(57)【要約】  【課題】樹脂製のオイルコーンの熱変形による軸芯のずれやがたつきを防止し、信頼性の高い圧縮機を提供する。  【解決手段】クランクシャフトの主軸部下端１２５に設けた空洞部１３０には冷凍機油内に開口するオイルコーン１４１を配設するとともにオイルコーン１４１は、Ｏリング１５０によってクランクシャフトの主軸部へ軸方向に圧接固定しているので、オイルコーン１４１には常にＯリング１５０によって押さえる力が働き軸芯のずれやがたつきを防止できるとため、安定したオイル供給がされる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に冷媒および冷凍機油を封入するとともに前記冷媒ガスを圧縮する圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を構成するクランクシャフトの主軸部下端に前記冷凍機油内に開口する樹脂製のオイルコーンを同軸状に配設するとともに、前記オイルコーンは前記クランクシャフトとの間に介在させたＯリングによって前記クランクシャフトの主軸部下端へ軸方向に圧接固定される密閉型電動圧縮機。
【請求項２】
クランクシャフトおよびオイルコーンの、Ｏリングが介在する位置に前記Ｏリングを嵌入するリング溝を各々設けるとともに、前記クランクシャフトに設けた前記リング溝を前記オイルコーンの圧接方向にシフトさせた請求項１に記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項３】
オイルコーンは、クランクシャフトの下端に設けた空洞部の内径側に挿入されている請求項１または請求項２に記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項４】
オイルコーンは、クランクシャフトの下端部外径側に挿入されている請求項１または請求項２に記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項５】
オイルコーンとクランクシャフトとの圧接部は、圧接方向に対して傾斜を有したテーパ面同士からなる請求項１または請求項２に記載の密閉型電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は密閉型電動圧縮機（以下圧縮機という）の摺動部に冷凍機油を供給する給油装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の圧縮機は樹脂製のオイルコーンをクランクシャフトの主軸部下端に圧入し、樹脂製のオイルコーンに設けた係止孔がクランクシャフトの主軸部下端に嵌挿されたガス抜きピンに当接し挟み込むようにして樹脂製のオイルコーンをクランクシャフトに保持したものがある（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圧縮機の縦断面図、図６は従来の圧縮機の要部拡大図である。図５、図６において、密閉容器１内には、電動要素２とこの電動要素２により駆動される圧縮要素３とが複数のスプリング４によって弾性的に保持され、底部に、冷凍機油５を貯留している。
【０００５】
圧縮要素３は、シリンダ１０を形成するブロック１１とシリンダ１０内に往復自在に嵌入されたピストン１２とブロック１１の軸受け部１３に軸支され外周に螺旋溝１４を有する主軸部１５及び偏芯部１６からなるクランクシャフト１７と偏芯部１６とピストン１２を連結するコンロッド１８とを備えレシプロ式の圧縮要素３を形成している。
【０００６】
電動要素２は、ブロック１１の下方に固定された巻線２０を施した固定子２１と回転子２２から構成されている。回転子２２はクランクシャフト１７の主軸部１５に焼嵌め等で固定されている。主軸部１５は、主軸下端２５に空洞部３０とガス抜き孔３１を有し、ガス抜き孔３１には、ガス抜きピン３２が嵌挿されている。樹脂製のオイルコーン４０は、上端に割溝４１と係止孔４２を有し、割溝４１をガス抜きピン３２に合わせ空洞部３０に圧入し、係止孔４２がガス抜きピン３２を挟み込んで固定保持されている。また樹脂製のオイルコーン４０は、下端が冷凍機油５に浸漬している。
【０００７】
以上のように構成された圧縮機について以下にその動作を説明する。
【０００８】
電動要素２に通電されると、回転子２２は回転しこれに伴ってクランクシャフト１７も回転し、圧縮要素３は、所定の圧縮動作を行う。冷凍機油５は、樹脂製のオイルコーン４０の下端から空洞部３０へ遠心力により引き上げられ、主軸部１５外周に形成された螺旋溝１４を通り、各摺動部へ給油して耐摩耗性の向上と各部の冷却を行っている。
【特許文献１】特開平４−９４４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成では、密閉容器１内の水分量を除去する乾燥工程や高負荷運転時において圧縮要素３の温度が極端に上昇することがある。この温度は乾燥工程で１６０度Ｃ前後、異常な高負荷運転時で１００度Ｃ前後まで上昇する。
