(57)【要約】  【課題】ボールジョイントが摩耗することを防ぎ、信頼性を向上させた圧縮機を提供するものである。  【解決手段】圧縮室の上部に設けたオイル溜め部２１０とボールジョイント２０２とを連絡する給油手段とした給油通路２１４により、安定してボールジョイント２０２へ潤滑油１１８を供給することができるため、ボールジョイント２０２の摺動部２０１に確実に油膜を形成することができ、ボールジョイント２０２の摺動部２０１の摩耗を防ぐことができる、信頼性を向上させた圧縮機を提供できるものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動され前記電動要素の下方に配設された圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記シャフトの前記主軸部を軸支する主軸受と、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結する連結機構とを備え、前記連結機構の前記ピストンとの連結部にボールジョイントを用い、前記圧縮室の上部に設けたオイル溜め部と、前記ボールジョイントと前記ピストンとの摺動部とを連絡する給油手段とを備えた密閉型圧縮機。
【請求項２】
ボールジョイントとピストンとの摺動部と、密閉容器内の空間とを連通するガス抜き通路を備えた請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
ピストンの外周に、常時密閉容器内の空間および圧縮室と連通しない溝部を形成し、オイル溜め部の潤滑油を前記溝部に供給する給油通路を備えた請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
回転子は少なくとも電源周波数未満の運転周波数で回転される請求項１から３のいずれか一項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、冷凍冷蔵庫装置等に用いられる密閉型圧縮機（以下圧縮機という）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の圧縮機は、シリンダブロックに設けた圧縮室内を往復運動するピストンに対して、シャフトの上部からピストンの上面部と背面部に設けられた給油経路へ潤滑油を飛散させる給油機構を備えたものがある（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３は、特許文献１に記載された従来の圧縮機の縦断面図、図４は、図３における要部拡大図である。
【０００５】
図３、図４において、密閉容器２内には、回転子１１と巻線５を保有する固定子８とからなる電動要素１４と、この電動要素１４によって回転駆動される圧縮要素１７とがそれぞれ収納され、底部に潤滑油２０を貯留している。
【０００６】
圧縮要素１７は、主軸部２３とツバ部２６を介して形成された偏心軸部２９を備えたシャフト３２と、圧縮室３５を形成するシリンダブロック３８と、シリンダブロック３８に設けられシャフト３２を軸支する主軸受４１と、圧縮室３５内で往復運動するピストン４４と、ピストン４４と偏心軸部２９とを連結する連結機構４７とを備え、レシプロ式圧縮機を形成している。
【０００７】
シャフト３２は、一端が密閉容器２内に貯留した潤滑油２０に連通した給油機構５０と、給油機構５０によって汲み上げられた潤滑油２０の一部をシャフト３２の上端面５３に供給する給油経路５６を有している。
【０００８】
ピストン４４は、内面に球座８８と後端部に円筒状のカシメ部９０を有し、カシメ部９０の周面とピストン４４の周面に、それぞれ給油孔７１、７２を穿設し、給油孔７１、７２とは相対向する位置に形成されている。
【０００９】
連結機構４７は、前面をピストン４４の球座８８に当接し後面をカシメ部９０のカシメによりピストン４４に連結されており、ボールジョイント６２として機能している。また連結機構４７は、ボール部５９を一端に接続し他端に円筒体９４を有する連接棒９６を備えており、この連接棒９６の円筒体９４はシャフト３２の偏心軸部２９に嵌挿され、偏心軸部２９とピストン４４とが連結機構４７により連結されている。
【００１０】
また、電動要素１４は、シリンダブロック３８の下方に固定された固定子８と、主軸部２３に焼嵌め等で固定された回転子１１とから構成されている。
