(57)【要約】【課題】クランクシャフトと軸受部の摺動において、摺動部下端側の横孔や、螺旋溝の下側開始点近傍での潤滑の低下による摩耗の発生を抑制する。【解決手段】クランクシャフト１１６の外周に、潤滑油１０８が供給され、かつリード角がほとんどない第一溝１３３と、この第一溝１３３から所定のリード角で螺旋状に延びる第二溝１３４を設け、クランクシャフト１１６の回転時に、第一溝１３３おいてクランクシャフト１１６の円周方向に沿って潤滑油１０８が流れるように構成したことにより、起動等に潤滑油１０８に発泡冷媒等の気体が混入する条件においても、円周方向に潤滑油１０８が周り易く、軸受部１２０の下端近傍での潤滑状態を良好に維持し、摩耗発生の極めて少ない、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１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に潤滑油を貯溜した密閉容器と、前記密閉容器内に設けられ、かつ固定子と回転子を備えた電動要素と、前記密閉容器内に設けられ、かつ前記電動要素によって駆動される圧縮要素を具備した密閉型圧縮機において、前記圧縮要素を、前記回転子が固定された主軸部と、前記主軸部の軸心から離れた軸心となるように偏心した偏心軸部を備えるクランクシャフトと、前記主軸部を軸支する軸受部と、略円筒形の圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内を往復運動するピストンと、前記偏芯軸部と前記ピストンを連結するコンロッドとを備えた構成とし、さらに前記クランクシャフトに、前記潤滑油中に浸漬する給油ポンプを設け、また前記クランクシャフトにおける前記軸受部と摺動する外周部に、前記クランクシャフトの主軸部と前記軸受部の摺動面部へ潤滑油を供給する給油溝を設け、この給油溝を、所定のリード角をもって前記偏心軸部側へ延びる第二溝と、前記第二溝の反偏心軸部側において前記第二溝と連通するように設けられ、かつ前記第二溝のリード角よりも小さいリード角の第一溝より構成し、さらに前記クランクシャフトに、前記給油ポンプにより汲み上げられた潤滑油を前記第二溝へ供給する横孔を設けた密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記第一溝のリード角を、実質的に零度とした請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記第一溝に、前記第二溝との連通部を基点とし、かつ前記クランクシャフトの回転方向または反回転方向に延びる凹部を設けた請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記第一溝を、クランクシャフトの回転時において、軸受部と面する側に潤滑油層が形成され、かつ反軸受部側に潤滑油に混入した気体層が形成される深さとした請求項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】
前記クランクシャフトに、前記凹部と密閉容器内を連通する連通路を設けた請求項３または４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、家庭用冷蔵庫、冷凍空調装置で用いられる圧縮機の特に、摺動、潤滑を改善する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の密閉型圧縮機は、クランクシャフトに設けた給油ポンプにより潤滑油を給油し、横孔より螺旋溝のリード角による粘性ポンプ力を利用して潤滑油を吸い上げ、各摺動部に潤滑油を供給し、潤滑摺動をしている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
図８は、従来の密閉型圧縮機の縦断面図、図９は従来の密閉型圧縮機のクランクシャフトの外観図、図１０は図９のクランクシャフトの断面図である。
【０００４】
図８において、密閉容器１は、上下二分割の金属製ケース部材２、３を合わせて溶接することにより形成され、この密閉容器１内に電動要素４を下部に、レシプロ式の圧縮要素５を上部に配置して収容している。
【０００５】
電動要素４は、軸受部１０に回動可能に支持されたクランクシャフト６の主軸部３３（図９）に回転子固着部７を介して係止した回転子８と、固定子９とから構成されている。
【０００６】
また、圧縮要素５は、シリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１内を往復動するピストン１２と、このピストン１２において往復動方向と直交する方向に伸びた円筒状のクロススライド部１３と、このクロススライド部１３内を往復動可能に嵌合するスライダ１４と、上端がスライダ１４内に下方から回動可能に嵌合し、下端がクランクシャフト６に偏心して設けられた偏芯軸部１５とから構成されている。