【００１０】
圧縮要素３がこういった高温にさらされると、空洞部３０に圧入されている樹脂製のオイルコーン４０は、鋳物等でできたクランクシャフト１７より線膨張係数が大きいため、高温時に空洞部３０内で膨張しようとする。しかしながら樹脂製のオイルコーン４０は空洞部３０に圧入されているため、膨張できず、塑性変形を起こす。そしてその後常温に戻ったときには逆に樹脂製のオイルコーン４０は、鋳物等でできたクランクシャフト１７より線膨張係数が大きいため、オイルコーン４０は空洞部３０内で収縮する。
【００１１】
その結果、もともと圧入されていた樹脂製のオイルコーン４０の外径と空洞部３０内径との間に、逆に隙間が生じ、樹脂製のオイルコーン４０が空洞部３０内でがたついたり、遠心力により引き上げられた冷凍機油がこの隙間から漏れ各部摺動部へ供給される冷凍機油量が減少するという課題を有していた。
【００１２】
さらにはオイルコーン４０が空洞部３０内で傾き主軸部１５と軸芯がずれ、クランクシャフト１７の回転により樹脂製のオイルコーン４０内に発生する遠心力が弱まり、各摺動部へ供給される冷凍機油量が減少するという課題を有していた。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、安定した冷凍機油の供給ができ、信頼性の高い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】
【００１４】
上記従来の課題を解決するために本発明の圧縮機は、クランクシャフトの主軸部下端に冷凍機油内に開口する樹脂製のオイルコーンを同軸状に配設するとともにオイルコーンはクランクシャフトとの間に介在させたＯリングによってクランクシャフトの主軸部下端へ軸方向に圧接固定したもので、樹脂製のオイルコーンは、Ｏリングによってクランクシャフト下端へ軸方向に圧接固定されているのでＯリングがオイルコーンの熱膨張による変形を吸収することができ、オイルコーンと主軸部下端との隙間がなくなりがたつきや冷凍機油の漏れを防止できるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の圧縮機は、安定した冷凍機油の供給ができるので信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
請求項１に記載の発明は、密閉容器内に冷媒および冷凍機油を封入するとともに前記冷媒ガスを圧縮する圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を構成するクランクシャフトの主軸部下端に前記冷凍機油内に開口する樹脂製のオイルコーンを同軸状に配設するとともに、前記オイルコーンは前記クランクシャフトとの間に介在させたＯリングによって前記クランクシャフトの主軸部下端へ軸方向に圧接固定されたもので樹脂製のオイルコーンはＯリングによってクランクシャフト下端へ軸方向に圧接固定されているのでＯリングがオイルコーンの熱膨張による変形を吸収することができ、樹脂製のオイルコーンと鋳物等でできたクランクシャフトの線膨張係数の違いにより発生する樹脂製のオイルコーンの熱変形がなくなり軸芯のずれや冷凍機油の漏れが防止でき、またＯリングの弾性力により常に主軸部下端へ押さえられているので、がたつきを防止できるという作用を有するため、安定した冷凍機油の供給ができるので信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明のクランクシャフトおよびオイルコーンのＯリングが介在する位置に前記Ｏリングを嵌入するリング溝を各々設けるとともに、前記クランクシャフトに設けた前記リング溝を前記オイルコーンの圧接方向にシフトさせたもので段差のある両溝に嵌入されたＯリングに元の形状に戻ろうとする力が発生し、常にオイルコーンはクランクシャフト主軸部下端へ軸方向に圧接されるため請求項１に記載の発明に加えてさらに隙間やがたつきが防止でき、安定した冷凍機油の供給ができるので信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明のオイルコーンはクランクシャフトの下端部に設けた空洞部の内径側に挿入されているもので、樹脂製のオイルコーンが小さくでき、材料費を安くすることができるので請求項１または請求項２に記載の発明に加えてコストの安い圧縮機を提供できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明のオイルコーンはクランクシャフトの下端部外径側に挿入されているもので、Ｏリングを嵌入するリング溝をクランクシャフト外周に設けることができるのでリング溝の加工が容易にできることで、請求項１または請求項２に記載の発明に加えて作業性の良い圧縮機を提供できる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明のクランクシャフトと樹脂製のオイルコーンの圧接部は、圧接方向に対して傾斜を有したテーパ面同士からなるもので、両者に設けられたテーパ形状により両者の線膨張係数の違いにより発生する径方向の熱膨張を軸方向の変位に変換し、熱変形を吸収し確実にオイルコーンのがたつきを防止し、さらにオイルコーンと主軸部の軸芯を一致させる作用を有するため請求項１または請求項２に記載の発明に加えてさらに安定したオイル供給ができるので信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、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。