WO2022071039A1 - スクロール圧縮機 - Google Patents

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WO2022071039A1
WO2022071039A1 PCT/JP2021/034697 JP2021034697W WO2022071039A1 WO 2022071039 A1 WO2022071039 A1 WO 2022071039A1 JP 2021034697 W JP2021034697 W JP 2021034697W WO 2022071039 A1 WO2022071039 A1 WO 2022071039A1
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WO
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balancer
weight portion
axis
scroll compressor
crank shaft
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/034697
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English (en)
French (fr)
Inventor
佑介 梅鉢
文昭 安田
浩平 達脇
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to JP2022553854A priority patent/JP7442668B2/ja
Priority to CN202180065735.0A priority patent/CN116348677A/zh
Priority to DE112021005143.1T priority patent/DE112021005143T5/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
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    • F04C29/0021Systems for the equilibration of forces acting on the pump
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/80Other components
    • F04C2240/807Balance weight, counterweight

Definitions

  • This application relates to a scroll compressor.
  • the crank shaft of the scroll compressor may be equipped with a balance weight in order to balance the centrifugal force and moment generated around the shaft.
  • a balance weight in order to balance the centrifugal force and moment generated around the shaft.
  • it has a rotating shaft and an annular outer peripheral surface, is provided with a balance weight that is fixed to the rotating shaft and rotates together with the rotating shaft, and a part of the outer peripheral surface is used for adjusting the angle position of the balance weight with respect to the rotating shaft.
  • a technique for suppressing bending of a rotating shaft by a balance weight in a configuration in which a recess is formed is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 selects a balance weight corresponding to the rotating shaft, adjusts the angle of the balance weight, and attaches the balance weight to the rotating shaft, and there is a risk of attaching an erroneous balance weight. There is a risk that the angle will shift when installing the balance weight, which requires advanced assembly equipment, jigs, and complicated assembly work, and the balance weight is fitted to the rotating shaft.
  • the shrink fitting since the shrink fitting is adopted, there are problems that a high degree of processing is required, a ring portion for shrink fitting needs to be provided, and the balance weight becomes large.
  • the present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a small scroll compressor that is easy to assemble.
  • the scroll compressor disclosed in the present application includes a crank shaft supported by a bearing fixed to a shell, a drive portion of the crank shaft, a swing scroll provided on an eccentric shaft portion of the crank shaft, and the shell.
  • the main shaft portion of the crank shaft is provided with a balancer portion formed as an integral body that reduces the non-equilibrium force associated with the rotation of the crank shaft.
  • FIG. 3A is a side view of the crank shaft according to the first embodiment
  • FIG. 3B is a top view of the crank shaft according to the first embodiment
  • 4A is a side view of the crank shaft according to the first embodiment
  • FIG. 4B is a sectional projection view of the crank shaft shown in FIG. 4A along the AA line
  • 5A is a side view of another crank shaft according to the first embodiment
  • FIG. 5B is a sectional projection view of the other crank shaft shown in FIG. 5A along the AA line
  • 6A is a side view of the crank shaft according to the second embodiment
  • FIG. 6B is a top view of the crank shaft according to the second embodiment.
  • 7A is a side view of the crank shaft according to the second embodiment, and FIG. 7B is a sectional projection view of the crank shaft shown in FIG. 7A along the AA line.
  • 8A is a side view of the crank shaft according to the third embodiment, and FIG. 8B is a top view of the crank shaft according to the third embodiment.
  • 9A is a side view of the crank shaft according to the third embodiment, and FIG. 9B is a sectional projection view of the crank shaft shown in FIG. 9A along the AA line.
  • 10A is a side view of the crank shaft according to the fourth embodiment, and FIG. 10B is a top view of the crank shaft according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11A is a side view of the crank shaft according to the fourth embodiment, and FIG. 11B is a sectional projection view of the crank shaft shown in FIG. 11A along the AA line.
  • 12A is a side view of the crank shaft according to the fifth embodiment, and FIG. 12B is a top view of the crank shaft according to the third embodiment.
  • 13A is a side view of the crank shaft according to the fifth embodiment, and FIG. 13B is a sectional projection view of the crank shaft shown in FIG. 13A along the AA line.
  • 14A is a side view of another crank shaft according to the fifth embodiment, and FIG. 14B is a sectional projection view of the crank shaft shown in FIG. 14A along the AA line.
  • FIG. 18A is a diagram showing another configuration of the balancer portion at the XY coordinates according to the fourth embodiment
  • FIG. 18B is a diagram showing another configuration of the balancer portion at the XY coordinates according to the fourth embodiment
  • FIG. 18C is an embodiment.
  • FIG. 18D is a diagram showing another configuration of the balancer portion at the XY coordinates according to the fourth embodiment
  • FIG. 18D is a diagram showing another configuration of the balancer portion at the XY coordinates according to the fourth embodiment
  • FIG. 18D is a diagram showing another configuration of the balancer portion at the XY coordinates according to the fourth embodiment.
  • 19A is a side view of the crank shaft according to the seventh embodiment
  • FIG. 19B is a sectional projection view of the crank shaft shown in FIG. 19A along the AA line.
  • 20A is a side view of the crank shaft according to the eighth embodiment
  • FIG. 20B is a top view of the crank shaft according to the eighth embodiment.
  • FIG. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the scroll compressor according to the eighth embodiment.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view of another scroll compressor according to the eighth embodiment.
  • FIG. 26A is a diagram showing another configuration of the balancer portion at the XY coordinates according to the fourth embodiment
  • FIG. 26B is a diagram showing another configuration of the balancer portion at the XY coordinates according to the fourth embodiment
  • FIG. 26C is an embodiment.
  • FIG. 26D is a diagram showing another configuration of the balancer portion at the XY coordinates according to the fourth embodiment
  • FIG. 26D is a diagram showing another configuration of the balancer portion at the XY coordinates according to the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vertical scroll compressor 100.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the vertical scroll compressor 100, in which the U side shows the upper side and the L side shows the lower side.
  • the U side and the L side refer to the U side and the L side in FIG. 2. Further, since the relationship is the same in the following embodiments, the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the scroll compressor 100 has a middle shell 11, an upper shell 12, a shell 1 including a lower shell 13, a crank shaft 6 supported by a bearing of the middle shell 11, and a crank as main components. It includes a drive unit 4 for rotationally driving the shaft 6, and a compression drive unit 3 provided with a fixed scroll 31 and a swing scroll 32.
  • the crank shaft 6 is rotated by the operation of the drive unit 4, and the refrigerant flows into the compression drive unit 3 through the first frame 2.
  • the swing scroll 32 provided on the eccentric shaft portion 62 of the crank shaft 6 swings, and the refrigerant is compressed in the compression chamber 34.
  • the compressed refrigerant flows to the discharge pipe 15 via the fixed scroll 31.
  • a balancer cover 301 is installed in the balancer portion 61B, which will be described later, provided between the first frame 2 arranged on the L side of the swing scroll 32 and the spindle portion 61.
  • the balancer cover 301 holds the refrigerating machine oil that has risen in the scroll compressor 100 together with the refrigerant through the oil passage 60 described later, suppresses the refrigerating machine oil from being taken out of the scroll compressor 100, and is a scroll compressor. It has a function of suppressing a decrease in the heat exchange capacity of the heat exchanger connected to the 100.
  • the balancer cover 301 is fixed and installed on the first frame 2 with bolts or the like.
  • FIGS. 3A and 3B are a side view of the crank shaft according to the first embodiment
  • FIG. 3B is a top view of the crank shaft according to the first embodiment as viewed from the U side (arrow Z) of FIG. 3A
  • FIG. 4A shows an enlarged view of the balancer portion 61B of FIG. 3A
  • FIG. 4B shows a cross-sectional projection view taken along the line AA of FIG. 4A.
  • the vertical center line of the crank axis 6 orthogonal to the X axis is defined as the X axis on the horizontal plane including the rotation axis 6CL at the coordinates on the plane perpendicular to the rotation axis 6CL of the crank axis 6.
  • the balancer portion 61B has a balancer side weight portion 612A and an anti-balancer side weight portion 612B as a weight portion 612, and is connected to a plane including the rotation shaft 6CL of the crank shaft 6 to connect to the balancer side weight portion 612A and the anti-balancer.
  • a side weight portion 612B is provided.
  • the balancer side weight portion 612A is formed in the first quadrant and the second quadrant at the XY coordinates defined above, and the anti-balancer side weight portion 612B is formed in the third quadrant and the fourth quadrant.
  • the relationship between the X-axis, the Y-axis, the origin C and the crank shaft 6 and the rotary shaft 6CL, the balancer side weight portion 612A, and the anti-balancer side weight portion 612B Since the relationships are the same, the description of the relationships will be omitted as appropriate. Further, the first quadrant, the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant are shown only in FIG. 4B, and the description thereof is omitted in other similar figures.
  • the crank shaft 6 includes an oil passage 60, a spindle portion 61, and an eccentric shaft portion 62.
  • the spindle portion 61 is the main portion of the crank shaft 6, and the rotary shaft 6CL is arranged so as to coincide with the axis center line of the middle shell 11 shown in FIG.
  • the eccentric shaft portion 62 is provided on the U side of the crank shaft 6 with the eccentric shaft 62CL eccentric with respect to the rotating shaft 6CL of the spindle portion 61.
  • the oil passage 60 is provided so as to penetrate the crank shaft 6 from the L side end to the U side end.
  • the oil passage 60 is provided along the rotation shaft 6CL of the crank shaft 6, but the oil passage 60 may be provided below the X axis in FIG. 4B.
  • the spindle portion 61 is provided with a main bearing portion 61A, a balancer portion 61B, a rotor shrink fitting portion 61C, and an auxiliary bearing portion 61D in this order from the U side.
  • the rotor shrink fitting portion 61C is provided with the rotor 4A of the drive portion 4 shown in FIG.
  • the main bearing portion 61A is inserted into the bearing portion 2A of the first frame 2.
  • the sub-bearing portion 61D is inserted into the sub-bearing portion 5A of the second frame 5.
  • a sleeve bearing 65 that follows the rotation of the crank shaft 6 is provided between the bearing portion 2A of the first frame 2 and the main bearing portion 61A of the crank shaft 6.
  • the weight portion 612 forming the balancer portion 61B includes a smooth semicircular balancer side weight portion 612A having a radius R1max over the first quadrant and the second quadrant of the XY coordinates.
  • a smooth semicircular anti-balancer side weight portion 612B having a radius R2max is provided over the quadrant and the fourth quadrant. That is, a balancer side weight portion 612A and an anti-balancer side weight portion 612B are provided connected to the Y axis.
  • radius R1max> radius R2max the balancer side weight portion 612A and the anti-balancer side weight portion 612B are distinguished.
  • the weight portion 612A on the balancer side and the weight portion 612B on the anti-balancer side are formed due to the magnitude relationship between the weight and the position of the center of gravity.
  • the radius R1max is the maximum distance from the origin C of the balancer side weight portion 612A
  • the radius R2max is the maximum distance from the origin C of the anti-balancer side weight portion 612B.
  • the first center of gravity 61G of the balancer side weight portion 612A and the second center of gravity 62C of the anti-balancer side weight portion 612B are shown.
  • the first center of gravity 61G of the balancer side weight portion 612A and the second center of gravity 62C of the anti-balancer side weight portion 612B exist on the Y axis because the weight portion 612 is targeted to the Y axis and has a smooth semicircular shape. Because it has.
  • the flange portion 611 provided in the balancer portion 61B will be described later.
  • the planar shape and dimensions of the balancer side weight portion 612A and the anti-balancer side weight portion 612B are set according to the physique (capacity, dimensions, rotation speed, etc.) of the scroll compressor 100, and are not necessarily smooth semicircles.
  • the circular shape is not adopted. What is important as a balancer is the product of "the distance of the center of gravity of the balancer from the rotation axis 6CL (the distance from the origin C corresponds to the coordinates on the XY axes)" and "the weight of the balancer”. Is big. Increasing the distance makes it possible to reduce the weight, but increases the spatial dimensions.
  • the weight ratio of the balancer side weight portion 612A and the anti-balancer side weight portion 612B is, for example, 4 because the relationship is "weight of balancer side weight portion> weight of anti-balancer side weight portion". It is set to 1. That is, the area ratio in at least one cross section that is vertical to the rotating shaft 6CL is, for example, 4: 1. That is, the area in the cross section perpendicular to the rotating shaft 6CL has a relationship of "area of the balancer side weight portion 612A> area of the anti-balancer side weight portion 612B". Thereby, the relationship of "weight of balancer side weight portion 612A> weight of anti-balancer side weight portion 612B" can be easily obtained.
  • the radius R1max of the balancer side weight portion 612A and the radius R2max of the anti-balancer side weight portion 612B show a smooth arc shape.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the balancer side weight portion 612A and the anti-balancer side weight portion 612B may adopt an arcuate shape having a partially elliptical or uneven shape (described later in the figure). 24 is used to show the example).
