(57)【要約】  【課題】圧縮機のクランクシャフトの成形のために、主軸部や偏芯軸部の成形のために、大がかりなプレス設備で数段階に分けてプレスする必要があり、生産性が悪かった。  【解決手段】主軸１１１と偏芯軸１１４と主軸１１１および偏芯軸１１４が接合される接合板１１３とを備え、接合板１１３の両端面に主軸１１１と偏芯軸１１４を各々溶接してなる圧縮機のクランクシャフトとしたことで設備投資コストや加工費が安価で生産性の高い圧縮機のクランクシャフトを提供できるものである。【選択図】図２
2007132292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸と偏芯軸と前記主軸および前記偏芯軸が接合される接合板とを備え、前記接合板を挟んで前記接合板の表裏面に前記主軸と前記偏芯軸を各々溶接してなる圧縮機のクランクシャフト。
【請求項２】
主軸および偏芯軸を鋼管材で形成した請求項１に記載の圧縮機のクランクシャフト。
【請求項３】
鉄板で形成した接合板に主軸および偏芯軸を抵抗溶接した請求項２に記載の圧縮機のクランクシャフト。
【請求項４】
接合板に主軸、および、偏芯軸と略同一径の凹部を設け、主軸および偏芯軸を前記凹部に圧入して抵抗溶接した請求項３に記載の圧縮機のクランクシャフト。
【請求項５】
凹部は主軸、および、偏芯軸の断面形状に対応したリング状の溝形状をなした請求項４に記載の圧縮機のクランクシャフト。
【請求項６】
接合板に主軸内と偏芯軸内とを連通させる連通孔を設けた請求項１から５のいずれか一項に記載の圧縮機のクランクシャフト。
【請求項７】
主軸の下端部に、開孔を有するエンドキャップを設けた請求項６に記載の圧縮機のクランクシャフト。
【請求項８】
接合板にバランスウエイト部を一体に形成した請求項１から７のいずれか一項に記載の圧縮機のクランクシャフト。
【請求項９】
密閉容器内に、電動要素と圧縮要素とを収納し、前記電動要素からの回転駆動力を前記圧縮要素の請求項１から８のいずれか一項に記載のクランクシャフトを介してピストンに伝達し、前記ピストンをシリンダ内で往復運動させて冷媒を吸入、圧縮させる往復動型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は家庭用冷蔵庫、自動販売機およびエアコン、ヒートポンプ等の冷凍サイクルに使用される圧縮機に係り、特に、主に往復動型圧縮機に組み込まれるクランクシャフトの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用冷蔵庫、自動販売機およびエアコン、ヒートポンプ等の冷凍サイクルには圧縮機が備えられており、この圧縮機には、電動要素からの回転駆動力を、直線運動に変換してピストンに伝達するクランクシャフトが圧縮部の機能部品として組み込まれている。
【０００３】
近年、クランクシャフトの軽量化、製造の簡素化を狙った提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の圧縮機のクランクシャフトについて説明する。
【０００５】
図１３は、特許文献１に記載された従来の圧縮機のクランクシャフトの断面図である。図１４は、図１３のクランクシャフトを組み込んだ圧縮機の断面図である。
【０００６】
図１３、図１４において、圧縮機１０は、密閉容器１１内に、電動要素１２と圧縮要素１２ａとをそれぞれ収納しており、電動要素１２からの回転駆動力をクランクシャフト１４を介して、ピストン１３に伝達し、ピストン１３を往復運動させるようになっている。また、クランクシャフト１４は、軸受け１５に支持されている。
【０００７】
圧縮機１０のクランクシャフト１４は、主軸部１７と偏芯部１８とを一体に接合して構成される。主軸部１７および偏芯部１８は、冷間鍛造によりそれぞれ成形され、その溶接部には、ディスク部２０、２１がフランジ状に形成される。
【０００８】
主軸部１７のディスク部２０には、偏芯位置に給油孔２２が形成される一方、主軸部１７の潤滑部に通じる油穴２３が開いている。また、主軸部１７の下部は先細り構造のテーパー部２４を有し、このテーパー部２４により、主軸部１７はオイルポンプ機能を備えている。
