密閉型壓縮機及其制造方法及冷藏、冷凍裝置的制作方法

專利名稱：密閉型壓縮機及其制造方法及冷藏、冷凍裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及密閉型壓縮機及其制造方法及冷藏、冷凍裝置，特別是適 用于設置在連桿上的球體部與設置在活塞上的球座相連接的密閉型壓縮 機的裝置。而且，本發明的冷藏、冷凍裝置包括冷藏箱、冷凍箱、冷凍冷 藏箱及陳列柜等。
背景技術：
在曰本專利文獻特開2003-184751號公報(專利文獻1)中示出的密 閉型壓縮機就是這種以往的例子。參考圖26到圖28說明該密閉型壓縮機。 圖26是以往的密閉型壓縮機的縱截面圖，圖27是表示在圖26中使用的 連桿與活塞的結合關系圖，圖28是表示在圖27中結合的連桿與活塞的關 系的示意圖。
一般在冷凍循環中使用的密閉型壓縮機在密閉容器21內收容有電動 機22與壓縮機構部23。而且，該壓縮機構部23具有在被支架24軸支撐 的軸25的上端偏心旋轉的曲柄軸26。而且，在氣缸27內，往復滑動的活 塞28通過連桿29與曲柄軸26相連。通過從曲柄軸26的上部開口如箭頭 P那樣飛散開的潤滑油，來潤滑該活塞28與氣缸27的滑動部及連桿29 與活塞28的滑動部。
特別地，在專利文獻l中，為了容易地將潤滑油導入球座34與球體 部31之間，在球體部31上形成了平面部31a，使得可以接受如箭頭方向 P飛散開的潤滑油。S卩，連桿29由環狀部32、桿部33及球體部31構成， 將在桿部33接受的潤滑油導向球體部31的平面部31a，從該平面部31a
導向球座34部。而且，球座34與球體部31是將曲柄軸26的旋轉運動變 換成往復運動的球窩接頭連接機構。
專利文獻l:特開2003-184751號公報
在專利文獻l中，因為向球座34與球體部31的滑動部的潤滑油的供 油依賴于從軸25的前端飛散而得到的潤滑油，例如，在轉速下降等的時 候，有可能潤滑油不能順利地進入到球窩接頭部，所以在這種情況下，就 會在該滑動部上產生油膜切斷，導致燒結球體部31等的問題。
并且，通過精密加工裝置來加工活塞28的球座34，利用圖29說明其 加工方法。
如圖29所示，在球座34上形成了小徑的開口部34a。通過自由聯軸 器37，加工夾具38的軸38a連接在精密加工裝置的主軸36上，在該軸 38a的前端設置有球狀刃具38b。該球狀刃具38b基于主軸36的旋轉而高 速旋轉，將作為被加工物的活塞28的球座34加工到預定尺寸。
該球狀刃具38b的外徑比球座34的內徑小，具有某一程度的大小的 外徑。換言之，球狀刃具38b的直徑Dl (最粗部)的圓周速度與球狀刃 具38b的中心部附近(A部)的圓周速度不同，在用最粗部(B部)加工 之處與用中心部附近(A部)加工之處，(B部)的精加工精度高，用(A 部)加工之處精度低。
這是因為在用球狀刃具38b加工球座23時，如果以球座34的中心 34b為基準，則通過球狀刃具38b的(A部)加工的部分成為正公差的尺 寸，用(B部)加工的部分由于圓周速度不同而進行過加工，成為了負公 差。
而且，在加工具有開口部34a的下挖部的球座34時，利用自由聯軸 器37使軸38a彎曲到如虛線處，或使之移動到作為被加工物的活塞側來 加工所述下挖部。
艮P，活塞28的球座34的加工方法是將球狀刃具38b安裝到精加工 裝置的轉動軸36上，通過使該球狀刃具38b旋轉來加工球座34。因此， 通過在轉動軸36與球狀刃具38b之間夾有自由聯軸器，使球狀刃具38b 傾斜到如圖29的虛線處而對球座34進行精加工、或如圖所示使其沿著所 要加工成的形狀在活塞側移動，來加工球座。
例如圖29所示，因為從正面觀察該球狀刃具38b形成為橢圓形的球 狀，所以在球狀刃具38b的中央與球狀刃具38b的外周，加工時的圓周速 度只在直徑不同的部分不同。因此，在所述的任一個的加工方法中，用圓 周速度快的地方加工的部分的精加工精度很高，用圓周速度不同的地方加 工的部分的精加工精度低。換言之，遠離球座中心的位置的精加工精度高， 但與其他部分相比接近中心的地方的精加工精度不高。對該面精加工，如 果在加工精度低的地方接受了連桿側的球體部31，則擔心會由于摩擦會給 球體部31或球座34造成損傷，并成為產生異常聲音等的原因。
另外，在密閉型壓縮機的實際的運轉中，還有如下這樣的課題。
連桿29由球體部31、與作為軸25的偏心部的曲柄軸26相連的環狀 部32、及兩端固定連接31、 32的桿部(連接桿)33構成。在活塞28上 設置了嵌合連桿29的球體部31的球座34，被固定連接在球體部31上的 桿部33被連接成使其可以相對球座34自由擺動。在球座34的內側，具 有為了方便加工而設置的凹部35。