  • the radius R1max refers to a portion corresponding to the maximum distance of the balancer side weight portion 612A
  • the radius R2max refers to a portion corresponding to the maximum distance of the anti-balancer side weight portion 612B.
  • the arc shape of the balancer portion 61B adopts an arc shape having a partially elliptical shape or an uneven shape, which is the same in the following embodiments, and thus the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the relationship with 1/2 of the diameter d of the main bearing portion 61A, that is, d / 2 has a radius R2max ⁇ d / 2, but in the first embodiment, the radius R2max of the balancer portion 61B is larger. It is set.
  • the balancer portion 61B has a semicircular flange portion 611, a semicircular balancer side weight portion 612A having a radius R1max, and a semicircular anti-balancer side having a radius R2max. It is composed of a weight portion 612 having a shape connecting the weight portion 612B.
  • the distance 611Rmin from the rotating shaft 6CL to the outermost diameter is set to be larger than d / 2 of the main bearing portion 61A. That is, it has a relationship of distance 611Rmin> d / 2.
  • the relationship between the distance 611Rmin and the radius R1max of the balancer side weight portion 612A is set to distance 611Rmin ⁇ radius R1max, but is not limited thereto.
  • the flange portion 611 has a function of supporting a bearing provided between the crank shaft 6 and the second frame 5 in the axial direction.
  • FIG. 5A is a side view of another crank shaft according to the first embodiment
  • FIG. 5B is a sectional projection view of the other crank shaft shown in FIG. 5A along the AA line.
  • the balancer side weight portion 612A has a semicircular shape having a linear portion LC1 in the vertical direction at a predetermined distance L1 from the Y axis in the first quadrant
  • the anti-balancer side weight portion 612B is predetermined in the fourth quadrant from the Y axis. It is a semicircle having a linear portion LC2 in the Y-axis direction at a distance L2.
  • the term “predetermined” refers to a “preset value or thing”, and the same applies to the following description, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the second center of gravity 62C of the anti-balancer side weight portion 612B and the first center of gravity 61G of the balancer side weight portion 612A have an angle ⁇ with respect to the origin C.
  • the straight line portion LC1 is a side formed parallel to the Y axis.
  • the "side” refers to a "linearly formed portion". Since the content is the same in the following embodiments, the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the straight line portion LC2 formed on the anti-balancer side weight portion 612B corresponds to one of the first sides formed in either or both of the third quadrant and the fourth quadrant of the XY coordinates, and here. It corresponds to the first side formed in the fourth quadrant. Further, the linear portion LC2 is formed parallel to the Y axis.
  • the linear portion LC1 is provided in the first quadrant and the linear portion LC2 is provided in the fourth quadrant, even if the balancer portion 61B provided in the second quadrant and the third quadrant is formed, respectively. Often, it may be a combination of these shapes.
  • the planar shape of the flange portion 611 is made semicircular in consideration of workability, but the role of the flange portion 611 is to support the sleeve bearing 65, so the shape is not limited to the semicircular shape.
  • the angle ⁇ formed by the line passing through the second center of gravity 62C and the origin C of the side weight portion 612B is preferably set to be 180 degrees, at least 90 degrees or more and 270 degrees or less.
  • An example of the angle ⁇ is shown in FIG. 5B.
  • the first center of gravity 61G and the rotation axis of the balancer side weight portion 612A pass through the first center of gravity 61G of the balancer side weight portion 612A of the balancer portion 61B and are perpendicular to the rotation axis 6CL of the crank shaft 6.
  • the XY coordinates are divided into two on the X axis, the side where the first center of gravity 61G is located is the balancer side weight portion 612A, and the other second center of gravity 62C is located. The side becomes the anti-balancer side weight portion 612B.
  • the radius R1max of the arc of the balancer side weight portion 612A and the radius R2max of the arc of the anti-balancer side weight portion 612B are assumed to be the maximum distance from the origin C. , The former is set to be larger. Radius R1max> Radius R2max
  • a balancer 66 is provided on the L side of the crank shaft 6 shown in FIG. 2 in order to offset the imbalance caused by the swing of the swing scroll 32.
  • the crank shaft 6 is made of a forged steel material, a cast product, or an alloy made by sintering metal powder, and is seamlessly and integrally formed of the same forming material, and is provided as an integral body. All parts including the balancer portion 61B are finished to a predetermined shape and dimensions by machining, for example, N / C (Numerical Control) processing.
  • the balancer portion 61B may be intentionally subjected to additional processing in order to improve the balance of the scroll compressor 100.
  • the balancer portion 61B provided on the crank shaft 6 rotates to cancel the centrifugal force of the swing scroll 32 that swings eccentrically. , Prevents seizure and wear of bearings. Further, since the balancer portion 61B is provided integrally with the crank shaft 6, the ring portion for shrink fitting can be eliminated, so that the weight portion 612 can be miniaturized and the rigidity of the crank shaft 6 is improved.
  • a sleeve bearing 65 can be provided between the bearing portion 22 of the first frame 2 and the main bearing portion 61A of the crank shaft 6, further improving reliability.
  • the weight and center of gravity can be controlled with high accuracy by machining all parts of the crank shaft 6 including the balancer portion 61B, and the centrifugal force of the swing scroll 32 can be offset with high accuracy, so that vibration is small and reliability is improved. Can be improved.
  • each of the balancer side weight portions 612B can be formed symmetrically with respect to the XY coordinates, and the position of the center of gravity can be easily controlled. Therefore, since the centrifugal force of the swing scroll 32 can be canceled out with high accuracy, vibration is small and reliability can be improved.
  • the balancer portion 61B, the flange portion 611, the balancer side weight portion 612A, and the anti-balancer side weight portion 612B can be processed at the same time as other parts of the crank shaft 6 by forming a semicircular shape centered on the origin C. Since it can be processed at the same time, it is easy to control the position of the center of gravity. Therefore, since the centrifugal force of the swing scroll 32 can be canceled out with high accuracy, vibration is small and reliability can be improved.
  • the distance 611Rmin from the rotating shaft 6CL to the outermost diameter is formed to be larger than d / 2 of the main bearing portion 61A, the diameter of the balancer portion 61B becomes large, the rigidity can be improved, and the reliability can be improved.
  • a part of the outer shape of the anti-balancer side weight portion 612B is formed by an elliptical 612BB.
  • the side S22 and the side S23 are formed.
  • the sides S22 and S23 formed on the anti-balancer side weight portion 612B correspond to one of the first sides formed in either or both of the third quadrant and the fourth quadrant of the XY coordinates, and the sides.
  • S22 corresponds to the first side formed in the fourth quadrant
  • side S23 corresponds to the first side formed in the third quadrant.
  • the sides S22 and S23 are formed parallel to the Y axis.
  • the total weight of the balancer portion 61B can be reduced and the weight portion 612 can be miniaturized.
  • the angle ⁇ formed by the line passing through the first center of gravity 61G of the balancer side weight portion 612A and the origin C and the line passing through the second center of gravity 62C of the anti-balancer side weight portion 612B and the origin C is preferably 180 degrees.
  • the temperature is set to at least 90 degrees or more and 270 degrees or less, the weight of the anti-balancer side weight portion 612B can be reduced, and the weight portion 612 can be miniaturized. Further, since the centrifugal force of the swing scroll 32 can be canceled out with high accuracy, the vibration is small and the reliability can be improved.
  • the second center of gravity of the anti-balancer side weight portion 612B must be passed through the first center of gravity 61G of the balancer side weight portion 612A and on the XY coordinates perpendicular to the rotation shaft 6CL of the crank shaft 6.
  • 62C existed, the present invention is not limited to this, and when the second center of gravity 62C of the anti-balancer side weight portion 612B does not exist on the XY coordinates, it is along the rotation axis 6CL direction on the XY coordinates.
  • the transferred point can be considered as a substitute for the second center of gravity 62C. Since the same applies to the following embodiments, the description thereof will be omitted as appropriate.
  • crank shaft supported by a bearing fixed to the shell the driving portion of the crank shaft, the swing scroll provided on the eccentric shaft portion of the crank shaft, and the fixed scroll provided on the shell are provided. Since the main shaft portion of the crank shaft is provided with a balancer portion formed into an integral body that reduces the non-equilibrium force accompanying the rotation of the crank shaft, the balancer portion is provided. Since the non-equilibrium force due to the rotation of the crank shaft can be reduced in the balancer portion, the assembly work is easy and the size can be reduced.
  • the balancer portion is composed of a balancer side weight portion and an anti-balancer side weight portion, is connected to a plane including a rotation axis of the crank shaft, and is provided with the balancer side weight portion and the anti-balancer side weight portion.
  • the area of at least one cross section that is vertical to the axis of rotation is Since there is a relationship of the area of the weight portion on the balancer side> the area of the weight portion on the anti-balancer side, Only by making the relationship of the area of the weight portion on the balancer side> the area of the weight portion on the anti-balancer side, it is possible to easily obtain a balancer portion capable of reducing the non-equilibrium force accompanying the rotation of the crank shaft.
  • the anti-balancer side weight portion has a first side in either or both of the third quadrant and the fourth quadrant of the coordinates, By forming the first side, The relationship of the area of the weight portion on the balancer side> the area of the weight portion on the anti-balancer side can be easily obtained.
  • the scroll compressor of the first embodiment Since the first side is formed by a side parallel to the Y axis, It can be machined with a general-purpose machine such as a 2-axis lathe. Moreover, since it can be processed at the same time as other parts, it becomes easy to control the position of the center of gravity. Therefore, since the centrifugal force of the swing scroll can be canceled with high accuracy, the vibration is small and the reliability can be improved. In addition, since it can be processed with a general-purpose machine, capital investment is reduced and low cost is possible.
  • the balancer-side weight portion has a side parallel to the Y-axis having a distance L1 from the Y-axis in either the first quadrant or the second quadrant of the coordinates.
  • the first side of the anti-balancer side weight portion has a first side parallel to the Y axis having a distance L2 from the Y axis. Since the relationship of distance L1> distance L2 and the parallel side and the parallel first side are formed on the same side with respect to the Y axis. The relationship of the area of the weight portion on the balancer side> the area of the weight portion on the anti-balancer side can be easily and surely obtained.
  • the scroll compressor of the first embodiment Since a part of the outer shape of the weight portion on the anti-balancer side is formed in an elliptical shape or an uneven shape, The total weight of the balancer can be reduced and the size can be reduced.
  • the scroll compressor of the first embodiment With the origin as the center Since the angle between the line passing through the first center of gravity of the balancer side weight portion and the origin and the line passing through the second center of gravity of the anti-balancer side weight portion and the origin is 90 degrees or more and 270 degrees or less. The weight of the weight portion on the anti-balancer side can be reduced, and the size can be reduced. In addition, since the centrifugal force of the swing scroll can be canceled with high accuracy, vibration is reduced and reliability can be improved.
  • the balancer portion is provided with a flange portion connected to the balancer side weight portion in the axial direction, the balancer portion is provided.
  • the balancer part can be easily supported to other parts by the flange part.
  • the scroll compressor of the first embodiment Since the entire shape of the crank shaft is formed by machining, Since the position of the center of gravity can be easily controlled and the centrifugal force of the swing scroll can be canceled with high accuracy, there is little vibration and reliability can be improved.
  • the spindle portion of the crank shaft is provided with a balancer portion formed into an integral body that reduces the non-equilibrium force accompanying the rotation of the crank shaft.
  • a balancer portion formed into an integral body that reduces the non-equilibrium force accompanying the rotation of the crank shaft.
  • FIG. 6A is a side view of the crank shaft according to the second embodiment
  • FIG. 6B is a top view of the crank shaft according to the second embodiment as viewed from the U side (arrow Z) of FIG. 6A
  • 7A shows an enlarged view of the balancer portion 61B of FIG. 6A
  • FIG. 7B shows a cross-sectional projection drawing of the AA line of FIG. 6A.
  • the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the balancer portion 61B is not provided with the flange portion 611 shown in FIGS. 3A and 3B of the first embodiment described above. That is, the balancer portion 61B is provided with a balancer side weight portion 612A and an anti-balancer side weight portion 612B. Other than this, it is the same as the first embodiment.
  • This configuration has the effect of further reducing the size and weight in addition to the first embodiment.
  • the bearing portion 2A of the first frame 2 is processed or the bearing is press-fitted to be installed in the main bearing portion 61A as an alternative. Corresponding bearing.
  • the shape shown in FIG. 7B since the shape can be formed by forging or casting, it can be formed without the need for cutting. The same applies to the case shown in FIG. 4B of the first embodiment. Further, in the case of FIG. 5B of the first embodiment, the straight line portion LC1 and the straight line portion LC2 can be formed by cutting from the state shown in FIG. 4B.
  • FIG. 8A is a side view of the crank shaft according to the third embodiment
  • FIG. 8B is a top view of the crank shaft according to the third embodiment as viewed from the U side (arrow Z) of FIG. 8A.
  • FIG. 9A shows an enlarged view of the balancer portion 61B of FIG. 8A
  • FIG. 9B shows a cross-sectional projection view taken along the line AA of FIG. 9A.
