(57)【要約】  【課題】副軸受をブロックにボルトで固定すると、圧縮室の内側に部分的に大きな歪みが発生してしまい、ピストンと圧縮室の間のクリアランスを広げざるを得ないため、効率が悪化してしまう。  【解決手段】当接するブロック１２３の面または当接する副軸受１３２の面のどちらか一方に、波状痕を形成することでピストンの往復運動方向の摩擦係数が大きくなり、相対的にボルト１３１の締付トルクを低くでき、圧縮室１２３ａの歪みを小さく抑えることができる。【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を貯溜する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、前記圧縮要素は偏心軸部と前記偏心軸部を挟んで上下に同軸状に設けた副軸部および主軸部とを有したシャフトと、圧縮室を備えたブロックと、前記ブロックに備えられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記ブロックに固定された前記副軸部を軸支する副軸受と、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手段とを備えており、前記副軸受は前記シャフトの軸心に垂直な面同士を当接し前記ブロックにボルトにて固定されると共に、当接する前記ブロックの面または当接する前記副軸受の面の少なくとも一方に、波状痕を形成した密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記波状痕は、前記ピストンの往復運動方向と垂直の方向に形成した請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記波状痕は切削加工によって形成した請求項１または請求項２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記波状痕は円弧状に形成した請求項３に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記ブロックおよび前記副軸受は鋳鉄製で形成した請求項１から請求項４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、主に家庭用冷蔵庫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、密閉型圧縮機のブロックに副軸受を固定する副軸受取付面はラッピング加工または研削加工により得られる表面としたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら従来の密閉型圧縮機を説明する。
【０００４】
図７は従来の密閉型圧縮機の縦断面図、図８は従来の密閉型圧縮機の密閉容器の上部平面図、図９は従来の密閉型圧縮機の要部斜視図を示すものである。
【０００５】
図７、図８、図９において、密閉容器１内には冷媒２を充填するとともに、冷凍機油３を貯留している。
【０００６】
電動要素１１は、外部電源（図示せず）と繋がっている固定子１２と、固定子１２の内側と所定の間隙を有して配置された回転子１３から構成されている。
【０００７】
圧縮要素２１は、偏心軸部２２ｂと偏心軸部を挟んで上下に同軸状に設けた副軸部２２ｃおよび主軸部２２ａとを有するシャフト２２と、固定子１２の上方に固定され、圧縮室２３ａを形成するブロック２３と、ブロック２３に設けられ主軸部２２ａを軸支する主軸受２４と、ブロック２３に固定された副軸部２２ｃを軸支する副軸受３２と、圧縮室２３ａ内で往復運動するピストン２５と、ピストン２５と偏芯軸部２２ｂとを連結する連結手段２６とを備え、レシプロ式の圧縮機構を形成している。
【０００８】
副軸受３２はシャフト２２の軸心に垂直な面同士を当接しブロック２３にボルト３１にて固定されている。
【０００９】
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。
【００１０】
固定子１２に外部電源より通電がされると、回転子１３はシャフト２２と共に回転する。これに伴い偏芯軸部２２ｂの偏芯運動は連結手段２６を介してピストン２５を圧縮室２３ａ内で往復運動させ、吸入ガスを圧縮する所定の圧縮動作を行う。
【００１１】
主軸受２４および副軸受３２は、ピストン２５から連結手段２６を介して偏芯軸部２２ｂに作用する圧縮加重を軸支している。
【特許文献１】実開昭５３−１１７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の構成では、ブロック２３と副軸受３２の当接する面同士の平面度を上げるため、双方の当接面にラッピング加工または研削加工を施していた。そのため当接する面の表面粗度が小さく摩擦係数が小さくなってしまい、ピストン２５の圧縮動作から生ずる圧縮荷重の反力を副軸受３２が受けてもずれが生じないよう、高い締付トルクでボルト３１を締め付ける必要がある。
【００１３】
ところが、特にボルト３１の締結部をブロック２３の圧縮室２３ａ付近に設けている場合はボルト３１の締付力によって圧縮室２３ａの内側に部分的に大きな歪みが発生してしまうことが分かった。これはボルトを締め付ける前にピストン２５と圧縮室２３ａの間のクリアランスを所定の値に管理しても、ピストン２５と圧縮室２３ａの特定の箇所に接触痕が発生することから判明したものである。
【００１４】
従ってピストン２５と圧縮室２３ａの間のクリアランスを歪み分余計に大きくしなければならず、その結果、全体のクリアランスが広がってしまい、冷媒ガスの漏れが増加し、効率が悪化してしまう。また圧縮室２３ａの歪みはピストン２５の摺動に悪影響を与えるので信頼性も損ねてしまう。
【００１５】
また、ボルト３１の締結部をブロック２３の圧縮室２３ａ付近に設けていない場合でも、ボルト３１の締付力によって副軸受３２に歪みを生じさせ、同様に高効率化および高信頼性を損ねてしまう。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、信頼性が高く高効率の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】