而且，伴隨著活塞28的往復運動，為了使連桿29進行搖動運動，如 圖30所示，連接活塞28與連桿29的球窩接頭部具有設置了細小的間隙e 的結構。即，如果球座34的內徑與球體部31的外徑的尺寸完全相同，則 因為不能使球座34與球體部31滑動，所以在下面的式(1)中表示球座 34的內表面的直徑D與球體部31的外表面的直徑d與間隙e之間的關系。
D=d+2e …(1)
從在偏心部26的上面開口的油供給孔飛散出潤滑油，將潤滑油提供 到球體部31與球座34之間的入口側，在間隙e上形成了潤滑膜。
在以往的密閉型壓縮機中，在壓縮運轉的吸氣工序時，球體部31被 移動到間隙e的入口側(參考圖31)，在壓縮運轉的壓縮工序時，球體部 31被移動到間隙e的里側(參考圖32)。在該壓縮工序時，由于將氣缸27 內壓縮成高壓，球體部31被強力按壓到球座34的里側，由此，形成在球 座34的里側的凹部35的角部與球體部31的外球面部相接觸，在該接觸 部分施加有極大的接觸應力。由此判斷出有這樣得問題在該接觸滑動部 上球座34及球體部31產生異常磨耗，壓縮機的可靠性明顯降低。

發明內容
本發明的目的在于提供一種可靠性優良的密閉型壓縮機及其制造方 法及冷藏、冷凍裝置，其可以降低活塞的球座與連桿的球體部的接觸應力。
而且，如果不事先考慮球座的凹部35與供油機構的關聯性，在專利 文獻1中與對球座一球體部間的搖動部的潤滑油的供給的關系就不明確。
本發明的另一個目的在于提供具有對成本有利的結構、效率高且可靠 性良好的密閉型壓縮機。而且，從以下記述中可以明確本發明的其他的目 的與優點。
為了達成上述的目的，本發明的密閉型壓縮機包括曲柄軸，傳遞來 自馬達的旋轉力；活塞，在曲柄軸側配備具有球面部的球座；連桿，其具 有一端與所述球座連接的球體部、另一端與所述曲柄軸嵌合的環狀部、連 接該環狀部和所述球體部的桿部；及儲存在密閉容器內的潤滑油，通過所 述曲柄軸提供所述潤滑油，其中，因為在所述曲柄軸上設置第一供油孔， 在所述連桿上設置將從所述第一供油孔出來的潤滑油提供給所述球座的 第二供油孔，在所述球座與所述球體部之間設置暫時儲存從所述第二供油 孔出來的潤滑油的儲油箱。
該發明的更優選的具體的結構例如下所述 (O通過在所述球座上設置的凹部來形成所述儲油箱。
(2) 在所述(1)中，將所述儲油箱的開口設置得比所述第二供油孔 的孔徑大。
(3) 將在所述球座與所述球體部之間設置的儲油箱作為第一儲油箱， 利用所述曲柄軸或所述環狀部的任意一個形成所述第二儲油箱，使得包括 所述第一供油孔。
(4) 在所述(3)中，在所述曲柄軸的壁厚內形成所述第二儲油箱。
(5) 在所述球座內滑動的所述球體部的外表面上設置與所述儲油箱 連通的供油槽。
(6) 在所述(5)中，按照如下方式構成，即，伴隨著所述活塞及所 述連桿的運動，所述供油槽間歇地連通所述儲油箱與所述球座外部。
(7) 在所述(5)或(6)中，形成的位置關系是在所述活塞的氣體 吸入工序中使所述供油槽與所述儲油箱連通，在氣體壓縮工序中解除該連 通。
(8)連桿的球體部在由球體刃具的中心部加工的活塞側球座的球面 部上滑動時，以不接觸的方式在球座上形成凹狀儲油箱。
而且，為了達成上述的目的，本發明的第二方式的密閉型壓縮機包括 曲柄軸，傳遞電動機的旋轉力；活塞，被配置成在氣缸內往復運動，并在 曲柄軸側配備具有內球面部的球座；連桿，其一端具有球體部，并且另一 端具有嵌合在所述曲柄軸上的環狀部，所述球體部具有比所述球座的內球 面部的直徑還小的直徑的外球面部并與所述球座連接，其中，在所述球座 的里側部分形成了比所述內球面部擴大的擴大面部。
該發明的第二方式的更優選的具體的結構例如下所述
(1) 在所述球座的里側中心部具有用于使內球面部加工工具退出的 凹部，所述擴大面部遍及形成在所述凹部的外側的全周上。
(2) 在所述擴大面部上具有從所述內球面部的圓弧面沿切線方向擴 大的錐面。
另外，本發明的第三方式的密閉型壓縮機包括曲柄軸，傳遞電動機 的旋轉力；活塞，被配置成在氣缸內往復運動，并在曲柄軸側配備具有內 球面部的球座；連桿，其一端具有球體部，并且另一端具有嵌合在所述曲 柄軸上的環狀部，所述球體部具有比所述球座的內球面部的直徑還小的直 徑的外球面部并與所述球座連接，其中，在所述球體部的前端側部分形成 了比所述外球面部縮小的縮小面部。
該發明的第三方式的更優選的具體的結構例如下所述
(1) 在所述球座的里側中心部具有用于使內球面部加工工具退出的 凹部，所述縮小面部形成在與所述凹部及其外側的部分相對的位置上。
(2) 通過比所述外球面部曲率小的曲率的球面來形成所述縮小面部。
另外，本發明的第四方式是使用了所述方式及其優選結構例任意一個 密閉型壓縮機的冷藏、冷凍裝置。
另外，本發明的第五方式提供一種密閉型壓縮機的制造方法，所述密
閉型壓縮機包括曲柄軸，傳遞電動機的旋轉力；活塞，在曲柄軸側配有 具有內球面部的球座；連桿，具有比所述球座的內球面部的直徑小的直徑 的外球面部，其中，在所述活塞中加工了所述內球面部與該內球面部的里