  • FIG. 16 the first side formed in either or both of the third quadrant and the fourth quadrant of the XY coordinates will be described.
  • the same parts as those of the above embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the planar shape of the anti-balancer side weight portion 612B is a square shape formed by the straight line portion 612S.
  • the square of the weight portion 612B on the anti-balancer side has a shape in which the straight line portion 612S connects the straight line portion 612S forming the width W1 at the position of the distance H3 from the X axis. The intersection of the distance H3 and the width W1 intersects the circumference of the radius R2max, but is not limited to this.
  • the straight line portion 612S forming the lower surface of the rectangular shape is parallel to the X axis.
  • the balancer side weight portion 612A has the same shape as that shown in FIG. 4 shown in the first embodiment.
  • the scroll compressor 100 provided with the crank shaft 6 having such a balancer portion 61B has the same effect as that of the first embodiment.
  • the first side refers to a side (straight line portion) formed in either or both of the third quadrant and the fourth quadrant of the coordinates in the anti-balancer side weight portion.
  • the second side is a coordinate on a plane perpendicular to the rotation axis of the crank shaft, and refers to a side (straight line portion) connected to the first side of the balancer portion 61B. Since the relationship between the first side and the second side is the same in the following embodiments, the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the straight portion 612S of the anti-balancer side weight portion 612B is designated as a side S11, a side S12, and a side S13, respectively. Therefore, any one of the side S11, the side S12, and the side S13 corresponds to the first side formed in either or both of the third quadrant and the fourth quadrant of the coordinates in the anti-balancer side weight portion 612B. Then, assuming that the side S11 is the first side, the side S12 corresponds to the side connected to the side S11, that is, the second side.
  • both the side S12 and the side S13 correspond to the side connected to the side S12, that is, the second side.
  • the side S11 is formed in the fourth quadrant of the XY coordinates and is formed parallel to the Y axis.
  • the side S12 is formed by connecting to both the third quadrant and the fourth quadrant of the XY coordinates, and is formed parallel to the X axis.
  • the side S13 is formed in the third quadrant of the XY coordinates and is formed parallel to the Y axis.
  • the anti-balancer side weight portion 612B is formed in a shape having sides S11 and S13 having a distance H3 from the X axis in the XY coordinates. Therefore, the weight of the anti-balancer side weight portion 612B can be reduced without significantly impairing the rigidity of the crank shaft 6, the weight portion 612 can be miniaturized, and a larger centrifugal force can be canceled. .. In addition, since it is a straight line, it has the effect of being easily machined by a cutting tool such as an end mill.
  • the sides S11, S12 and S13 can be formed by cutting from the state shown in FIG. 7B of the second embodiment.
  • the same effect as that of each of the above-described embodiments can be obtained, and the same effect can be obtained.
  • the balancer portion Since the balancer portion has a second side connected to the first side, The relationship of the area of the weight portion on the balancer side> the area of the weight portion on the anti-balancer side can be easily and surely obtained.
  • the balancer side weight portion has a semicircular shape centered on the origin and has a semicircular shape. Since the weight portion on the anti-balancer side is formed in a polygonal shape, The relationship of the area of the weight portion on the balancer side> the area of the weight portion on the anti-balancer side can be easily and surely obtained.
  • the maximum distance of the semicircle of the weight portion on the balancer side is R1max. Assuming that the maximum distance of the weight portion on the anti-balancer side in the X-axis direction is W1, Since it was formed in the relationship of R1max> W1 The relationship of the area of the weight portion on the balancer side> the area of the weight portion on the anti-balancer side can be obtained more easily and reliably.
  • FIG. 10A is a side view of the crank shaft according to the fourth embodiment
  • FIG. 10B is a top view of the crank shaft according to the fourth embodiment as viewed from the U side (arrow Z) direction of FIG. 10A
  • 11A shows an enlarged view of the balancer portion 61B of FIG. 10A
  • FIG. 11B shows a cross-sectional projection view taken along the line AA of FIG. 11A.
  • the same parts as those of the above embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the balancer side weight portion 612A and the anti-balancer side weight portion 612B have a substantially inverted convex shape as a whole.
  • the balancer side weight portion 612A has an arc having a radius R1max, and has a shape having a substantially mushroom shape having a width W1 parallel to the X axis from the X axis to a position separated by a predetermined distance H1 and has an anti-balancer side weight.
  • Section 612B extends the W1 from the X axis to the position of the distance H2, and connects a straight line parallel to the X axis having a width W2 at a position of a predetermined distance H3 from the X axis and a diagonal line connecting the W1 at the position of the distance H2. It has a shape that connects with.
  • the straight portion 612S is provided on the anti-balancer side weight portion 612B side.
  • FIG. 17 which will be described later, the intersection of the side S18 and the side S17, the intersection of the side S17 and the side S16, the intersection of the side S16 and the side S15, and the intersection of the side S15 and the side S14 are shown in FIG. 11B. It intersects with the circumference of the radius R2max, but is not limited to this.
  • the scroll compressor 100 provided with the crank shaft 6 having such a balancer portion 61B has the same effect as that of the first embodiment.
  • each side is referred to as a side S14, a side S15, a side S16, a side S17, a side S18, a side V11, and a side V14. Therefore, any one of the side S14, the side S15, the side S16, the side S17, and the side S18 is formed in the third quadrant, the fourth quadrant, or both of the coordinates in the anti-balancer side weight portion 612B.
  • the side V11 and the side V14 correspond to the second side connected to the first side.
  • the side S16 is the first side
  • the side S15 and the side S17 correspond to the side connected to the side S16, that is, the second side.
  • the side S14 is the first side
  • the side S15 and the side V11 correspond to the side connected to the side S14, that is, the second side.
  • the side S18 is the first side
  • the side S17 and the side V14 correspond to the side connected to the side S18, that is, the second side.
  • the side S15 is the first side
  • the side S14 and the side S16 correspond to the side connected to the side S15, that is, the second side.
  • the side S17 is the first side
  • the side S18 and the side S16 correspond to the side connected to the side S17, that is, the second side.
  • the side S14 is formed by connecting to both the first quadrant and the fourth quadrant of the XY coordinates, and is formed parallel to the Y axis.
  • the side S15 is formed in the fourth quadrant of the XY coordinates.
  • the side S16 is formed by connecting to both the third quadrant and the fourth quadrant of the XY coordinates, and is formed parallel to the X axis.
  • the side S17 is formed in the third quadrant of the XY coordinates.
  • the side S18 is formed by connecting to both the second quadrant and the third quadrant of the XY coordinates, and is formed parallel to the Y axis.
  • the side V11 is formed in the first quadrant of the XY coordinates and intersects the side S14 at a right angle. However, it is not limited to a right angle.
  • the side V14 is formed in the second quadrant of the XY coordinates and intersects the side S18 at a right angle. However, it is not limited to a right angle.
  • the anti-balancer side weight portion 612B extends the width W1 from the X axis to the position of the distance H2, and is a straight line parallel to the X axis having the width W2 at the position of the predetermined distance H3 from the X axis and the position of the distance H2.
  • the weight of the anti-balancer side weight portion 612B can be reduced, and the weight portion 612 can be miniaturized. Also, larger cancellations are possible.
  • the anti-balancer side weight portion 612B has a side S14 (a part) and a side S18 (a part) which are straight line portions 612S having a length of a distance H2 from the X axis in the XY coordinates, and a width W1. It is formed to include (a part of) a side S14 (a part of) and a side S18 (a part of) which is a straight line portion 612S having. Therefore, the weight of the anti-balancer side weight portion 612B can be further reduced without significantly impairing the rigidity of the crank shaft 6, the weight portion 612 can be further miniaturized, and a larger centrifugal force can be canceled. Play. Moreover, since it is a straight line, it can be easily machined by a cutting tool such as an end mill.
  • the anti-balancer side weight portion 612B has side S14 (a part) and side S18 (a part) having a distance H2 in the XY coordinates, and sides S15 or sides S17 and X connected to the side S14 or the side S18. It is formed with sides S16 parallel to the axis. Therefore, the weight of the anti-balancer side weight portion 612B can be further reduced without significantly impairing the rigidity of the crank shaft 6, the weight portion 612 can be further miniaturized, and a larger centrifugal force can be canceled. Play.
  • the distance H1 and the distance H2 have the same length.
  • a general-purpose machine such as a two-axis lathe at the same time as other parts of the crank shaft 6. Since it can be processed at the same time, it is easy to control the position of the center of gravity. Therefore, since the centrifugal force of the swing scroll 32 can be canceled out with high accuracy, vibration is small and reliability can be improved.
  • investment is reduced and it can be manufactured at low cost.
  • FIGS. 18, 25, and 26 show only the shape of the balancer portion 61B on the plane at the XY coordinates as in each of the above embodiments, and other parts are omitted.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing the configuration of the member before forming the balancer portion 61B at the XY coordinates as in each of the above-described embodiments, and shows only the planar shape.
  • the balancer portion 61B as shown in FIGS. 18 and 26 is obtained, in the present application, for example, the balancer portion 61B of the present application is cut from a columnar member formed by forging or casting. To manufacture. Therefore, before cutting, as shown in FIG. 25, the shape is circular 600 in the XY coordinates. Then, a case where cutting is performed from the state of the circular shape 600 to form the balancer portion 61B will be described.
  • the anti-balancer side weight portion 612B is formed with a side S19 as a first side connected to the third quadrant and the fourth quadrant.
  • the second side connected to the first side is an example in which the second side is not formed.
  • FIG. 18B is an example in which the first side and the second side are not formed.
  • the balancer side weight portion 612A is formed with a side V15 in the first quadrant and a side V16 in the second quadrant.
  • the side S20 as the first side is formed in the fourth quadrant of the anti-balancer side weight portion 612B. Then, a side connected to the side S20 is formed as a side V17 in the first quadrant of the balancer side weight portion 612A. Therefore, the side V17 corresponds to the second side.
  • the side S21 as the first side is continuously formed from the fourth quadrant of the anti-balancer side weight portion 612B to the balancer side weight portion 612A.
  • the side S24 as the first side connected to the third quadrant and the fourth quadrant of the anti-balancer side weight portion 612B is formed.
  • the second side connected to the first side is an example in which the second side is not formed.
  • the side S25 as the first side is formed in the third quadrant of the anti-balancer side weight portion 612B, and the side S26 as the first side is formed in the fourth quadrant.
  • the second side connected to the first side is an example in which the second side is not formed.
  • the side S27 is formed in the third quadrant and the side S27 is formed in the fourth quadrant of the anti-balancer side weight portion 612B. Therefore, either the side S26 or the side S25 corresponds to the first side formed in either or both of the third quadrant and the fourth quadrant of the coordinates in the anti-balancer side weight portion 612B. Then, assuming that the side S27 is the first side, the side S28 corresponds to the side connected to the side S27, that is, the second side. Further, assuming that the side S28 is the first side, the side S27 corresponds to the side connected to the side S28, that is, the second side.
  • sides S29, sides S30, and sides S31 are formed on the anti-balancer side weight portion 612B. Therefore, any one of the side S29, the side S30, and the side S31 corresponds to the first side formed in either or both of the third quadrant and the fourth quadrant of the coordinates in the anti-balancer side weight portion 612B. Then, assuming that the side S29 is the first side, the side S30 corresponds to the side connected to the side S29, that is, the second side.
  • both the side S29 and the side S31 correspond to the side connected to the side S30, that is, the second side.
  • the side S31 is the first side
  • the side S30 corresponds to the side connected to the side S31, that is, the second side.
  • the side S31 is formed in the fourth quadrant of the XY coordinates.
  • the side S30 is formed by connecting to both the third quadrant and the fourth quadrant of the XY coordinates, and is formed parallel to the X axis.
  • the side S29 is formed in the third quadrant of the XY coordinates.
  • the balancer portion 61B has an area of the balancer side weight portion 612A and the anti-balancer side weight portion 612B in XY coordinates. If the area of the balancer side weight portion 612A> the area of the anti-balancer side weight portion 612B, the first side formed on the anti-balancer side weight portion 612B and the side connected to the first side, that is, the second side Various examples can be considered for the formation of edges.
  • the anti-balancer side weight portion 612B is formed in a polygonal shape including the first side and the second side, and by making the sides perpendicular or parallel to each other, the first side and the second side are simultaneously one. Since it can be manufactured with a tool, it is easy to control the position of the center of gravity. Therefore, since the centrifugal force of the swing scroll can be canceled with high accuracy, the vibration is small and the reliability can be improved.
  • the balancer side weight portion is formed in a semicircular shape centered on the origin and a mushroom shape having a polygonal shape continuous in the semicircular shape. Since the anti-balancer side weight portion is formed in a reverse convex shape connected to the polygonal shape, The relationship of the area of the weight portion on the balancer side> the area of the weight portion on the anti-balancer side can be easily and surely obtained.
  • the scroll compressor of the fourth embodiment Assuming that the maximum distance of the semicircular shape of the weight portion on the balancer side is R1max and the maximum distance of the weight portion on the anti-balancer side in the X-axis direction is W1. Since it was formed in the relationship of R1max> W1, The relationship of the area of the weight portion on the balancer side> the area of the weight portion on the anti-balancer side can be obtained more easily and reliably.