【０００９】
一方、偏芯部１８のディスク部２１端面には、偏芯部１８とディスク部２１を接合するための溶接用突起２５とシール用突起２６が形成されている。また、偏芯部１８にも主軸部１７と同様に潤滑部への油穴２７が形成されている。
【００１０】
以上のような構成において、圧縮機のクランクシャフトの成形・組立動作、作用を説明する。
【００１１】
圧縮機１０のクランクシャフト１４を構成する主軸部１７は、鍛造により、ディスク部２０と長いパイプ状の主軸部１７を数段階に分けてプレス形成した後、テーパー部２４の絞り加工を行い、さらに軸方向の給油孔２２と円周方向の油穴２３を開けて形成する。
【００１２】
一方、偏芯部１８も鍛造によりディスク部２１を形成し、さらに円周方向の油穴２７を開ける。溶接用突起２５や、シール用突起２６は、形成精度要求に依存し、要求精度が低ければプレス成形で形成できるが、要求精度が高ければ機械加工で形成する。
【００１３】
この後、偏芯部１８のディスク部２１を主軸部１７のディスク部２０に合せ、両ディスク部２０、２１を加圧した状態で抵抗溶接等により圧接する。
【特許文献１】特開平２−１１８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら上記従来の構成では、主軸部１７を鍛造成形するために大がかりなプレス設備で数段階に分けてプレスをする必要があり、生産性が悪かった。また、テーパー部を成形するために絞り成形設備も必要で成形時間もかかり生産性が悪かった。また、偏芯部１８についても鍛造成形するために数段階に分けてプレスをする必要があり、生産性が悪い課題があった。
【００１５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、設備投資コストが少なく、生産性の高い圧縮機のクランクシャフトを提供し、またこのクランクシャフトを備えた往復動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】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の圧縮機のクランクシャフトは、主軸と偏芯軸と主軸および偏芯軸が接合される接合板とを備え、前記接合板を挟んで接合板の表裏面に主軸と偏芯軸を各々溶接したもので、接合板は比較的小型のプレス機で少ない工程で打ちぬけ、接合板に、主軸と偏芯軸を溶接するためには、抵抗溶接で短時間で接合が出来、その後に従来と同様に仕上げ研磨等を行うことでクランクシャフトの製造が出来る。
【発明の効果】
【００１７】
接合板の両端面に主軸と偏芯軸を各々溶接したもので、設備投資コストや加工費が安価で生産性の高い圧縮機のクランクシャフトを提供できることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の請求項１に記載の発明は、主軸と偏芯軸と前記主軸および前記偏芯軸が接合される接合板とを備え、前記接合板を挟んで前記接合板の表裏面に前記主軸と前記偏芯軸を各々溶接したもので、接合板は比較的小型のプレス機で少ない工程で打ちぬくことが出来、接合板に、主軸と偏芯軸を溶接するには、抵抗溶接で短時間で接合が出来、その後に従来と同様に仕上げ研磨等を行うことでクランクシャフトの製造が出来るので、生産性を向上することが出来、設備投資も少なくてすむ。
【００１９】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、主軸および偏芯軸を鋼管材で形成したもので、主軸および偏芯軸は、鋼管を必要な長さに切断することで形成でき、この切断作業は、短時間で出来るため、生産性が高い。また、管の径を選択することで、主軸および偏芯軸の軸径を自由に選択できる効果も有する。また、鋼管で、中が空洞であるので、軽量化も図れる。
