(57)【要約】  【課題】小端穴とピストンピンとの嵌挿隙間をアーム部の垂直方向よりもアーム部の延出方向を大きくすることで、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供する。  【解決手段】ピストンに軸心が偏心軸部と平行になるよう配設されたピストンピン１２３と、偏心軸部とピストンピン１２３を連結するコンロッド１２５とを備え、コンロッド１２５は偏心軸部に嵌挿された大端穴と、ピストンピン１２３に嵌挿された小端穴１３５と、大端穴を設けた大端部と小端穴１３５を設けた小端部１３６を連結するアーム部１３７とを備えるとともに、小端穴１３５とピストンピン１２３との嵌挿隙間をアーム部１３７の垂直方向よりも前記アーム部１３７の延出方向を大きくしたもので、小端穴１３５とピストンピン１２３との摺動面に潤滑油を十分量供給すること信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に潤滑油とともに電動要素と前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、主軸部および偏心軸部を有するクランクシャフトと、圧縮室を形成するブロックと、前記圧縮室内を往復運動し反圧縮室側に中空部を形成したピストンと、前記ピストンに軸心が前記偏心軸部と平行になるよう配設されたピストンピンと、前記偏心軸部と前記ピストンピンを連結するコンロッドとを備え、前記コンロッドは前記偏心軸部に嵌挿された大端穴と、前記ピストンピンに嵌挿された小端穴と、前記大端穴を設けた大端部と前記小端穴を設けた小端部を連結するアーム部とを備えるとともに、前記小端穴と前記ピストンピンとの嵌挿隙間は前記アーム部の垂直方向よりも前記アーム部の延出方向が大きいことを特徴とした密閉型圧縮機。
【請求項２】
ピストンピンは略円筒形の形状であり、コンロッドの小端穴は、アーム部の垂直方向よりも前記アーム部の延出方向が僅かに大きい略円筒形の形状である請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
コンロッドの小端穴とピストンピンとの嵌挿隙間は、前記コンロッドのアーム部の延出方向で４から２０μｍの範囲内である請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
コンロッドの小端穴とピストンピンとの嵌挿隙間に潤滑油を供給する給油機構を備えた請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
給油機構は、コンロッドのアーム部に大端穴と小端穴とを連通する給油孔である請求項４に記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
コンロッドの小端穴とピストンピンとの嵌挿隙間に潤滑油を保持する潤滑油保持部を備えた請求項１から５のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項７】
潤滑油保持部は、ピストンピンの円周方向に設けた環状溝である請求項６に記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍冷蔵装置等に用いられる密閉型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷媒圧縮機はコンロッド内部を大端穴摺動面から小端穴摺動面へ通油孔が貫通したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷媒圧縮機を説明する。
【０００４】
図５は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の縦断面図、図６は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の要部拡大断面図である。
【０００５】
図５および図６において、密閉容器１には潤滑油３が封入されるとともに、電動要素５と、電動要素５によって駆動する圧縮要素７が収納されている。
【０００６】
圧縮要素７は、主軸部９と偏心軸部１１および一部が潤滑油３中に配置された副軸部１３を有するクランクシャフト１５と、圧縮室１７を形成するブロック１９と、圧縮室１７内を往復運動し反圧縮室側に中空部２１を形成したピストン２３と、ピストン２３に軸心が偏心軸部１１と平行になるよう配設されたピストンピン２５と、偏心軸部１１とピストンピン２５を連結するコンロッド２７とを備えている。
