(57)【要約】【課題】簡易な構造、高信頼性、高効率に適したピストンとコンロッドの連結構造を提供する。【解決手段】シリンダとピストンを有する圧縮要素、および、固定子と回転子を有する電動要素とを収納した密閉容器と、前記回転子に固定されるシャフトと、前記シャフトの回転中心から偏心した位置に設けられたクランクピンと、前記クランクピンと前記ピストンとを連結するコンロッドと、を備えた密閉型圧縮機において、前記ピストンに設けられる内球面と、前記コンロッドに設けられ前記内球面に包持される略球体部と、によるボールジョイント機構によって前記ピストンと前記コンロッドを連結し、前記略球体部を中空とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダとピストンを有する圧縮要素、および、固定子と回転子を有する電動要素とを収納した密閉容器と、前記回転子に固定されるシャフトと、前記シャフトの回転中心から偏心した位置に設けられたクランクピンと、前記クランクピンと前記ピストンとを連結するコンロッドと、を備えた密閉型圧縮機において、
前記ピストンに設けられる内球面と、前記コンロッドに設けられ前記内球面に包持される略球体部と、によるボールジョイント機構によって前記ピストンと前記コンロッドが連結され、前記略球体部は、中空であることを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、前記略球体部は、鉛直方向の両側に平面部が形成され、かつ、周方向に球面部が形成された、太鼓状を成し、前記略球体部の前記平面部を貫通する穴が設けられていることを特徴とする密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家電用冷凍システムに用いられる電動式の密閉型圧縮機及びそれを用いた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機のピストンとコネクティングロッド（コンロッド）の連結構造としては、特許文献１のように球面軸受により連結されるボールジョイント構造が知られている。
【０００３】
特許文献1には、電動機の回転力を伝えるクランクシャフトと、シリンダ内を往復動するように配置され、クランクシャフト側に内球面部を有する球座を備えたピストンと、球座の内球面部の直径より小さい直径の外球面部を有して前記球座に接続される球体部を一端に備えると共に、クランクシャフトに嵌合されるリング部を他端に備えるコネクティングロッドと、球座の奥側中心部に凹部が形成され、該凹部及びその外側の部分に対面する位置であって、球体部の先端側部分に外球面部より縮小する縮小面部を形成した密閉型圧縮機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９３６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に係る密閉型圧縮機の圧縮要素の要部は、ピストンの内球面部を有する球座に嵌合して連結されるコンロッドの球体部の先端側部分が外球面部より縮小した縮小面部を形成しているため、コンロッドの球体部は一様な曲率の球体ではなく、先端部を部分的に曲率を変えた組合せで球体部を形成しており、一様な曲率の球体に比べて複雑な加工を要す欠点がある。また加工精度のばらつきによっては、異なる曲率の境界にエッジを生成し、ピストンとコンロッド間の球面軸受けの局部当りによる摩耗が懸念される。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、コンロッドの略球体部の成形加工を容易にし、球面軸受けを構成するピストンの球座とコンロッドの球体が安定した嵌合摺動ができ、信頼性の高い球面軸受け構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を達成するために、本発明では、シリンダとピストンを有する圧縮要素、および、固定子と回転子を有する電動要素とを収納した密閉容器と、前記回転子に固定されるシャフトと、前記シャフトの回転中心から偏心した位置に設けられたクランクピンと、前記クランクピンと前記ピストンとを連結するコンロッドと、を備えた密閉型圧縮機において、前記ピストンに設けられる内球面と、前記コンロッドに設けられ前記内球面に包持される略球体部と、によるボールジョイント機構によって前記ピストンと前記コンロッドを連結し、前記略球体部を中空とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の密閉型圧縮機によれば、コンロッド略球体部を中空にし、薄肉な外球面となっているので、荷重が加わると外球面部が弾性変形して撓み易くなる。これによってコンロッド外球面とピストン内球面とで構成される球面軸受け部は、コンロッド外球面部の摺動相手部材であるピストン球座の面に倣うように弾性変形して嵌合摺動することができる。
【０００９】
その結果、球面軸受け部の局部的な当りが緩和され、相手材の摺動面に馴染み滑らかな嵌合摺動することになり、高信頼性の圧縮機にすることが可能となる。
【００１０】
また、コンロッド球体部の上下の平面部に単純な穴あけ加工或いは素形材段階での型成型で中空な球体を持つコンロッドにすることができるので、コストの低減効果も得られる。また、中空部には潤滑油も流入してくるので冷却効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る密閉型圧縮機の概略構造を縦方向で断面にして示した側面図である。
