專利名稱：密閉型壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冷藏庫、室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)器等的密閉型壓縮機，特別是涉及具有往復(fù)運動的活塞的密閉型壓縮機。
背景技術(shù)：
作為壓縮機的活塞和連桿的連結(jié)結(jié)構(gòu)，已知如專利文獻1，利用徑向軸承連結(jié)的結(jié)構(gòu)。另外，已知如專利文獻2和專利文獻3，利用球面軸承連結(jié)的球窩接頭結(jié)構(gòu)。專利文獻2中，將活塞的內(nèi)球面(球座)及連桿球體部局部切削，將連桿的球體部插入球座后，旋轉(zhuǎn)活塞使之連結(jié)。另外，專利文獻3中，采用經(jīng)由塑性加工而使設(shè)置在活塞上的內(nèi)球面成型的結(jié)構(gòu)。
專利文獻1特開2004-27969號公報專利文獻2特開2003-184751號公報專利文獻3特開2003-214343號公報上述現(xiàn)有的給油結(jié)構(gòu)中分別存在如下問題。
專利文獻1所述的連結(jié)結(jié)構(gòu)中，設(shè)置于活塞上的軸在設(shè)置于桿上的徑向軸承內(nèi)部傾斜，因而存在局部成為滑動面、接觸面壓過大的可能性。
專利文獻2所述的連結(jié)結(jié)構(gòu)中，在設(shè)置于活塞球座里側(cè)的凹形狀部的外周部形成有角部，從而，形成以該角部與連桿的球體部滑動的結(jié)構(gòu)。因而存在角部的接觸面壓升高，導(dǎo)致磨損的產(chǎn)生、惡化的可能性。
另外，專利文獻3所述的連結(jié)結(jié)構(gòu)中，向球窩接頭機構(gòu)供給的油的通路狹窄，從而，存在潤滑油不夠流暢的可能性。若潤滑油的流動受阻則存在球面軸承溫度上升、損傷的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是為了解決上述現(xiàn)有課題而產(chǎn)生的，其目的在于提供一種降低滑動損失、同時提高了可靠性和能力的密閉型壓縮機。
為了實現(xiàn)上述目的，提供一種密閉型壓縮機，在密閉容器內(nèi)收納壓縮單元及電動單元，通過連桿連結(jié)設(shè)置在由所述電動單元驅(qū)動的驅(qū)動軸上的偏心部和活塞，作為本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)，采用的結(jié)構(gòu)是具備設(shè)置在活塞上的內(nèi)球面、被內(nèi)球面包裹且通過球窩接頭機構(gòu)與活塞連結(jié)的連桿的球體部，在球體部的前端具有距球體部的中心的距離小于球體部的半徑的小半徑部。
另外，上述結(jié)構(gòu)中，作為第二結(jié)構(gòu)，采用的結(jié)構(gòu)是小半徑部與接觸內(nèi)球面的球體部的外球面鄰接設(shè)置。
另外，上述任意一種結(jié)構(gòu)中，采用的結(jié)構(gòu)是在球體部的上下具有平面部，小半徑部與平面部鄰接設(shè)置，設(shè)有連結(jié)小半徑部和平面部的潤滑油的流通路。并且，該流通路通過從小半徑部直至平面部的槽設(shè)置。
另外，上述第一或第二結(jié)構(gòu)的密閉型壓縮機中，采用的結(jié)構(gòu)是在球體部的上下具有平面部，設(shè)有連結(jié)小半徑部和平面部的潤滑油的流通路，流通路通過在小半徑部具有開口的孔設(shè)置。