【００２０】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、鉄板で形成した接合板に主軸および偏芯軸を抵抗溶接したもので、鉄板で形成した接合板に鋼管材で形成した主軸および偏芯軸を圧力をかけながら電流を流し、抵抗発熱を利用して接合するので、作業時間が短いため生産性が高く、品質の安定性も良いクランクシャフトを製造できる。
【００２１】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、接合板に主軸、および、偏芯軸と略同一径の凹部を設け、主軸および偏芯軸を前記凹部に圧入して抵抗溶接したもので、凹部と圧入する主軸および偏芯部が、凹部の内周側面と圧入により接触しながら母材同士が溶け込んで溶接されていくので、溶接が確実かつ強固に行えるとともに、主軸と偏芯軸の位置決めがし易くなり生産性が向上する。
【００２２】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、凹部は主軸、および、偏芯軸の断面形状に対応したリング状の溝形状をなしたもので、溝の外周、内周に
主軸および偏芯軸の鋼管を圧入しながら溶接するので、溶接をより確実、強固に行うことが出来るとともに、主軸と偏芯軸の位置決めがし易くなり生産性が向上する。
【００２３】
本発明の請求項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、接合板に主軸内と偏芯軸内とを連通させる連通孔を設けたもので、主軸内を介して偏芯軸内に冷凍機油を送り込み、偏芯軸の給油孔を介して偏芯軸と連結手段との隙間に給油して摺動部の潤滑を円滑に行うことができる。また、連通孔は接合板に容易に加工できるので、孔位置や孔径などの設計の自由度が高まり生産性が向上する。
【００２４】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、主軸の下端部に、開孔を有するエンドキャップを設けもので、冷凍機油内に浸漬した主軸の下端部において、エンドキャップの孔より冷凍機油が内径の大きな主軸内に汲み上げられ、遠心力が生じて冷凍機油が円滑に主軸内壁面を上昇させることができ、主軸の給油孔から軸受と主軸の隙間に給油され摺動部の潤滑を行うことができる。
【００２５】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の発明において、接合板にバランスウエイト部を一体に形成したもので、クランクウエイトを別部材で取り付ける必要が無くなり、生産性が向上する。
【００２６】
本発明の請求項９に記載の発明は、密閉容器内に、電動要素と圧縮要素とを収納し、前記電動要素からの回転駆動力を前記圧縮要素の請求項１から８のいずれか一項に記載のクランクシャフトを介してピストンに伝達し、前記ピストンをシリンダ内で往復運動させて冷媒を吸入、圧縮させる往復動型圧縮機であり、生産性が高く、大がかりな設備投資もいらないクランクシャフトを備えた往復動型圧縮機を提供できることとなる。
【００２７】
また、主軸及び偏芯軸を中空の鋼管で成形することによって軽量化も図れ、機械損失の低減により効率を高めながら軽量化を図った往復動型圧縮機を提供することが可能である。
【００２８】
以下、本発明による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による圧縮機の縦断面図、図２は、図１の圧縮機のクランクシャフトの溶接前の断面図、図３は、図２のクランクシャフトの溶接後の断面図、図４は、図２のクランクシャフトの接合板の平面図である。
【００３０】
以下、図１から図４に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００３１】
図１から図４において、密閉容器１０１には、圧縮要素１０２と電動要素１０３が収納され、底面に冷凍機油１０４が貯留されている。
【００３２】
電動要素１０３は、回転子１０５と固定子１０６よりなり、圧縮要素１０２は、電動要素１０３の上方に構築され、電動要素１０３によって駆動される。
【００３３】
次に圧縮要素１０２の詳細を説明する。