側的凹部之后，在使所述活塞及加工工具共同旋轉的狀態下，將所述加工 工具按壓到所述內球面部的里側，在所述球座的里側部分形成比所述內球 面部擴大的擴大面部。
根據本發明，因為通過供油孔將潤滑油直接提供給儲油箱，可以用儲 油箱內的潤滑油潤滑連桿側的球體部與活塞側的球座間的滑動部，可以防 止由于油膜切斷而燒結滑動部，所以可以得到可靠性良好的密閉型壓縮 機。另外，因為沒有必要用特別的部件來對該滑動部提供潤滑油，所以能 夠以對成本有利的結構，得到高效率的密閉型壓縮機。
另外，根據本發明的優選結構例(1)，因為通過在球座上設置的凹部 來構成儲油箱，所以可以簡單地形成儲油箱。
另外，根據本發明的優選結構例(2)，因為將儲油箱的開口設置得比 第二供油孔的孔徑大，所以連桿側的球體部在活塞側的球座內滑動時，與
儲油箱內的潤滑油的接觸面擴大，進一步提高了向滑動部的潤滑油的供
々A
S口 o
另外，根據本發明的優選結構例(3)，因為將在球座與球體部之間設 置的儲油箱作為第一儲油箱，利用曲柄軸或環狀部的任一個形成第二儲油 箱，并使其包括第一供油孔，所以在進行向曲柄軸旋轉一周而連通一次的 第二供油孔提供潤滑油時，可以從第二儲油箱通過第二供油孔向第一儲油 箱提供充足的潤滑油。
另外，根據本發明的優選結構例(4)，因為在曲柄軸的壁厚內形成第 二儲油箱，所以對設置在曲柄軸上的第一供油孔進行加工時，因為也可以 同時加工第二儲油箱，所以生產率高，且因為沒有使用特別的部件，所以 對生產成本也有利。
另外，根據本發明的優選結構例(5)，在球座內滑動的球體部的外表 面上設置與儲油箱連通的供油槽，因為通過供油槽向球座與球體部的滑動 部提供潤滑油，所以可以進一步可靠地防止油膜切斷。
另外，根據本發明的優選結構例(6)，以伴隨著活塞及連桿的運動、 供油槽間歇地連通儲油箱與球座外部的方式構成，所以可以將儲存在儲油 箱中的潤滑油一點一點地排出到外部，替換進新鮮的潤滑油，從這點也可 以提高滑動性能。
另外，根據本發明的優選結構例(7)，供油槽與儲油箱的位置關系是 在活塞的氣體吸入工序相連通、在氣體壓縮工序解除該連通，因為在施加 負載的壓縮工序時，可以向球座與球體部的滑動部提供潤滑油，所以可以 形成容易替換進球窩接頭部的潤滑油卻難以拔出的結構，可以大幅度地提 高可靠性。
另外，根據本發明的優選結構例(8)，連桿的球體部在由球體刃具的 中心部加工的活塞側球座的球面部上滑動時，因為以不接觸的方式在球座 上形成凹狀儲油箱，所以通過球座與球體部的滑動，不會對球座或球體部 造成損傷。
而且，根據在本發明的第二至第四方式中示出的結構，可以降低活塞 的球座與連桿的球體部的接觸應力，可以提供可靠性良好的密閉型壓縮機 及其制造方法及冷藏、冷凍裝置。


圖1是表示本發明的第一實施方式的密閉型壓縮機的一個實施例的縱 截面圖。
圖2是表示圖1的活塞的形狀的縱截面圖。
圖3是表示從圖2的箭頭方向觀察活塞的側視圖。
圖4是表示組合了圖1的連桿與曲柄軸的一個例子的側截面圖。
圖5是表示圖1的活塞與連桿的組裝方法的最初工序的示意圖。
圖6是圖5的A-A截面圖。
圖7是表示圖5的下一道工序的示意圖。
圖8是圖7的B-B截面圖。
圖9是表示對圖1的球窩接頭部供油的供油方法的縱截面圖。
圖IO是表示在開始對圖1的球窩接頭部供油之前的示意圖。
圖11是表示對圖1的球窩接頭部供油的供油機構的變化的示意圖。
圖12是表示完成對圖1的球窩接頭部的供油的瞬間的示意圖。
圖13是表示在圖1的連桿的球體部外表面上設置供油槽的示意圖。
圖14是圖13的C-C截面放大圖。
圖15是表示包括設置在圖1的曲柄軸上的第一供油孔而設置的第二
儲油箱(oilpocket)部的示意圖。
圖16是圖15的D-D放大截面圖。
圖17是本發明的第二實施方式的第一實施例的往復式密閉型壓縮機 的縱截面圖。
圖18是表示圖17的壓縮機構部的一部分的截面平面圖。 圖19是在圖17的壓縮機構部使用的活塞的截面圖。 圖20是在圖17的壓縮機構部使用的連桿的平面圖。 圖21是圖17的球窩接頭部的截面圖。 圖22是圖21的A部放大圖。
圖23是表示圖21的球窩接頭部的加工方法的截面圖。 圖24是本發明的第二實施方式的第二實施例的往復式密閉型壓縮機 的球窩接頭部的縱截面圖。
圖25是在圖24中使用的連桿的球體部的截面圖。 圖26是以往的密閉型壓縮機的縱截面圖。
圖27是表示在圖26中使用的連桿與活塞的結合關系的示意圖。
圖28是表示在圖27中結合的連桿與活塞的關系的示意圖。
圖29是表示形成在活塞側的球座的加工方法的示意圖。
圖30是球窩接頭部的放大圖。
圖31是球窩接頭部的吸入工序時的截面模式圖。
圖32是球窩接頭部的壓縮工序時的截面模式圖。
圖中