【０００７】
クランクシャフト１５の副軸部１３内部には、オイルポンプを形成する導油孔２９を設けてあり、偏心軸部１１には導油孔２９と連通する通油孔３１を設けてある。
【０００８】
コンロッド２７は、大端穴３３および小端穴３５と、大端穴３３と小端穴３５とを連結するアーム部３７を備えるとともに、大端穴３３と小端穴３５を連通する給油孔３９を設けている。
【０００９】
小端穴３５は、給油孔３９が開口する位置に保油溝４１を有している。
【００１０】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００１１】
電動要素５に電気が供給されることで電動要素５はクランクシャフト１５を回転駆動し、偏心軸部１１の回転運動がコンロッド２７を介してピストン２３を駆動しピストン２３は圧縮室１７内を往復運動することで圧縮要素７は所定の圧縮動作を行う。
【００１２】
それにより、冷却システム（図示せず）から流れてきた冷媒は、圧縮室１７内に吸入される。
【００１３】
そして、圧縮室１７に導かれた冷媒は、ピストン２３の往復運動により圧縮室１７内で圧縮された後、再び冷却システム（図示せず）へと吐出される。
【００１４】
また、クランクシャフト１５の回転運動に伴って、導油孔２９は遠心力によってオイルポンプとして働き、潤滑油３は導油孔２９から偏心軸部１１まで上昇し、遠心力によって偏心軸部１１に設けられた通油孔３１から大端穴３３を経てアーム部３７に形成された給油孔３９を通過し、小端穴３５の保油溝４１に供給される。保油溝４１に供給された潤滑油３は小端穴３５とピストンピン２５を潤滑し、中空部２１へと排出される。
【特許文献１】実開昭６１−１４４２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来の構成では、冷媒の圧縮時にピストン２３は大きな圧力を受けるため、ピストン２３に固定されたピストンピン２５はコンロッド２７の小端穴３５のアーム部３７側摺動面に押し付けられ、保油溝４１に供給された潤滑油３は最も面圧が高い小端穴３５のアーム部３７側摺動面の環状溝外に十分量供給することができず、潤滑油切れが生ずる可能性があるという課題を有していた。
【００１６】
また、潤滑油切れを防ぐためにピストンピン２５と平行な溝を小端穴３５のアーム部３７側摺動面に設けると、面圧が飛躍的に上昇してしまい、油膜が形成されにくく摩耗が発生してしまうという課題を有していた。同様の溝をピストンピン２５側に設けても同様の現象が発生してしまう。
【００１７】
また、ピストンピン２５と平行な溝を小端穴３５のアーム部３７側摺動面以外の面に設けると、面圧の上昇は抑えられるものの、最も面圧が高い小端穴３５のアーム部３７側摺動面には十分量な潤滑油３を供給することができず、潤滑油切れが生ずる可能性があるという課題を有していた。
【００１８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、小端穴摺動面とピストンピンとの間の面圧の上昇と潤滑油切れを防ぎ、信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記従来の課題を解決するために本発明の密閉型圧縮機は、小端穴とピストンピンとの嵌挿隙間をアーム部の垂直方向よりもアーム部の延出方向を大きくしたもので、最も面圧が高くなる小端穴のアーム部側の隙間を大きくしているため、摺動面に潤滑油を十分量供給することができるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の密閉型圧縮機は、コンロッドは偏心軸部に嵌挿された大端穴と、ピストンピンに嵌挿された小端穴と、大端穴を設けた大端部と小端穴を設けた小端部を連結するアーム部とを備えるとともに、小端穴とピストンピンとの嵌挿隙間をアーム部の垂直方向よりも前記アーム部の延出方向を大きくしたもので、最も面圧が高くなる小端穴のアーム部側の隙間を大きくしているため、摺動面に潤滑油を十分量供給することができるため、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