【０００７】
クランクシャフト６には、外周面に潤滑油３０の通る螺旋溝１７による給油溝３１（図９）が設けられ、この給油溝３１である螺旋溝１７の下端部に連通するように給油ポンプ４１（図９）が軸線方向に沿って形成されている。
【０００８】
また、クランクシャフト６には、螺旋溝１７の上端部から偏芯軸部１５の外周面に抜ける通油孔（図示せず）が形成され、この通油孔から偏芯軸部１５の上端に通じる溝１８が外周面に形成されている。
【０００９】
さらに、クランクシャフト６の下端部に形成された円筒部内部には、遠心ポンプ部材としてのオイルピックアップ２１が設けられている。
【００１０】
なお、圧縮要素５と電動要素４は、構造体１９によりボルト等で固定されて一体化され、密閉容器１の底壁に固定されたスプリング２０を介して複数箇所（通常３、４箇所）で弾性支持されている。
【００１１】
電動要素４は、リード線３４を介してターミナル３５に接続されている。
【００１２】
また、ピストン１２により、圧縮室３６で圧縮された冷媒３７は、吐出管２３を通って、密閉容器１の外部の冷却システム（図示せず）に吐出される。
【００１３】
図８に示す構成は、クロススライド部１３とスライダ１４を用いてピストン１２を往復
動させるスコッチヨーク型レシプロ圧縮機であるが、コンロッドとピストンピンを用いて、ピストンを往復動させるピストン−コンロッド方式のレシプロ圧縮機でも同様である。
【００１４】
クランクシャフト６は、図９および図１０に示すように、主軸部３３と、偏芯軸部１５より構成され、クランクシャフト６の内部に設けられた給油ポンプ４１と、給油ポンプ４１により汲み上げられた潤滑油３０を螺旋溝１７に連通させる横孔４２が設けられている。
【００１５】
以上のような構成において、密閉型圧縮機は、電動要素４に通電して回転子８が回転すると、クランクシャフト６が軸回転すると共に偏芯軸部１５が偏心回転運動し、この回転運動により、スライダ１４内を偏芯軸部１５が回動しながら、スライダ１４が嵌合するクロススライド部１３内を往復運動する。
【００１６】
即ち、偏芯軸部１５と共にスライダ１４がクロススライド部１３の上下部に開設された下部の細長孔１６を介して移動することにより、スライダ１４が嵌合するクロススライド部１３内を往復運動する。
【００１７】
これにより、ピストン１２が直線往復運動し、シリンダブロック１１内に吸引管（図示せず）を介して吸引した冷媒を圧縮室３６で圧縮する。そして、圧縮された後の高圧冷媒の排出は、吐出管２３を介して密閉容器１の外へ吐出される。
【００１８】
一方、潤滑油３０は、密閉容器１の底から、給油ポンプにより汲み上げられ、クランクシャフト６の横孔４２から軸受部１０の下端近傍を開始点とする螺旋溝１７に流れ込み、クランクシャフト６と軸受部１０の摺動面を潤滑しながら、偏芯軸部１５の上端側まで移動し、各摺動面の潤滑を行う。そして、最終的に偏心軸部１５の上端から密閉容器１の内部やピストン１２等へ潤滑油３０を飛散する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００７−１４６７６８号公報
【特許文献２】特公昭６０−５７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上記従来の構成では、クランクシャフト６と軸受部１０の負荷の最も高くなる箇所、即ち、軸受部１０と相対するクランクシャフト６の上端側と、下端側の特に下端部において、クランクシャフト６の軸円周方向の潤滑が悪化する課題があった。
【００２１】
また、特に、起動時等、給油ポンプ４１による潤滑が開始される条件においては、潤滑油３０内に溶け込んだ冷媒３７による発泡や、潤滑油３０と共に吸い込まれる冷媒３７により、横孔４２から潤滑油３０と共に冷媒３７が気体となって吸い込まれる。これに伴い、クランクシャフト６と軸受部１０の下側に位置する横孔４２近傍では、気体が混合し、その結果、潤滑状態の悪化がおこり、摩耗が発生しやすくなる課題があった。
【００２２】
さらに、従来の密閉型圧縮機は、横孔４２からすぐにリード角を有する螺旋溝１７が連通する構成であるため、潤滑油３０は、螺旋溝１７に入るとすぐにクランクシャフト６の回転の遠心力と螺旋溝１７のリード角による粘性ポンプ力で、螺旋溝１７に沿って上昇しようとするが、冷媒３７等の気体の混入により、潤滑油３０の移動が阻害されることがあった。
【００２３】
換言すると、冷媒３７の発泡による気体は、この潤滑油３０が横孔４２の開口部や螺旋溝１７を流れようとする潤滑油３０の通路を阻害し、クランクシャフト６の摺動部下端側の横孔４２や、螺旋溝１７の下側開始点近傍での潤滑の低下に起因する摩耗が発生し易くなる等の課題を有していた。