l一密閉容器，2—電動機，3—壓縮機構部，4—支架，5 —軸，6—曲 柄軸，6a—孔，7—氣缸，8 —活塞，8a—球座，8b—開口部，8c—孔，8d 一插入槽，8e—底部，9一連桿，IO —桿部，ll一球體部，11a—平面橫切 部，12 —環狀部，12a—端面，13 —球窩接頭部，14一空間，16 —第二儲 油箱部，17 —第三油槽，18 —第二供油孔，19一第一供油孔，20—儲油箱。
具體實施例方式
(第一實施方式) 用圖示的一個實施例詳細說明本發明。
首先，對圖1到圖4進行說明。圖1是表示本發明的密閉型壓縮機的 一個實施例的縱截面圖，圖2是表示圖1的活塞的形狀的縱截面圖，圖3 是表示從圖2的箭頭方向觀察活塞的側視圖，圖4是表示組合了圖1的連 桿與軸曲柄軸的一個例子的側截面圖。
如圖1所示，密閉型壓縮機在密閉容器1的內部設置有電動機2及壓 縮機構部3。支架4在密閉容器1內支撐電動機2、壓縮機構部3。軸5 由固定電動機2轉子的支架4支撐。在軸5的上端設置有曲柄軸6。對于 氣缸7，為了驅動活塞8，在曲柄軸6與活塞8之間設置了連桿9。
而且，該活塞8與連桿9之間一般是以球窩接頭方式的形式進行連接。 即，在活塞8側的球座8a上可以自由滑動地嵌合連桿9的球體部11。并 且，該連桿9包括桿部10、固定連接在桿部10的一端的球體部11、固定 連接在桿部10的另一端的與曲柄軸6滑動的環狀部12。
如所述那樣，用于冷凍循環的密閉型壓縮機在密閉容器l內收容電動 機2及壓縮機構部3。
該壓縮機構部3形成在由支架4支撐的軸5的上端。壓縮機構部3由 以下零件構成偏心旋轉的曲柄軸6、在氣缸7內往復運動的活塞8、與 曲柄軸6相連的環狀部12及用桿部10將與活塞8相連的球體部11 一體 固定的連桿9。
而且，如圖1所示，通過將球體部ll與活塞8的球座8a組合起來的 球窩接頭方式來連接連桿9與活塞8。
如圖2及圖3所示，在活塞8上設置了收容連桿9的球體部11的球 座8a。另外，在活塞8上設置了孔8c，所述孔8c從與球座8a內徑相比以 任意尺寸小徑的開口部8b (圖3)擴大到活塞端面側并呈傘狀。而且，成 為插入球體部11的插入口的插入槽8d被設置成其底部8e延長到球座8a 的球徑中心的延長線上的位置，并相對于活塞8的中心線Y-Y對稱。
如圖4所示，連桿9通過焊接將球體部11接合在桿部10的一端，將 環狀部12接合到桿部10的另一端。球體部11具有從圖4的虛線所示的 球形除去了上下方向的某一范圍的平面橫切部lla。該平面橫切部lla形 成與環狀部12的端面12a平行，即上下面形成平行。該平面橫切部lla 雖然不用必須平行，但從活塞8的開口部8b的形成、或連桿9的強度方面考慮，優選的是形成為平行。
第二供油孔18被設置在連桿9的軸芯上，第一供油孔19被設置在曲 柄軸6上。該第一供油孔19與第二供油孔18在曲柄軸6旋轉時，兩孔一 致的地方相連通，在曲柄軸6內上升來的潤滑油被提供到連桿9側。而且， 通過第一供油孔19提供給連桿9的潤滑油，通過第二供油孔18，被提供 到儲油箱20內。由此，因為潤滑油幾乎被強制地按順序提供給儲油箱20， 所以新的潤滑油經過儲油箱20被送出到球體部11與球座8a之間。
當然，因為球體部11與球座8a之間的間隙只有非常小的2 5微米， 所以雖然被送出的潤滑油的量很少，但也可以滿足在兩者滑動時的必要的 量。即，所述間隙不會切斷油膜而一直被油膜保護。
另外，對該儲油箱20的潤滑油的提供，即使在轉速可變的最近的密 閉型壓縮機的低速旋轉時也可以滿足。
而且，通過從曲柄軸6的上部開口吹出的潤滑油，也可以同以往的一 樣來潤滑壓縮機構3、及球體部11與球座8a之間。由此可以可靠地潤滑 冷卻壓縮機構部3及球窩接頭部13部。
然后對圖5到圖8進行說明。圖5是表示圖1的活塞與連桿的組裝方 法的最初的工序的截面圖，圖6是圖5的A-A截面圖，圖7是表示圖5 的下一道工序的截面圖，圖8是圖7的B-B截面圖。這些圖表示了活塞8 與連桿9的球窩接頭部13的組裝方法。而且，圖5及圖7是表示實際 在密閉型壓縮機的內部使用環狀部12的方向，傾斜成大致直角的狀態(使 環狀部12在縱向傾斜的狀態)下，將連桿9插入活塞8時的球窩接頭部 13的截面圖。
首先，如圖6所示，將活塞8的插入槽8d與連桿9的平面橫切部lla 對位，如圖5所示，將球體部11插入到插入槽8d內之后，使球體部11 與球座8a緊密連接。g卩，將球體部ll放入球座8a的下挖部內(傘狀孔 8c)。
而且，如圖7及圖8所示，通過使活塞8與連桿9旋轉大致成直角， 由于球體部11與比其直徑小的開口部8b的連接(利用下挖部)而不會拔 出，完成了球窩接頭部13。在活塞8的插入槽8d與球體U的平面橫切部 lla之間形成了空間14，露出了球座8a的一部分。
