JP2009236079A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】給油管１３１のシャフト１２１への固定時に微細金属粉が発生しない、信頼性の高い圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】シャフト１２１下端部の固定部１３５を段付き孔とし、固定部１３５の開口端部１３３側に、内径寸法が給油管１３１の外径寸法より僅かに大きい案内部１３７を形成することで、案内部１３７によって給油管１３１とシャフト１２１固定部１３５の軸芯を容易に一致させ、安定して給油管１３１を挿入することができるので、圧入固定時にシャフト１２１の固定部１３５の内壁をこじることがなく、微細金属粉の発生を防止することができる。
【選択図】図２

Description

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。

近年、家庭用冷凍冷蔵庫等の冷凍装置に使用される密閉型電動圧縮機については、消費電力の低減、静音化、低コスト化、高信頼性が求められている。

従来の密閉型圧縮機としては、シャフトの下端部に圧入された金属プレス成型からなる給油管を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の密閉型圧縮機の一例について説明する。

図３は特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の縦断面図、図４は従来の密閉型圧縮機の給油管組み付け工程の要部拡大断面図である。

図３、図４において、密閉容器１は圧縮要素２と電動要素３を弾性的に支持して収容し、密閉容器１の底部に潤滑油４を貯留する。

また、シャフト６は主軸部７と偏芯軸部８を有しており、シャフト６の偏芯軸部８はコンロッド９を介してピストン１０と接続されており、主軸部７は軸受部１１によって回転支持されている。

また、シャフト６は下端部に固定部６ａが形成されており、金属プレス成型からなる給油管１２の挿入部１２ａが固定部６ａに圧入固定される。給油管１２の先端は潤滑油４中に開口している。

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。

まず、圧縮要素２において電動要素３の回転力を偏芯軸部８とコンロッド９が往復運動に変え、ピストン１０が往復運動することによって圧縮が行われる。

また、電動要素３によってシャフト６は回転駆動され、密閉容器１内に封入された潤滑油４中で給油管１２が回転することで、遠心ポンプ作用により、給油管１２内側で油圧が発生し、潤滑油４は給油管１２に吸い上げられ、各摺動部へ供給される。
特開２００１−３１７４６０号公報

しかしながら、上記従来の構成では、給油管１２の挿入部１２ａをシャフト６の固定部６ａに固定する際に、給油管１２は固定部６ａへ挿入直後から圧入され始めるため、給油管１２を固定部６ａに挿入する食い付きが浅いため不安定で倒れやすく、給油管と固定部との軸芯を一致させながら挿入することが困難であった。

さらに、給油管１２とシャフト６の固定部６ａの軸芯を一致させずに給油管１２を挿入した場合、挿入部１２ａの外周が固定部６ａの内壁をこじることにより、微細金属粉を発生させる可能性があった。

この微細金属粉は、給油管１２をシャフト６に固定する際に発生するため、その後に洗浄を行っても完全に取り除くことが困難であり、シャフト６の固定部６ａの内部に残留する可能性があった。

そのため、密閉型圧縮機の運転時に、微細金属粉が遠心ポンプ作用により潤滑油４とともに密閉型圧縮機の主軸部７と軸受部１などの各摺動部に運搬され、摺動部に挟まってしまうと密閉型圧縮機が停止する可能性があるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、シャフトの固定部へ給油管を圧入して固定する際に、給油管と固定部のこじりによる微細金属粉の発生を防止することにより、信頼性の高い圧縮機を提供することを目的とする。

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、シャフトの下端部に形成された軸方向の固定部に給油管を固定するとともに、固定部は段付き孔とし、段付き孔は、固定部の開口端部側に、内径寸法が給油管の外径寸法より僅かに大きい案内部を形成するとしたもので、案内部によって給油管とシャフトの固定部の軸芯を容易に一致させることで、圧入固定時に給油管シャフトの固定部の内壁をこじることを防止することができるため、微細金属粉の発生を防止し、信頼性を高めるという作用を有する。

本発明による密閉型圧縮機は、給油管とシャフト固定部の軸芯を容易に一致させることで、シャフトの固定部の内壁をこじることなく給油管を挿入し圧入固定することができるため、微細金属粉の発生を防止することができ、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