【００２４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、クランクシャフトの摺動部下端側の横穴の円周方向や、螺旋溝の横穴と連通する下側開始点近傍、および、その円周方向の潤滑を良化させ、摩耗の発生の極めて少ない、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供とすることを目的とする。
【００２５】
加えて、クランクシャフトと軸受部間の摺動損失の低減と信頼性の確保を両立させ、高効率、即ち、省エネルギーで寿命が長く、地球環境に優し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】
【００２６】
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、クランクシャフトに形成され、かつ潤滑油中に連通する給油ポンプと、軸受部と摺動する前記クランクシャフトの外周部に形成され、リード角が相対的に大きい第二溝と、リード角が相対的に小さく、かつ前記第二溝の下端に連通して形成された第一溝とを備えた給油溝と、前記給油ポンプと第一溝の下端とを連通する横孔を備えたものである。
【００２７】
したがって、リード角の小さい、第一溝に給油ポンプから供給された潤滑油の流入は、前記第一溝のリード角が小さいので、回転の遠心力と螺旋溝のリード角による粘性ポンプ力が作用するものの、潤滑油を鉛直上方向に移動させる力は小さい。その結果、潤滑油は、一旦軸の円周方向に沿って流れることとなり、その結果、特に、起動の初期において、発泡冷媒等の気体が混入しても、潤滑油の円周方向における流れは、流れ易く、面圧の高くなる軸の下端近傍での潤滑状態を良好に維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の密閉型圧縮機は、クランクシャフトと軸受部の摺動部において、特に面圧の高い、下側の摺動部の潤滑を良好にすることができる。特に、起動初期に発生し易い発泡冷媒等の気体の流れ込みが発生した過渡的な条件下においても、安定した潤滑油の供給を行うことができ、摩耗の極めて発生し難い、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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】同密閉型圧縮機におけるクランクシャフトと主軸受部の要部断面図
【図３】同密閉型圧縮機における潤滑油の流れ状態を示す図２のＡ部の拡大模式図
【図４】同密閉型圧縮機における潤滑油の流れの比較状態を示す従来構成の図３相当図
【図５】本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機のクランクシャフトと主軸受部の要部断面図
【図６】同密閉型圧縮機における潤滑油の流れ状態を示す図５のＢ部の拡大模式図
【図７】同密閉型圧縮機のクランクシャフトにおける横孔と凹部の異なる形態を示すクランクシャフトと主軸受部の要部断面図
【図８】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【図９】従来の密閉型圧縮機のクランクシャフトの外観図
【図１０】図９のクランクシャフトの断面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
請求項１に記載の発明は、内部に潤滑油を貯溜した密閉容器と、前記密閉容器内に設けられ、かつ固定子と回転子を備えた電動要素と、前記密閉容器内に設けられ、かつ前記電動要素によって駆動される圧縮要素を具備した密閉型圧縮機において、前記圧縮要素を、前記回転子が固定された主軸部と、前記主軸部の軸心から離れた軸心となるように偏心した偏心軸部を備えるクランクシャフトと、前記主軸部を軸支する軸受部と、略円筒形の圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内を往復運動するピストンと、前記偏芯軸部と前記ピストンを連結するコンロッドとを備えた構成とし、さらに前記クランクシャフトに、前記潤滑油中に浸漬する給油ポンプを設け、また前記クランクシャフトにおける前記軸受部と摺動する外周部に、前記クランクシャフトの主軸部と前記軸受部の摺動面部へ潤滑油を供給する給油溝を設け、この給油溝を、所定のリード角をもって前記偏心軸部側へ延びる第二溝と、前記第二溝の反偏心軸部側において前記第二溝と連通するように設けられ、かつ前記第二溝のリード角よりも小さいリード角の第一溝より構成し、さらに前記クランクシャフトに、前記給油ポンプにより汲み上げられた潤滑油を前記第二溝へ供給する横孔を設けたものである。
【００３１】