然后對于圖9到圖15進行說明。圖9是表示對圖1的球窩接頭部供 油的供油方法的縱截面圖，圖IO是表示在開始對圖1的球窩接頭部的供 油之前的示意圖，圖11是表示對圖1的球窩接頭部供油的供油機構的變 化的示意圖，圖12是表示完成對圖1的球窩接頭部的供油的瞬間的示意 圖，圖13是表示在圖1的連桿的球體部外表面上設置供油槽的示意圖， 圖14是圖13的C-C截面放大圖，圖15是表示包括設置在圖1的曲柄軸 上的第一供油孔而設置的第二儲油箱部的示意圖，圖16是圖15的D-D放 大截面圖。
在圖9所示的密閉型壓縮機的裝入狀態下，從曲柄軸6的前端飛散的 潤滑油如箭頭P所示被提供給球座8a的潤滑，可以確保球窩接頭部13的 滑動可靠性。即，通過軸5并通過設置在曲柄軸6內部的孔6a，從油池引 上來的潤滑油從曲柄軸6的前端飛散。飛散的潤滑油的一部分沿著連桿9 的桿部10流向活塞8的內側。流到活塞8的內側的潤滑油沿著活塞8的 孔8c，流入由插入槽8d與球體11的平面橫切部lla形成的空間14。而且， 在本實施例中，飛散的潤滑油到達通過空間14的球座8a與平面橫切部lla 形成的空間，來向球座8a提供潤滑油。
在本實施例中，對球窩接頭部13的供油除了上述的從曲柄軸6的上 端飛散出的以外，還有強制地直接對球窩接頭部13提供潤滑油的如下的 三種方法。
首先，第一種方法是通過軸5內的螺旋槽等將提升到曲柄軸6的潤滑 油提供給球窩接頭部13。
該方法如圖9所示，在曲柄軸6上設置第一供油孔19，并在連桿9 上設置第二供油孔18，在曲柄軸6旋轉一周的過程中，在連桿9側的第二 供油孔18與第一供油孔19一致時，從曲柄軸6側提供給連桿9側，該被 提供的潤滑油通過與連桿9前端的球體部11相連的第二供油孔18，向球 座8a與球體部11滑動的球窩接頭部13供油。
通過采用該第一方法，可以充分地進行對球窩接頭部13的潤滑油的 供油，但在球窩接頭部13整體上形成油膜這點上也有不足之處。這是因 為形成球窩接頭部13球體部11與球座8a之間的間隙只有非常小的2 5微米，所以在此輸送通過第二供油孔18而出來的潤滑油，對于使在整體
上都形成油膜來說，第二供油孔18的直徑為3mm左右太小了。因為原來 在冷藏箱等使用的密閉型壓縮機的連桿9的直徑為6mm前后，所以由于 強度上的理由第二供油孔18當然只有3mm左右。以該3mm左右就難以 在包括10mm以上的球體部11的球窩接頭部13整體上覆蓋潤滑油。
因此，在本實施例中，作為第二方法，在球座8a與球體部ll之間設 置暫時儲存從第二供油孔18出來的潤滑油的儲油箱。具體地，在與第二 供油孔18的開口相對應的球座8a上，形成開口尺寸為相當于第二供油孔 18的直徑3mm的兩倍以上的6mm的凹部的儲油箱20。通過形成該儲油 箱20，大體達成對球窩接頭部13的潤滑油的供油，在所述間隙部整體上 形成油膜。
此外，如前所述，通過設置該儲油箱20使得球座8a的形成變得容易。
通過進一步地加強該第二方法，還有可以謀求效率的進一步提高的方 法。其是第三方法。即，在球體部ll的外表面形成供油槽17的方法。如 圖13、圖14所示，該供油槽17在球體部11的外表面形成寬度為1.5mm 左右、深度為lmm的槽。
如圖9 圖14所示，該供油槽17與儲油箱20的關系為均勻地對球窩 接頭部13供油。目卩，將活塞8與氣缸7的關系分為吸入工序與壓縮工序 時，通過在吸入工序供油槽17進入儲油箱20的開口內而進入壓縮工序， 則在偏離儲油箱20的位置上設置該供油槽17，從而在對壓縮工序施加負 載時，將儲油箱20內的潤滑油提供給球窩接頭部13，使得不會切斷油膜。
在圖10 圖12中對其進行說明。圖10是表示在開始對球窩接頭部 13的供油之前的示意圖，圖11是表示進行對球窩接頭部13供油的狀態的 示意圖，圖12是表示完成對球窩接頭部13的供油的瞬間的示意圖。當然， 活塞8通過連桿9連接在曲柄軸6上，從而連桿9及曲柄軸6可以如圖10 圖12那樣變化。在圖中，省略了壓縮工序的0 197度及343度 360度， 以通過儲油箱20怎樣對供油槽17供油為中心來進行說明。
首先，在圖10的吸入開始前，供油槽17與儲油箱20偏離，而且， 此時設置在曲柄軸6上的第一供油孔19與設置在連桿9上的第二供油孔 18如圖所示處于不一致的狀態。因此，儲油箱20在該階段處于沒有新潤 滑油供給的狀態。
如圖11所示，如果曲柄軸6的轉角達到198度，則供油槽17進入儲 油箱20內。在該階段，由于第一供油孔19與第二供油孔18還沒有連通， 在儲油箱20內不存在足夠的潤滑油，如果曲柄軸6的轉角達到235度 315度，則從曲柄軸6—側向儲油箱20提供潤滑油。如果該被提供的潤滑 油在儲油箱20內充滿，則潤滑油進入供油槽17中，具有如下動作。