【００１７】
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、ブロックと副軸受が当接する面のどちらか一方に、波状痕を形成したもので、ブロックと副軸受が当接する面のピストンの往復運動方向の摩擦係数が大きくなるため、副軸受を固定するボルトの締付トルクを低くできるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の密閉型圧縮機は、副軸受を固定するボルトの締付トルクを低くできるので、圧縮室や副軸受の歪みを小さく抑えることができるので、信頼性が高く高効率の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】
【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、前記圧縮要素は偏心軸部と前記偏心軸部を挟んで上下に同軸状に設けた副軸部および主軸部とを有したシャフトと、圧縮室を備えたブロックと、前記ブロックに備えられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記ブロックに固定された前記副軸部を軸支する副軸受と、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手段とを備えており、前記副軸受は前記シャフトの軸心に垂直な面同士を当接し前記ブロックにボルトにて固定されると共に、当接する前記ブロックの面または当接する前記副軸受の面のどちらか一方に、波状痕を形成したもので、前記ブロックと前記副軸受が当接する面の前記ピストンの往復運動方向の摩擦係数が大きくなるので、前記副軸受を固定する前記ボルトの締付トルクを低くでき、前記圧縮室や前記副軸受の歪みを小さく抑えることができるので、信頼性が高く高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、前記波状痕を前記ピストンの往復運動方向と垂直の方向に形成したもので、前記ブロックと前記副軸受が当接する面のピストンの往復運動方向の摩擦係数が最大になるので、前記副軸受を固定するボルトの締付トルクを更に低くでき圧縮室や副軸受の歪みを小さく抑え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、信頼性が高く高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明に加えて、波状痕を切削加工によって形成したものであり、ブロックまたは副軸受の当接する面を加工するときに同時に形成することができるので、特別な工程を追加する必要がないため、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加えてさらに、生産性を良くすることができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明に加えて、波状痕は円弧状に形成したものであり、フライス加工機などの汎用加工機械で加工できるので、特別な設備を導入する必要がないため、請求項３に記載の発明の効果に加えてさらに、設備費用を抑えることができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明に加えて、前記ブロックおよび前記副軸受は鋳鉄製で形成したものであり、当接する面同士に同種金属を使用するので、凝着効果により前記ブロックと前記副軸受が当接する面の前記ピストンの往復運動方向の摩擦係数が更に大きくなるので、前記副軸受を固定するボルトの締付トルクを更に低くでき圧縮室や副軸受の歪みを小さく抑えることができるので、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、信頼性が高く高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２４】
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。
【００２５】
（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密閉型圧縮機の上部平面図、図３は同実施の形態における密閉型圧縮機の要部斜視図、図４は同実施の形態における密閉型圧縮機のブロックの要部拡大図、図５は同実施の形態における密閉型圧縮機のブロックの要部断面図、図６は同実施の形態における密閉型圧縮機のブロックの加工図を示すものである。
【００２６】
図１から図６において、密閉容器１０１内には冷媒１０２を充填するとともに、冷凍機油１０３を貯留している。ここで冷媒１０２は炭化水素系冷媒であるＲ６００ａ、冷凍機油１０３は冷媒１０２と相溶性のある、例えば合成油や鉱油、ポリオールエステル油である。
【００２７】
電動要素１１１は、外部電源（図示せず）と繋がっている固定子１１２と、固定子１１２の内側と所定の間隙を有して配置された回転子１１３から構成している。
【００２８】
圧縮要素１２１は、偏心軸部１２２ｂと偏心軸部を挟んで上下に同軸状に設けた副軸部１２２ｃおよび主軸部１２２ａとを有するシャフト１２２と、固定子１１２の上方に固定され、圧縮室１２３ａを形成する鋳鉄製のブロック１２３と、ブロック１２３に設けられ主軸部１２２ａを軸支する主軸受１２４と、ブロック１２３に固定され副軸部１２２ｃを軸支する鋳鉄製の副軸受１３２と、圧縮室１２３ａ内で往復運動するピストン１２５と、ピストン１２５と偏芯軸部１２２ｂとを連結する連結手段１２６とを備え、レシプロ式の圧縮機構を形成している。
【００２９】
副軸受１３２は、ブロック１２３に当接する面１３２ａが研磨加工で仕上げられており、当接する面１３２ａを基準にして副軸部１２２ｃを軸支する穴が当接する面１３２ａに対して直角に加工されている。