かかる構成とすることにより、前記給油ポンプから供給された潤滑油は、リード角が小さい第一溝において、クランクシャフトの回転に伴う遠心力により、クランクシャフトの円周方向に沿って流れる。その結果、起動の初期のように、発泡冷媒等の気体が潤滑油内に混入しても、前記気体によって潤滑油の第二溝側への移動が阻止されることを抑制し、特にクランクシャフトの回転時に面圧の高くなる軸受部の下端近傍での潤滑状態を良好に維持することが可能となる。
【００３２】
したがって、起動時や過負荷時、冷媒等が多量に密閉容器内に戻った場合等のように、過渡的な条件においても安定した潤滑を行うことができ、摩耗量の極めて少ない、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【００３３】
また、摺動損失低減による高効率化、および省エネと信頼性の向上に伴って機器の寿命向上を両立することができ、より地球環境に優しい、エコロジーな密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３４】
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、前記第一溝のリード角を、実質的に零度としたものである。
【００３５】
かかる構成とすることにより、リード角が実質的に零である第一溝において、潤滑油がクランクシャフトの回転方向に向かうため、潤滑油に冷媒等の気体が混入した状態であっても、遠心力により、気体に対して密度の圧倒的に高い潤滑油の層を円周面側に形成することができ、横孔を含む第一溝周りの摺動潤滑性を向上することができる。
【００３６】
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、前記第一溝に、前記第二溝との連通部を基点とし、かつ前記クランクシャフトの回転方向または反回転方向に延びる凹部を設けたものである。
【００３７】
かかる構成とすることにより、発泡した冷媒等の気体が混入した潤滑油が前記第一溝を流れる際に、前記凹部の空間で、潤滑油と気体を一旦分離することができ、分離された潤滑油は、反回転方向に、気体は、回転方向に分離され、その凹部に一時的に滞留する。その結果、回転方向側に位置するクランクシャフトと軸受部の摺動面へは、より確実に潤滑油が供給されることとなり、面圧の高くなる軸受部の下端近傍での潤滑状態を良好に維持することが可能となる。
【００３８】
したがって、起動時や過負荷時のように、冷媒等が多量に密閉容器内に戻った過渡的な
条件、あるいは冷媒の発泡や、潤滑油の油面位置が一時的に低下し、気体の混合給油となる不安定な給油条件下においても、安定した潤滑を行うことができ、摩耗量の極めて少ない、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。また、クランクシャフトと軸受部の摺動面の一部に非摺動部を設け、摺動損失を低減する構成を具備した圧縮機においても、より摺動条件として過酷になる軸受部の下側近傍摺動面の潤滑状態を良好に維持することが可能となり、摺動損失低減による高効率化、省エネと信頼性の向上による機器の寿命向上を両立することができ、より地球環境に優しい、エコロジーな密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３９】
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、前記第一溝を、クランクシャフトの回転時において、軸受部と面する側に潤滑油層が形成され、かつ反軸受部側に潤滑油に混入した気体層が形成される深さとしたものである。
【００４０】
かかる構成とすることにより、前記クランクシャフトの径方向内部に向かう空間側に気体層が形成され、クランクシャフトの外周側である摺動面側に潤滑油層が形成されるため、潤滑油の摺動面への供給を効率よく行うことができ、良好な潤滑状態を達成することができる。
【００４１】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、前記クランクシャフトに、前記凹部と密閉容器内を連通する連通路を設けたものである。
【００４２】
かかる構成とすることにより、前記凹部に滞留した冷媒等の気体を密閉容器内へ抜け易くすることができる。その結果、潤滑油に混入する冷媒ガスの量が比較的多い場合においても、気体による潤滑油の流れが阻害されることを抑制し、安定した潤滑効果を得ることができる。
【００４３】
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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００４４】
（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である。図２は、同密閉型圧縮機におけるクランクシャフトと軸受部の要部断面図である。図３は、同密閉型圧縮機における潤滑油の流れ状態を示す図２のＡ部の拡大模式図である。図４は、同密閉型圧縮機における潤滑油の流れの比較状態を示す従来構成の図３相当図である。