【００３４】
クランクシャフト１１０は、回転子１０５を嵌合係止した主軸１１１および、バランスウエイト１１２を有する接合板１１３、および、主軸１１１に対して偏芯して形成された偏芯軸１１４を有する。ブロック１２０は、略円筒形のシリンダ１２１を有し、シリンダ１２１には、ピストン１２３が遊嵌されている。また、ブロック１２０は、軸受１２４を有し、クランクシャフト１１０の主軸１１１が回転自在に遊嵌されている。ピストン１２３は、連結手段１２５を介してクランクシャフト１１０の偏芯軸１１４に連結している。
【００３５】
主軸１１１と偏芯軸１１４には、給油孔１３０が開けられ、接合板１１３には、主軸内孔１３１と、偏芯軸内孔１３２を連通する位置に、連通孔１３３が開いている。
【００３６】
次にクランクシャフトの詳細を説明する。
【００３７】
クランクシャフト１１０は、図２に示すように、溶接前は、円筒形のパイプからなる主軸１１１と、偏芯軸１１４と、プレスにより打ち抜かれた鋼板からなる接合板１１３の３つの部分からなっている。主軸１１１と偏芯軸１１４は、ＳＴＫＭなどの鋼管で、抵抗溶接を行うために、ＳＴＫＭ１１から１３相当の低炭素鋼が適切である。また、主軸１１１と偏芯軸１１４の径は、本実施の形態においては同一径としている。
【００３８】
接合板１１３は、ＳＰＣＣやＳＰＨＣなどの鋼板によるプレス加工かあるいはＳＷＲＣＨなどの材料により鍛造で作られている。また、接合板１１３は、偏芯軸１１４の反対側に略半円形状からなるバランスウエイト１１２が形成されており、接合板１１３の板厚は、バランスウエイトの効果量によって任意に決めることが出来る。
【００３９】
給油孔１３０は、主軸内孔１３１から、軸受１２４の内面と、偏芯軸内孔１３２から、連結手段１２５の大端孔１３４に連通するように開けられている。
【００４０】
主軸内孔１３１の下端は、冷凍機油１０４に浸漬し、下端には、孔１４０を有するエンドキャップ１４１が固定されている。
【００４１】
以上のように構成された圧縮機のクランクシャフトについて、以下その動作、作用を説明する。
【００４２】
電動要素１０３の固定子１０６に通電がなされると、回転子１０５が回転し、回転子１０５と主軸１１１で嵌合係止したクランクシャフト１１０が回転し、偏芯軸１１４が連結手段１２５を介してピストン１２３をブロック１２０のシリンダ１２１内で往復運動することにより冷媒が吸入、圧縮される。
【００４３】
一方、クランクシャフト１１０は、主軸１１１の下端が冷凍機油１０４に浸漬し、エンドキャップ１４１の孔１４０から入った冷凍機油１０４が、内径のより大きな主軸内孔１３１の中で、遠心力によって、主軸内孔１３１の壁面を上昇し、主軸１１１の給油孔１３０から軸受１２４と主軸１１１の隙間に供給され、摺動部の潤滑を行う。また、さらに接合板１１３の連通孔１３３より偏芯軸１１４の偏芯軸内孔１３２に供給され、偏芯軸１１４の給油孔１３０から連結手段１２５と偏芯軸１１４の隙間に供給され摺動部の潤滑を行う。
【００４４】
冷凍機油内に浸漬した主軸の下端部において、エンドキャップの孔より冷凍機油が主軸内に汲み上げられ、遠心力が生じて冷凍機油が円滑に主軸内壁面を上昇させることができ、主軸の給油孔から軸受と主軸の隙間に給油され摺動部の潤滑を行うことができる。
【００４５】
ここで、クランクシャフトの生産工程について説明する。
【００４６】
まず、主軸１１１および偏芯軸１１４についてであるが、本実施の形態では、主軸１１１と偏芯軸１１４は、同一の径をしており、素材も同じＳＴＫＭ１１の鋼管を用いている。
【００４７】
ＳＴＫＭ１１の鋼管は、各々所定の長さに切断される。切断は、パイプかあるいはカッター歯のいずれか片方を回転させながら押圧することで、所定の長さの主軸１１１と偏芯軸１１４を得ることが出来る。そして次に、各々主軸１１１と偏芯軸１１４に対し、給油孔１３０を加工する。給油孔１３０の加工は、プレス加工か、ドリルによる孔加工で加工がなされる。
【００４８】