【００１１】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００１２】
電動要素１４に電気が供給されることで回転子１１とともにシャフト３２が回転し、偏心軸部２９の偏心運動が連結機構４７を介してピストン４４に伝わることでピストン４４は圧縮室３５内で往復運動を行い、冷媒（図示せず）を吸入し圧縮する。
【００１３】
このとき、シャフト３２の給油機構５０から給油経路５６へ遠心力により汲み上げられた潤滑油２０は、主軸部２３を潤滑した後、偏心軸部２９の上端面５３からシャフト３２の回転に伴って飛散し、ピストン４４の周面やカシメ部９０およびその周囲に付着する。付着した潤滑油２０は、給油孔７１、７２を介して、連結機構４７とピストン４４との摺動部６５に供給される。
【００１４】
その結果、圧縮室３５とピストン４４との摺動部に潤滑油が供給されるとともに、連結機構４７のボール部５９とピストン４４との摺動部にも潤滑油が供給され、ボールジョイント６２の摩耗を低減するとともに、潤滑特性の向上を図っている。
【特許文献１】実公平４−５０４６９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、圧縮機の運転時、シャフト３２の回転にともなって遠心ポンプ作用により給油経路５６へ汲み上げられた後、偏心軸部２９の上端面５３から回転方向に潤滑油２０を飛散させている。回転方向に飛散される潤滑油２０のうち、ピストン４４方向へ飛散するのは、一回転中の限られた狭い角度だけであり、またシャフト３２の回転数の低下等により給油機構５０の遠心ポンプ作用が低下した際には、潤滑油の飛散量や飛散距離が低下するため、給油量が不足して連結機構４７のボール部５９と摺動部６５であるボールジョイント６２の潤滑性が低下し、信頼性が低下するという課題を有していた。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ボールジョイントへ常に安定した十分な給油を行い、摺動部に確実に油膜を形成することにより、摩耗を低減し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】
【００１７】
上記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、圧縮室の上部に設けたオイル溜め部と、ボールジョイントとピストンの摺動部とを連絡する給油手段を備えたもので、オイル溜め部に溜まった潤滑油を給油手段により安定してボールジョイントへ供給することができるため、ボールジョイントの摺動部に確実に油膜を形成することができ、ボールジョイントの摺動部の摩耗を防止するという作用を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の圧縮機は、圧縮室の上部に設けたオイル溜め部と、ボールジョイントとピストンの摺動部とを連絡する給油手段とを備えたもので、ボールジョイントの摺動へ安定した給油を行うことにより、ボールジョイントの摺動部の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
請求項１に記載の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動され前記電動要素の下方に配設された圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記シャフトの前記主軸部を軸支する主軸受と、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結する連結機構とを備え、前記連結機構の前記ピストンとの連結部にボールジョイントを用い、前記圧縮室の上部に設けたオイル溜め部と、前記ボールジョイントと前記ピストンとの摺動部とを連絡する給油手段を備えたもので、密閉容器内に飛散した潤滑油をオイル溜め部に集めて溜め、その溜まった潤滑油を給油手段により安定してボールジョイントへ供給することができるため、ボールジョイントの摺動部に確実に油膜を形成することができ、ボールジョイントの摺動部の摩耗を防止し、信頼性を向上させることができる。
【００２０】