艮卩，如圖12所示，如果進入了解除第一供油孔19及第二供油孔18 與供油槽17與儲油箱20的連通的壓縮工序，則只將供油槽17中的潤滑 油提供給球窩接頭部13。而且，反復進行壓縮工序結束再次進入吸入工序 的動作。
在設置在曲柄軸6上的第一供油孔19的周圍，如圖10所示，通過預 先設置第二儲油箱16來增加與第二供油孔18的連通時間，可以進一步確 保供油量。
因為本實施例具有如以上說明的結構，所以具有如下的效果。 艮口，密閉型壓縮機，其包括曲柄軸，傳遞來自馬達的旋轉力；活塞， 在曲柄軸側配備具有球面部的球座；連桿，其具有一端與所述球座連接的 球體部、另一端與所述曲柄軸嵌合的環狀部、連接該環狀部和所述球體部 的桿部；及儲存在密閉容器內的潤滑油，所述密閉型壓縮機通過所述曲柄 軸提供所述潤滑油，其中，因為在所述曲柄軸上設置第一供油孔，在所述 連桿上設置將從所述第一供油孔出來的潤滑油提供給所述球座的第二供 油孔，在所述球座與所述球體部之間設置暫時儲存從所述第二供油孔出來 的潤滑油的儲油箱，所以可以通過供油孔將潤滑油直接提供給儲油箱，用 儲油箱內的潤滑油潤滑連桿側的球體部與活塞側的球座間的滑動部，可以 防止由于油膜被切斷而燒結滑動部，所以可以得到可靠性良好的密閉型壓 縮機。另外，因為不需要特別的部件對該滑動部提供潤滑油，所以能夠以 對生產成本有利的結構而得到高效率的密閉型壓縮機。
另外，因為通過設置在球座上的凹部構成了儲油箱，所以可以簡單地 形成儲油箱。
另外，因為儲油箱的開口比第二供油孔的孔徑大，所以連桿側的球體 部在活塞側的球座內滑動時，通過與儲油箱內的潤滑油接觸面的擴大，進 一步提高了向滑動部的潤滑油的供給。
另外，因為將在球座與球體部之間設置的儲油箱作為第一儲油箱，利 用曲柄軸或環狀部的任一個形成第二儲油箱，并使得其包括第一供油孔， 所以在進行曲柄軸旋轉一周而一次連通的第二供油孔提供潤滑油時，可以 從第二儲油箱通過第二供油孔向第一儲油箱提供充足的潤滑油。
另外，因為在曲柄軸的壁厚內形成第二儲油箱，所以對設置在曲柄軸 上的第一供油孔進行加工時，因為也可以同時加工第二儲油箱，所以生產 率高，且因為沒有使用特別的部件，所以對生產成本也有利。
另外，因為在球座內滑動的球體部的外表面上設置與儲油箱連通的供 油槽，通過供油槽向球座與球體部的滑動部提供潤滑油，所以可以進一步 可靠地防止切斷油膜。
另外，按照如下方式構成，即，伴隨著活塞及連桿的運動，供油槽間 歇地連通儲油箱與球座外部，所以可以將儲存在儲油箱中的潤滑油一點一 點地排出到外部，替換進新鮮的潤滑油，從這點看也可以提高滑動性能。
另外，供油槽與儲油箱的位置關系是在活塞的氣體吸入工序相連通、 在氣體壓縮工序解除該連通，因為在施加負載的壓縮工序時，可以向球座 與球體部的滑動部提供潤滑油，所以可以形成容易替換球窩接頭部的潤滑 油卻難以拔出的結構，可以大幅度地提高可靠性。
另外，連桿的球體部在通過球體刃具的中心部加工的活塞側球座的球 面部上滑動時，因為在以不接觸的方式而在球座上形成凹狀儲油箱，所以 通過球座與球體部的滑動，不會對球座或球體部造成損傷。
而且，因為在球座8a里側的中央部分設置了凹狀的儲油箱20，所以 可以降低連桿9的球窩接頭部13與在球座8a內的加工精度低的部分相滑 動所產生的摩耗。另外，在球窩接頭部(球體部)13的前端設置了第二供 油孔18，在由于滑動而最容易產生摩耗的球體部的前端預先形成了比圓球 形狀凹陷的形狀，所以可以避免球座8a內的加工精度低的部分與球體部 的滑動，可以降低由于摩擦而使球窩接頭部13的劣化。
(第二實施方式)
以下，利用附圖對本發明的第二實施方式的多個實施例進行說明。在 上述第一實施方式及以下的各實施例的圖中相同的符號表示相同部件或
相當部件，除去特別說明了的部分，與第一實施方式相同。 (第一實施例)
首先，利用圖17到圖22說明本發明的第二實施方式的第一實施例。 關于本實施例的往復式的密閉型壓縮機的整體結構，參考圖17及圖 18進行說明。圖17是本發明的第一實施例的往復式的密閉型壓縮機的縱 截面圖，圖18是表示圖17的壓縮機構部的一部分的截面平面圖。本實施 例的往復式的密閉型壓縮機被用在冷凍冷藏箱中，如上述那樣可以適用于 冷藏、冷凍裝置。
在密閉容器l的內部，設置了配有轉子2a及定子2b的電動機2、與 壓縮機構部3。支架4在密閉容器I內支撐電動機2、壓縮機構部3。曲柄 軸5由固定電動機2轉子2a的支架4支撐。在曲柄軸5的上端設置有偏 心部的曲柄軸6。對于氣缸7為了往復驅動活塞8，設置了連接曲柄軸6 與活塞8之間的球窩接頭部13，其由活塞8的球座8a與連桿9的球體部 11構成。球座8a由在曲柄軸側開口的球面部形成。連桿9包括作為連接 桿的桿部10、固定連接在桿部10的一端的球體部11、固定連接在桿部10 的另一端的環狀部12。環狀部12可以滑動地被嵌合到曲柄軸6上，另外， 在連桿9上形成供油孔18。該供油孔18形成為貫穿球體部11、桿部10 及環狀部12，與形成于曲柄軸6上的油供給孔6a相連通。