次に接合板１１３であるが、バランスウエイト１１２の効果により適切な厚みを選択した上で連通孔１３３とともにプレス加工により１回の打ち抜きで成形することが出来る。従って、きわめて生産性が良く、安価に製造できる。
【００４９】
こうして形成された主軸１１１、偏芯軸１１４、接合板１１３は、接合板１１３を治具にセットした上で、主軸１１１と偏芯軸１１４を、主軸１１１と偏芯軸１１４のずれ量である偏芯量をあらかじめセットした治具で両者を接合板１１３に対して垂直に押さえ込み、主軸１１１から、偏芯軸１１４に電流を流すことで、主軸１１１と偏芯軸１１４を同時に溶接固定している。
【００５０】
あるいは、接合板１１３を治具にセットし、主軸１１１を接合板に垂直に接合した上で、主軸１１１と偏芯軸１１４を偏芯量をあらかじめセットした治具で固定し、偏芯軸１１４を溶接固定しても良い。
【００５１】
また、主軸１１１と偏芯軸１１４の偏芯量が違うものを製作する場合でも、同一構成部品を用いて、任意の偏芯量に形成が可能であるので、生産性が良い。
【００５２】
こうして主軸１１１、偏芯軸１１４と接合板１１３が溶接固定されたクランクシャフト１１０は、主軸１１１と偏芯軸１１４が各々研磨される。主軸１１１は、センタレス研磨によって研磨が行われ、偏芯軸１１４は、主軸１１１を所定の偏芯量で偏芯固定した状態で、研磨が行われ仕上げられる。なお、摺動信頼性の向上のために必要に応じ、主軸部に燐酸マンガンや、二硫化モリブデンの皮膜形成処理が行われる。
【００５３】
以上のように、主軸１１１と偏芯軸１１４は、鋼管の切断と給油孔１３０のプレス等による孔開けで形成されるため、生産性が高い。また、接合板１１３も比較的小規模なプレス等により、少ない工程で打ち抜くことが出来るので生産性が高い。またさらに、主軸１１１と偏芯軸１１４、接合板１１３の接合は、治具で位置決め後、抵抗溶接で、ごく短時間で行えるため、生産性が高い。
【００５４】
また、連通孔１３３は接合板１１３に容易に加工できるので、孔位置や孔径などの設計の自由度が高まり生産性が向上する。
【００５５】
また、バランスウエイト１１２は、接合板１１３に適切量が形成されており、別部品を付けることなく振動低減が達成されており、別体でバランスウエイトを取り付ける作業がいらず生産性が良い。
【００５６】
以上のように本実施の形態によれば、生産性が高く、大がかりな設備投資もいらない圧縮機のクランクシャフトが提供できることとなる。
【００５７】
また、主軸１１１及び偏芯軸１１４を中空の鋼管で成形することによって軽量化も図れ、機械損失の低減により効率を高めながら圧縮機の軽量化の課題に対応することが可能である。
【００５８】
なお、本実施例では、溶接に抵抗溶接を用いたが、摩擦溶接も可能である。
【００５９】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２による圧縮機の縦断面図、図６は、図５の圧縮機のクランクシャフトの溶接前の断面図、図７は、図６のクランクシャフトの溶接後の要部断面図、図８は図６のクランクシャフトの接合板の平面図である。
【００６０】
以下、図５から図８に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００６１】
図５から図８において、密閉容器２０１には、圧縮要素２０２と電動要素２０３が収納され、底面に冷凍機油２０４が貯留されている。
【００６２】
電動要素２０３は、回転子２０５と固定子２０６よりなり、圧縮要素２０２は、電動要素２０３の上方に構築され、電動要素２０３によって駆動される。
【００６３】
次に圧縮要素２０２の詳細を説明する。
【００６４】
クランクシャフト２１０は、回転子２０５を嵌合係止した主軸２１１および、バランスウエイト２１２を有する接合板２１３、および、主軸２１１に対して偏芯して形成された偏芯軸２１４を有する。ブロック２２０は、略円筒形のシリンダ２２１を有し、シリンダ２２１には、ピストン２２３が遊嵌されている。また、ブロック２２０は、軸受２２４を有し、クランクシャフト２１０の主軸２１１が回転自在に遊嵌されている。ピストン２２３は、連結手段２２５を介してクランクシャフト２１０の偏芯軸２１４に連結している。