【００４５】
まず、図１により、密閉型圧縮機の全体構成の概要について説明する。
【００４６】
図１において、圧縮機１０１は、密閉容器１０２と、密閉容器１０２の内部に配置された圧縮要素１０４と、この圧縮要素１０４を駆動する電動要素１０７を具備し、さらに密閉容器１０２内に冷媒１０３を封入し、底部に潤滑油１０８を貯留した構成となっている。電動要素１０７は、周知の如く、固定子１０５、回転子１０６より構成されている。
【００４７】
ここで、冷媒１０３は、近年のオゾン層保護、地球温暖化防止に対応した冷媒であるイソブタン、Ｒ６００ａ、Ｒ１３４ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ１２３４ｙｆ等の冷媒１０３が好ましく、本実施の形態１では、Ｒ６００ａを用いている。
【００４８】
圧縮要素１０４は、シリンダブロック１１１、シリンダブロック１１１に形成されたシリンダボア１１２、ピストン１１３、ピストンピン１１４、コンロッド１１５、クランクシャフト１１６、クランクシャフト１１６を構成する主軸部１１７と偏芯軸部１１８、軸受部１２０、およびシリンダブロック１１１のシリンダボア１１２内でピストン１１３に
より仕切られる圧縮室１２１、圧縮室１２１を隔壁して、吸入吐出部を形成するシリンダヘッド１２３等から形成される。
【００４９】
ピストン１１３とシリンダボア１１２、主軸部１１７と軸受部１２０、偏芯軸部１１８とコンロッド１１５等は、潤滑油１０８を介して、互いに摺動する摺動部を形成している。これらの摺動部へは、クランクシャフト１１６に形成された給油ポンプ１２４により、密閉容器１０２の底部に貯留された潤滑油１０８が汲み上げられ、給油溝１３２より供給される。
【００５０】
すなわち、クランクシャフト１１６には、給油ポンプ１２４に連通し、かつクランクシャフト１１６の表面に開口した横孔１３１と、クランクシャフト１１６の表面においてこの横孔１３１と連通し、かつクランクシャフト１１６の軸方向において所定のリード角で螺旋状に延びる給油溝１３２が形成されており、給油ポンプ１２４で汲み上げられた潤滑油１０８がクランクシャフト１１６の表面に供給される構成となっている。
【００５１】
潤滑油１０８は、所謂冷凍機油であり、鉱油、アルキルベンゼン、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）、ＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）、エステル、ポリカーボネート等いろいろな種類の物があるが、通常は、冷媒１０３とは、少なからず相溶性を有している。そして、溶解比率は、冷媒１０３の種類と潤滑油１０８の種類、および、圧力、温度、運転や停止における冷却システムの状態により異なるが、潤滑油１０８に冷媒１０３の溶解している状態が発生することは周知である。
【００５２】
次に、図２により、クランクシャフト１１６と給油ポンプ１２４の詳細について説明する。
【００５３】
給油ポンプ１２４は、クランクシャフト１１６の中央部において軸方向に延出する円筒形状を主体とした構成の遠心ポンプである。給油ポンプ１２４としては、他に傾斜ポンプや、円錐状のポンプ、スパイラルのネジを挿入したポンプ等さまざまあるが、どれも同様の機能であり、その先端（下端）が密閉容器１０２の底部に貯留された潤滑油１０３内に浸漬した状態にあり、クランクシャフト１１６の回転に伴い潤滑油１０８をその遠心力等によって汲み上げる機能を有している。
【００５４】
給油ポンプ１２４の上端部は、クランクシャフト１１６の表面に開口する横孔１３１と連通しており、給油ポンプ１２４により汲み上げられた潤滑油１０８をクランクシャフト１１６の表面へ導く構成となっている。
【００５５】
クランクシャフト１１６と軸受部１２０の関係において、主軸部１１７と、軸受部１２０の下部と対向するクランクシャフト１１６の中央部は、軸受部１２０との摺動摩擦が大きい箇所であり、横孔１３１の開口位置は、軸受部１２０における下部の内面と対向し、かつ摺動摩擦が発生する位置に設定されている。クランクシャフト１１６における主軸部１１７と横孔１３１の開口位置の間には、径を微少に小さくすることにより、軸受部１２０と接触しない非摺動部１４０が形成されている。
【００５６】
また、給油溝１３２は、横孔１３１と連通し、かつリード角がほとんどなく（本実施の形態１においては、零度）、クランクシャフト１１６の円周（外周）方向に延びる所定深さの第一溝１３３と、この第一溝１３３の延出先端から連続し、かつ前述のリード角となって給油溝１３２を形成する第二溝１３４より構成されている。
【００５７】
次に、上記構成における圧縮機１０１の動作において、潤滑作用を主体に説明する。
【００５８】