并且，在具有上述流通路的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置上下一對流通路。另外，采用的結(jié)構(gòu)是在球體部不與內(nèi)球面接觸及滑動的非接觸區(qū)域內(nèi)設(shè)置流通路。特別是通過流通路形成在連桿的外側(cè)的角部設(shè)置在非接觸區(qū)域。
另外，在具有上述任意一種結(jié)構(gòu)的裝置中，設(shè)置小半徑部的范圍，從球體部中心觀察的角度范圍在90度以下，且小半徑部的位置在相對于連桿的長度方向中心軸軸對稱的位置。
另外，在具有上述任意一種結(jié)構(gòu)的裝置中，為了防止內(nèi)球面和球體部解除連結(jié)，配置有限制活塞和連桿相對旋轉(zhuǎn)的防脫構(gòu)件。
(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種降低球窩接頭部的滑動損失、同時提高可靠性和能力的密閉型壓縮機。


圖1是本發(fā)明的一實施方式的密閉型壓縮機的縱剖視圖。
圖2是表示本實施例的活塞的圖。
圖3是連桿的立體圖。
圖4是防脫構(gòu)件的立體圖。
圖5是表示活塞和連桿的組裝狀態(tài)的圖。
圖6是從小半徑部側(cè)表示連桿的立體圖。
圖7是表示與圖6不同例子的圖。
圖8是球窩接頭部的接觸面壓分布圖。
圖9是球窩接頭部的接觸面壓分布圖。
圖10是表示小半徑部的范圍和球窩接頭部的接觸面壓的關(guān)系的圖。
圖中1-氣缸，2-連桿，2a-球體部，2a′-平面部，2a″-外球面端部，2d-小半徑部，2f-流通路，2fa、4c-槽，2fb-孔，2g-貫通孔，4-活塞，4a-內(nèi)球面，4a′-凹部，4b-內(nèi)周部，7-曲軸，7a-曲柄銷，10-防脫構(gòu)件，10a-第1彈性部，10b-第2彈性部，10c-支承部，10d-旋轉(zhuǎn)限制部，10e-延伸部。
具體實施例方式
以下所示的實施方式，是在具有活塞和連桿的連結(jié)結(jié)構(gòu)的壓縮機中，采用球窩接頭機構(gòu)作為連結(jié)結(jié)構(gòu)，將球窩接頭機構(gòu)部的內(nèi)球及外球局部切除，從而減少滑動面積，同時實現(xiàn)潤滑油移動的容易化。再有，通過降低活塞和連桿的接觸面壓，實現(xiàn)了上述目的。還有，為了防止因設(shè)置缺口而解除連結(jié)，而具備防脫構(gòu)件。以下，參照附圖進行說明。
圖1是本發(fā)明的一實施方式的密閉型壓縮機的縱剖視圖。本實施方式的密閉型壓縮機，是一種活塞4在設(shè)置于密閉容器內(nèi)的一體成形軸承部1a及框架1b的氣缸1內(nèi)往復(fù)運動而構(gòu)成壓縮單元的往復(fù)型壓縮機。在框架1b下部，作為電動單元，具備構(gòu)成電動機的定子5及轉(zhuǎn)子6，在從曲軸7的旋轉(zhuǎn)中心偏心的位置，設(shè)置有曲柄銷(偏心部)7a。
曲軸7貫通框架的軸承部1a，從框架1b下部向上部延伸，曲柄銷7a位于框架1b上方側(cè)。曲軸7下部與轉(zhuǎn)子6直接連結(jié)，曲軸7依靠電動機的動力旋轉(zhuǎn)。曲柄銷7a和活塞4之間通過連桿2連結(jié)，活塞4經(jīng)由曲柄銷7a及連桿2往復(fù)運動。
即，本實施方式的密閉型壓縮機，其前提是采用以下構(gòu)成，在密閉容器內(nèi)收納有氣缸1、活塞4等壓縮單元和電動機等電動單元，通過曲軸7傳遞來自電動單元的旋轉(zhuǎn)力。關(guān)于連桿2和活塞4的連結(jié)結(jié)構(gòu)后面敘述，不過，活塞4在曲軸7側(cè)開口，在該開口內(nèi)具有內(nèi)球面。