【００６５】
主軸２１１と偏芯軸２１４には、給油孔２３０が開けられ、接合板２１３には、主軸内孔２３１と、偏芯軸内孔２３２を連通する位置に、連通孔２３３が開いている。
【００６６】
次にクランクシャフトの詳細を説明する。
【００６７】
クランクシャフト２１０は、図６に示すように、溶接前は、円筒形のパイプからなる主軸２１１と、偏芯軸２１４と、プレスにより打ち抜かれた鋼板からなる接合板２１３の３つの部分からなっている。主軸２１１と偏芯軸２１４は、ＳＴＫＭなどの鋼管で、抵抗溶接を行うために、ＳＴＫＭ１１から１３相当の低炭素鋼が適切である。
【００６８】
接合板２１３は、ＳＰＣＣやＳＰＨＣなどの鋼板によるプレス加工かあるいはＳＷＲＣＨなどの材料により鍛造で作られている。また、接合板２１３には、主軸２１１側と偏芯軸２１４側に、それぞれの軸の外径と略同一径の凹部２２６が形成されている。また、主軸２１１と偏芯軸２１４には、給油孔２３０が開いている。
【００６９】
給油孔２３０は、主軸内孔２３１から、軸受２２４の内面と、偏芯軸内孔２３２から、連結手段２２５の大端孔２３４に連通するように開けられている。
【００７０】
主軸内孔２３１の下端は、冷凍機油２０４に浸漬し、下端には、孔２４０を有するエンドキャップ２４１が固定されている。
【００７１】
以上のように形成された圧縮機のクランクシャフト２１０について、以下その動作、作用を説明する。
【００７２】
電動要素２０３の固定子２０６に通電がなされると、回転子２０５が回転し、回転子２０５と主軸２１１で嵌合係止したクランクシャフト２１０が回転し、偏芯軸２１４が連結手段２２５を介してピストン２２３をブロック２２０のシリンダ２２１内で往復運動することにより冷媒が吸入、圧縮される。
【００７３】
一方、クランクシャフト２１０は、主軸２１１の下端が冷凍機油２０４に浸漬し、エンドキャップ２４１の孔２４０から入った冷凍機油２０４が、主軸２１１の主軸内孔２３１の中で、遠心力によって、主軸内孔２３１の壁面を上昇し、主軸２１１の給油孔２３０から軸受２２４と主軸２１１の隙間に供給され、摺動部の潤滑を行う。また、さらに接合板２１３の連通孔２３３より偏芯軸２１４の偏芯軸内孔２３２に供給され、偏芯軸２１４の給油孔２３０から連結手段２２５と偏芯軸２１４の隙間に供給され摺動部の潤滑を行う。
【００７４】
クランクシャフト２１０は、溶接前は、主軸２１１と接合板２１３と偏芯軸２１４の３つの部分に分割されており、主軸２１１と偏芯軸２１４は、ＳＴＫＭなどの鋼管より切りだされ、給油孔２３０をプレス等によりあけた簡単な工程で製造できるので生産性が高い。また、接合板２１３は、比較的小規模なプレス等により少ない工程で打ち抜かれるので生産性が高い。接合板２１３の凹部２２６は、プレスにより形成されるか、簡単な加工により形成されている。また、接合板２１３には、偏芯軸２１４などのアンバランスによって発生する振動を低減するためのバランスウエイト２１２が形成されており、別部品をつけることなく振動低減が達成されており、別体でバランスウエイトを取り付ける作業がいらず生産性が高い。
【００７５】
そして、主軸２１１は、主軸２１１を掴む治具を使って固定後、接合板２１３の凹部２２６に圧入されながら電流を流すことで、主軸２１１の端面の外周側が溶接され、容易にかつ確実、強固に接合がなされる。偏芯軸２１４の接合板２１３側の端面も同様に、偏芯軸２１４を治具を使って固定後、接合板２１３の凹部２２６に押圧、圧入されながら電流が流され、偏芯軸２１４の端面の外周側が強固に抵抗溶接される。抵抗溶接は、主軸２１１と偏芯軸２１４を凹部で位置決め後、ごく短時間で行えるので生産性が高い。
【００７６】
また、凹部２２６により、主軸２１１と偏芯軸２１４の位置寸法が正確に規定されるので、溶接により偏芯量が正しく規定されることとなる。
【００７７】