  • FIG. 12A is a side view of the crank shaft according to the fifth embodiment
  • FIG. 12B is a top view of the crank shaft according to the fifth embodiment as viewed from the U side (arrow Z) direction of FIG. 12A.
  • FIG. 13A shows an enlarged view of the balancer portion 61B of FIG. 12A
  • FIG. 13B shows a cross-sectional projection view taken along the line AA of FIG. 12A.
  • 14A is a side view of another crank shaft according to the fifth embodiment
  • FIG. 14B is a sectional projection view of the crank shaft shown in FIG. 14A along the AA line.
  • the same parts as those of the above embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the balancer side weight portion 612A is the same as FIG. 4 of the above-described first embodiment.
  • the anti-balancer side weight portion 612B has the same planar shape as that of FIG. 9B of the third embodiment described above, and reaches a distance H3 from a position separated from the X axis by a predetermined distance H4 and has a width from the end face of the main bearing portion 61A in the axial direction.
  • a notch portion 612K as a recess is provided over the width WL1 in the rotation axis 6CL direction.
  • the distance H4 has the same dimensions as d / 4, but is not limited thereto.
  • the anti-balancer side weight portion 612B may be provided with a drill hole 612R as a recess having a predetermined diameter DR instead of the notch portion 612K.
  • the depth of the drill hole 612R is set to a position reaching d / 4, but is not limited to this.
  • the scroll compressor 100 provided with the crank shaft 6 having such a balancer portion 61B has the same effect as that of the first embodiment.
  • the drilled hole 612R is used in the fifth embodiment, the shape and processing method of the hole are not limited to the blind hole by the end mill.
  • the same effect as that of each of the above-described embodiments is obtained, and the same effect is obtained. Since the weight portion on the anti-balancer side is formed with a recess, The weight part can be reduced in weight.
  • the anti-balancer side weight portion is provided with a notch portion having a predetermined width WL1 in the axial direction of the crank shaft and extending from a predetermined distance H4 to a predetermined distance H3 from the X axis. Therefore, the recess can be easily obtained by the notch.
  • Embodiment 6 aims to improve the flow of the refrigerant in the middle shell 11 shown in FIG. 2 in order to further improve the efficiency of the scroll compressor 100.
  • FIG. 15 is a partially enlarged cross-sectional view of the compression drive unit 3 of FIG.
  • the same parts as those of the above embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the gap Q between the tooth tip of the first spiral body 312 of the fixed scroll 31 and the surface UA on the one end side of the second substrate 321 of the swing scroll 32 is as follows. Can be expressed by the formula of.
  • L Distance between the first positioning surface 113 of the middle shell 11 and the second positioning surface 116 of the middle shell 11
  • M The tooth tip of the first positioning surface 113 of the middle shell 11 and the first spiral body 312 of the fixed scroll 31.
  • N Thickness of the second substrate 321 of the swing scroll 32
  • T Thickness of the thrust plate 24
  • P Distance between the second positioning surface 116 of the middle shell 11 and the flat surface 212 of the first frame 2.
  • a desired gap Q can be set by adjusting the thickness T of the thrust plate 24, which enables a wide variety of mass production. Then, by adjusting the gap Q, it is possible to prevent the refrigerant from leaking into the compressed space through the gap Q, so that the loss of the scroll compressor 100 can be reduced.
  • the same effect as that of each of the above-described embodiments is obtained, and the same effect is obtained. Since the thrust plate is provided between the first frame of the compression drive unit and the second substrate of the swing scroll, Leakage of the refrigerant introduced into the scroll compressor can be suppressed.
  • FIG. 19A is a side view of the crank shaft according to the seventh embodiment
  • FIG. 19B is a sectional projection view of the crank shaft shown in FIG. 19A along the AA line.
  • the same parts as those of the above embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the straight portion 612S of the anti-balancer side weight portion 612B may be provided with a mark portion 201 as an individual discrimination portion for discriminating an individual such as a QR code (registered trademark).
  • the mark portion 201 is provided on the straight portion 612S of the anti-balancer side weight portion 612B, but it may be provided on the outer peripheral side of the radius R1max of the balancer side weight portion 612A.
  • the balancer side weight portion 612A and the crank shaft 6 seamlessly and integrally with the same forming material, the balancer side weight portion 612A has a larger radius than a general crank shaft, so that the curvature becomes smaller and is general.
  • the individual discrimination unit can be easily provided as compared with the case where the individual discrimination unit is provided, individual management can be performed, the defect rate can be reduced, and the scroll compressor 100 can be highly functional such as combination selection.
  • the same effect as that of each of the above-described embodiments is obtained, and the same effect is obtained. Since the balancer section is provided with an individual discrimination section, Individual management is possible, the defect rate can be reduced, and the scroll compressor can be highly functional, such as combination selection.
  • FIG. 20A is a side view of the crank shaft according to the eighth embodiment
  • FIG. 20B is a top view of the crank shaft according to the eighth embodiment
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of the scroll compressor according to the eighth embodiment
  • FIG. 22 is a partial cross-sectional view of the scroll compressor according to the eighth embodiment
  • FIG. 23 is a partial cross-sectional view of another scroll compressor according to the eighth embodiment.
  • the same parts as those of the above embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the balancer cover 301 is not in the first frame 2, but in the end face on the U side of the balancer portion 61B of the crank shaft 6, with holes 302 for fixing bolts and the like, bolts 303, and the like. It is fixed.
  • the balancer cover 301 is attached not to the first frame 2 but to the fixing hole 302 provided on the end surface of the balancer portion 61B of the crank shaft 6 on the U side via the bolt 303.
  • the balancer cover 301 is integrated with the crank shaft 6 instead of the first frame 2, the balancer portion 61B is deformed by rotation, and there is no concern that the balancer cover 301 will come into contact with the balancer cover 301. Therefore, the diameter of the balancer portion 61B can be increased. Therefore, it is possible to cope with the centrifugal force of the larger swing scroll 32, increase the rotation speed of the scroll compressor 100, or increase the scroll, and increase the compression amount of the scroll compressor 100.
  • the formation position of the hole 302 is preferably provided near the outer periphery on the balancer side weight portion 612A side.
  • the centrifugal force of the swing scroll can be canceled by the weight of the bolt 303.
  • a hole 302 for fixing a bolt or the like and a bolt 303 are provided on the outer circumference of the balancer side weight portion 612A with a radius R1max. It may be provided in the portion. Since the position of the bolt 303 is farther than the rotation shaft 6CL, the centrifugal force of the swing scroll can be further canceled. Further, when the bolt 303 is fastened to the hole 302, the weight 304 may be installed. When fastening the bolt 303, it is preferable to use an adhesive to prevent loosening.
  • the same effect as that of each of the above-described embodiments is obtained, and the same effect is obtained. Since the balancer cover is fixedly installed in the balancer portion, the balancer cover is integrated with the balancer portion, so that the balancer portion is deformed by rotation and there is no concern that the balancer cover comes into contact with the balancer cover.
  • Balancer side weight part 612BB elliptical shape, 612K notch part, 612R drill hole, 612S straight part, 61A main bearing part, 61B balancer part, 61C rotor shrink fitting part, 61D auxiliary bearing part, 61G first center of gravity, 62 eccentric shaft part , 62C 2nd center of gravity, 62CL eccentric shaft, 65 sleeve bearing, 66 balancer, 6CL rotation shaft, Q gap.

Landscapes

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Abstract

シェル(1)に固定された軸受に支持されるクランク軸(6)と、クランク軸(6)の駆動機構部(4)と、クランク軸(6)の偏心軸部(62)に設けられた揺動スクロール(32)と、シェル(1)に設けられた固定スクロール(31)を備え、クランク軸(6)の主軸部(61)には、クランク軸(6)の回転に伴う非平衡力を低下させる一体物に形成されたバランサ部(61B)が設けられる。

Description

スクロール圧縮機
 本願は、スクロール圧縮機に関するものである。
 スクロール圧縮機のクランク軸は、シャフト周りで発生する遠心力およびモーメントを釣り合わせるため、バランスウェイトを取り付ける場合がある。その1例として、回転シャフトと環状の外周面を有し、回転シャフトに固定されて回転シャフトとともに回転するバランスウェイトを備え、外周面の1部に、回転シャフトに対するバランスウェイトの角度位置調節用の凹部が形成された構成でバランスウェイトによって回転シャフトのたわみを抑制する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2016-50551号公報
 しかしながら、上記特許文献1に示された技術は、回転シャフトに対応したバランスウェイトを選択し、バランスウェイトの角度を調整して回転シャフトにバランスウェイトを取り付けるものであり、誤ったバランスウェイトを取り付けるリスクがあるという点、バランスウェイトを取り付け時に角度のズレが生じる恐れがあり、これを防止するため高度な組立装置、治具、複雑な組み立て作業を要するという点、またバランスウェイトを回転シャフトに嵌め込むのに、焼嵌めを採用しているので、高度な加工を要すること、および焼嵌め用のリング部を設ける必要があり、バランスウェイトが大型化する等の問題点がある。
 本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、組立作業が容易で、かつ小型のスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
 本願に開示されるスクロール圧縮機は、シェルに固定された軸受に支持されるクランク軸と、前記クランク軸の駆動部と、前記クランク軸の偏心軸部に設けられた揺動スクロールと、前記シェルに設けられた固定スクロールを備え、前記クランク軸の主軸部には、前記クランク軸の回転に伴う非平衡力を低下させる一体物に形成されたバランサ部が設けられたものである。
 本願に開示されるスクロール圧縮機は、上記のような構成を採用しているので、組立作業が容易で、かつ小型のスクロール圧縮機を提供するという効果がある。
実施の形態1によるスクロール圧縮機の斜視図である。 実施の形態1によるスクロール圧縮機の断面図である。 図3Aは実施の形態1によるクランク軸の側面図、図3Bは実施の形態1によるクランク軸の上面図である。 図4Aは実施の形態1によるクランク軸の側面図、図4Bは図4Aに示したクランク軸のA-A線断面投影図である。 図5Aは実施の形態1による他のクランク軸の側面図、図5Bは図5Aに示した他のクランク軸のA-A線断面投影図である。 図6Aは実施の形態2によるクランク軸の側面図、図6Bは実施の形態2によるクランク軸の上面図である。 図7Aは実施の形態2によるクランク軸の側面図、図7Bは図7Aに示したクランク軸のA-A線断面投影図である。 図8Aは実施の形態3によるクランク軸の側面図、図8Bは実施の形態3によるクランク軸の上面図である。 図9Aは実施の形態3によるクランク軸の側面図、図9Bは図9Aに示したクランク軸のA-A線断面投影図である。 図10Aは実施の形態4によるクランク軸の側面図、図10Bは実施の形態4によるクランク軸の上面図である。 図11Aは実施の形態4によるクランク軸の側面図、図11Bは図11Aに示したクランク軸のA-A線断面投影図である。 図12Aは実施の形態5によるクランク軸の側面図、図12Bは実施の形態3によるクランク軸の上面図である。 図13Aは実施の形態5によるクランク軸の側面図、図13Bは図13Aに示したクランク軸のA-A線断面投影図である。 図14Aは実施の形態5による他のクランク軸の側面図、図14Bは図14Aに示したクランク軸のA-A線断面投影図である。 実施の形態6によるスクロール圧縮機の圧縮駆動部の部分拡大図である。 図9AのX-Y座標におけるバランサ部の構成を示す図である。 図11AのX-Y座標におけるバランサ部の構成を示す図である。 図18Aは実施の形態4によるX-Y座標におけるバランサ部の他の構成を示す図、図18Bは実施の形態4によるX-Y座標におけるバランサ部の他の構成を示す図、図18Cは実施の形態4によるX-Y座標におけるバランサ部の他の構成を示す図、図18Dは実施の形態4によるX-Y座標におけるバランサ部の他の構成を示す図である。 図19Aは実施の形態7によるクランク軸の側面図、図19Bは図19Aに示したクランク軸のA-A線断面投影図である。 図20Aは実施の形態8によるクランク軸の側面図、図20Bは実施の形態8によるクランク軸の上面図である。 実施の形態8によるスクロール圧縮機の断面図である。 実施の形態8によるスクロール圧縮機の部分断面図である。 実施の形態8による他のスクロール圧縮機の部分断面図である。 実施の形態1によるスクロール圧縮機のX-Y座標におけるバランサ部の他の構成を示す図である。 実施の形態4によるスクロール圧縮機のバランサ部を形成する前の部材の形状を示した断面図である。 図26Aは実施の形態4によるX-Y座標におけるバランサ部の他の構成を示す図、図26Bは実施の形態4によるX-Y座標におけるバランサ部の他の構成を示す図、図26Cは実施の形態4によるX-Y座標におけるバランサ部の他の構成を示す図、図26Dは実施の形態4によるX-Y座標におけるバランサ部の他の構成を示す図である。
実施の形態1.
