠心力による関係は図１に示す仮重心Ｇ０  により決定されるため、以下のように求められる。
すなわち、このスクロール型圧縮機では、図２の（Ｘ，Ｙ）直交座標に示すように、駆動軸の回転によりクランク中心軸線Ｐに駆動力Ｆが作用すれば、トルクＦ・Ｒにより可動スクロールが公転駆動される。このとき、遠心力Ｃ１  、Ｃ２  …は仮重心Ｇ０  において駆動中心軸線Ｏから遠心方向に作用するが、このスクロール型圧縮機では、仮重心Ｇ０  がクランク中心軸線Ｐと一致していない。このため、仮重心Ｇ０  と駆動中心軸線Ｏとの距離Ｒ１  、Ｒ２  …は回転角Φ（°）の変化に応じて正弦的に変化し、遠心力Ｃ１  、Ｃ２  …は距離Ｒ１  、Ｒ２  …に応じて正弦的に変化する。このため、図４に示すように、クランク中心軸線Ｐを原点とする（Ｘ’，Ｙ’）直交座標に遠心力Ｃ１  、Ｃ２  …のベクトルを拡大して写像すれば、遠心力Ｃ１  、Ｃ２  …によるモーメントＭｃがクランク中心軸線Ｐ周りに生じ、遠心力Ｃ１  、Ｃ２  …によるモーメントＭｃは回転角Φ（°）に応じて正弦的に変化することがわかる。
【００３８】
したがって、遠心力によるモーメントＭｃは、振幅をａ’、位相差をφ’、定数をｂ’とすれば、数５により表される。
【００３９】
【数５】
0003555702.tif 000006
【００４０】
「第３工程」
そして、圧縮反力によるモーメントＭｐと遠心力によるモーメントＭｃとの回転角Φ（°）毎の合計を求めれば、これが自転モーメントＭｍである。
次いで、自転モーメントＭｍの振幅が最少値になるようにモーメントＭｃの振幅ａ’、位相差φ’及び定数ｂ’を変更する。変更後の振幅をａ、位相差をφ、定数をｂ、真の重心Ｇの図１の（ｘ，ｙ）直交座標上の位置を（ｘＧ  ，ｙＧ  ）、可動スクロールの質量をｍとし、駆動軸の角速度をωとすれば、図１を拡大して示す図５から数６、数７が成立する。
【００４１】
【数６】
0003555702.tif 000007
【００４２】
【数７】
0003555702.tif 000008
【００４３】
そして、求めた座標（ｘＧ  ，ｙＧ  ）上に可動スクロール３全体の真の重心Ｇがくるように可動側板２の裏面に肉盛又は肉盗みを行なう。図１に真の重心Ｇを示す。
こうして得られたスクロール型圧縮機では、可動スクロール３全体の真の重心Ｇの設定により、クランク中心軸線Ｐ周りに遠心力によるモーメントＭｃを生じる。そして、圧縮反力によるモーメントＭｐにより可動スクロール３がクランク中心軸線Ｐを中心として自転しようとしても、この遠心力によるモーメントＭｃがその圧縮反力によるモーメントＭｐを可及的に相殺するため、可動スクロール３はクランク中心軸線Ｐを中心として自転しにくくなっている。
【００４４】
すなわち、このスクロール型圧縮機では、図３に示すように、自転モーメントＭｍは圧縮反力によるモーメントＭｐよりもΔＭだけ振幅が小さくなっている。このため、このスクロール型圧縮機では、圧縮室を区画している接触線のうちの２箇所は離反しにくく、圧縮室のシール性が確保され、流体漏れを生じにくい。また、圧縮反力によるモーメントＭｐを支持する支持点は移動しにくい。
【００４５】
したがって、このスクロール型圧縮機は、高速回転、高圧縮比等により圧縮反力によるモーメントＭｐが大きくなった場合でも、動力損失及び異音を生じにくいものである。
（実施例２）
実施例２では請求項２、３、５を具体化している。
【００４６】
「第１工程」
まず、実施例１と同様、図１及び図２に示すように、可動スクロール３における可動渦巻体１の形状と、可動側板２の形状と、可動側板２上の可動渦巻体１の位置とを仮設定する。