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、ボールジョイントとピストンとの摺動部と、密閉容器内の空間とを連通するガス抜き通路を備えたもので、オイル溜め部からボールジョイントの摺動部に潤滑油を供給する給油手段において、ガス抜き通路により、ボールジョイントの摺動部に滞留した冷媒ガスを密閉容器内の空間へ排出することにより、ガスかみによる潤滑油の供給不足を防止でき、請求項１に記載の発明の効果に加えて、さらにボールジョイントの摺動部に確実に潤滑油を供給することができ、信頼性を向上させることができる。
【００２１】
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、ピストンの外周に、常時密閉容器内の空間および圧縮室と連通しない溝部を形成し、オイル溜め部の潤滑油を溝部に供給する給油通路を備えたもので、密閉容器内に飛散した潤滑油をオイル溜め部に集めて溜め、その溜まった潤滑油をピストンの外周に形成した溝部に給油通路から供給されるため、ピストンの外周の摺動部への潤滑油の供給が安定し、ピストンと圧縮室を形成するシリンダブロックとの摺動損失が減少して入力が低減できるため、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、圧縮機の効率を高めることができるとともに、ピストンの外周の摺動部に確実に潤滑油を供給することができ、信頼性を向上させることができる。
【００２２】
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、回転子は少なくとも電源周波数未満の運転周波数で回転されるもので、シャフトの給油機構から給油経路へ遠心力により汲み上げる潤滑油の量が減少し、密閉容器内に飛散する潤滑油の量が減少するとともにシャフトから飛散して潤滑油が届く距離が短くなる電源周波数未満の運転周波数においても、密閉容器内に飛散した潤滑油をオイル溜め部に集めて溜め、その溜まった潤滑油を安定してピストンやボールジョイントの摺動部に供給することができるため、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、電源周波数未満の運転周波数で回転することで消費電力の低減を図った運転においても、ピストンやボールジョイントの摺動部に確実に油膜を形成することができ、摺動部の摩耗を防止し、信頼性を向上させることができる。
【００２３】
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この発明が限定されるものではない。また、従来と同一構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２４】
（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、図１における要部拡大図である。
【００２５】
図１、図２において、密閉容器１０２内には、回転子１０４と巻線１０６を保有する固定子１０８とからなり、インバータ電源装置（図示せず）によって駆動される電動要素１１４と、この電動要素１１４によって回転駆動される圧縮要素１１６とがそれぞれ収納され、底部に潤滑油１１８を貯留している。
【００２６】
圧縮要素１１６は、主軸部１２３とツバ部１２６を介して形成された偏心軸部１２９を備えたシャフト１３２と、圧縮室１３５を形成するシリンダブロック１３８と、シリンダブロック１３８に設けられシャフト１３２を軸支する主軸受１４１と、圧縮室１３５内で往復運動するピストン１４４と、ピストン１４４と偏心軸部１２９とを連結する連結機構１４７とを備え、レシプロ式圧縮機を形成している。
【００２７】
シャフト１３２は、偏心軸部１２９の先端１５０に鋼管で形成された給油機構１５２が圧入固定され、偏心軸部１２９の先端１５０から主軸部１２３の下端１５４まで鉛直上方に中空の孔１５６が設けられ、主軸部１２３の下端１５４から主軸部１２３の上端１５８までは主軸部１２３の外表面に沿ってらせん状にオイル溝１６０が形成されている。
【００２８】
オイル溝１６０は主軸部１２３の下端１５４で中空の孔１５６と連通することで給油経路１６２を形成している。
【００２９】
主軸受１４１はアルミダイキャストや鋳物等の摺動性の良い材料で形成され、下端にフランジ部１６４と上端にスラスト部１６６とが形成され、外周面１６７はスラスト部１６６からフランジ部１６４にかけて外径が広がる略ラッパ形状を有し、フランジ部１６４はシリンダブロック１３８にボルト１６８により締結固定されている。
【００３０】