【００３０】
一方、ブロック１２３に設けた副軸受１３２が当接する複数の面１２３ｂには、ピストン１２５の往復運動方向と垂直の方向に波状痕１４１が形成されている。
【００３１】
波状痕１４１はフライス加工機により切削加工することで形成したもので、フライスカッター１５１の半径方向に三角形の山と谷が波状に連続して現れ、それぞれの三角形の山と谷はフライスカッター１５１の軸中心と同軸回転に連続形成されている。具体的には山の頂点と谷の底の差を５０μｍとし、山の頂点のピッチを５０μｍとしている。
【００３２】
なお表面粗度がＲｍａｘ５μｍ以下の場合は摩擦係数が小さく、Ｒｍａｘ１００μｍ以上の場合は当接する面１２３ｂがシャフト１２２の軸心に垂直に加工することが困難になってしまうことから、当接する面１２３ｂは表面粗度Ｒｍａｘ５μｍから１００μｍの範囲が望ましい。
【００３３】
副軸受１３２とブロック１２３は、当接する面１３２ａと当接する面１２３ｂで当接し、ボルト１３１にて固定される。なおボルト１３１はＭ５であり、冷媒１０２にＲ６００ａを用いた密閉型圧縮機の場合の副軸受１３２が軸支する圧縮荷重は約９８０Ｎであり、締付トルクを従来の９８０Ｎ・ｃｍから４９０Ｎ・ｃｍへと半分に落している。
【００３４】
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。
【００３５】
固定子１１２に外部電源より通電がされると、回転子１１３はシャフト１２２と共に回転する。これに伴い偏芯軸部１２２ｂの偏芯運動は連結手段１２６を介してピストン１２５を圧縮室１２３ａ内で往復運動させ、吸入ガスを圧縮する所定の圧縮動作を行う。
【００３６】
主軸受１２４および副軸受１３２は、ピストン１２５から連結手段１２６を介して偏芯軸部１２２ｂに作用する圧縮加重の反力を軸支している。
【００３７】
副軸受１３２に作用する圧縮荷重は、ブロック１２３と副軸受１３２が当接する面のピストン１２５の往復運動方向の摩擦力で支持されており、その摩擦力が副軸受１３２に作用する荷重よりも大きいとき副軸受１３２はずれることなく、主軸受１２４と副軸受１３２は同軸を維持する。
【００３８】
本実施の形態においては波状痕１４１によりブロック１２３と副軸受１３２が当接する面のピストン１２５の往復運動方向の摩擦係数が大きくなり、その結果、ボルト１３１の締付トルクを従来の９８０Ｎ・ｃｍから４９０Ｎ・ｃｍへと半分に落しているにもかかわらず、圧縮荷重によって副軸受１３２がずれることは無かった。
【００３９】
一方で締付トルクを従来の半分に落したことで圧縮室１２３ａの内側にはほとんど歪みが発生せず、ピストン２５と圧縮室２３ａの間のクリアランスを従来のクリアランスより２．５μｍ狭めることによって、圧縮機の性能を約３％向上させることができ、効率を約１．５％向上させることができた。
【００４０】
また、運転試験や過酷試験を行ってもピストン１２５と圧縮室１２３ａの特定の箇所に接触痕が発生することは無かった。
【００４１】
以上のように圧縮室１２３ａや副軸受１３２の歪みを小さく抑えることができるので、信頼性が高く高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態において、波状痕１４１はフライス加工機により切削されたもので、フライスカッター１５１の半径方向に三角形の山と谷が波状に連続して現れ、それぞれの三角形の山と谷はフライスカッター１５１の軸中心と同軸回転に連続形成されているものを例示したが、例えば円筒研削機を用いて三角形の山と谷を直線状に連続形成しても同様の作用と効果が得られる。
【００４３】
また、本実施の形態において、副軸受１３２のブロック１２３に当接する面１３２ａは研磨加工で仕上げられているものを例示したが、ブロック１２３の当接する面１２３ｂに設けた波状痕１４１に対して直角、つまりピストン１２５の往復運動方向と平行にブロック１２３と同様の波状痕を設けることで、ボルト１３１を締付けると波状痕同士が直角にかみ合い、更に高い摩擦力を得ることができる。従ってより高い圧縮荷重が生ずる、例えば冷媒にＲ２９０（プロパン）やＲ４０４ａ等の高圧冷媒を使用した場合等には特に有効である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、高効率および信頼性の高いものを備えることが可能となるので、エアーコンディショナーや自動販売機等の冷凍サイクル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】
【００４５】
【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密閉型圧縮機の上部平面図
【図３】同実施の形態における密閉型圧縮機の要部斜視図
【図４】同実施の形態における密閉型圧縮機のブロックの要部拡大図
【図５】同実施の形態における密閉型圧縮機のブロックの要部断面図
【図６】同実施の形態における密閉型圧縮機のブロックの加工図
【図７】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【図８】従来の密閉型圧縮機の密閉容器の上部平面図
【図９】従来の密閉型圧縮機の要部斜視図
【符号の説明】
【００４６】
１０１  密閉容器
１０３  潤滑油
１１１  電動要素
１２１  圧縮要素
１２２  シャフト
１２２ａ  主軸部
１２２ｂ  偏芯軸部
１２２ｃ  副軸部
１２３  ブロック
１２３ａ  圧縮室
１２４  主軸受
１２５  ピストン
１２６  連結手段
１３１  ボルト
１３２  副軸受
１４１  波状痕
【図１】
2007132259.tif 000003
【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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