また、駆動軸の駆動中心軸線Ｏと、可動スクロール３を駆動するクランクピンのクランク中心軸線Ｐとを設定する。
【００４７】
「第２工程」
次に、実施例１と同様、固定渦巻体の形状と可動渦巻体１の形状とにより決定される圧縮反力によるモーメントＭｐの大きさＭ（Ｎ・ｍ）と駆動軸の回転角Φ（°）との関係を求める。この圧縮反力によるモーメントＭｐを図６に示す。
「第３工程」
この後、数８のｆ（ｘ）にモーメントＭｐを代入することにより、モーメントＭｐをフーリエ変換する。
【００４８】
【数８】
0003555702.tif 000009
【００４９】
フーリエ級数の１０次成分までの係数を図７に示す。
圧縮反力によるモーメントＭｐの周期は２π（ｒａｄ）つまり１８０（°）であり、また遠心力によるモーメントＭｃの周期も同じく２π（ｒａｄ）つまり１８０（°）となる。このため、圧縮反力によるモーメントＭｐのうち回転角の１次成分を打ち消すことがモーメントＭｐを低減するのに有効である。このことは、図７に示すように、２次成分以降の係数が小さいことにも裏付けされている。
【００５０】
よって、圧縮反力によるモーメントＭｐをフーリエ展開した１次成分Ｍｐ’は数９で与えられる。
【００５１】
【数９】
0003555702.tif 000010
【００５２】
ここで、ａ’は振幅、φ’は位相差、ｂ’は定数を示す。
そして、数９の振幅ａ’を−ａ’とし、数１０のように、モーメントＭｐ’を完全に打ち消す遠心力によるモーメントＭｃを算出する。
【００５３】
【数１０】
0003555702.tif 000011
【００５４】
実施例２の可動渦巻体１の形状により得られた圧縮反力によるモーメントＭｐをフーリエ展開した１次成分Ｍｐ’は数１１であった。
【００５５】
【数１１】
0003555702.tif 000012
【００５６】
次いで、可動スクロール１の真の重心Ｇが数１０の遠心力関係をもつべく可動側板２に肉盛又は肉盗みを行なう。
なお、可動スクロール３全体の真の重心Ｇ（ｘＧ  ，ｙＧ  ）は数１２、数１３を満たす。ここで、可動スクロールの質量はｍ、駆動軸の角速度はωである。
【００５７】
【数１２】
0003555702.tif 000013
【００５８】
【数１３】
0003555702.tif 000014
【００５９】
こうして得られたスクロール型圧縮機では、図８に示すように、自転モーメントＭｍは真の重心ＧによるモーメントＭｃにより打ち消された結果、圧縮反力によるモーメントＭｐよりも振幅が小さくなっている。このため、このスクロール型圧縮機においても、実施例１と同様の作用及び効果を奏することができる。
（実施例３）
実施例３では、インボリュート曲線よりも伸開角θの増加に応じて徐々に減衰する曲線で可動渦巻体１及び固定渦巻体の形状を決定している。他の構成は実施例１と同一である。
【００６０】
すなわち、図９に示す（ｘ，ｙ）直交座標の原点に渦巻き中心Ｑを設定し、この渦巻き中心Ｑに半径Ａの図示しない基礎円を仮定する。そして、基礎円上の点からの距離をｒ、伸開角をθ、正の定数をＢ、２以上の次数をｎとし、（ｘ，ｙ）直交座標と一致させた（ｒ，θ）極座標の横軸ｘ上にある基礎円上の始点から
ｒ＝Ａ・θ−Ｂθｎ  
の第１の曲線を最終伸開角まで描く。次いで、この第１の曲線から公転半径Ｒ分外方に離れた第２の曲線を描く。また、第２の曲線を渦巻き中心Ｑと対称位置に反転させることにより、第３の曲線を描く。そして、第１の曲線上の始点と第３の曲線上の始点とを円弧及び直線により滑らかに接続するとともに、第１の曲線上の終点を法線により第３の曲線に接続し、可動渦巻体１の形状を決定する。
【００６１】