ピストン１４４の外周１７４には、常時密閉容器１０２の空間１７６および圧縮室１３５と連通しない凹形状の溝部１７８と、摺動部１７５とが形成されている。内面には、球座１８８と後端部に円筒状のカシメ部１９０が形成されている。
【００３１】
またピストン１４４には、球座１８８の周面１９２とピストン１４４の溝部１７８との間には、給油手段２１６である給油孔１９３が穿設されるとともに、球座１８８の周面１９２と密閉容器１０２内の空間１７６とを連通するガス抜き通路１９６が形成されている。
【００３２】
また、ピストン１４４の給油孔１９３の反対側の外周壁２００は、給油孔１９３側の外周壁２００よりも厚く形成することで、重力を利用して給油孔１９３が常に重力方向の上方となるように構成している。
【００３３】
シリンダブロック１３８の圧縮室１３５の上部にオイル溜め部２１０が形成され、一端がオイル溜め部２１０の底部に開口し、他端がピストン１４４の溝部１７８と対向する位置に開口した給油通路２１４が形成されている。この給油通路２１４とピストン１４４の給油孔１９３とが溝部１７８を介して連絡し、ボールジョイント２０２とピストン１４４との摺動部２０１と、オイル溜め部２１０とを連絡する給油手段２１６が構成されている。
【００３４】
連結機構１４７の一端は、前面の摺動部２０１をピストン１４４の球座１８８に当接し、後面をカシメ部１９０のカシメによりピストン１４４に連結されており、ボールジョイント２０２として機能している。
【００３５】
連結機構１４７の他端は、円筒体２０６を有する連接棒２０８を備えており、円筒体２０６はシャフト１３２の偏心軸部１２９に嵌挿され、偏心軸部１２９とピストン１４４とが連結機構１４７により連結されている。
【００３６】
電動要素１１４は、シリンダブロック１３８の上方にボルト（図示せず）で締結固定された固定子１０８と、主軸部１２３に焼嵌め等で固定された回転子１０４とから構成されている。
【００３７】
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。
【００３８】
電動要素１１４にインバータ電源装置から電気が供給されることでシャフト１３２が回転し、偏心軸部１２９の回転運動により連結機構１４７を介してピストン１４４が圧縮室１３５内で往復運動を行い、冷媒（図示せず）を圧縮室１３５内に吸入し圧縮する。
【００３９】
このとき、密閉容器１０２の底部に貯溜した潤滑油１１８は、給油機構１５２の下端から、偏心軸部１２９内の中空の孔１５６を通って主軸部１２３の下端１５４まで遠心力により汲み上げられる。
【００４０】
主軸部１２３の下端１５４で主軸部１２３の外表面にまで導かれた潤滑油１１８は、シャフト１３２の回転により、主軸部１２３の下端１５４から上端１５８までオイル溝１６０に沿って上昇し、主軸部１２３と主軸受１４１との摺動部を潤滑する。
【００４１】
主軸部１２３の上端１５８まで上昇した潤滑油１１８は、主軸受１４１のスラスト部１６６から飛散し、その一部は主軸受１４１の外周面１６７を伝わって流れ、オイル溜め部２１０に集まり溜まる。
【００４２】
また、偏心軸部１２９と連結機構１４７との摺動部に供給された潤滑油１１８の一部は密閉容器１０２内に飛散し、ピストン１４４の摺動部１７５に供給されている。
【００４３】
オイル溜め部２１０に貯溜した潤滑油１１８は、給油通路２１４を通ってピストン１４４の溝部１７８にまで導かれ、摺動部１７５や圧縮室１３５内を潤滑するとともに、潤滑油１１８の一部はピストン１４４の給油孔１９３に導かれて、ボールジョイント２０２とピストン１４４との摺動部２０１を潤滑する。その後、潤滑油１１８の一部は、ガス抜き通路１９６を介して密閉容器１０２内の空間１７６へ冷媒とともに排出される。
【００４４】
ここで、ガス抜き通路１９６は、ボールジョイント２０２とピストン１４４との摺動部２０１に導かれた冷媒を密閉容器１０２内の空間１７６に排出できるものであれば、他の構成であっても良い。
【００４５】
以上のように、スラスト部１６６から密閉容器１０２に飛散した潤滑油１１８をオイル溜め部２１０に集めて溜め、その溜まった潤滑油１１８をボールジョイント２０２の摺動部２０１に安定して供給できる。その結果、ボールジョイント２０２の摺動部２０１に確実に油膜を形成することができ、ボールジョイント２０２の摺動部２０１の摩耗を防止し、信頼性を向上させることができる。
【００４６】