如所述那樣，用于冷凍循環的密閉型壓縮機在密閉容器1內收容有電 動機2與壓縮機構部3。該壓縮機構部3被配置在由支架4軸支撐的曲柄 軸5的上端側，且由以下零件構成，即，偏心旋轉的曲柄軸6、在氣缸7 內往復滑動的活塞8、與曲柄軸6相連的環狀部12及用桿部10將與活塞 8相連的球體部11 一體固定的連桿9。而且，通過將球體部11與活塞8 的球座8a組合起來的球窩接頭部13，來連接連桿9與活塞8。
設置活塞8使得其可以在支架4上設置的氣缸7中自由往復。通過球 體部11連桿9可以自由搖動地安裝在活塞8的球座8a上。連桿9的環狀 部12通過軸承可以自由旋轉地安裝在曲柄軸5上的曲柄軸6上。通過彈 簧2c安裝在密閉容器1內的由定子2b與轉子2a構成的電動機2的旋轉 力被傳遞到曲柄軸5上，由該曲柄軸6通過連桿9使活塞8在氣缸7內往 復運動。通過閥板3a在氣缸7上安裝了氣缸蓋3b，通過與活塞8的往復
運動同步、閥門(圖中未示出)進行開閉，從而壓縮從密閉容器1向外導 入的流體。
在活塞8與氣缸7之間、或連桿9與曲柄軸6之間、或在曲柄軸5與 支架4的軸承部之間、或在球座8a與球體部11之間等的滑動部位，是通 過在壓縮機運轉時儲存在密閉容器1內的潤滑油(圖中未示出)來潤滑的。 釆用如下的方法，即，通過以遍及軸全長上而連通的方式形成在曲柄軸5 內部的油供給孔6a，從密閉容器l的下部汲取潤滑油，提供給滑動部位。 為了汲取潤滑油，可以采用強制追加余擺線泵的方法、或將曲柄軸5的旋 轉力作為離心泵來作用而供油的方法等。在本實施例中使用離心泵。
然后，參考圖19及圖20對構成本實施例的球窩接頭部13的活塞8 及連桿9的具體的結構進行說明。圖19是在圖18中使用的活塞8的中央 截面圖，圖20是在圖18中使用的連桿9的平面圖。
如圖19所示，在活塞8的球座8a的里側的中央部設置了在加工球座 8a時必要的凹部20'。該凹部20'構成了加工球座8a的工具的退出部。 在球座8a的入口側設置了開口部8b。另外，在球座8a的入口側設置了作 為插入球體部11的插入口的插入槽8d。插入槽8d被設置成其底部延長到 球座8a的最大外徑的位置，相對于活塞8的中心線左右對稱。如圖20所 示，連桿9的球體部11從球形除去上下方向的某一范圍，具有平面橫切 部lla。該平面橫切部lla形成為與環狀部12的端面上下平行，即上下面 形成平行。
將活塞8的插入槽8d與球體部11的平面橫切部lla對位，在通過插 入槽8d插入球體部11之后，使活塞8與連桿9旋轉大致直角的量。由此， 由于球體部11與比其直徑小的開口部8b的連接而不會拔出，從而完成了 球窩接頭部13。
而且，對于第二實施方式所示的上述的各結構，可以與第一實施方式 的相當部分的結構相同。另外，第一實施方式的結構也并不限于作為上述 第一實施方式所示的結構，即使利用第二實施方式所示的上述的各結構 (尤其活塞8的形狀等)也沒有任何問題。
然后，參考圖21到圖23對可以減小本實施例的球窩接頭部13的滑 動部位的接觸應力的結構及制造方法進行說明。圖21是在圖18中使用的
球窩接頭部13的截面平面圖，圖22是圖21的A部放大圖，圖23是表示 圖21的擴大面部8a2的制作方法的示意圖。
如圖21所示，球座8a被配置在里側的凹部20'與入口側的開口部 8b之間，由內球面部8al與擴大面部8a2構成。內球面部8al是形成球座 8a的主要的受壓面的部分，如圖22所示，由直徑為D的球面構成。擴大 面部8a2在球座8a的里側部分形成為比內球面部8al稍微擴大。該擴大面 部8a2具有從內球面部8al的圓弧面在切線方向上向凹部20'側(中心部 側)延伸的錐面。在本實施例中，該錐面形成了擴大面部8a2的整體。因 此，在凹部20'的外側在全周上形成了擴大面。另一方面，球體部ll的 外球面部lib由直徑d的球面構成。球體部11的外球面部lib在與球座 8a的內球面部8al之間同以往一樣形成了間隙e，并在與球座8a的擴大面 部8a2之間形成了比該間隙e漸漸變大的間隙。
如圖23所示，在里側的凹部20'與入口側的開口部8b之間加工內球 面部8al之后，相對于活塞8的軸心使加工工具40的旋轉軸心傾斜，在 使活塞8及加工工具40以不同的速度共同旋轉的狀態下，將加工工具40 按壓到內球面部8al的里側，在球座8a的里側部分形成比內球面部8al 擴大的擴大面部8a2。加工工具40的外形面形成與球座8a的最終形狀相 同的形狀。這樣可以簡單地制作活塞8的球座8a。而且，在圖23中的虛 線表示內球面部8al的假想圓弧部。