并且，供給到氣缸1內(nèi)的制冷劑通過活塞4的往復(fù)運動而被壓縮，被壓縮的氣體制冷劑被送往與氣缸蓋側(cè)連通的排出管。制冷劑經(jīng)由冷凝器、減壓機構(gòu)、蒸發(fā)器，再次回到壓縮機內(nèi)，形成具有這些各機構(gòu)的冷凍循環(huán)。
采用的結(jié)構(gòu)是在密閉容器內(nèi)儲存冷凍機油(潤滑油)，潤滑油在利用曲軸7的旋轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生的泵作用下被汲取，送往壓縮單元部。另外，該冷凍循環(huán)使用了丙烷(R290)和異丁烷(R600a)等烴系制冷劑(HC制冷劑)。
其次，關(guān)于活塞4用圖2進行說明。圖2是表示本實施方式的活塞4的圖，圖2(a)是活塞4內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖，是從曲軸7側(cè)看活塞4的圖，圖2(b)是圖2(a)的A-A剖視圖，圖2(c)是圖2(a)的B-B剖視圖。
如圖1所示，在活塞4安裝在密閉型壓縮機的狀態(tài)下，圖2(a)的上下方向與圖1中的密閉型壓縮機的上下方向一致。另外，圖2(a)的左右方向成為圖1中連結(jié)近前側(cè)和里側(cè)的水平方向。從而，圖2(a)表示從活塞4上側(cè)或下側(cè)看水平面的剖面即A-A剖面的狀態(tài)，圖2(c)表示從活塞4左側(cè)或右側(cè)看鉛直方向的剖面即B-B剖面的狀態(tài)。另外，圖2(b)中圖中下側(cè)為活塞4里側(cè)，圖2(c)中圖中右側(cè)為活塞4里側(cè)。
活塞4的內(nèi)球面4a，如后所述，構(gòu)成承受設(shè)置在連桿2前端部的球體部外球面的軸承結(jié)構(gòu)，在A-A剖面中呈以180°以上的角度包圍連桿2的外球面的形狀。從而，連桿2的外球面被活塞4的內(nèi)球面4a包裹，連桿2和活塞4被連結(jié)。另一方面，在B-B剖面中呈以180°以下的角度包圍連桿2的外球面的形狀，在B-B剖面中成為比A-A剖面滑動面積少的結(jié)構(gòu)。
這樣一來，成為內(nèi)球面4a的水平方向(A-A剖面)的圓弧中心角大于鉛直方向(B-B剖面)的圓弧中心角的結(jié)構(gòu)，從而，成為在上下方向上滑動面積少的截面的球窩接頭結(jié)構(gòu)。因而，潤滑油容易通過，另外，潤滑油通過的路徑本身也縮短，潤滑油容易在連結(jié)部流入及流出，能夠降低由于滑動而造成的磨損等。另外，由于確保潤滑油向滑動部內(nèi)外的流出流入路徑，從而，可以抑制滑動部的異常發(fā)熱。另外，在內(nèi)球面4a的里側(cè)具有凹部4a′，從而能夠更加減小滑動面。還有，關(guān)于潤滑油的流出流入后面敘述。
在密閉型壓縮機運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，活塞4在內(nèi)部和外部具有滑動部。即是活塞4的外周和氣缸1內(nèi)周面之間的滑動、在與連桿2連結(jié)的部分的滑動。內(nèi)周面4a是與連桿2之間的滑動部，若滑動面積減小則產(chǎn)生磨損的部分減小，不過，接觸面壓有增大的傾向。
如圖2所示，在內(nèi)球面4a的里側(cè)具有凹部4a′，另外，上下方向的滑動面為局部性。若以從內(nèi)球面4a的圓弧上除凹部4a′以外的部分作為滑動部，則內(nèi)球面4a的半徑r時，水平方向的滑動部的大小為r×θ41×2，與之相對地，在上下方向上為r×θ42×2(參照圖2(b)(c))。由于θ41＞θ42，從而在位于活塞4的內(nèi)周部里側(cè)的內(nèi)球面4a的上方或/及下方存在空間，在該空間配置防脫構(gòu)件10。