周知の如く、電動要素１０７に通電することにより、圧縮要素１０４が動作し、密閉容器１０２内の冷媒１０３は、圧縮室１２１内にて圧縮された後、密閉容器１０２外へ吐出される。
【００５９】
かかる動作は、周知であり、また本発明の要旨と直接関係しないため、詳細な説明を省略する。
【００６０】
上述の如く、圧縮機１０１の動作において電動要素１０７が駆動されると、その駆動に伴い、クランクシャフト１１６が回転する。その結果、クランクシャフト１１６と一体化された給油ポンプ１２４も回転し、この回転に伴い、遠心力が作用する周知の原理により、密閉容器１０２内の底部に貯留された潤滑油１０８が油面線Ｘを形成しながら汲み上げられ、給油ポンプ１２４からクランクシャフト１１６の横孔１３１を介して給油溝１３２の第一溝１３３に流れ、続いてリード角が大きい第二溝１３４へと流れる。
【００６１】
潤滑油１０８は、第二溝１３４のリード角が大きいことに伴い、軸受部１２０との間で粘性抵抗を受け、粘性ポンプ機構（ポンプ作用）により、第二溝１３４に沿って上昇する。
【００６２】
上昇した潤滑油１０８は、前述した各摺動部を潤滑し、この潤滑により、圧縮要素１０４は、摩耗の発生が極めて少ない動作を行うことができる。
【００６３】
ところで、発明の課題で説明したように、圧縮機１０１が運転を開始する起動時等では、潤滑油１０８に溶け込んだ冷媒１０３の発泡が起こる。また、冷却システムの条件により、圧縮機１０１内の潤滑油１０８が少なくなった場合等においても、給油ポンプ１２４が冷媒１０３等の気体を潤滑油１０８と一緒に吸い込んでしまう現象が生じる。
【００６４】
次に、上述の現象について、図３、図４を参照しながら説明する。
【００６５】
図４は、従来のクランクシャフト６における横孔４２と螺旋溝１７近傍での潤滑油３０と冷媒３７等の気体の挙動（流れ）を示す図である。
【００６６】
図４に示すように、従来の構成は、横孔４２から、螺旋溝１７が連続してつながっているため、冷媒３７の発泡や吸い込みを伴った潤滑油３０に混入した気体が、部位ａで示すように玉状になり、これが螺旋溝１７の通路を封鎖し、その結果、潤滑油３０の摺動面への流れを阻害する一つの要因となっていた。
【００６７】
図３は、本実施の形態１におけるクランクシャフト１１６の横孔１３１と第二溝１３４、第一溝１３３近傍での模式図で、冷媒１０３の発泡等による気体が介在した場合を示している。
【００６８】
図３に示す如く、本実施の形態１においては、第一溝１３３のリード角を、第二溝１３４に対して、相対的に小さく設定しており、リード角を零度に設定している。
【００６９】
したがって、潤滑油１０８は、第一溝１３３におけるリード角による粘性ポンプ成分が非常に低いので、クランクシャフト１１６の回転方向に流れる。その結果、潤滑油１０８は下層となり、冷媒１０３等の気体部分は上層となって流動し、従来（図４）のような給油溝１３２における気泡による潤滑油１０８の流動阻害を抑制することができる。
【００７０】
換言すると、第一溝１３３は、所定の深さに形成されているため、クランクシャフト１１６の回転時においては、クランクシャフト１１６の径方向（内部）に向かう空間側に気
体（層）が存在し、気体に対して、密度の圧倒的に高い潤滑油（層）が、外周側である摺動面側に集まるため、クランクシャフト１１６と軸受部１２０の摺動面へより確実に潤滑油１０８を供給することができる。
【００７１】
その結果、面圧の高くなる軸受部１２０の下端近傍での潤滑状態を良好に維持することが可能となり、圧縮機１０１の信頼性を確保することができる。
【００７２】
図３に示す現象は、発明者らによって目視確認した事実であり、クランクシャフト１１６の横孔１３１と、給油溝１３２の開始点である第二溝１３４の周りの下側における摺動面の潤滑状態を極めて安定させることが可能となる。
【００７３】
したがって、構造上、ピストン１１３が受ける面圧がクランクシャフト１１６を押す反力として、高い荷重の発生する軸受部１２０の下部に形成されるクランクシャフト１１６との摺動面において、摩耗の極めて発生し難い、かつ信頼性の高い圧縮機１０１を提供することができる。
【００７４】
なお、クランクシャフト１１６と軸受部１２０の摺動面の一部に、本実施の形態１に示すような非摺動部１４０を設けて、クランクシャフト１１６と軸受部１２０の摺動損失を低減することは、高効率化をはかる手段として一般的に採用されている構成であるが、摺動損失の低減は、過負荷の条件や、起動時等の過酷な条件下においては、面圧の上昇に伴う過酷な潤滑状態を招来する構成でもある。
【００７５】
本実施の形態１は、クランクシャフト１１６に非摺動部１４０を設けて摺動損失を低減し、高効率化をはかった圧縮機１０１においても、軸受部１２０の下部近傍の摺動面の潤滑の安定化に伴う摩耗の低減、即ち信頼性の向上を確保できるものであり、摺動損失を低減して高効率化をはかるべく、非摺動面をできる限り大きくする場合にも有効な構成である。