 実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は、縦型のスクロール圧縮機100の斜視図である。図2は、縦型のスクロール圧縮機100の断面図であり、U側は上側を、L側は下側を示す。なお、他の図において、U側およびL側と示しているのは、当該図2におけるU側およびL側を指すものである。また、当該関係は以下の実施の形態においても同様であるためその説明は適宜省略する。
 図1、図2に示すように、スクロール圧縮機100は主要構成体としてミドルシェル11、アッパーシェル12、ロアシェル13よりなるシェル1、前記ミドルシェル11の軸受に支持されたクランク軸6と、クランク軸6を回転駆動させる駆動部4と、固定スクロール31と揺動スクロール32が設けられた圧縮駆動部3とを備えている。
 このような構成のスクロール圧縮機100の動作の概略を説明する。駆動部4の動作でクランク軸6が回転、冷媒は第1フレーム2を通って圧縮駆動部3に流入する。ここで、クランク軸6の偏心軸部62に設けられた揺動スクロール32が揺動運動し、冷媒は圧縮室34内において圧縮される。圧縮された冷媒は固定スクロール31を介して吐出管15に流れる。
 なお、揺動スクロール32のL側に配置された第1フレーム2と主軸部61の間に設けられた、後述するバランサ部61Bにはバランサカバー301が設置されている。当該バランサカバー301は、冷媒と共にスクロール圧縮機100内を後述する通油路60を介して上昇してきた冷凍機油を留め、スクロール圧縮機100外への冷凍機油の持出を抑制し、スクロール圧縮機100に接続された熱交換機の熱交換能力の低下を抑制する機能を有する。バランサカバー301は第1フレーム2にボルト等により固定され設置される。
 以下、本願の趣旨とするクランク軸6の回転に伴う非平衡力を低下させるための一体物にて形成されたバランサ部61Bを備えたクランク軸6を図3A、図3Bに示す。図3Aは実施の形態1によるクランク軸の側面図、図3Bは図3AのU側(矢印Z)方向から見た実施の形態1によるクランク軸の上面図である。なお、図4Aに図3Aのバランサ部61Bの拡大図を示し、図4Bは図4AのA-A線断面投影図を示す。
 また、図4に示すように、クランク軸6の回転軸6CLに鉛直な面における座標で、回転軸6CLを含む水平面上の線をX軸とし、X軸と直交するクランク軸6の縦中心線をY軸とし、X軸とY軸とが交わる回転軸6CL上の点を原点Cと定義する。また、バランサ部61Bは、ウェイト部612として、バランサ側ウェイト部612Aと反バランサ側ウェイト部612Bとを有し、クランク軸6の回転軸6CLを含む平面につながってバランサ側ウェイト部612Aと反バランサ側ウェイト部612Bが設けられている。
 そして、バランサ側ウェイト部612Aは、上記において定義したX-Y座標において、第1象限および第2象限に形成され、反バランサ側ウェイト部612Bは、第3象限および第4象限に形成される。なお、本実施の形態1および他の実施の形態において、X軸、Y軸、原点Cとクランク軸6および回転軸6CLとの関係、バランサ側ウェイト部612A、および、反バランサ側ウェイト部612Bの関係は同様であるため、当該関係の説明は適宜省略する。また、第1象限、第2象限、第3象限および第4象限は、図4Bのみにて図示し、他の同様の図においてはその記載を省略している。
 図3Aにおいてクランク軸6は、通油路60、主軸部61、偏心軸部62を備えている。主軸部61はクランク軸6の主要部であり、回転軸6CLが図2で示したミドルシェル11の軸中心線と一致するように配置されている。偏心軸部62は、偏心軸62CLが主軸部61の回転軸6CLに対して偏心して、クランク軸6のU側に設けられている。
 通油路60は、クランク軸6をL側端からU側端に貫通して設けられている。図3Aでは、通油路60はクランク軸6の回転軸6CLに沿って設けているが、これに限定されず通油路60が図4BのX軸より下側に設けてもよい。
 主軸部61は、U側から順に主軸受部61A、バランサ部61B、ロータ焼嵌め部61C、副軸受部61Dが設けられている。ロータ焼嵌め部61Cには図2で示した駆動部4のロータ4Aが設けられている。主軸受部61Aは第1フレーム2の軸受部2A内に挿入される。副軸受部61Dは第2フレーム5の副軸受部5Aに挿入される。なお、図2に示すように、第1フレーム2の軸受部2Aとクランク軸6の主軸受部61Aとの間には、クランク軸6の回転に従動するスリーブ軸受65が設けられている。
 図4Bに示すように、バランサ部61Bを形成するウェイト部612には、X-Y座標の第1象限、第2象限にわたって半径R1maxの円滑な半円状のバランサ側ウェイト部612Aが、第3象限、第4象限にわたって半径R2maxの円滑な半円状の反バランサ側ウェイト部612Bが設けられている。すなわち、Y軸につながってバランサ側ウェイト部612Aと反バランサ側ウェイト部612Bが設けられている。半径R1max>半径R2maxとすることでバランサ側ウェイト部612Aと反バランサ側ウェイト部612Bが識別される。すなわち、重量と重心位置の大小関係からバランサ側ウェイト部612A、反バランサ側ウェイト部612Bとなる。なお、図4に示すように構成されてる場合は、半径R1maxは、バランサ側ウェイト部612Aの原点Cからの最大距離となり、半径R2maxは、反バランサ側ウェイト部612Bの原点Cからの最大距離となる。
 ここで、バランサ側ウェイト部612Aの第1重心61Gを、反バランサ側ウェイト部612Bの第2重心62Cを示す。このようなバランサ側ウェイト部612Aの第1重心61Gと反バランサ側ウェイト部612Bの第2重心62CがY軸上に存在するのは、ウェイト部612がY軸に対象でかつ円滑な半円状を有しているからである。なお、バランサ部61Bに設けられた鍔部611については後述する。
 上記バランサ側ウェイト部612A、反バランサ側ウェイト部612Bの平面形状、寸法は、スクロール圧縮機100の体格(容量、寸法、回転数等)に応じて設定されるものであり、また必ずしも円滑な半円状が採用されるものではない。また、バランサとして重要なことは、「バランサの重心の回転軸6CLからの距離(X-Y軸上座標においては原点Cからの距離がこれに相当する)」と、「バランサの重量」の積が大きいことにある。当該距離を大きくすると重量を低減可能となるが、空間寸法が大きくなる。
 本実施の形態1では、”バランサ側ウェイト部の重量>反バランサ側ウェイト部の重量”の関係となるために、例えば、バランサ側ウェイト部612Aと反バランサ側ウェイト部612Bの重量比は例えば4:1としている。つまり、回転軸6CLに鉛直な断面であって少なくとも1つ以上の断面における面積比が例えば4:1としている。すなわち、回転軸6CLに鉛直な断面における面積が、”バランサ側ウェイト部612Aの面積>反バランサ側ウェイト部612Bの面積”の関係を有している。これにより、容易に、”バランサ側ウェイト部612Aの重量>反バランサ側ウェイト部612Bの重量”の関係を得ることができる。
 次に、図4Bにおいて、例えば半径R1maxおよび半径R2maxと記載している「max」を用いる理由について述べる。バランサ側ウェイト部612Aの半径R1max、反バランサ側ウェイト部612Bの半径R2maxは円滑な円弧状を示している。しかしながらこれに限られることはなく、例えば、バランサ側ウェイト部612A、反バランサ側ウェイト部612Bが部分的に楕円状または凹凸状を有する円弧状の形状を採用してもよい(後述にて、図24を用いて当該例を示す)。その場合、半径R1maxは、バランサ側ウェイト部612Aの最大距離に相当する箇所を指し、半径R2maxは、反バランサ側ウェイト部612Bの最大距離に相当する箇所を指す。
 よって、このような楕円状または凹凸状を有する円弧状の形状を考慮して「max」を用いている。なお、バランサ部61Bの当該円弧状において、部分的に楕円状または凹凸状を有する円弧状の形状を採用する点は、以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。ここで、主軸受部61Aの直径dの1/2つまりd/2との関係が半径R2max≧d/2を有するが、この実施の形態1ではバランサ部61Bの半径R2maxの方が大きくなるよう設定されている。
 図3および図4に示すように、バランサ部61Bは平面形状が半円状の鍔部611と、半径R1maxの半円状のバランサ側ウェイト部612Aと、半径R2maxの半円状の反バランサ側ウェイト部612Bとをつなぐ形状を有するウェイト部612によって構成されている。図4に示す鍔部611において、回転軸6CLから最外径までの距離611Rminが主軸受部61Aのd/2より大きく設定されている。つまり、距離611Rmin>d/2の関係をもつ。なお、距離611Rminとバランサ側ウェイト部612Aの半径R1maxの関係は、距離611Rmin<半径R1maxとしているが、これに限定されるものではない。
 なお、上記鍔部611はクランク軸6と第2フレーム5間に設ける軸受を軸方向に支持する機能を有する。
 他の例について図を用いて説明する。図5Aは実施の形態1による他のクランク軸の側面図、図5Bは図5Aに示した他のクランク軸のA-A線断面投影図である。図5Bにおいて、バランサ側ウェイト部612Aは第1象限においてY軸より所定の距離L1で垂直方向の直線部LC1を有する半円状で、反バランサ側ウェイト部612BはY軸より第4象限に所定の距離L2でY軸方向の直線部LC2を有する半円状である。なお、所定とは、”あらかじめ設定された値またはもの”を指し、以下の説明においても同様であるため、その説明は適宜省略する。また、反バランサ側ウェイト部612Bの第2重心62Cとバランサ側ウェイト部612Aの第1重心61Gとは原点Cを中心に角度θを有する。
 直線部LC1は、Y軸に平行に形成された辺である。なお、本願において、「辺」とは、「直線状に形成された部分」を指すものである。当該内容は以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。反バランサ側ウェイト部612Bに形成された直線部LC2は、X-Y座標の第3象限または第4象限のいずれか、または両方に形成された第1辺の1つに相当し、ここでは、第4象限に形成された第1辺に相当する。また、直線部LC2は、Y軸に平行に形成されている。
 なお、上記平行とは、厳密な平行を含むとともに、当然のことながら、加工における誤差範囲を含む平行も含まれている。また、当該平行については以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。
 なお、図5Bでは第1象限に直線部LC1、また、第4象限に直線部LC2を有することを示したが、第2象限、第3象限に設けたバランサ部61Bにそれぞれを形成してもよく、これらの形状を組み合わせたものであってもよい。また、鍔部611の平面形状に関して、加工性を考慮して半円状としたが、鍔部611の役割はスリーブ軸受65の支持であるため、半円状に限定するものではない。
 次に、バランサ側ウェイト部612Aの第1重心61Gと反バランサ側ウェイト部612Bの第2重心62Cとの位置関係を図5Bを用いて説明する。バランサ部61Bの平面形状が前述のごとく円滑な半円状ではない場合についても適用されるものであり、以下にその説明を行う。バランサ側ウェイト部612Aの第1重心61Gを通り、クランク軸6の回転軸6CLに鉛直なX-Y座標において、バランサ側ウェイト部612Aの第1重心61Gと原点Cとを通る線と、反バランサ側ウェイト部612Bの第2重心62Cと原点Cとを通る線のなす角度θは、好ましくは180度、少なくとも90度以上270度以下となるよう設定する。上記角度θは図5Bにその例を示している。
 図4Bでは、バランサ部61Bのバランサ側ウェイト部612Aの第1重心61Gを通り前記クランク軸6の回転軸6CLに垂直なX-Y座標において、バランサ側ウェイト部612Aの第1重心61Gと回転軸6CLを通る点を結んだ線に鉛直、この場合X軸で前記X-Y座標を2分割し、第1重心61Gがある側をバランサ側ウェイト部612A、もう1方の第2重心62Cがある側を反バランサ側ウェイト部612Bとなる。前記X-Y座標におけるクランク軸6のバランサ部61Bの断面形状において、原点Cからの最大の距離についてバランサ側ウェイト部612Aの円弧の半径R1max、反バランサ側ウェイト部612Bの円弧の半径R2maxとすると、前者の方が大きくなるよう設定されている。