其次，關(guān)于與活塞4連結(jié)的連桿2，用圖3進行說明。本實施方式的連桿2，采用的結(jié)構(gòu)是以連接活塞4的內(nèi)球面4a的球體部2a為一端，另一端為與曲軸7連接的軸承部2b，并具有將這兩端相連的桿部2c，圖3是具備該結(jié)構(gòu)的連桿2的立體圖。
如圖所示，連桿2其構(gòu)成是具備插入活塞4的內(nèi)球面4a中的球體部2a、插入曲柄銷7a中的徑向軸承部2b及連接球體部2a和徑向軸承部2b的桿部2c，球體部2a的外球面成為球體局部被切除、具有平面部2a′的結(jié)構(gòu)。
這樣一來，由于采用在球體部2a一側(cè)和另一側(cè)(上下)具有平面部2a′的構(gòu)成，從而，即使活塞4和連桿2連結(jié)，也縮短通過潤滑油的路徑，另外，由于潤滑油容易流動，從而成為能夠向滑動部分供給潤滑油的結(jié)構(gòu)。
連桿2和活塞4的連結(jié)，利用設(shè)置在連桿2的球體部2a上的平面部2a′。如圖2(b)所示，活塞4的內(nèi)球面4a形成以180°以上的角度包圍連桿2的球體部2a的形狀，A-A剖面上的內(nèi)球面4a的開口尺寸L為小于球體部2a外徑的尺寸。另一方面，2個平面部2a′間的尺寸也設(shè)定得比內(nèi)球面4a的開口尺寸L小。該開口尺寸L的部分成為用于插入連桿2的球體部2a的間隙。
本實施方式的平面部幾乎平行設(shè)置，將兩平面部2a′插入內(nèi)球面4a的開口內(nèi)后，使連桿2和活塞4相對旋轉(zhuǎn)，兩者即連結(jié)。
如此連結(jié)的連桿2和活塞4，如果兩者不相對旋轉(zhuǎn)，則由于內(nèi)球面4a的開口尺寸小于球體部2a的外徑，從而不會脫開，另外，能夠減小滑動部。
可是，若由于沖擊等某些作用，兩者相對旋轉(zhuǎn)，則連桿2和活塞4的連結(jié)被解除，為此，本實施方式中為了防止連結(jié)脫開而具備防脫構(gòu)件10。
關(guān)于防脫構(gòu)件10，用圖4及圖5進行說明。圖4是本實施方式的防脫構(gòu)件10的立體圖，圖5是表示裝入防脫構(gòu)件10而連結(jié)的活塞4和連桿2的狀態(tài)的圖。防脫構(gòu)件10的特征之一是形成同時具有作為防止連桿2和活塞4相對旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件的作用的形狀，并非固定在連桿2側(cè)，而固定在活塞4側(cè)。
如圖4所示，本實施方式的防脫構(gòu)件(且旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件。以下同樣)10，其構(gòu)成是具備第1彈性部10a、第2彈性部10b、連接這兩彈性部的支承部10c及限制連桿2的相對旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)限制部10d。這些各構(gòu)成中第1彈性部10a及第2彈性部10b與活塞4的開口內(nèi)部的內(nèi)周部抵接，防脫構(gòu)件10依靠彈性力支承。
旋轉(zhuǎn)限制部10d形成在連桿2和活塞4要相對旋轉(zhuǎn)時用以對其進行限制的壁，這些壁相互對置設(shè)置。在安裝了連桿2的狀態(tài)下，設(shè)置在連桿2的球體部2a上的平面部2a′與各個旋轉(zhuǎn)限制部10d對置配置。
旋轉(zhuǎn)限制部10d設(shè)置為具有幾乎為平面的部分，另外，相互對置的兩旋轉(zhuǎn)限制部10d幾乎平行。也就是說，在相互對置的兩旋轉(zhuǎn)限制部10d間，各旋轉(zhuǎn)限制部10d和連桿2側(cè)的平面部分別對置配置。在平面部2a′和旋轉(zhuǎn)限制部10d間設(shè)置間隙，以使兩者在通常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)不接觸。