また、オイル溜め部２１０からボールジョイント２０２の摺動部２０１に潤滑油１１８を供給する給油手段２１６において、ガス抜き通路１９６によりボールジョイント２０２の摺動部２０１に滞留した冷媒を密閉容器１０２内の空間１７６へ排出することにより、給油手段２１６へのガスかみによる潤滑油１１８の供給不足を防止することができ、ボールジョイント２０２の摺動部２０１にさらに確実に潤滑油１１８を供給することができ、ボールジョイント２０２の摺動部２０１の摩耗を防止し、信頼性を向上することができる。
【００４７】
また、ピストン１４４の給油孔１９３の反対側の外周壁２００の肉厚が給油孔１９３側に比べて厚く形成されているため、給油孔１９３の反対側の外周壁２００が自重により常に重力方向下方に位置し、ピストン１４４が圧縮室１３５内を往復運動時に周方向に自転することがない。
【００４８】
そのため、給油孔１９３が重力方向の上方となり、給油通路２１４と相対向するため、オイル溜め部２１０の潤滑油１１８が、給油通路２１４、給油孔１９３を介してボールジョイント２０２の摺動部２０１へ供給され、ボールジョイント２０２の摺動部２０１に潤滑油１１８が安定して供給することができるので、ボールジョイント２０２の摺動部２０１の摩耗を防止し、信頼性を向上することができる。
【００４９】
また、ピストン１４４の外周１７４に溝部１７８を形成することにより、オイル溜め部２１０に溜まった潤滑油１１８を給油通路２１４を介して溝部１７８に供給することができるため、ピストン１４４の摺動部１７５へ潤滑油１１８を安定して供給することができる。そのため、ピストン１４４と圧縮室１３５を形成するシリンダブロック１３８との摺動損失が減少して入力が低減でき、圧縮機の効率を高めることができるとともに、ピストン１４４の外周１７４の摺動部１７５に確実に潤滑油１１８を供給することができ、摺動部１７５の摩耗を防止し信頼性を向上させることができる。
【００５０】
溝部１７８は常時密閉容器１０２内の空間１７６および圧縮室１３５と連通しないため、溝部１７８に導かれた潤滑油１１８が空間１７６に排出されることもなく、摺動部１７５、２０１に安定して供給される。
【００５１】
また、インバータ電源装置により電源周波数未満の運転周波数の運転でシャフト１３２の回転数が減少し、給油機構１５２から給油経路１６２へ遠心力による汲み上げる潤滑油１１８の量が減少して密閉容器１０２内に飛散する潤滑油１１８の量が減少したり、シャフト１３２から飛散して潤滑油１１８が届く距離が短くなったりした場合においても、密閉容器１０２内に飛散した潤滑油１１８をオイル溜め部２１０に効率よく集めて溜めることができ、その溜まった潤滑油１１８をオイル溜め部２１０に溜まった潤滑油１１８を安定してピストン１４４やボールジョイント２０２の摺動部２０１に供給することができるため、電源周波数未満の運転周波数で回転することで消費電力の低減を図った運転においても、ピストン１４４の摺動部１７５やボールジョイント２０２の摺動部２０１に確実に油膜を形成することができ、摺動部１７５、２０１の摩耗を防止し、信頼性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、オイル溜め部に溜まった潤滑油を給油手段により安定してボールジョイントに供給することができるので、ボールジョイントの摺動部の摩耗を防止し信頼性を向上することができるので自販機、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】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態１における圧縮機の縦断面図
【図２】同実施の形態における要部拡大図
【図３】従来の圧縮機の縦断面図
【図４】従来の圧縮機の要部拡大図
【符号の説明】
【００５４】
１０２  密閉容器
１０４  回転子
１０８  固定子
１１４  電動要素
１１６  圧縮要素
１１８  潤滑油
１２３  主軸部
１２９  偏心軸部
１３２  シャフト
１３５  圧縮室
１３８  シリンダブロック
１４１  主軸受
１４４  ピストン
１４７  連結機構
１７４  ピストンの外周
１７６  空間
１７８  溝部
１９６  ガス抜き通路
２０１  摺動部
２０２  ボールジョイント
２１０  オイル溜め部
２１４  給油通路
２１６  給油手段
【図１】
2008223506.tif 000003
【図２】
2008223506.tif 000004
【図３】
2008223506.tif 000005
【図４】
2008223506.tif 000006