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における圧縮機の縦断面図、図２は同実施の形態における要部拡大図である。
【００２３】
図１、図２において、密閉容器１０１内には、冷媒（図示せず）が封入されるとともに、電動要素１０２とこの電動要素１０２により駆動される圧縮要素１０３とが複数のスプリング１０４によって弾性的に保持され、底部には、冷凍機油１０５を貯留している。
【００２４】
圧縮要素１０３は、シリンダ１１０を形成するブロック１１１と、シリンダ１１０内に往復自在に嵌入されたピストン１１２と、ブロック１１１の軸受け部１１３に軸支され外周に螺旋溝１１４を有する主軸部１１５及び偏芯部１１６からなるクランクシャフト１１７と、偏芯部１１６とピストン１１２を連結するコンロッド１１８とを備えレシプロ式の圧縮要素１０３を形成している。
【００２５】
電動要素１０２は、ブロック１１１の下方に固定された固定子１２１と回転子１２２から構成されている。回転子１２２は、クランクシャフト１１７の主軸部１１５に焼嵌め等で固定されている。
【００２６】
主軸部１１５は主軸部下端１２５に空洞部１３０を形成し、空洞部１３０の途中にクランクシャフト１１７上方に向かって狭まるようなテーパを設けたテーパ部１３４を形成するとともに、テーパ部１３４より下方の空洞部１３０内側にＯリング１５０を嵌入するためのリング溝１３８を設けている。
【００２７】
ＰＢＴ等の樹脂材料でできた略カップ状のオイルコーン１４１は、底に冷凍機油１０５内に開口する開口部１４０を設けるとともに、内部を２つの空間に仕切るように、平板状のディバイダー１４２を一体に形成している。
【００２８】
オイルコーン１４１の上端１４３にはテーパ部１３４と面同士で接するように、上方に向かって狭まるようなテーパを設けたデーパ部１４５を形成している。またオイルコーン１４１のデーパ部１４５より下方の外周には、リング溝１３８に対向する位置にリング溝１４８が刻設されている。
【００２９】
オイルコーン１４１外径側に設けられたリング溝１４８の位置に対してクランクシャフト１１７の空洞部１３０内側に設けられたリング溝１３８の位置はオイルコーン１４１の圧接方向１５５に僅かにシフトされている。
【００３０】
Ｏリング１５０はリング溝１３８とリング溝１４８の間に挿入され、オイルコーン１４１を空洞部１３０に保持する。
【００３１】
以上のように構成された圧縮機について以下その動作、作用を説明する。
【００３２】
電動要素１０２に電気が供給されると回転子１２２が回転しこれに伴ってクランクシャフト１１７も回転し、偏芯部１１６の偏芯運動がコンロッド１１８を介してピストン１１２をシリンダ１１０内で往復運動させることで冷媒を圧縮する。
【００３３】
冷凍機油１０５は、オイルコーン１４１の開口部１４０から空洞部１３０へ遠心力により引き上げられ、主軸部１１５外周に形成された螺旋溝１１４を通り、各摺動部へ給油されて潤滑および冷却を行っている。
【００３４】
ここで、オイルコーン１４１は、ＰＢＴ等の樹脂材料でできており、鉄系の鋳物等でできたクランクシャフト１１７より一般に線膨張係数が大きい。そのため、密閉容器１０１内の水分量を除去する乾燥工程や圧縮機運転時において圧縮要素１０３に高熱が加わると、空洞部１３０に固定されている樹脂製のオイルコーン１４１は、鋳物等でできたクランクシャフト１１７より線膨張係数が大きいため空洞部１３０内でクランクシャフト１１７より大きく熱膨張する。
【００３５】
しかしながら、本実施の形態においては、オイルコーン１４１はＯリング１５０によってクランクシャフト１１７の空洞部１３０に、法線方向に弾性的に保持されているために、Ｏリング１５０がオイルコーンの熱膨張による変形差分を吸収してくれるため、オイルコーン１４１は空洞部１３０中に、略同軸上に保持される。
【００３６】
一方、オイルコーン１４１外径側に設けられたリング溝１４８の位置に対してクランクシャフト１１７の空洞部１３０内側に設けられたリング溝１３８の位置はオイルコーン１４１の圧接方向１５５に僅かにシフトされているので、Ｏリングの弾性復元力によってオイルコーン１４１は常にクランクシャフト１１７に圧接方向１５５へ圧設されるため、がたつきや冷凍機油の漏れを防止でき、安定したオイル供給ができるので信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００３７】