【００７６】
その結果、摺動損失の低減による圧縮機１０１の高効率に伴い、これを搭載した冷却システム等の機器の省エネをはかることができ、また、圧縮機１０１の耐久性が向上し、これに伴う冷却システム等の機器寿命の延長も可能となり、資源の消費を抑制した地球環境に優しい、優れた特性を得ることができる。
【００７７】
さらに、自然冷媒等の地球環境に優しい冷媒との併用により、一層優れた作用効果を発揮することができる。
【００７８】
なお、潤滑油１０８と冷媒１０３の相溶性が高い場合は、冷媒１０３中における潤滑油１０８の寝込み（溶解）量が多くなり、起動時等の発泡が発生し易くなる。また、圧縮比が、８以上の条件になると、発泡現象が一気に発生することも発明者らの観察によって確認した。
【００７９】
本実施の形態１における構成は、そのような条件の、起動、停止を繰り返す断続的な駆動を含む運転条件に適しており、多大な作用効果の発揮が期待できるものである。
【００８０】
また、本実施の形態１においては、コンロッド・ピストン方式のレシプロ圧縮機について説明したが、本発明の思想となる技術は、他の圧縮方式である圧縮機においても応用展開できるものである。
【００８１】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機のクランクシャフトと軸受部の要
部断面図である。図６は、同密閉型圧縮機における潤滑油の流れ状態を示す図５のＢ部の拡大模式図である。図７は、同密閉型圧縮機のクランクシャフトにおける横孔と凹部の異なる形態を示す要部断面図である。
【００８２】
ここでは、実施の形態１と相違する構成を主体に説明し、実施の形態１と同じ構成要件については同一の符号を付して説明する。また、圧縮機の全体構成については、図１を援用して説明する。
【００８３】
図５、図６において、クランクシャフト１１６には、このクランクシャフト１１６の下部に設けられた給油ポンプ１２４に連通し、かつクランクシャフト１１６の表面に開口した横孔１３１と、クランクシャフト１１６の表面においてこの横孔１３１と連通し、かつクランクシャフト１１６の軸方向において所定のリード角で螺旋状に延びる給油溝１３２が設けられており、給油ポンプ１２４で汲み上げられた潤滑油１０８（図６）がクランクシャフト１１６の表面に供給される構成となっている。
【００８４】
さらに詳述すると、横孔１３１は、給油ポンプ１２４の上端部とクランクシャフト１１６の表面を連通する孔であり、給油ポンプ１２４によって汲み上げられた潤滑油１０８をクランクシャフト１１６の表面へ導く。
【００８５】
クランクシャフト１１６と軸受部１２０の関係において、主軸部１１７と、軸受部１２０の下部と対向するクランクシャフト１１６の中央部は、軸受部１２０との摺動摩擦が大きい箇所であり、横孔１３１の開口位置は、軸受部１２０における下部の内面と対向し、かつ摺動摩擦が発生する位置に設定されている。クランクシャフト１１６における主軸部１１７と横孔１３１の開口位置の間には、径を微少に小さくすることにより、軸受部１２０と接触しない非摺動部１４０が形成されている。
【００８６】
また、給油溝１３２の下端部は、横孔１３１の開口周囲で、かつ横孔１３１の開口部の面取り加工を行うように形成された開口部２５０を介して横孔１３１と連続している。
【００８７】
すなわち、給油溝１３２は、横孔１３１と連通した状態で円周（外周）方向に延びる所定深さの第一溝２５１と、下端が横孔１３１に連続し、所定のリード角でクランクシャフト１１６の軸方向に延びる第二溝２５２より構成されている。
【００８８】
また、第一溝２５１は、第二溝２５２の連通部を基点にクランクシャフト１１６の回転方向に所定の長さ延びる第一凹部２５１ａと、クランクシャフト１１６の反回転方向に所定の長さ延びる第二凹部２５１ｂより構成されている。この第一凹部２５１ａと第二凹部２５１ｂは、リード角がほとんどないように形成され、本実施の形態２においては、リード角を零度と設定している。
【００８９】
また、第二凹部２５１ｂには、クランクシャフト１１６の軸方向に延びる連通路２５３が交差して形成されている。この連通路２５３の一端（下端）は、軸受部１２０の下端から露出する位置まで延出している。
【００９０】
したがって、横孔１３１および給油溝１３２は、この連通路２５３を介して密閉容器１０２内と連通している。
【００９１】
次に、上記構成におけるクランクシャフト１１６を具備した圧縮機１０１の動作において、潤滑作用を主体に説明する。
【００９２】
実施の形態１で説明したように、圧縮機１０１の動作において電動要素１０７が駆動さ