另外，具備從支承部10c延伸到外側(cè)的延伸部10e。延伸部10e的端部向彈性部10a、10b的相反側(cè)彎曲形成。
圖5是表示安裝了該防脫構(gòu)件10的狀態(tài)的圖，圖5(a)是立體圖，圖5(b)是橫剖視圖。若安裝防脫構(gòu)件10，則第1彈性部10a產(chǎn)生按壓活塞4的內(nèi)周部4b的力，依靠磨擦力將防脫構(gòu)件10固定在活塞4的開口內(nèi)部。同樣，第2彈性部也與內(nèi)周部4b抵接，防脫構(gòu)件10被牢固地固定在活塞4的開口內(nèi)部。
防脫構(gòu)件10如此固定，從而能夠形成的構(gòu)成是即使活塞4在氣缸1內(nèi)旋轉(zhuǎn)，連桿2和活塞4要相對旋轉(zhuǎn)，也不會到達連桿2從活塞4脫出的位置。
另外，在延伸部10e的端部插入槽4c的狀態(tài)下，根據(jù)延伸部10e的彎曲形狀及防脫構(gòu)件10的脫出方向的關(guān)系，延伸部10e的前端部成為支承，能夠阻止從活塞4脫落。另一方面，在安裝防脫構(gòu)件10時，若延伸部10e的端部被按入到槽4c的位置，則兩者簡單地卡合，還能夠優(yōu)化安裝性。因而，即使在防脫構(gòu)件10從活塞4脫出的方向作用力時，也能夠阻止該脫出，防止活塞4和連桿2的連結(jié)脫開。
其次，對于用以向滑動部供給潤滑油(冷凍機油)的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖5(b)所示，在連桿2上設(shè)有貫通孔2g。貫通孔2g從軸承部2b經(jīng)過桿部2c貫通到球體部2a的端部。儲存在密閉容器內(nèi)的潤滑油，因曲軸7旋轉(zhuǎn)而被汲取，一部分從曲柄銷7a的上方飛散。飛散的潤滑油向氣缸1和活塞4間的滑動部供給，其他部分通過貫通孔2g導(dǎo)向活塞4和連桿2間的滑動部。貫通孔2g的連桿2前端側(cè)的開口設(shè)于后述的小半徑部2d。
在內(nèi)球面4a的里側(cè)，如前所述設(shè)有凹部4a′。該凹部4a′起到的作用是臨時儲存從貫通孔2g向滑動部供給的潤滑油或從曲柄銷7a上部飛散、到達設(shè)置在球體部2a上側(cè)的平面部2a′、從該上側(cè)的平面部2a′向滑動部供給的潤滑油。
還有，如上所述，與平面部2a′對置地設(shè)置防脫構(gòu)件10，不過，由于平面部2a′和防脫構(gòu)件10間設(shè)有間隙，從而能夠?qū)⒔?jīng)由上側(cè)的平面部2a′的潤滑油供給到滑動部。
關(guān)于連桿2的前端部的形狀，用圖5(b)說明。在連桿2的球體部2a的前端設(shè)有小半徑部2d。在此所說的小半徑部，是指從球體部2a的中心到外周的距離小于球體部2a的半徑的部分。還有，本實施方式的小半徑部2d，形成具有比球體部2a的半徑大的曲率的圓弧狀，不過，形狀不限定于此。
通過將小半徑部2d設(shè)置在連桿2的前端部，能夠在凹部4a′周緣的角部和球體部2a之間確保空間。從而，能夠抑制由于凹部4a′的邊緣而造成的局部性面壓增大。另外，小半徑部2d設(shè)置在相對于連桿2的長度方向的中心軸軸對稱的位置，防止接觸面壓的不平衡。
圖6是從小半徑部2d側(cè)表示連桿2的立體圖。由于小半徑部2d比球體部2a的外球面距球體中心的距離短，從而能夠避免與活塞4側(cè)的凹部4a′的角部的滑動。另外，在小半徑部2d上設(shè)置有潤滑油的流通路2f。圖6所示的流通路2f，設(shè)有連接小半徑部2d和平面部2a′之間的槽2fa，利用該槽2fa形成了流路。由于具有該結(jié)構(gòu)，從而能夠?qū)B桿2的前端的滑動部充分供給潤滑油。另外，流通路2f按照左右方向的位置設(shè)置上下一對，從而潤滑油容易流出流入。