さらにオイルコーン１４１のデーパ部１４５はクランクシャフト１１７のテーパ部１３４と面同士で接するようにしてあり、圧接方向１５５に押圧されたオイルコーン１４１はクランクシャフト１１７のテーパ部１３４へ圧接されるため、軸方向に熱膨張してもオイルコーン１４１は自己調芯作用によって常に空洞部１３０内の軸芯の位置に同軸上に保持されることになる。従って軸芯のずれによる給油量のばらつきを抑えることができ、さらに安定したオイル供給ができるので信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００３８】
また、オイルコーン１４１は主軸部下端１２５の空洞部１３０内周側に挿入されることでオイルコーン１４１の小型化が図れ、材料費を安くすることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態においてＯリング１５０の材質には安価なニトリルゴムを主体とした材料を用いており、Ｏリング１５０のコストを抑えることができ、安価な圧縮機を提供できるが、Ｏリング１５０の材質に水素添加ニトリルゴムを主体とした材料を用いることで耐油性および耐熱性が向上し、ＨＦＣ冷媒とエステル系のオイルおよびＨＣ冷媒と鉱油やＨＡＢとの組み合わせにおいて、信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００４０】
また、Ｏリング１５０の材質にフッ素を主体とした材料を用いることで耐油性及び耐フロン特性が飛躍的に向上し、特にＨＦＣ系冷媒とエステル系のオイルの組み合わせにおいて、さらに信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００４１】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における圧縮機の縦断面図、図４は同実施の形態における要部拡大図である。
【００４２】
図３、図４において、密閉容器２０１内には、冷媒（図示せず）が封入されるとともに、電動要素２０２とこの電動要素２０２により駆動される圧縮要素２０３とが複数のスプリング２０４によって弾性的に保持され、底部に、冷凍機油２０５を貯留している。
【００４３】
圧縮要素２０３は、シリンダ２１０を形成するブロック２１１と、シリンダ２１０内に往復自在に嵌入されたピストン２１２と、ブロック２１１の軸受け部２１３に軸支され外周に螺旋溝２１４を有する主軸部２１５及び偏芯部２１６からなるクランクシャフト２１７と、偏芯部２１６とピストン２１２を連結するコンロッド２１８とを備えレシプロ式の圧縮要素２０３を形成している。
【００４４】
電動要素２０２は、ブロック２１１の下方に固定された固定子２２１と回転子２２２から構成されている。回転子２２２は、クランクシャフト２１７の主軸部２１５に焼嵌め等で固定されている。
【００４５】
主軸部２１５は主軸部下端２２５に空洞部２３０を形成し、主軸部下端２２５の外径側の下端に、下方へ向かって狭まるようなテーパ部２３４を形成するとともに、テーパ部２３４より上方の主軸部下端２２５外径側にＯリング２５０を嵌入するためのリング溝２３８を設けている。
【００４６】
ＰＢＴ等の樹脂材料でできた略カップ状のオイルコーン２４１は、底に冷凍機油２０５内に開口する開口部２４０を設けるとともに、内部を２つの空間に仕切るように、平板状のディバイダー２４２を一体に形成している。
【００４７】
オイルコーン２４１の内周側にはテーパ部２３４と面同士で接するように、上方に向かって広がるようなテーパを設けたデーパ部２４５を形成している。またオイルコーン２４１の上端２４３とデーパ部２４５との間であってリング溝２３８に対向する内周位置にリング溝２４８が刻設されている。
【００４８】
オイルコーン２４１内径側に設けられたリング溝２４８の位置に対してクランクシャフト２１７の主軸部下端２２５の外径側に設けられたリング溝２３８の位置はオイルコーン２４１の圧接方向２５５に僅かにシフトされている。
【００４９】
Ｏリング２５０はリング溝２３８とリング溝２４８の間に挿入され、オイルコーン２４１を主軸部下端２２５の外径側に保持する。
【００５０】
以上のように構成された圧縮機について以下その動作、作用を説明する。
【００５１】
電動要素２０２に電気が供給されると回転子２２２が回転しこれに伴ってクランクシャフト２１７も回転し、偏芯部２１６の偏芯運動がコンロッド２１８を介してピストン２１２をシリンダ２１０内で往復運動させることで冷媒を圧縮する。
【００５２】
冷凍機油２０５は、オイルコーン２４１の開口部２４０から空洞部２３０へ遠心力により引き上げられ、主軸部２１５外周に形成された螺旋溝２１４を通り、各摺動部へ給油されて潤滑および冷却を行っている。
【００５３】