在本實施例中，因為在球座8a的內球面部8al與球體部11的外球面 部llb之間具有間隙e，所以向該間隙e提供潤滑油可以使球座8a與球體 部ll平滑滑動。另外，在壓縮運轉的壓縮工序時，即使球體部ll移動到 間隙e的里側，并被強行按壓到球座8a的里側，因為在球座8a的里側部 分形成了比內球面部8al擴大的擴大面部8a2，所以可以防止與凹部20' 的角部接觸，可以降低球座8a與球體部11的接觸應力。由此，可以提高 滑動面的耐磨耗性，可以得到可靠性良好的往復式密閉型壓縮機。而且， 因為在擴大面部8a2上設置了從內球面部8al的圓弧面、在切線方向上擴 大的錐面，所以即使球體部11搖動運動也可以更可靠地防止在擴大面部 8a2上的接觸應力的集中，可以謀求進一步的可靠性的提高。 (第二實施例)
然后，利用圖24及圖25對本發明的第二實施方式的第二實施例進行 說明。圖24是本發明的第二實施方式的第二實施例的往復式密閉型壓縮 機的球窩接頭部14的截面圖，圖25是圖24的連桿9的球體部11的截面 圖。該第二實施例在下述的方面與第一實施例不同，在其他的方面與第一 實施例基本相同。
在該第二實施例中，連桿9的球體部11在其前端部分形成了比外球 面部lib縮小的縮小面部llbl，并且由沒有擴大面部的內球面部8al形成 了活塞8的球座8a。在該第二實施例中，在壓縮運轉的壓縮工序時，即使 球體部11也移動到間隙e的里側，并被強行按壓到球座8a的里側，也可 以防止與凹部20'的角部線接觸，可以降低球座8a與球體部11的接觸應 力。
另外，該第二實施例的縮小面部llbl以比外球面部llb大的曲率形 成其整體,并以比外球面部11 b小的曲率形成了與外球面部1 lb的連接部。 形成該連接部使得其成為與外球面部lib的圓弧面的切線。通過該結構， 即使球體部11搖動運動，也可以更可靠地防止在擴大面部8a2上的接觸 應力的集中，可以謀求進一步的可靠性的提高。
權利要求
1. 一種密閉型壓縮機，包括曲柄軸，傳遞電動機的旋轉力；活塞，被配置成在氣缸內往復運動，并在曲柄軸側配備具有內球面部的球座；連桿，其一端具有球體部，并且另一端具有嵌合在所述曲柄軸上的環狀部，所述球體部具有比所述球座的內球面部的直徑還小的直徑的外球面部并與所述球座連接，其特征在于，在所述球座的里側部分形成了比所述內球面部擴大的擴大面部。
2. 根據權利要求1所述的密閉型壓縮機，其特征在于， 在所述球座的里側中心部具有用于使內球面部加工工具退出的凹部，所述擴大面部遍及形成在所述凹部的外側的全周上。
3. 根據權利要求1或2所述的密閉型壓縮機，其特征在于， 在所述擴大面部上具有從所述內球面部的圓弧面沿切線方向擴大的錐面。
4. 一種密閉型壓縮機，包括 曲柄軸，傳遞電動機的旋轉力；活塞，被配置成在氣缸內往復運動，在曲柄軸側配備具有內球面部的 球座；連桿，其一端具有球體部，并且另一端具有嵌合在所述曲柄軸上的環 狀部，所述球體部具有比所述球座的內球面部的直徑還小的直徑的外球面 部并與所述球座連接，其特征在于，在所述球體部的前端側部分形成了比所述外球面部縮小的縮小面部。
5. 根據權利要求4所述的密閉型壓縮機，其特征在于，在所述球座的里側中心部具有用于使內球面部加工工具退出的凹部， 所述縮小面部形成在與所述凹部及其外側的部分相對的位置上。
6. 根據權利要求4或5所述的密閉型壓縮機，其特征在于，通過比所述外球面部曲率小的曲率的球面來形成所述縮小面部。
7. —種冷藏、冷凍裝置，其特征在于， 使用了權利要求1至6中任一項所述的密閉型壓縮機。
8. —種密閉型壓縮機的制造方法，所述密閉型壓縮機包括曲柄軸，傳遞電動機的旋轉力；活塞，在曲柄軸側配備具有內球面部的球座；連桿，具有比所述球座的內球面部的直徑還小的直徑的外球面部，其特征在于，在所述活塞中加工了所述內球面部與該內球面部的里側的凹部之后， 在使所述活塞及加工工具共同旋轉的狀態下，將所述加工工具按壓到所述 內球面部的里側，在所述球座的里側部分形成比所述內球面部擴大的擴大 面部。
全文摘要
一種密閉型壓縮機，包括傳遞來自馬達的旋轉力曲柄軸(6)；在曲柄軸側配備具有球面部的球座(8a)的活塞(8)；具有一端與球座連接的球體部(11)、另一端嵌合在曲柄軸的環狀部(12)、連接該環狀部和球體部的桿部(10)的連桿(9)；及儲存在密閉容器內的潤滑油，其中，通過曲柄軸提供潤滑油。該密閉型壓縮機在曲柄軸上設置第一供油孔(19)，在連桿上設置將從第一供油孔出來的潤滑油提供給球座的第二供油孔(18)，在球座與球體部之間設置暫時儲存從第二供油孔出來的潤滑油的儲油箱(20)。本發明的密閉型壓縮機具有對成本有利的結構、效率高且可靠性好。
文檔編號F25D11/00GK101392744SQ20081021289
公開日2009年3月25日 申請日期2006年1月20日 優先權日2005年3月7日
發明者關口浩一, 關山伸哉, 別役健二, 千田浩司, 小野利明, 石山明彥, 紺野元, 野崎務, 長尾智大 申請人:日立家用電器公司