 半径R1max>半径R2max
 なお、図2に示すクランク軸6のL側にはバランサ66が、揺動スクロール32の揺動によるアンバランスを相殺するために設けられている。クランク軸6は素材を鋼材の鍛造品、鋳造品とし、もしくは金属の粉末を焼結してつくられる合金とし、同一の形成材料で継ぎ目なく一体的に形成されており、一体物として設けられたバランサ部61Bを含め全箇所を機械加工、例えばN/C(Numerical Control)加工によって所定形状、寸法に仕上げられている。なお、バランサ部61Bは、スクロール圧縮機100のバランス改善のため、あえて追加加工を施す場合もある。
 以上のような構成のクランク軸6を備えたスクロール圧縮機100は、クランク軸6に設けられたバランサ部61Bが回転することで、偏心して揺動運動する揺動スクロール32の遠心力を相殺し、軸受の焼き付き、摩耗を防止する。また、バランサ部61Bがクランク軸6に一体物として設けられているので、焼嵌め用のリング部を無くすことができることからウェイト部612を小型化できかつクランク軸6の剛性が向上する。
 また、このような構成であるので、バランスウェイトの取付が不要であり、従ってスクロール圧縮機100の組立作業が容易でかつ短時間に行え、安価なスクロール圧縮機100を提供できる。加えてクランク軸6の剛性が向上するため、スクロール圧縮機100の信頼性が向上し、冷媒の圧縮量を増加させ、かつ使用回転数を高めることが可能となる。さらに、図2に示すごとく、第1フレーム2の軸受部22とクランク軸6の主軸受部61Aとの間に、スリーブ軸受65を設けることが可能となり、信頼性をより向上させている。
 また、バランサ部61Bを含めクランク軸6の全箇所を機械加工することにより重量および重心を高精度にコントロールでき、揺動スクロール32の遠心力を高精度に相殺できることから、振動が少なく信頼性を向上できる。
 また、クランク軸6の回転軸6CLを含むX-Y座標、ここではY軸につながってバランサ側ウェイト部612Aと反バランサ側ウェイト部612Bが設けられていることにより、バランサ側ウェイト部612A、反バランサ側ウェイト部612Bそれぞれを前記X-Y座標に対して例えば、図4に示したような場合であれば、対称形に形成でき、重心位置のコントロールが容易となる。従って揺動スクロール32の遠心力を高精度に相殺できることから、振動が少なく信頼性を向上できる。
 また、バランサ部61Bに関して鍔部611と、バランサ側ウェイト部612Aと、反バランサ側ウェイト部612Bを原点Cを中心とする半円状とすることでクランク軸6の他の部位と同時に加工できる。同時に加工できることから重心位置のコントロールが容易となる。従って揺動スクロール32の遠心力を高精度に相殺できることから、振動が少なく信頼性を向上できる。
 また、回転軸6CLから最外径までの距離611Rminが主軸受部61Aのd/2より大きく形成されているため、バランサ部61Bの径が太くなり剛性を向上でき信頼性を向上できる。
 また、図24に示すように、反バランサ側ウェイト部612Bの外形の一部分が、楕円状612BBにて形成することも考えられる。そして、辺S22、および辺S23が形成される。反バランサ側ウェイト部612Bに形成された辺S22および辺S23は、X-Y座標の第3象限または第4象限のいずれか、または両方に形成された第1辺の1つに相当し、辺S22は、第4象限に形成された第1辺に相当し、辺S23は、第3象限に形成された第1辺に相当する。また、辺S22および辺S23は、Y軸に平行に形成されている。このように、楕円状612BBまたはこれに変えて凹凸状(表面に凹凸を有する形状)に形成すれば、バランサ部61Bの総重量を減らすことができ、ウェイト部612を小型化できる。
 また、バランサ側ウェイト部612Aの第1重心61Gと原点Cとを通る線と、反バランサ側ウェイト部612Bの第2重心62Cと原点Cとを通る線のなす角度θは、好ましくは180度、少なくとも90度以上270度以下とすることにより反バランサ側ウェイト部612Bの重量を減らすことができ、ウェイト部612を小型化できる。また、揺動スクロール32の遠心力を高精度に相殺できるため、振動が少なく信頼性を向上できる。
 なお、前記説明では簡略化のため、バランサ側ウェイト部612Aの第1重心61Gを通り、クランク軸6の回転軸6CLに鉛直なX-Y座標上に必ず反バランサ側ウェイト部612Bの第2重心62Cが存在したが、これに限定するものではなく、前記X-Y座標上に反バランサ側ウェイト部612Bの第2重心62Cが存在しない場合、前記X-Y座標上に回転軸6CL方向に沿って転写した点が第2重心62Cの代わりとして考慮できる。なお、当該事項は以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。
 上記のように構成された実施の形態1のスクロール圧縮機によれば、
シェルに固定された軸受に支持されるクランク軸と、前記クランク軸の駆動部と、前記クランク軸の偏心軸部に設けられた揺動スクロールと、前記シェルに設けられた固定スクロールを備え、前記クランク軸の主軸部には、前記クランク軸の回転に伴う非平衡力を低下させる一体物に形成されたバランサ部が設けられたので、
バランサ部にてクランク軸の回転に伴う非平衡力を低下できるので、組立作業が容易で、かつ小型が可能となる。
 さらに、実施の形態1のスクロール圧縮機によれば、
前記バランサ部は、バランサ側ウェイト部と反バランサ側ウェイト部によって構成され、前記クランク軸の回転軸を含む平面につながって前記バランサ側ウェイト部と前記反バランサ側ウェイト部が設けられているとともに、
前記バランサ側ウェイト部の重量>前記反バランサ側ウェイト部の重量
の関係となるために、
前記回転軸に鉛直な断面であって少なくとも1つ以上の断面における面積が、
前記バランサ側ウェイト部の面積>前記反バランサ側ウェイト部の面積
の関係を有するので、
バランサ側ウェイト部の面積>前記反バランサ側ウェイト部の面積の関係とするのみで、クランク軸の回転に伴う非平衡力を低下できるバランサ部を簡便に得ることができる。
 さらに、実施の形態1のスクロール圧縮機によれば、
前記クランク軸の前記回転軸に鉛直な面における座標で、前記回転軸を含む水平面上の線をX軸とし、前記X軸と直交する前記クランク軸の縦中心線をY軸とし、前記X軸と前記Y軸とが交わる前記回転軸上の点を原点と定義すると、
前記反バランサ側ウェイト部は、前記座標の第3象限または第4象限のいずれか、または両方に第1辺を有するので、
第1辺を形成することで、
バランサ側ウェイト部の面積>前記反バランサ側ウェイト部の面積の関係を簡便に得ることができる。
 さらに、実施の形態1のスクロール圧縮機によれば、
前記第1辺は、前記Y軸に平行な辺にて形成されたので、
2軸旋盤のような汎用機械で加工できる。また、他の箇所と同時に加工できることから重心位置のコントロールが容易となる。従って揺動スクロールの遠心力を高精度に相殺できるため、振動が少なく信頼性を向上できる。また汎用機械で加工できるため、設備投資が少なくなり低コストが可能となる。
 さらに、実施の形態1のスクロール圧縮機によれば、
前記バランサ側ウェイト部は、前記座標の第1象限または第2象限のいずれかに、前記Y軸から距離L1を有する前記Y軸に平行な辺を有し、
前記反バランサ側ウェイト部の前記第1辺は、前記Y軸から距離L2を有する前記Y軸に平行な第1辺を有しており、
距離L1>距離L2の関係、かつ、平行な前記辺と平行な前記第1辺とは前記Y軸に対して同じ側に形成されたので、
バランサ側ウェイト部の面積>前記反バランサ側ウェイト部の面積の関係を簡便にかつ確実に得ることができる。
 さらに、2軸旋盤のような汎用機械で加工できる。また、他の箇所と同時に加工できることから重心位置のコントロールが容易となる。従って揺動スクロールの遠心力を高精度に相殺できるため、振動が少なく信頼性を向上できる。また汎用機械で加工できるため、設備投資が少なくなり低コストが可能となる。
 さらに、実施の形態1のスクロール圧縮機によれば、
前記クランク軸の前記回転軸に鉛直な面における座標で、前記回転軸を含む水平面上の線をX軸とし、前記X軸と直交する前記クランク軸の縦中心線をY軸とし、前記X軸と前記Y軸とが交わる前記回転軸上の点を原点と定義すると、
前記バランサ側ウェイト部および前記反バランサ側ウェイト部は、前記原点を中心とする半円状を有し、前記原点から前記半円状の最大距離が、
前記バランサ側ウェイト部の最大距離>前記反バランサ側ウェイト部の最大距離
の関係にて形成されたので、
バランサ側ウェイト部の面積>前記反バランサ側ウェイト部の面積の関係を簡便にかつ確実に得ることができる。
 さらに、実施の形態1のスクロール圧縮機によれば、
前記反バランサ側ウェイト部の外形の一部分は、楕円状または凹凸状にて形成されたので、
バランサ部の総重量を低減でき、小型化が可能となる。
 さらに、実施の形態1のスクロール圧縮機によれば、
前記原点を中心として、
前記バランサ側ウェイト部の第1重心と前記原点とを通る線と、前記反バランサ側ウェイト部の第2重心と前記原点とを通る線とのなす角度が90度以上270度以下とするので、
反バランサ側ウェイト部の重量を減らすことができ、小型化できる。また、揺動スクロールの遠心力を高精度に相殺できるため、振動が少なく信頼性を向上できる。
 さらに、実施の形態1のスクロール圧縮機によれば、
前記バランサ部には、前記バランサ側ウェイト部に軸方向につながる鍔部が設けられているので、
バランサ部を鍔部により、他の箇所に支持しやすくできる。
 さらに、実施の形態1のスクロール圧縮機によれば、
前記クランク軸の全形状が機械加工によって形成されているので、
重心位置のコントロールが容易で揺動スクロールの遠心力を高精度に相殺できるため、振動が少なく信頼性を向上できる。
 なお、以下の実施の形態においても、本実施の形態1と同様に、
クランク軸の主軸部には、前記クランク軸の回転に伴う非平衡力を低下させる一体物に形成されたバランサ部が設けられ、
X-Y座標において、
バランサ側ウェイト部の面積>反バランサ側ウェイト部の面積
の関係を有する点は同様であるため、その説明は適宜省略している。
実施の形態2.
 次に、実施の形態2のクランク軸6を図に基づいて説明する。図6Aは実施の形態2によるクランク軸の側面図、図6Bは図6AのU側(矢印Z)方向から見た実施の形態2によるクランク軸の上面図である。なお、図7Aに図6Aのバランサ部61Bの拡大図を示し、図7Bは図6AのA-A線断面投影図を示す。図において、上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
 各図に示すように、バランサ部61Bには前述した実施の形態1の図3A、図3Bに示す鍔部611を設けない構成である。すなわち、バランサ部61Bにはバランサ側ウェイト部612Aと反バランサ側ウェイト部612Bが設けられている。これ以外は実施の形態1と同様である。この構成により、実施の形態1に加えさらに小型化、軽量化の効果を奏する。なお、この実施の形態2の場合、スリーブ軸受65を支持可能な構成ではないので、代替として第1フレーム2の軸受部2Aを加工もしくは軸受を圧入等で設置することにより、主軸受部61Aに対応した軸受とする。
 また、図7Bに示した形状の場合、当該形状を、鍛造また鋳造にて形成することができるため、切削加工を行う必要が無く形成することが可能となる。当該事項は、上記実施の形態1の図4Bに示した場合も同様である。また、上記実施の形態1の図5Bの場合には、図4Bに示した状態から、直線部LC1および直線部LC2を切削加工にて形成できる。
 上記のように構成された実施の形態2のスクロール圧縮機によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏するとともに、
 鍔部を設けていないため、小型化、および、軽量化が可能となる。
実施の形態3.