請求項１に記載の発明は、密閉容器内に潤滑油とともに電動要素と前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、主軸部および偏心軸部を有するクランクシャフトと、圧縮室を形成するブロックと、前記圧縮室内を往復運動し反圧縮室側に中空部を形成したピストンと、前記ピストンに軸心が前記偏心軸部と平行になるよう配設されたピストンピンと、前記偏心軸部と前記ピストンピンを連結するコンロッドとを備え、前記コンロッドは前記偏心軸部に嵌挿された大端穴と、前記ピストンピンに嵌挿された小端穴と、前記大端穴を設けた大端部と前記小端穴を設けた小端部を連結するアーム部とを備えるとともに、前記小端穴と前記ピストンピンとの嵌挿隙間を前記アーム部の垂直方向よりも前記アーム部の延出方向を大きくしたもので、最も面圧が高くなる小端穴のアーム部側の隙間を大きくしているため、小端穴のアーム部側摺動面に潤滑油を十分量供給することができるため、小端穴摺動面とピストンピンとの間の潤滑油切れを防ぐことができるので、信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ピストンピンは略円筒形の形状であり、コンロッドの小端穴は、アーム部の垂直方向よりも前記アーム部の延出方向が僅かに大きい略円筒形の形状にしたもので、ピストンピンとコンロッドの小端穴を略円筒形の形状にすることで、ピストンピンとコンロッドの小端穴との摺動をスムーズにすることができるうえ、小端穴のアーム部側摺動面を広くすることで面圧を低くすることができるので、請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに、信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、コンロッドの小端穴とピストンピンとの嵌挿隙間を、前記コンロッドのアーム部の延出方向で４から２０μｍの範囲内にしたもので、適正な隙間にすることで、ピストンピンとコンロッドとの過度な衝突を防ぎ、小端穴のアーム部側摺動面に潤滑油を十分量供給することができるため、請求項１または２に記載の発明の効果に加えてさらに、信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、コンロッドの小端穴とピストンピンとの嵌挿隙間に潤滑油を供給する給油機構を備えたもので、コンロッドの小端穴とピストンピンとの摺動面に積極的に潤滑油を供給することができるので、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、給油機構をコンロッドのアーム部に大端穴と小端穴とを連通する給油孔にしたもので、安価な工法で給油機構を設けることができるので、請求項４に記載の発明の効果に加えて、安価で且つ信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、コンロッドの小端穴とピストンピンとの嵌挿隙間に潤滑油を保持する潤滑油保持部を備えたもので、潤滑油保持部で潤滑油を保持することができるため、コンロッドの小端穴とピストンピンとの摺動面に潤滑油を確実に供給することができるので、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、潤滑油保持部をピストンピンの円周方向に設けた環状溝としたもので、安価な工法で給油機構を設けることができるうえ、コンロッドの小端穴とピストンピンとの摺動面全体に潤滑油を供給することができるので、請求項６に記載の発明の効果に加えて、安価で且つ信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２８】
以下、本発明による密閉型圧縮機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図、図２は、同実施の形態における要部拡大断面図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２のＢ−Ｂ線断面図である。である。
【００３０】
図１から図３において、密閉容器１０１内には、底部に潤滑油１０３を貯溜するとともに、電動要素１０５と、電動要素１０５によって駆動される圧縮要素１０７を収納している。
【００３１】
圧縮要素１０７は、主軸部１０９および偏心軸部１１１を有するクランクシャフト１１３と、圧縮室１１５を形成するブロック１１７と、圧縮室１１５内を往復運動し反圧縮室側に中空部１１９を形成したピストン１２１と、ピストン１２１に軸心が偏心軸部１１１と平行になるよう配設されたピストンピン１２３と、偏心軸部１１１とピストンピン１２３を連結するコンロッド１２５とを備えている。
【００３２】
偏心軸部１１１は、コンロッド１２５の嵌挿部に設けた油溜まり部１２７と偏心軸部１１１の下端とに開口した導油路１２９を備え、導油路１２９の偏心軸部１１１の下端開口部には、給油管１３１が固定されており、給油管１３１下端は潤滑油１０３中に位置している。