這樣一來，通過設(shè)置貫通孔2g、小半徑部2d、凹部4a′、流通路2f，確?；瑒硬績?nèi)外的潤滑油的流動，從而能夠抑制滑動部的過度發(fā)熱和磨損的惡化。
特別是，本實施方式中，采用小半徑部2d和平面部2a′經(jīng)由棱線鄰接設(shè)置、不在兩者間介入球體部2a的外球面的構(gòu)成。因而，能夠期待從流通路2f以外的部分也流出流入潤滑油。此外，根據(jù)該構(gòu)成，不必很大地形成流通路2f，只是設(shè)置小的槽2fa就能夠確保潤滑油的流路。
根據(jù)實際設(shè)備實施的試驗，明確了若角部的邊緣與活塞4的內(nèi)球面4a接觸、滑動，則在該部分的磨損變得顯著。即，通過設(shè)置流通路2f，能夠促進潤滑油的流出流入，不過，卻成為流通路2f的開口部的邊緣本身磨損的原因。
本實施方式中，由于在小半徑部2d內(nèi)設(shè)置槽2fa的角部，在與內(nèi)球面4a的非接觸區(qū)域內(nèi)設(shè)置流通路2f，因而，該角部不會與活塞4的內(nèi)球面4a接觸，不會增高球窩接頭部的接觸面壓。從而，能夠抑制由于角部的邊緣引起的磨損。
圖7是表示設(shè)有與圖6不同的流通路2f的例子的圖。圖7(a)是流通路2f周邊的立體圖，圖7(b)是剖視圖。該例中，由孔2fb形成了流通路2f。該孔2fb采用連通平面部2a′和小半徑部2d的構(gòu)成，孔2fb成為潤滑油的流路。另外，與槽2fa同樣，采用設(shè)置上下一對的構(gòu)成，因而獲得同樣的作用效果。還有，小半徑部2d和平面部2a′的關(guān)系、孔2fb的開口設(shè)置在小半徑部2d內(nèi)等情況與圖6的例子同樣，根據(jù)這些也獲得同樣的效果。
其次，對于對設(shè)置了小半徑部2d引起的接觸面壓的變化進行研究的結(jié)果進行說明。圖8及圖9是表示球窩接頭部的接觸面壓的分布的圖，圖8示出了小半徑部2d的范圍θ為100度的情況，圖9示出了小半徑部2d的范圍θ為60度的情況。這些是針對在水平剖面及垂直剖面剖開活塞4的4分之1的范圍，通過模擬算出活塞4受到的接觸面壓的分布。還有，小半徑部2d的范圍以角度范圍表示，由從球體部2a的中心看的角度表示。即，將圖6中所示的角度θ規(guī)定為小半徑部2d的范圍。
如前面所說明，由于在連桿2的前端部設(shè)置有小半徑部2d，該小半徑部2d不與活塞4的內(nèi)球面4a接觸，因而產(chǎn)生接觸面壓的區(qū)域，只是與連桿2的球體部2a接觸的區(qū)域。觀察圖8及圖9可知，在球體部2a的外球面和小半徑部2d的邊界部、球體部2a的外球面和平面部2a′的邊界部接觸面壓升高。
圖8是小半徑部2d的范圍θ為100度的情況，采用小半徑部2d和平面部2a′經(jīng)由棱線鄰接的構(gòu)成。另外，在圖2(a)的B-B剖面中，形成小半徑部2d的范圍比內(nèi)球面4a的范圍大的結(jié)構(gòu)。因而，在球體部2a的外球面、平面部2a′和小半徑部2d三個部分的邊界部附近的球體部2a的外球面，與內(nèi)球面4a滑動。如圖8所示，在球體部2a的外球面、平面部2a′和小半徑部2d三個部分的邊界部附近的球體部2a的外球面接觸的部分(以下，稱為外球面端部2a″。參照圖6。)接觸面壓升高。
圖9是小半徑部2d的范圍θ為60度的情況，采用在小半徑部2d和平面部2a′之間夾有球體部2a的外球面的結(jié)構(gòu)。也就是說，在圖2(a)的B-B剖面中，形成小半徑部2d的范圍比內(nèi)球面4a的范圍小的結(jié)構(gòu)。因而，在位于平面部2a′和小半徑部2d之間的球體部2a的外球面，與內(nèi)球面4a滑動。如圖9所示，在位于平面部2a′和小半徑部2d之間的球體部2a的外球面接觸的部分，接觸面壓升高。