 次に、実施の形態3のクランク軸6を図に基づいて説明する。図8Aは実施の形態3によるクランク軸の側面図、図8Bは図8AのU側(矢印Z)方向から見た実施の形態3によるクランク軸の上面図である。なお、図9Aに図8Aのバランサ部61Bの拡大図を示し、図9Bは図9AのA-A線断面投影図を示す。また、図16において、X-Y座標の第3象限または第4象限のいずれか、または両方に形成された第1辺について説明する。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
 図9に示すように、反バランサ側ウェイト部612Bの平面形状は直線部612Sによって形成された方形状としたものである。反バランサ側ウェイト部612Bの方形は、X軸から直線部612Sが距離H3の位置で、幅W1をなす直線部612Sをつなぐ形状である。前記距離H3と幅W1との交点は、半径R2maxの円周上と交わるが、これに限定されるものではない。前記方形状の下面をなす直線部612Sは、X軸に平行となっている。また、バランサ側ウェイト部612Aは実施の形態1に示した図4と同形状である。このようなバランサ部61Bを有するクランク軸6を備えたスクロール圧縮機100は、実施の形態1と同様の効果がある。
 次に、図16を用いて実施の形態3における、反バランサ側ウェイト部612Bに形成される第1辺および第2辺について説明する。
まず、第1辺とは、反バランサ側ウェイト部において、前記座標の第3象限または第4象限のいずれか、または両方に形成された辺(直線部)を指す。また、第2辺とは、クランク軸の前記回転軸に鉛直な面における座標で、バランサ部61Bの第1辺に連なる辺(直線部)を指す。なお、第1辺と第2辺との関係は以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。
 図16に示すように、反バランサ側ウェイト部612Bの直線部612Sをそれぞれ辺S11、辺S12、辺S13とする。よって、辺S11、辺S12、辺S13のいずれかが、反バランサ側ウェイト部612Bにおいて、座標の第3象限または第4象限のいずれか、または両方に形成された第1辺に相当する。そして、辺S11を第1辺とすると、辺S12は辺S11に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。
 また、辺S12を第1辺とすると、辺S12および辺S13のいずれもが辺S12に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。辺S11は、X-Y座標の第4象限に形成され、Y軸と平行に形成されたものである。辺S12は、X-Y座標の第3象限および第4象限の両方につながって形成され、X軸と平行に形成されたものである。辺S13は、X-Y座標の第3象限に形成され、Y軸と平行に形成されたものである。
 このように、X軸に平行な辺S12を備えたことにより、クランク軸6の他の部位と同時に2軸旋盤のような汎用機械で加工できる。また、同時に加工できることから重心位置のコントロールが容易となる。従って揺動スクロール32の遠心力を高精度に相殺できるため、振動が少なく信頼性を向上できる。また汎用機械で加工できるため、設備投資が少なくなり安く作ることができる。
 また、反バランサ側ウェイト部612Bは、X-Y座標においてX軸から距離H3を有する辺S11、S13を備えた形状に形成されている。このため、クランク軸6の剛性を大幅に損なうことなく反バランサ側ウェイト部612Bの重量を減らすことができ、ウェイト部612を小型化できる、また、より大きな遠心力のキャンセルができるという効果を奏する。また、直線であることからエンドミル等の切削工具等により容易に加工できるという効果を奏する。
 また、図16に示した形状の場合、上記実施の形態2の図7Bにて示した状態から、辺S11、辺S12および辺S13を切削加工にて形成できる。
 上記のように構成された実施の形態3のスクロール圧縮機によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するとともに、
前記クランク軸の前記回転軸に鉛直な面における座標で、
前記バランサ部は、前記第1辺に連なる第2辺を有するので、
バランサ側ウェイト部の面積>前記反バランサ側ウェイト部の面積の関係を簡便にかつ確実に得ることができる。
 さらに、実施の形態3のスクロール圧縮機によれば、
前記バランサ側ウェイト部は、前記原点を中心とする半円状を有し、
前記反バランサ側ウェイト部は、多角形状にて形成されたので、
バランサ側ウェイト部の面積>前記反バランサ側ウェイト部の面積の関係を簡便にかつ確実に得ることができる。
 さらに、実施の形態3のスクロール圧縮機によれば、
前記バランサ側ウェイト部の前記半円状の最大距離をR1maxとし、
前記反バランサ側ウェイト部の前記X軸方向の最大距離をW1とすると、
R1max>W1の関係にて形成されたので、
バランサ側ウェイト部の面積>前記反バランサ側ウェイト部の面積の関係をさらに簡便にかつ確実に得ることができる。
実施の形態4.
 次に、実施の形態4のクランク軸6を図に基づいて説明する。図10Aは実施の形態4によるクランク軸の側面図、図10Bは図10AのU側(矢印Z)方向から見た実施の形態4によるクランク軸の上面図である。なお、図11Aに図10Aのバランサ部61Bの拡大図を示し、図11Bは図11AのA-A線断面投影図を示す。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
 図11に示すように、バランサ側ウェイト部612Aと反バランサ側ウェイト部612Bとを全体に略逆凸状の形状としたものである。前記バランサ側ウェイト部612Aは半径R1maxの円弧を有し、X軸から所定距離H1離れた位置に至るまで、X軸と平行な幅W1をなす略キノコ状を有する形状であり、反バランサ側ウェイト部612Bは前記W1をX軸から距離H2の位置に至るまで延長し、X軸から所定距離H3の位置で幅W2を有するX軸と平行な直線と、前記距離H2の位置におけるW1と結ぶ斜線でつながる形状を有するものである。
 前記略キノコ状のうち反バランサ側ウェイト部612B側に直線部612Sを有する。後述する図17を参照すれば、辺S18と辺S17との交点、辺S17と辺S16との交点、辺S16と辺S15との交点、辺S15と辺S14との交点は図11Bにおいて示した半径R2maxの円周上と交わるが、これに限定されるものではない。このようなバランサ部61Bを有するクランク軸6を備えたスクロール圧縮機100は、実施の形態1と同様の効果がある。
 次に、図17を用いて実施の形態4における、第1辺と第2辺とについて説明する。図において、各辺を、辺S14、辺S15、辺S16、辺S17、辺S18、辺V11、辺V14とする。よって、辺S14、辺S15、辺S16、辺S17、辺S18のいずれかが、反バランサ側ウェイト部612Bにおいて、座標の第3象限または第4象限のいずれか、または両方に形成された第1辺に相当する。また、辺V11、辺V14は、第1辺に連なった第2辺に相当する。
 そして、辺S16を第1辺とすると、辺S15および辺S17は辺S16に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。また、辺S14を第1辺とすると、辺S15および辺V11は辺S14に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。また、辺S18を第1辺とすると、辺S17および辺V14は辺S18に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。また、辺S15を第1辺とすると、辺S14および辺S16は辺S15に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。また、辺S17を第1辺とすると、辺S18および辺S16は辺S17に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。
 そして、辺S14は、X-Y座標の第1象限および第4象限の両方につながって形成され、Y軸と平行に形成されたものである。辺S15は、X-Y座標の第4象限に形成されたものである。
 辺S16は、X-Y座標の第3象限および第4象限の両方につながって形成され、X軸と平行に形成されたものである。辺S17は、X-Y座標の第3象限に形成されたものである。辺S18は、X-Y座標の第2象限および第3象限の両方につながって形成され、Y軸と平行に形成されたものである。辺V11は、X-Y座標の第1象限に形成され、辺S14と直角に交わる。但し、直角に限定されるものではない。辺V14は、X-Y座標の第2象限に形成され、辺S18と直角に交わる。但し、直角に限定されるものではない。
 また、反バランサ側ウェイト部612Bは幅W1をX軸から距離H2の位置に至るまで延長し、X軸から所定距離H3の位置で幅W2を有するX軸と平行な直線と、距離H2の位置における幅W1と結ぶ斜線でつながる形状を有することにより反バランサ側ウェイト部612Bの重量を減らすことができ、ウェイト部612を小型化できる。また、より大きなキャンセルが可能となる。
 また、反バランサ側ウェイト部612Bは、X-Y座標においてX軸から距離H2の長さを有する直線部612Sである辺S14(の一部)および辺S18(の一部)と、幅W1を有する直線部612Sである辺S14(の一部)および辺S18(の一部)を備えて形成されている。このため、クランク軸6の剛性を大幅に損なうことなく反バランサ側ウェイト部612Bの重量をさらに減らすことができ、ウェイト部612をさらに小型化できる、また、さらに大きな遠心力のキャンセルができるという効果を奏する。また、直線であることからエンドミル等の切削工具等により容易に加工できる。
 また、反バランサ側ウェイト部612Bは、X-Y座標において距離H2を有する辺S14(の一部)および辺S18(の一部)と、辺S14または辺S18に連なる辺S15または辺S17およびX軸に平行な辺S16を備えて形成されている。このため、クランク軸6の剛性を大幅に損なうことなく反バランサ側ウェイト部612Bの重量をさらに減らすことができ、ウェイト部612をさらに小型化できる、また、さらに大きな遠心力のキャンセルができるという効果を奏する。
 また、図17に示した形状の場合、上記実施の形態2の図7Bにて示した状態から、辺S14~S18は直線であることからエンドミル等の切削工具等により容易に加工できるという効果を奏する。また、距離H1と距離H2を同じ長さとすることが好ましい。距離H1=距離H2とすることによりクランク軸6の他の部位と同時に2軸旋盤のような汎用機械で加工できる。同時に加工できることから重心位置のコントロールが容易となる。従って揺動スクロール32の遠心力を高精度に相殺できるため、振動が少なく信頼性を向上できる。また汎用機械で加工できることから投資が少なくなり安価に製造可能となる。
 ここで、第1辺および第2辺、さらに他の例について図18、図25、図26に基づいて説明する。なお、図18、図26は、上記各実施の形態と同様にX-Y座標におけるバランサ部61Bの平面上の形状のみを示したものであり、他の箇所については省略して示している。また、図25は、上記各実施の形態と同様にX-Y座標におけるバランサ部61Bを形成する前の部材の構成を示した断面図であり、平面状の形状のみを示したものである。
 まず、図18および図26に示すようなバランサ部61Bを得る場合、本願においては、例えば、円柱状の鍛造また鋳造にて形成された円柱状の部材から、本願のバランサ部61Bを切削加工により製造する。よって、切削加工前は、図25に示すように、X-Y座標において円状600である。そして、当該円状600の状態から切削加工を行い、バランサ部61Bを形成した場合について説明する。
 図18Aは、反バランサ側ウェイト部612Bには、第3象限および第4象限につながる第1辺としての辺S19が形成されている。そして、第1辺に連なる第2辺は形成されていない例である。図18Bは、第1辺および第2辺が形成されていない例である。バランサ側ウェイト部612Aには、第1象限に辺V15が、第2象限に辺V16がそれぞれ形成されている。
 図18Cは、反バランサ側ウェイト部612Bの第4象限に第1辺としての辺S20が形成される。そして、辺S20に連なる辺が、バランサ側ウェイト部612Aの第1象限に辺V17として形成される。よって、辺V17は、第2辺に相当する。図18Dは、反バランサ側ウェイト部612Bの第4象限からバランサ側ウェイト部612Aに連続して第1辺としての辺S21が形成される。
 図26Aは、反バランサ側ウェイト部612Bの第3象限および第4象限につながる第1辺としての辺S24が形成される。そして、第1辺に連なる第2辺は形成されていない例である。図26Bは、反バランサ側ウェイト部612Bの第3象限に第1辺としての辺S25が、第4象限に第1辺としての辺S26が形成される。そして、第1辺に連なる第2辺は形成されていない例である。
 図26Cは、反バランサ側ウェイト部612Bの第3象限に辺S27および第4象限に辺S27が形成される。よって、辺S26、辺S25のいずれかが、反バランサ側ウェイト部612Bにおいて、座標の第3象限または第4象限のいずれか、または両方に形成された第1辺に相当する。そして、辺S27を第1辺とすると、辺S28は辺S27に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。また、辺S28を第1辺とすると、辺S27は辺S28に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。
 図26Dは、反バランサ側ウェイト部612Bに辺S29、辺S30、辺S31が形成される。よって、辺S29、辺S30、辺S31のいずれかが、反バランサ側ウェイト部612Bにおいて、座標の第3象限または第4象限のいずれか、または両方に形成された第1辺に相当する。そして、辺S29を第1辺とすると、辺S30は辺S29に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。
 また、辺S30を第1辺とすると、辺S29および辺S31のいずれもが辺S30に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。また、辺S31を第1辺とすると、辺S30は辺S31に連なる辺、すなわち、第2辺に相当する。辺S31は、X-Y座標の第4象限に形成される。辺S30は、X-Y座標の第3象限および第4象限の両方につながって形成され、X軸と平行に形成される。辺S29は、X-Y座標の第3象限に形成される。
 以上に示したように、バランサ部61Bは、バランサ側ウェイト部612Aと反バランサ側ウェイト部612BのX-Y座標における面積が、
バランサ側ウェイト部612Aの面積>反バランサ側ウェイト部612Bの面積
の関係を有していれば、反バランサ側ウェイト部612Bに形成される第1辺と、第1辺に連なる辺、すなわち第2辺の形成については様々な例が考えられる。
 さらに、反バランサ側ウェイト部612Bが第1辺および第2辺を含む多角形状にて形成され、辺と辺とを直角、もしくは平行とすることにより第1辺と第2辺とを同時に1つの工具で製造できるため、重心位置のコントロールが容易となる。従って揺動スクロールの遠心力を高精度に相殺できるため、振動が少なく信頼性を向上できる。
 さらに、2軸旋盤のような汎用機械で加工できる。また、他の箇所と同時に加工できることから重心位置のコントロールが容易となる。従って揺動スクロールの遠心力を高精度に相殺できるため、振動が少なく信頼性を向上できる。また汎用機械で加工できるため、設備投資が少なくなり低コストが可能となる。
 上記のように構成された実施の形態4のスクロール圧縮機によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するとともに、
前記バランサ側ウェイト部は、前記原点を中心とする半円状および前記半円状に連なる多角形状を有するキノコ状にて形成され、
前記反バランサ側ウェイト部は、前記多角形状に連なる逆凸形状にて形成されたので、
バランサ側ウェイト部の面積>前記反バランサ側ウェイト部の面積の関係を簡便にかつ確実に得ることができる。
 さらに、実施の形態4のスクロール圧縮機によれば、
前記バランサ側ウェイト部の前記半円状の最大距離をR1maxとし、前記反バランサ側ウェイト部の前記X軸方向の最大距離をW1とすると、
R1max>W1の関係にて形成されたので、
バランサ側ウェイト部の面積>前記反バランサ側ウェイト部の面積の関係をさらに簡便にかつ確実に得ることができる。
実施の形態5.