以上のように、主軸２１１と偏芯軸２１４は、鋼管材を切断後、給油孔２３０をプレス等により開ける簡単な工程で製造できるので生産性が高い。また、接合板２１３についても比較的小規模なプレス機を用い、少ない工程で打ち抜かれるので生産性が高い。また、主軸２１１と偏芯軸２１４の接合板２１３への接合は、抵抗溶接の設備も比較的小規模なもので短時間で接合が可能であるので生産性が高く、汎用設備の改良で対応でき、大がかりな設備投資も要しない。さらに、凹部２２６の形成により、主軸２１１と偏芯軸２１４の偏芯量寸法が正確に得られる圧縮機のクランクシャフトが提供できる。
【００７８】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３による圧縮機の縦断面図、図１０は、図９の圧縮機のクランクシャフトの溶接前の断面図、図１１は、図１０のクランクシャフトの溶接後の要部断面図、図１２は、図１０のクランクシャフトの接合板の平面図である。
【００７９】
以下、図９から図１２に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００８０】
図９から図１２において、密閉容器３０１には、圧縮要素３０２と電動要素３０３が収納され、底面に冷凍機油３０４が貯留されている。
【００８１】
電動要素３０３は、回転子３０５と固定子３０６よりなり、圧縮要素３０２は、電動要素３０３の上方に構築され、電動要素３０３によって駆動される。
【００８２】
次に圧縮要素３０２の詳細を説明する。
【００８３】
クランクシャフト３１０は、回転子３０５を嵌合係止した主軸３１１および、バランスウエイト３１２を有する接合板３１３、および、主軸３１１に対して偏芯して形成された偏芯軸３１４を有する。ブロック３２０は、略円筒形のシリンダ３２１を有し、シリンダ３２１には、ピストン３２３が遊嵌されている。また、ブロック３２０は、軸受３２４を有し、クランクシャフト３１０の主軸３１１が回転自在に遊嵌されている。ピストン３２３は、連結手段３２５を介してクランクシャフト３１０の偏芯軸３１４に連結している。
【００８４】
主軸３１１と偏芯軸３１４には、給油孔３３０が開けられ、接合板３１３には、主軸内孔３３１と、偏芯軸内孔３３２を連通する位置に、連通孔３３３が開いている。
【００８５】
次にクランクシャフトの詳細を説明する。
【００８６】
クランクシャフト３１０は、図１０に示すように、溶接前は、円筒形のパイプからなる主軸３１１と、偏芯軸３１４と、プレスにより打ち抜かれた鋼板からなる接合板３１３の３つの部分からなっている。主軸３１１と偏芯軸３１４は、ＳＴＫＭなどの鋼管で、抵抗溶接を行うために、ＳＴＫＭ１１から１３相当の低炭素工が適切である。
【００８７】
接合板３１３は、ＳＰＣＣやＳＰＨＣなどの鋼板によるプレス加工かあるいはＳＷＲＣＨなどの材料により鍛造で作られている。また、接合板３１３には、主軸３１１側と偏芯軸３１４側に、それぞれの軸の外径、内径と略同一径のリング状の溝形状の凹部３２６が形成されている。また、主軸３１１と偏芯軸３１４には、給油孔３３０が開いている。
【００８８】
給油孔３３０は、主軸内孔３３１から、軸受３２４の内面と、偏芯軸内孔３３２から、連結手段３２５の大端孔３３４に連通するように開けられている。
【００８９】
主軸内孔３３１の下端は、冷凍機油３０４に浸漬し、下端には、孔３４０を有するエンドキャップ３４１が固定されている。
【００９０】
以上のように形成された圧縮機のクランクシャフト３１０について、以下その動作、作用を説明する。
【００９１】
電動要素３０３の固定子３０６に通電がなされると、回転子３０５が回転し、回転子３０５と主軸３１１で嵌合係止したクランクシャフト３１０が回転し、偏芯軸３１４が連結手段３２５を介してピストン３２３をブロック３２０のシリンダ３２１内で往復運動することにより冷媒が吸入、圧縮される。
【００９２】
一方、クランクシャフト３１０は、主軸３１１の下端が冷凍機油３０４に浸漬し、エンドキャップ３４１の孔３４０から入った冷凍機油３０４が、主軸３１１の主軸内孔３３１の中で、遠心力によって、主軸内孔３３１の壁面を上昇し、主軸３１１の給油孔３３０から軸受３２４と主軸３１１の隙間に供給され、摺動部の潤滑を行う。また、さらに接合板３１３の連通孔３３３より偏芯軸３１４の偏芯軸内孔３３２に供給され、偏芯軸３１４の給油孔３３０から連結手段３２５と偏芯軸３１４の隙間に供給され摺動部の潤滑を行う。