比較圖8和圖9的例子可知，局部性面壓圖8方面高，該面壓集中的部分的磨損成為疑慮。在圖9的情況中，若利用槽2fa設(shè)置潤滑油的流通路2f，則必然成為槽開口與活塞4的內(nèi)球面4a接觸的結(jié)構(gòu)，從而存在磨損惡化的問題。
圖10是表示小半徑部2d的范圍和球窩接頭部的接觸面壓的關(guān)系的圖。如圖所示可知，平均面壓中，具有小半徑部2d的角度θ的范圍越大接觸面壓越高的傾向。為此，如果確定小半徑部2d的范圍以使接觸面壓低于能夠保障長期可靠性的平均接觸面壓，則能夠獲得可靠性高的壓縮機。
以下，針對更具體的方式，對于長期可靠性實施實際設(shè)備試驗，對其結(jié)果進行說明。
由上述結(jié)果可知，為了抑制由于流通路2f的角部造成的磨損，有效的措施是增大小半徑部2d、避免流通路2f角部和活塞4的內(nèi)球面4a的接觸，而此時需要考慮面壓的局部集中及平均面壓的增大。
本實施方式中，為了抑制外球面端部2a″和內(nèi)球面4a之間的面壓，而使外球面端部2a″的角部為鈍角，或者設(shè)置倒角R以使其不會成為邊緣。根據(jù)該構(gòu)成，能夠避免流通路2f和內(nèi)球面4a的接觸，同時能夠減小由于面壓容易集中的外球面端部2a″而造成的磨損。
另外，如上所述，由于采用防脫構(gòu)件10，因而活塞4和連桿2的相對旋轉(zhuǎn)受到限制，不會旋轉(zhuǎn)到流通路2f與內(nèi)球面4a接觸的部位。
作為上述實施方式的另外一例(實施例1)，制作了一種密閉型壓縮機，其中球窩接頭結(jié)構(gòu)的球體部2a的半徑為6.495mm，內(nèi)球面4a的半徑為6.505mm，圖2(b)所示的剖面上的內(nèi)球面4a的角度是距活塞4的軸心的角度θ41為97度、圖2(c)所示的角度θ42為34度。
另外，圖2(a)的B-B剖面上的潤滑油通過的路徑比A-A剖面縮短約1/3，使球窩接頭結(jié)構(gòu)的球體部2a的小半徑部2d的范圍為90度。該實施例1中，采用槽2fa作為潤滑油的流通路2f，該槽2fa的大小為寬度1mm、深度0.3mm。
用該結(jié)構(gòu)的密閉型壓縮機實施實際設(shè)備試驗時，獲得了球窩接頭結(jié)構(gòu)沒有脫開，且外球面端部2a″中也沒有看到過度磨損的惡化，能夠維持良好滑動性的結(jié)果。
其次，對于球體部2a及內(nèi)球面4a的大小與實施例1同樣、潤滑油的流通路2f不同的例子也進行了試驗。實施例2中，作為流通路2f采用了孔2fb。
還有，在由球體部2a的外球面完全包圍小半徑部2d的情況下，難以在小半徑部2d和平面部2a′之間利用槽設(shè)置流通路。這種情況下，如果利用孔2fb設(shè)置流通路2f，則能夠確保潤滑油的流出流入路徑。
本實施例中，制作設(shè)有直徑1mm的圓狀的孔2fb的密閉型壓縮機，實施實際設(shè)備試驗時，獲得了球窩接頭結(jié)構(gòu)沒有脫開，且外球面端部2a″中也沒有看到過度磨損的惡化，能夠維持良好滑動性的結(jié)果。
這樣一來，能夠確認(rèn)如果小半徑部θ的角度范圍在90度以內(nèi)，則獲得可靠性沒有問題的高效率的密閉型壓縮機。
如以上所述，通過采用包括實施例1～2的本實施方式的結(jié)構(gòu)，能夠使球窩接頭結(jié)構(gòu)的內(nèi)球面和外球面的接觸面壓在允許面壓以下，降低壓縮機工作時的滑動損失，提高密閉型壓縮機的效率。另外，能夠提供在滑動部的磨損抑制上也有效果，可靠性提高的密閉型壓縮機。
權(quán)利要求