れると、その駆動に伴い、クランクシャフト１１６が回転する。その結果、クランクシャフト１１６と一体化された給油ポンプ１２４も回転し、この回転に伴い、遠心力が作用する周知の原理により、密閉容器１０２内の底部に貯留された潤滑油１０８が汲み上げられ、給油ポンプ１２４からクランクシャフト１１６の横孔１３１（開口部２５０）を介して給油溝１３２へ流出し、粘性ポンプ機構（ポンプ作用）によって給油溝１３２を上昇し、クランクシャフト１１６と軸受部１２０で形成される摺動部、および他の各摺動部を潤滑する。
【００９３】
ここで、実施の形態１で説明したように、潤滑油１０８中に溶け込んだ冷媒１０３の発泡現象等に起因した気体成分を含む潤滑油１０８が給油ポンプ１２４から供給された場合、図６に示すように、冷媒１０３の発泡や吸い込みにより発生した気体は、横孔２３１および開口部２５０においてクランクシャフト１１６の回転方向（回転方向の前方側）に集積し、潤滑油１０８は、軸受部２２０との粘性抵抗により、クランクシャフト１１６の反回転方向（回転方向の後方側）に存在することとなる。
【００９４】
すなわち、気体は、第一凹部２５１ａに集積され、連通路２５３から矢印ｘで示すように密閉容器１０２内へ排出される。また、潤滑油１０８は、一部が第二凹部２５１ｂに滞留するものの、給油溝１３２の粘性ポンプ機構（ポンプ作用）により、給油溝１３２を上昇し、所定の各摺動部へ供給される。
【００９５】
したがって、気体の滞留は減少し、また、気体による潤滑油１０８の流動阻害が抑制され、潤滑油１０８は、第二凹部２５１ｂおよび、螺旋状に形成された給油溝１３２を潤沢に流動することができ、より一層各摺動部の潤滑状態を向上することができる。
【００９６】
特に、第一溝２５１（第一凹部２５１ａ、第二凹部２５１ｂ）は、所定の深さに形成されているため、クランクシャフト１１６の回転時においては、クランクシャフト１１６の径方向（内部）に向かう空間側に気体（層）が存在し、気体に対して、密度の圧倒的に高い潤滑油（層）が、外周側である摺動面側に集まるため、クランクシャフト１１６と軸受部１２０の摺動面へより確実に潤滑油１０８を供給することができる。
【００９７】
かかることから、構造上、ピストン１１３が受ける面圧がクランクシャフト１１６を押す反力として、高い荷重の発生する軸受部１２０の下部に形成されるクランクシャフト２１６の摺動面において、摩耗の極めて発生し難い、かつ信頼性の高い圧縮機１０１を提供することができる。
【００９８】
さらに、実施の形態１と同様に、高効率化の圧縮機への適用が可能であり、環境面にも優れた作用効果を期待することができる。
【００９９】
なお、実施の形態１の構成と図５、図６の構成を組み合わせた図７に示す構成においても、同様の作用効果が期待できる。
【０１００】
すなわち、横孔１３１と連通する第一溝２５１の延長先に第二凹部２５１ｂを連続して形成することにより、実施の形態１で説明した第一溝１３３による気体と潤滑油１０８の分離空間が得られ、また、第二凹部２５１ｂの形成によって、潤滑油１０８の一部の流れ方向を変え、この瞬間に気体層を形成することなく潤滑油１０８と混合状態にある気体の分離を行い、気体が玉状になることを抑制する作用が期待できる。
【０１０１】
したがって、かかる構成においても、実施の形態１と同様に、潤滑油１０８を効果的に各摺動部へ供給し、摩耗の極めて発生し難い、かつ信頼性の高い圧縮機１０１が期待できる。
【０１０２】
本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、他の圧縮方式の圧縮機へ応用展開できるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、クランクシャフトと軸受部にて構成される摺動部の潤滑状態を良好に維持することが可能であり、摺動損失低減による高効率、省エネ化をはかる各種形態の圧縮機への適用を可能とするものである。
【符号の説明】
【０１０４】
１０１  圧縮機
１０２  密閉容器
１０４  圧縮要素
１０５  固定子
１０６  回転子
１０７  電動要素
１０８  潤滑油
１１１  シリンダブロック
１１３  ピストン
１１５  コンロッド
１１６  クランクシャフト
１１７  主軸部
１１８  偏芯軸部
１２０  軸受部
１２１  圧縮室
１２４  給油ポンプ
１３１  横孔
１３２  給油溝
１３３  第一溝
１３４  第二溝
２５１  第一溝
２５１ａ  第一凹部
２５１ｂ  第二凹部
２５２  第二溝
２５３  連通路
【図１】
2011185156.tif 000003
【図２】
2011185156.tif 000004
【図３】
2011185156.tif 000005
【図４】
2011185156.tif 000006
【図５】
2011185156.tif 000007
【図６】
2011185156.tif 000008
【図７】
2011185156.tif 000009
【図８】
2011185156.tif 000010
【図９】
2011185156.tif 000011
【図１０】
2011185156.tif 000012