【００３３】
コンロッド１２５は、大端部１３４に設けられて偏心軸部１１１に嵌挿された大端穴１３３と、小端部１３６に設けられてピストンピン１２３に嵌挿された小端穴１３５と、大端穴１３３と小端穴１３５を連結するアーム部１３７とを備えるとともに、小端穴１３５とピストンピン１２３との嵌挿隙間１５０に潤滑油１０３を供給する給油機構１３９として大端穴１３３と小端穴１３５を連通する給油孔１４１を設けている。
【００３４】
ピストンピン１２３は、略円筒形の形状であり、小端穴１３５とピストンピン１２３との嵌挿隙間１５０に潤滑油１０３を保持する潤滑油保持部１４３としてコンロッド１２５の小端穴１３５に嵌挿される部位の円周方向に潤滑油１０３を保持する環状溝１４５を備えている。
【００３５】
コンロッド１２５の小端穴１３５とピストンピン１２３との嵌挿隙間１５０は、大端穴１３３と小端穴１３５を連結するアーム部１３７の垂直方向（図３における矢印Ｘ方向）よりもアーム部１３７の延出方向（図３における矢印Ｙ方向）が僅かに大きいことを特徴としている。
【００３６】
具体的には、コンロッド１２５の小端穴１３５は略円筒形の形状であるものの、ピストンピン１２３の嵌挿隙間１５０はアーム部１３７の延出方向において垂直方向よりも大きい４から２０μｍの範囲内で設定されており、例えば１０μｍに設定されている。
【００３７】
図３及び図４においては、小端穴１３５に対してピストンピン１２３がアーム部１３７の反対側に寄り、小端穴１３５のアーム部側にピストンピン１２３との嵌挿隙間１５０が形成されており、吸入工程時の状態を示している。
【００３８】
以上のように構成された冷媒圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００３９】
電動要素１０５に電気が供給されるとクランクシャフト１１３が回転駆動する。
【００４０】
そして、クランクシャフト１１３の回転運動が偏心軸部１１１にて大端穴１３３に嵌挿されているコンロッド１２５により往復運動に変換され、小端穴１３５に嵌挿されているピストンピン１２３を介し遊挿されているピストン１２１が円筒状のシリンダ１２２内で往復運動する。
【００４１】
ピストン１２１がシリンダ１２２内で往復運動することで所定の圧縮動作を行い、吸入行程時に圧縮室１１５の圧力が低下することで密閉容器１０１内の圧力が低下し、冷却システム（図示せず）から冷媒が密閉容器１０１内に導かれ圧縮室１１５内に吸入され、圧縮工程時には圧縮室１１５内に吸入された冷媒は、ピストン１２１により圧縮され、圧縮室１１５内の圧力が上昇し、再び冷却システム（図示せず）へと吐出される。
【００４２】
また、クランクシャフト１１３の回転運動により給油管１３１は遠心ポンプとして機能し、密閉容器１０１内の底部に貯留する潤滑油１０３は導油路１２９内を偏心軸部１１１まで上昇し、油溜まり部１２７に保持される。油溜まり部１２７に保持された潤滑油１０３の一部は偏心軸部１１１のコンロッド１２５の大端穴１３３の嵌挿部に開放され、コンロッド１２５の大端穴１３３との摺動を潤滑する。
【００４３】
残りの潤滑油１０３はコンロッド１２５の給油孔１４１を通り、一部はピストンピン１２３とコンロッド１２５の小端穴１３５を潤滑し、残りの潤滑油１０３はピストンピン１２３の環状溝１４５へと導かれ、環状溝１４５に保持される。環状溝１４５に保持された潤滑油１０３はピストンピン１２３とコンロッド１２５の小端穴１３５を潤滑し、ピストン１２１の中空部１１９へと排出される。
【００４４】
吸入工程時、圧縮室１１５内の圧力が密閉容器１０１内の圧力より低下するために発生する圧力差や、ブロック１１７との摺動抵抗によりピストン１２１は圧縮室１１５側へと押されるが、コンロッド１２５の小端穴１３５はクランクシャフト１１３の回転により、ピストン１２１に固定されたピストンピン１２３を反圧縮室１１５側に変位させようとするため、ピストンピン１２３は小端穴１３５の圧縮室１１５側に押し付けられる。
【００４５】
本実施の形態では、小端穴１３５とピストンピン１２３の嵌挿隙間１５０をアーム部１３７の垂直方向よりもアーム部１３７の延出方向を大きしているため、吸入工程時における小端穴１３５とピストンピン１２３の嵌挿隙間１５０はアーム部１３７側に形成される。そのため、環状溝１４５に保持されていた潤滑油１０３や給油孔１４１から流出してきた潤滑油１０３はピストンピン１２３と小端穴１３５のアーム部１３７側の摺動面に十分に供給される。
【００４６】