【図２】図1に示すコンロッドの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の密閉型圧縮機及びそれを用いた冷蔵庫の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係る密閉型圧縮機５０の概略構造を縦方向で断面にして示した側面図である。この密閉型電動圧縮機５０は、概略構造上は特許文献１に開示されたものと共通するもので、密閉容器１内の中心部に縦軸にシャフト１０を配置し、下部に配置した電動要素７が上部に配置した圧縮要素６を回転駆動する構成になっている。ここでの圧縮要素６は、フレーム３と一体的に成形されたシリンダ４内をピストン５が往復動するレシプロ式の圧縮機で構成される。シャフト１０の回転中心から偏心した位置には、クランクピン１１が設けられており、ピストン５を往復動させる。圧縮要素６の下部に配置される電動要素７は、固定子８及び回転子９を有している。
【００１４】
シャフト１０は、フレーム３の中間部に保持された軸受部２を貫通してフレーム３の下方及び上方へ延在しており、フレーム３の上方側にクランクピン１１が位置している。シャフト１０の下部には回転子９が固定して取り付けられている。電動要素７の固定子８と回転子９との間で発生する動力によってシャフト１０が回転する。クランクピン１１とピストン５との間はコンロッド１２で連結されており、クランクピン１１の回転運動がコンロッド１２を介してピストン５の往復動に変換される。
【００１５】
密閉容器１内の底部には、潤滑油１４が貯留されている。潤滑油１４は、シャフト１０が回転すると、シャフト１０の下端部に取り付けられた給油ピース２０のポンプ作用により、給油ピース２０の上端部からシャフト１０内に形成された潤滑油通路２２を通ってシャフト１０の外周部に導かれる。その後、シャフト１０の外周部に形成された外周螺旋溝２１から再びシャフト内１０に入り、シャフト１０の上端部から矢印２３で示されるような潤滑油１４の流れとして噴出する。
【００１６】
この潤滑油１４の流れの一部がシリンダ４の内部に流入する。シリンダ４の頂部（ピストン５の上死点側）の開口端面は、弁座１５によって閉塞されると共に、バルブカバー（弁座カバー）１６で覆われている。電動要素７に通電してシャフト１０を回転駆動すると、コンロッド１２とボールジョイント機構部１２ｅとを介してピストン５がシリンダ４内を往復動する仕組みになっている。
【００１７】
次に、ピストン５と連結されるコンロッド１２について、図２を用いて説明する。本実施形態のコンロッド１２は、ピストン５の内球面に接続される略球体部を一端とし、他端をクランクピン１１と接続される軸受け部１２ｂとし、これらの両端をつなぐロッド部１２ｃを有する構造であり、図２はこの構造を備えたコンロッド１２の斜視図である。
【００１８】
図に示すように、コンロッド１２の略球体部の外球面は、球体の一部が切り欠かれて平面部１２ｄを上下（鉛直方向）両側に有し、周方向には球面部１２ａを有する構造、すなわち、太鼓状となっている。ピストン５とコンロッド１２との連結は、ピストン５の内球面と、この内球面に包持される略球体部と、によるボールジョイント機構によって行われる。また、コンロッド球体の平面部１２ｄには、上下両側の平面部１２ｄを貫通し、略球体部を中空にする貫通穴１２ｆを設けた構造となっている。
【００１９】
ここで、中空に形成した略球体部について詳述する。コンロッドの貫通穴１２ｆを設けることにより、略球体部の外球面を薄肉に形成しており、略球体部の外球面に面圧が作用すると外球面が撓んで弾性変形し易い構造になっている。そして、圧縮機が運転し、ピストン５の球座とコンロッド１２の球体で形成する球面軸受け部で嵌合摺動すると、コンロッド１２の略球体部の外球面が作用する受圧によって、相手部材であるピストン５の球座の面に沿うように弾性変形するようにしたものである。これによって球面軸受け部の局部的な当りが緩和され、相手材の摺動面に馴染み滑らかな嵌合摺動をすることができる。
【００２０】
なお、コンロッドの貫通穴１２ｆの配置は略球体部の中央に位置する必要はなく、平面部１２ｄのピストン側に寄った所定の位置に穴あけすることが望ましい。
【００２１】
また、コンロッドの貫通穴１２ｆにも回転軸から散布される潤滑油が流入し、略球体部の冷却が助長されて球面軸受け部に信頼性向上にも繋がるものである。
【００２２】
以上説明したように、上記した実施例によれば、球面軸受け部を安価な構造、局部当りが無い、滑らかな嵌合摺動にすることが出来る。また、球面軸受け部が早く馴染み圧縮機の効率も向上する。また、中空な球体部は冷却作用もあるので、一層の信頼性アップも図れる。
【００２３】
なお、上述した実施例は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施例にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  密閉容器
２  軸受部
３  フレーム
４  シリンダ
５  ピストン
６  圧縮要素
７  電動要素
８  固定子
９  回転子
１０  シャフト
１１  クランクピン
１２  コンロッド
１２ａ  球面部
１２ｂ  軸受け部
１２ｃ  ロッド部
１２ｄ  平面部
１２ｅ  ボールジョイント機構部
１２ｆ  貫通穴
１４  潤滑油
１５  弁座
１６  バルブカバー（弁座カバー）
２０  給油ピース
２１  外周螺旋溝
２２  潤滑油通路
５０  密閉型圧縮機
【図１】
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【図２】
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