1.一種密閉型壓縮機，在密閉容器內(nèi)收納壓縮單元及電動單元，通過連桿連結(jié)設(shè)置在由所述電動單元驅(qū)動的驅(qū)動軸上的偏心部和活塞，其中，該密閉型壓縮機具備設(shè)置在所述活塞上的內(nèi)球面、被所述內(nèi)球面包裹且通過球窩接頭機構(gòu)與所述活塞連結(jié)的連桿的球體部，在所述球體部的前端具有距所述球體部的中心的距離小于所述球體部的半徑的小半徑部。
2.如權(quán)利要求1所述的密閉型壓縮機，其中，所述小半徑部與接觸所述內(nèi)球面的球體部的外球面鄰接設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的密閉型壓縮機，其中，在所述球體部的上下具有平面部，所述小半徑部與所述平面部鄰接設(shè)置，設(shè)有連結(jié)所述小半徑部和所述平面部的潤滑油的流通路。
4.如權(quán)利要求3所述的密閉型壓縮機，其中，所述流通路由從所述小半徑部直至所述平面部的槽設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的密閉型壓縮機，其中，在所述球體部的上下具有平面部，設(shè)有連結(jié)所述小半徑部和所述平面部的潤滑油的流通路，所述流通路由在所述小半徑部具有開口的孔設(shè)置。
6.如權(quán)利要求3～5中任一項所述的密閉型壓縮機，其中，所述流通路設(shè)為上下一對。
7.如權(quán)利要求3～5中任一項所述的密閉型壓縮機，其中，所述流通路設(shè)置在所述球體部的不與所述內(nèi)球面接觸及滑動的非接觸區(qū)域內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6所述的密閉型壓縮機，其中，所述流通路設(shè)置在所述球體部的不與所述內(nèi)球面接觸及滑動的非接觸區(qū)域內(nèi)。
9.如權(quán)利要求7所述的密閉型壓縮機，其中，通過所述流通路形成在所述連桿的外側(cè)的角部設(shè)置在所述非接觸區(qū)域。
10.如權(quán)利要求8所述的密閉型壓縮機，其中，通過所述流通路形成在所述連桿的外側(cè)的角部設(shè)置在所述非接觸區(qū)域。
11.如權(quán)利要求1～5、8～10中任一項所述的密閉型壓縮機，其中，設(shè)置所述小半徑部的范圍，從所述球體部的中心觀察的角度范圍在90度以下，且所述小半徑部在相對于連桿的長度方向中心軸軸對稱的位置。
12.如權(quán)利要求1～5、8～10中任一項所述的密閉型壓縮機，其中，具備防止所述內(nèi)球面和所述球體部解除連結(jié)的防脫構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種降低滑動損失、同時提高可靠性和能力的密閉型壓縮機。該密閉型壓縮機在密閉容器內(nèi)收納壓縮單元及電動單元，通過連桿(2)連結(jié)設(shè)置在由電動單元驅(qū)動的驅(qū)動軸上的偏心部(7a)和活塞(4)，采用的構(gòu)成是具備設(shè)置在活塞(4)上的內(nèi)球面(4a)、被內(nèi)球面(4a)包裹且通過球窩接頭機構(gòu)與活塞(4)連結(jié)的連桿(2)的球體部(2a)，在球體部(2a)的前端具有距球體部(2a)的中心的距離小于球體部(2a)的半徑的小半徑部(2d)。
文檔編號F04B39/00GK101033738SQ20071000203
公開日2007年9月12日 申請日期2007年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者野崎務(wù), 紺野元, 長尾智大 申請人:日立空調(diào)·家用電器株式會社