圧縮工程時には、圧縮室１１５内と密閉容器１０１内の圧力差が最も大きくなり、ピストン１２１は圧縮室１１５内から大きな力を受け、ピストン１２１に固定されたピストンピン１２３はコンロッド１２５の小端穴１３５のアーム部１３７側の摺動面に押し付けられるが、吸入工程時にピストンピン１２３と小端穴１３５のアーム部１３７側摺動面に十分な潤滑油１０３を供給できているため、油膜を形成することができ、摩耗の発生を抑制することができる。
【００４７】
なお、ピストンピン１２３の嵌挿隙間１５０はアーム部１３７の延出方向において垂直方向よりも僅かに大きく設定されているものの、その差は２０μｍ以下であるため、コンロッド１２５の小端穴１３５はピストンピン１２３とほぼ曲率が同じ円筒形の形状である。
【００４８】
そのため、圧縮行程において、ピストンピン１２３がコンロッド１２５の小端穴１３５のアーム部１３７側の摺動面に押し付けられた際においても、ピストンピン１２３と小端穴１３５のアーム部１３７側の摺動面とが局所的に摺動することを防止することができる。
【００４９】
また、吸入工程から圧縮工程に切り替わる際、ピストンピン１２３と小端穴１３５との嵌挿隙間１５０は反圧縮室１１５側から圧縮室１１５側へと切り替わる。ピストンピン１２３と小端穴１３５との嵌挿隙間１５０が大きすぎると、嵌挿隙間１５０が切り替わるときにピストンピン１２３と小端穴１３５とが激しく衝突し、衝撃による摩滅や潤滑油１０３が弾け飛んでしまうことによる潤滑油１０３切れが発生する可能性がある。
【００５０】
しかし、本実施の形態では小端穴１３５とピストンピン１２３の嵌挿隙間１５０はアーム部１３７の延出方向で４から２０μｍの範囲内（例えば１０μｍ）に設定しているため、ピストンピン１２３と小端穴１３５とが激しく衝突すること防止できるとともに、ピストンピン１２３と小端穴１３５のアーム部１３７側摺動面に十分な潤滑油１０３を供給することができる。
【００５１】
また、ピストンピン１２３と小端穴１３５は略円筒形状であるため、ピストンピン１２３と小端穴１３５の摺動を面同士で接触させることができるため、局所的な接触による高面圧を回避することができる上、エッジなどによる引っかかりがないため、ピストンピン１２３と小端穴１３５との摺動をスムーズに行うことができ、摺動面への傷などを発生させない。
【００５２】
本実施の形態では、コンロッド１２５の小端穴１３５とピストンピン１２３との嵌挿隙間１５０に潤滑油１０３を供給する給油機構１３９として大端穴１３３と小端穴１３５を連通する給油孔１４１を採用したが、他の給油機構１３９であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５３】
また、本実施の形態では、小端穴１３５とピストンピン１２３との嵌挿隙間１５０に潤滑油１０３を保持する潤滑油保持部１４３として環状溝１４５を採用したが、他の給油機構１３９であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、高い信頼性の確保が可能となるので、エアーコンディショナー、冷凍冷蔵装置等に用いられる密閉型圧縮機にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図
【図２】同実施の形態における要部拡大断面図
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図
【図５】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【図６】従来の密閉型圧縮機の要部拡大断面図
【符号の説明】
【００５６】
１０１  密閉容器
１０３  潤滑油
１０５  電動要素
１０７  圧縮要素
１０９  主軸部
１１１  偏心軸部
１１３  クランクシャフト
１１５  圧縮室
１１７  ブロック
１１９  中空部
１２１  ピストン
１２３  ピストンピン
１２５  コンロッド
１３３  大端穴
１３４  大端部
１３５  小端穴
１３６  小端部
１３７  アーム部
１３９  給油機構
１４１  給油孔
１４３  潤滑油保持部
１４５  環状溝
【図１】
2010084584.tif 000003
【図２】
2010084584.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010084584.tif 000006
【図５】
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【図６】
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