ここで、オイルコーン２４１は、ＰＢＴ等の樹脂材料でできており、鉄系の鋳物等でできたクランクシャフト２１７より一般に線膨張係数が大きい。そのため、圧縮機運転時において圧縮要素２０３に高熱が加わると、主軸部下端２２５の外径側に固定されている樹脂製のオイルコーン２４１は、鋳物等でできたクランクシャフト２１７より線膨張係数が大きいため主軸部下端２２５の外径側でクランクシャフト２１７より大きく熱膨張する。
【００５４】
しかしながら、本実施の形態においては、オイルコーン２４１はＯリング２５０によってクランクシャフト２１７の主軸部下端２２５の外径側に、法線方向に弾性的に保持されているために、Ｏリング２５０がオイルコーンの熱膨張による変形差分を吸収してくれるため、オイルコーン２４１は主軸部下端２２５の外径側に、略同軸上に保持される。
【００５５】
一方、オイルコーン２４１外径側に設けられたリング溝２４８の位置に対してクランクシャフト２１７の主軸部下端２２５の外径側に設けられたリング溝２３８の位置はオイルコーン２４１の圧接方向２５５に僅かにシフトされているので、Ｏリングの弾性復元力によって常にオイルコーン２４１はクランクシャフト２１７に圧接方向２５５へ圧設されるため、がたつきや冷凍機油の漏れを防止でき、安定したオイル供給ができるので信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００５６】
さらにオイルコーン２４１のデーパ部２４５はクランクシャフト２１７のテーパ部２３４と面同士で接するようにしてあり、圧接方向２５５に押圧されたオイルコーン２４１はクランクシャフト２１７のテーパ部２３４へ圧接されるため、軸方向に熱膨張してもオイルコーン２４１は自己調芯作用によって常に主軸部下端２２５の外径側の軸芯の位置に同軸上に保持されることになる。従って軸芯のずれによる給油量のばらつきを抑えることができ、さらに安定したオイル供給ができるので信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００５７】
また、オイルコーン２４１は主軸部下端２２５の外径側に保持されることで主軸部下端２２５の外径側に設けられるリング溝２３８の加工がしやすくなり、作業性をよくすることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態においてＯリング２５０の材質には安価なニトリルゴムを主体とした材料を用いており、Ｏリング２５０のコストを抑えることができ、安価な圧縮機を提供できるが、Ｏリング２５０の材質に水素添加ニトリルゴムを主体とした材料を用いることで耐油性および耐熱性が向上し、ＨＦＣ冷媒とエステル系のオイルおよびＨＣ冷媒と鉱油やＨＡＢとの組み合わせにおいて、信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００５９】
また、Ｏリング２５０の材質にフッ素を主体とした材料を用いることで耐油性及び耐フロン特性が飛躍的に向上し、特にＨＦＣ系冷媒とエステル系のオイルの組み合わせにおいて、さらに信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、オイルポンプを有するクランクシャフトの主軸部下端に同軸状に配設された樹脂製のオイルコーンおいて、クランクシャフトとの線膨張係数の違いにより生じる熱変形による軸芯のずれやがたつきを防止し安定したオイル供給ができるので、信頼性の高い圧縮機を提供できるので自販機、冷凍ショーケース、除湿機などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態１における縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における要部拡大図
【図３】本発明の実施の形態２における縦断面図
【図４】本発明の実施の形態２における要部拡大図
【図５】従来の圧縮機の縦断面図
【図６】従来の圧縮機の要部拡大図
【符号の説明】
【００６２】
１０１，２０１  密閉容器
１０３，２０３  圧縮要素
１０５，２０５  冷凍機油
１１７，２１７  クランクシャフト
１２５，２２５  主軸部下端
１３４，１４５，２３４，２４５  テーパ部
１３８，１４８，２３８，２４８  リング溝
１４１，２４１  オイルコーン
１５０，２５０  Ｏリング
【図１】
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【図２】
2006233928.tif 000004
【図３】
2006233928.tif 000005
【図４】
2006233928.tif 000006
【図５】
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【図６】
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