 次に、実施の形態5のクランク軸6を図に基づいて説明する。図12Aは実施の形態5によるクランク軸の側面図、図12Bは図12AのU側(矢印Z)方向から見た実施の形態5によるクランク軸の上面図である。なお、図13Aに図12Aのバランサ部61Bの拡大図を示し、図13Bは図12AのA-A線断面投影図を示す。図14Aは実施の形態5による他のクランク軸の側面図、図14Bは図14Aに示したクランク軸のA-A線断面投影図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
 図13に示すようにバランサ側ウェイト部612Aは前述した実施の形態1の図4と同様である。反バランサ側ウェイト部612Bは前述した実施の形態3の図9Bと同様の平面形状を有するとともに、X軸から所定距離H4離れた位置から距離H3に至り軸方向において主軸受部61Aの端面から幅WL2の位置で回転軸6CL方向に幅WL1に渡って凹部としての切り込み部612Kが設けられたものである。前記距離H4はd/4と同寸法の距離であるが、これに限定されるものではない。
 なお、前記切り込み部612Kに代替して図14A、図14Bに示すように、反バランサ側ウェイト部612Bに所定の径DRを有する凹部としてのキリ穴612Rを設けてもよい。キリ穴612Rの深さは、d/4に至る位置とするが、これに限定するものではない。このようなバランサ部61Bを有するクランク軸6を備えたスクロール圧縮機100は、実施の形態1と同様の効果がある。なお、この実施の形態5ではキリ穴612Rとしたが、エンドミルによる止まり穴とするなど、穴の形状、加工方法を限定するものではない。
 上記のように構成された実施の形態5のスクロール圧縮機によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するとともに、
前記反バランサ側ウェイト部は、凹部が形成されているので、
ウェイト部を軽量化できる。
 また、実施の形態5のスクロール圧縮機によれば、
さらに、前記反バランサ側ウェイト部には、前記クランク軸の軸方向に所定の幅WL1を有し、かつ前記X軸から所定の距離H4から所定の距離H3に至る切り欠き部が設けられているので、切り欠き部により簡便に凹部を得ることができる。
 また、実施の形態5のスクロール圧縮機によれば、
さらに、前記反バランサ側ウェイト部の多角形状の部位の前記Y軸上には、所定の直径の穴が設けられているので、穴により簡便に凹部を得ることができる。
実施の形態6.
 次に、実施の形態6について説明する。この実施の形態6はスクロール圧縮機100の効率をさらに向上させるため、図2に示したミドルシェル11内における冷媒の流れを改善することを目的としている。図2に示した圧縮駆動部3の固定スクロール31の第1渦巻体312の歯先と、第2渦巻体322が設けられた揺動スクロール32の第2基板321の1端側Uの面との間の隙間をQとすると、この隙間Qを調整する方法について、図15を用いて説明する。なお、図15は図2の圧縮駆動部3の部分拡大断面図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
 各部の寸法を以下のように設定すると、固定スクロール31の第1渦巻体312の歯先と、揺動スクロール32の第2基板321の1端側の面UAとの間の隙間Qは、以下の式で表すことができる。
 L=M+Q+N+T+P
従って、
 Q=L-M-N-T-P
 ここに、
 L:ミドルシェル11の第1位置決め面113とミドルシェル11の第2位置決め面116との間の距離
 M:ミドルシェル11の第1位置決め面113と固定スクロール31の第1渦巻体312の歯先との間の距離
 N:揺動スクロール32の第2基板321の厚み
 T:スラストプレート24の厚み
 P:ミドルシェル11の第2位置決め面116と第1フレーム2の平坦面212との間の距離
 ここで、各部の寸法を測定により既知とすると、多種多量の生産を可能とするスラストプレート24の厚みTを調整することにより、所望の隙間Qを設定できる。そして、この隙間Qを調整することで、冷媒が隙間Qを通って圧縮空間に漏れることを抑制できるので、スクロール圧縮機100の損失を低減することが可能になる。
 上記のように構成された実施の形態6のスクロール圧縮機によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するとともに、
圧縮駆動部の第1フレームと、揺動スクロールの第2基板との間にスラストプレートが設けられているので、
スクロール圧縮機に導入される冷媒のもれを抑制できる。
実施の形態7.
 次に、実施の形態7について説明する。図19Aは実施の形態7によるクランク軸の側面図、図19Bは図19Aに示したクランク軸のA-A線断面投影図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。図19に示すように、反バランサ側ウェイト部612Bの直線部612SにQRコード(登録商標)など個体を判別するための個体判別部としてのマーク部201を設けてもよい。
 クランク軸では平面部がない、もしくはほとんどなく、かつ曲面部の曲率が小さい場合、個体判別するための個別判別部を設けることが困難であった。しかしながら、本願においては、反バランサ側ウェイト部612Bの直線部612Sを有しているため、QRコード(登録商標)など個体を判別するためのマーク部201を備えることにより個体管理ができ、不良率の低減、組合せ選別などの圧縮機の高機能化を実現できる。
 本実施の形態では反バランサ側ウェイト部612Bの直線部612Sにマーク部201を設けたが、バランサ側ウェイト部612Aの半径R1maxの外周側に設けてもよい。バランサ側ウェイト部612Aとクランク軸6を同一の形成材料で継ぎ目なく一体的に形成することで、バランサ側ウェイト部612Aは一般的なクランク軸に比べ半径が大きくなるため、曲率が小さくなり、一般的な場合に比べ容易に個別判別部を設けることができ、個別判別部を設けたことにより個体管理ができ、不良率の低減、組合せ選別などのスクロール圧縮機100の高機能化を実現できる。
 上記のように構成された実施の形態7のスクロール圧縮機によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するとともに、
前記バランサ部には、個体判別部が設けられたので、
個体管理ができ、不良率の低減、組合せ選別などのスクロール圧縮機の高機能化を実現すできる。
実施の形態8.
 次に、実施の形態8について説明する。図20Aは実施の形態8によるクランク軸の側面図、図20Bは実施の形態8によるクランク軸の上面図である。図21は実施の形態8によるスクロール圧縮機の断面図である。図22は実施の形態8によるスクロール圧縮機の部分断面図である。図23は実施の形態8による他のスクロール圧縮機の部分断面図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
 図20から図22に示すように、バランサカバー301は、第1フレーム2ではなく、クランク軸6のバランサ部61BのU側の端面において、ボルト等の固定用の穴302およびボルト303などにて固定される。バランサカバー301が第1フレーム2ではなくクランク軸6のバランサ部61BのU側の端面に設けられた固定用の穴302にボルト303を介して取り付けられる。
 バランサカバー301が第1フレーム2ではなくクランク軸6と一体化したことによりバランサ部61Bが回転により変形し、バランサカバー301に接触する懸念がなくなる。このため、バランサ部61Bの径を大きくできる。従って、より大きな揺動スクロール32の遠心力に対応でき、スクロール圧縮機100の回転数を大きく、またはスクロールを大きくでき、スクロール圧縮機100の圧縮量を増加できる。
 また、当該穴302の形成位置は、図20Bに示すように、バランサ側ウェイト部612A側の外周付近に設けることが好ましい。バランサ側ウェイト部612A側に設けることにより、ボルト303の重量分、さらに揺動スクロールの遠心力をキャンセルできる。
 また、他の例として、図23に示すように、バランサ部61Bにバランサカバー301を固定するために、ボルト等の固定用の穴302およびボルト303を、バランサ側ウェイト部612Aの半径R1maxの外周部に設けてもよい。回転軸6CLよりボルト303の位置が遠くなることから揺動スクロールの遠心力をさらにキャンセルできる。また、ボルト303を穴302に締結する際、重り304を設置してもよい。なお、ボルト303を締結する際に、緩み留め防止のため接着剤を使用することが好ましい。
 上記のように構成された実施の形態8のスクロール圧縮機によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するとともに、
前記バランサ部には、バランサカバーが固定されて設置されたので
バランサカバーがバランサ部と一体化されたことにより、バランサ部が回転により変形し、バランサカバーに接触する懸念がなくなる。
 本願は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
 従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
 1 シェル、100 スクロール圧縮機、11 ミドルシェル、113 第1位置決め面、116 第2位置決め面、12 アッパーシェル、13 ロアシェル、15 吐出管、2 第1フレーム、212 平坦面、22 軸受部、24 スラストプレート、2A 軸受部、3 圧縮駆動部、301 バランサカバー、302 穴、303 ボルト、304 重り、31 固定スクロール、312 第1渦巻体、32 揺動スクロール、321 第2基板、322 第2渦巻体、34 圧縮室、4 駆動部、4A ロータ、5 第2フレーム、5A 副軸受部、6 クランク軸、60 通油路、61 主軸部、611 鍔部、612 ウェイト部、612A バランサ側ウェイト部、612B 反バランサ側ウェイト部、612BB 楕円状、612K 切り込み部、612R キリ穴、612S 直線部、61A 主軸受部、61B バランサ部、61C ロータ焼嵌め部、61D 副軸受部、61G 第1重心、62 偏心軸部、62C 第2重心、62CL 偏心軸、65 スリーブ軸受、66 バランサ、6CL 回転軸、Q 隙間。

Claims (15)

  1. シェルに固定された軸受に支持されるクランク軸と、前記クランク軸の駆動部と、前記クランク軸の偏心軸部に設けられた揺動スクロールと、前記シェルに設けられた固定スクロールを備え、前記クランク軸の主軸部には、前記クランク軸の回転に伴う非平衡力を低下させる一体物に形成されたバランサ部が設けられたスクロール圧縮機。
  2. 前記バランサ部は、バランサ側ウェイト部と反バランサ側ウェイト部によって構成され、前記クランク軸の回転軸を含む平面につながって前記バランサ側ウェイト部と前記反バランサ側ウェイト部が設けられているとともに、
    前記バランサ側ウェイト部の重量>前記反バランサ側ウェイト部の重量
    の関係となるために、
    前記回転軸に鉛直な断面であって少なくとも1つ以上の断面における面積が、
    前記バランサ側ウェイト部の面積>前記反バランサ側ウェイト部の面積
    の関係を有する請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  3. 前記クランク軸の前記回転軸に鉛直な面における座標で、前記回転軸を含む水平面上の線をX軸とし、前記X軸と直交する前記クランク軸の縦中心線をY軸とし、前記X軸と前記Y軸とが交わる前記回転軸上の点を原点と定義すると、
    前記反バランサ側ウェイト部は、前記座標の第3象限または第4象限のいずれか、または両方に第1辺を有する請求項2に記載のスクロール圧縮機。
  4. 前記クランク軸の前記回転軸に鉛直な面における座標で、
    前記バランサ部は、前記第1辺に連なる第2辺を有する請求項3に記載のスクロール圧縮機。
  5. 前記クランク軸の前記回転軸に鉛直な面における座標で、前記回転軸を含む水平面上の線をX軸とし、前記X軸と直交する前記クランク軸の縦中心線をY軸とし、前記X軸と前記Y軸とが交わる前記回転軸上の点を原点と定義すると、
    前記バランサ側ウェイト部および前記反バランサ側ウェイト部は、前記原点を中心とする半円状を有し、前記原点から前記半円状の最大距離が、
    前記バランサ側ウェイト部の最大距離>前記反バランサ側ウェイト部の最大距離
    の関係にて形成された請求項2から請求項4のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。
  6. 前記反バランサ側ウェイト部の外形の一部分は、楕円状または凹凸状にて形成された請求項2から請求項5のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。
  7. 前記クランク軸の前記回転軸に鉛直な面における座標で、前記回転軸を含む水平面上の線をX軸とし、前記X軸と直交する前記クランク軸の縦中心線をY軸とし、前記X軸と前記Y軸とが交わる前記回転軸上の点を原点と定義すると、
    前記原点を中心として、
    前記バランサ側ウェイト部の第1重心と前記原点とを通る線と、前記反バランサ側ウェイト部の第2重心と前記原点とを通る線とのなす角度が90度以上270度以下とする請求項2から請求項6のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。
  8. 前記バランサ側ウェイト部は、前記原点を中心とする半円状を有し、
    前記反バランサ側ウェイト部は、多角形状にて形成された請求項3または請求項4または請求項7に記載のスクロール圧縮機。
  9. 前記バランサ側ウェイト部は、前記原点を中心とする半円状および前記半円状に連なる多角形状を有するキノコ状にて形成され、
    前記反バランサ側ウェイト部は、前記多角形状に連なる逆凸形状にて形成された請求項3または請求項4または請求項7に記載のスクロール圧縮機。
  10. 前記バランサ側ウェイト部の前記半円状の最大距離をR1maxとし、
    前記反バランサ側ウェイト部の前記X軸方向の最大距離をW1とすると、
    R1max>W1の関係にて形成された請求項8または請求項9に記載のスクロール圧縮機。
  11. 前記反バランサ側ウェイト部は、凹部が形成されている請求項2から請求項10のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。
  12. 前記バランサ部には、前記バランサ側ウェイト部に軸方向につながる鍔部が設けられている請求項2から請求項11のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。
  13. 圧縮駆動部の第1フレームと、揺動スクロールの第2基板との間にスラストプレートが設けられている請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。
  14. 前記バランサ部には、個体判別部が設けられた請求項1から請求項13のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。
  15. 前記バランサ部には、バランサカバーが固定されて設置された請求項1から請求項14のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。
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