こうして決定された可動渦巻体１の形状等では、真の重心Ｇは図９に示す位置とすべきことが明らかとなった。このスクロール型圧縮機においても、実施例１と同様の作用及び効果を奏することができる。
（実施例４）
実施例４では、アルキメデス曲線で可動渦巻体１及び固定渦巻体の形状を決定している。他の構成は実施例１と同一である。
【００６２】
すなわち、図１０に示す（ｘ，ｙ）直交座標の原点に渦巻き中心Ｑを設定し、この渦巻き中心Ｑから
ｒ＝Ａ・θ
の第１のアルキメデス曲線を最終伸開角まで描く。ここで、Ａは正の定数、ｒは渦巻き中心Ｑからの距離、θは（ｒ，θ）極座標を（ｘ，ｙ）直交座標と一致させた場合の横軸ｘからの伸開角である。次いで、この第１のアルキメデス曲線から公転半径Ｒ分外方に離れた第２のアルキメデス曲線を描く。また、第２のアルキメデス曲線を渦巻き中心Ｑと対称位置に反転させることにより、第３のアルキメデス曲線を描く。そして、第１のアルキメデス曲線上のある点と第３のアルキメデス曲線上のある点とを円弧及び直線により滑らかに接続するとともに、第１のアルキメデス曲線上の終点を法線により第３のアルキメデス曲線に接続し、可動渦巻体１の形状を決定する。
【００６３】
こうして決定された可動渦巻体１の形状等では、真の重心Ｇは図１０に示す位置とすべきことが明らかとなった。このスクロール型圧縮機においても、実施例１と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１、２のスクロール型圧縮機は、請求項１、２記載の構成を採用しているため、動力損失及び異音を生じにくいものである。
また、請求項３〜５のスクロール型圧縮機の製造方法を採用すれば、請求項１、２のスクロール型圧縮機を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係り、可動スクロールの平面図である。
【図２】実施例１に係り、駆動軸の駆動中心軸線の位置、クランク中心軸線のの位置等を模式的に示す直交座標である。
【図３】実施例１に係り、モーメントの大きさと駆動軸の回転角との関係を示すグラフである。
【図４】実施例１に係り、クランク中心軸線周りの遠心力を示すベクトル図である。
【図５】実施例１に係り、図１の拡大図である。
【図６】実施例２に係り、圧縮反力によるモーメントの大きさ及びフーリエ級数の１次成分の大きさと、駆動軸の回転角との関係を示すグラフである。
【図７】実施例２に係り、圧縮反力によるモーメントにおいて、大きさと次数との関係を示すグラフである。
【図８】実施例２に係り、圧縮反力によるモーメントの大きさ及び自転モーメントの大きさと、駆動軸の回転角との関係を示すグラフである。
【図９】実施例３に係り、可動スクロールの平面図である。
【図１０】実施例４に係り、可動スクロールの平面図である。
【図１１】従来例に係り、駆動軸の駆動中心軸線の位置、クランク中心軸線のの位置等を模式的に示す直交座標である。
【図１２】一般的なスクロール型圧縮機の固定渦巻体と可動渦巻体とを示す平面図である。
【符号の説明】
３…可動スクロール    ２…可動側板            １…可動渦巻体
Ｍｐ…圧縮反力によるモーメント    Ｍｃ…遠心力によるモーメント
Ｇ…真の重心          Ｇ０  …仮重心            Ｏ…駆動中心軸線
Ｒ…公転半径          Ｐ…クランク中心軸線    Φ…回転角
Ｍｍ…自転モーメント  ａ、ａ’…振幅          φ、φ’…位相差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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