【００９３】
クランクシャフト３１０は、溶接前は、主軸３１１と接合板３１３と偏芯軸３１４の３つの部分に分割されており、主軸３１１と偏芯軸３１４は、ＳＴＫＭなどの鋼管より切り出され、給油孔３３０は、プレス等により開けた単純な工程で製造できるので生産性が高い。また、接合板３１３は、比較的小規模なプレス等により少ない工程で打ち抜かれるので生産性が高い。また、接合板３１３には、偏芯軸３１４などのアンバランスによって発生する振動を低減するためのバランスウエイト３１２が形成されており、別部品をつけることなく振動低減が達成されており、別体でバランスウエイトを取り付ける作業がいらず生産性が高い。
【００９４】
そして、主軸３１１は、主軸３１１を掴む治具を使って固定後、接合板３１３のリング状の溝形状の凹部３２６に押圧、圧入されながら電流が流され、主軸の端面の内外周が強固に抵抗溶接される。偏芯軸３１４の接合板３１３側の端面も同様に、偏芯軸３１４を治具を使って固定後、接合板３１３のリング状の溝形状の凹部３２６に押圧、圧入されながら電流が流され、偏芯軸３１４の端面の内外周面が強固に抵抗溶接される。抵抗溶接は、ごく短時間で行えるため、生産性が良い。
【００９５】
また、リング状の溝形状の凹部３２６により、主軸３１１と偏芯軸３１４の位置寸法が正確に規定されるので、溶接により偏芯量が正しく規定されることとなる。
【００９６】
以上のように、主軸３１１と偏芯軸３１４は、鋼管材を切断後、給油孔３３０をプレス等により開ける簡単な工程で製造できるので生産性が高い。また、接合板３１３についても比較的小規模なプレス機で少ない工程で打ち抜かれるので生産性が高い。また、主軸３１１と偏芯軸３１４の接合板３１３への接合は、抵抗溶接の設備も比較的小規模なもので短時間で接合が可能であるので生産性が高く、汎用設備の改良で対応でき、大がかりな設備投資も要しない。さらに、リング状の溝形状の凹部３２６の形成により、主軸３１１と偏芯軸３１４の接合板３１３への接合は、偏芯量寸法が正確に得られる圧縮機のクランクシャフトが提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上のように、本発明にかかる圧縮機のクランクシャフトは、非常に生産性がよく、設備投資コストが少ないので、家庭用冷蔵庫を初めとして、除湿機やショーケース、自動販売機、空調機器等の圧縮機のクランクシャフトにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施の形態１による圧縮機の縦断面図
【図２】図１の圧縮機のクランクシャフトの溶接前の断面図
【図３】図２のクランクシャフトの溶接後の断面図
【図４】図２のクランクシャフトの接合板の平面図
【図５】本発明の実施の形態２による圧縮機の縦断面図
【図６】図５の圧縮機のクランクシャフトの溶接前の断面図
【図７】図６のクランクシャフトの溶接後の要部断面図
【図８】図６のクランクシャフトの溶接前の接合板の平面図
【図９】本発明の実施の形態３による圧縮機の縦断面図
【図１０】図９の圧縮機のクランクシャフトの溶接前の断面図
【図１１】図１０のクランクシャフトの溶接後の要部断面図
【図１２】図１０のクランクシャフトの接合板の平面図
【図１３】従来の圧縮機のクランクシャフトの断面図
【図１４】図１３のクランクシャフトを組み込んだ圧縮機の断面図
【符号の説明】
【００９９】
１１０，２１０，３１０  クランクシャフト
１１１，２１１，３１１  主軸
１１２，２１２，３１２  バランスウエイト
１１３，２１３，３１３  接合板
１１４，２１４，３１４  偏芯軸
１３３，２３３，３３３  連通孔
２２６，３２６  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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