請求項１に記載の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、電動要素と電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、圧縮要素は、下端が潤滑油中に浸漬され潤滑油を上方に搬送する給油機構を備えたシャフトと、主軸部を軸支する軸受部と、圧縮室を形成するシリンダブロックとを有し、給油機構は、潤滑油中に開口し遠心ポンプ作用を有する給油管を備え、給油管はシャフトの下端部に形成された軸方向の固定部に固定されるとともに、固定部は段付き孔とし、段付き孔は、固定部の開口端部側に、内径寸法が給油管の外径寸法より僅かに大きい案内部を形成したもので、案内部によって給油管とシャフトの固定部の軸芯を圧入前に一致させ、給油管を安定させ倒れにくくした状態で圧入固定するため、シャフトの固定部の内壁をこじることなく給油管を圧入固定することができるため、微細金属粉の発生を防止することができ、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

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、案内部は、固定部と同芯加工によって形成されているとしたもので、案内部と固定部の軸芯を精度良く一致させて加工することで、案内部によって出された給油管の軸芯が、精度良くシャフトの固定部の軸芯と一致するので、給油管の圧入固定時のこじりを安定して無くすことができ、請求項１に記載の発明の効果に加えて、生産性が高く、さらに信頼性が高い密閉型圧縮機を提供できるという効果が得られる。

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、給油管の固定部側の開口端部は、面取り加工が施されたもので、給油管を固定部に挿入する際に、給油管の固定部側の開口端部がシャフトの案内部と固定部との段差部に接触しこじることがないため、開口端部のエッジ当たりによる微細金属粉の発生をさらに確実に防止することができるので、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、さらに信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

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、段付き孔は、案内部より圧縮要素側に圧入固定部を有し、圧入固定部の内径寸法は給油管の外径寸法より僅かに小さく、給油管を圧入固定部に圧入固定したとしたもので、給油管を圧入によりシャフトへ固定することで、容易に組立作業を行うことができるので、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、さらに生産性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、案内部と圧入固定部の内径寸法の差は０．５ｍｍ以下としたもので、案内部によって出される給油管の軸芯と、圧入固定部との軸芯を容易に一致させる最も効果的な形状とすることができ、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、さらに生産性が高く、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

以下、本発明による密閉型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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による密閉型圧縮機の縦断面図、図２は同実施の形態１における給油管組み付け工程の要部拡大断面図である。

図１、図２において、密閉容器１０１には潤滑油１０３を貯留するとともに、冷媒ガス１０５を充填している。

圧縮要素１０７は、圧縮室１０９を形成するとともに軸受部１１５を備えるシリンダブロック１１１と、圧縮室１０９内に往復自在に嵌入されたピストン１１３と、軸受部１１５に軸支され、主軸部１１７および偏芯軸部１１９からなるシャフト１２１と、偏芯軸部１１９とピストン１１３を連結するコンロッド１２３とを備え、レシプロ式の圧縮要素１０７を形成している。

電動要素１２５は、シリンダブロック１１１の下方に固定され、インバータ駆動回路（図示せず）と電気的につながっている固定子１２７と、永久磁石（図示せず）を内蔵し主軸部１１７に固定された回転子１２８とを備え、インバータ駆動用の電動要素１２５を形成している。

スプリング１３０は、固定子１２７を介して圧縮要素１０７を密閉容器１０１に弾性的に支持している。

シャフト１２１は、潤滑油１０３を上方に搬送する給油機構１２９を備えており、給油機構１２９は、主軸部１１７下方に設けられた傾斜孔１４１と、主軸部１１７と軸受部１１５との間に刻設された螺旋溝１４２と、一端が遠心ポンプ作用を有する給油管１３１を備え、給油管１３１下部の吸い込み孔１４０を介して潤滑油１０３中に開口している。

給油管１３１は、熱間圧延鋼板、または冷間圧延鋼板等のプレス成形により形成されており、固定部側の開口端部１３３には面取り加工が施されている。また給油管１３１は、シャフト１２１の下端部に形成された軸方向の固定部１３５に固定される。

固定部１３５は段付き孔であり、固定部１３５の開口端部１３３側に、内径寸法が給油管１３１の外径寸法より僅かに大きい案内部１３７を形成している。

案内部１３７より圧縮要素１０７側には、圧入固定部１３９を形成し、圧入固定部１３９の内径寸法は給油管１３１の外径寸法より僅かに小さく、給油管１３１は圧入固定部１３９に圧入固定される。

案内部１３７は、固定部１３５と同芯加工によって形成されており、案内部１３７の内径寸法は圧入固定部１３９の内径寸法より僅かに大きく、その内径寸法の差は０．５ｍｍ以下である。

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。

固定子１２７にインバータ駆動回路（図示せず）より通電がされると、回転子１２８はシャフト１２１とともに回転する。これに伴い偏芯軸部１１９の偏芯運動はコンロッド１２３を介してピストン１１３を圧縮室１０９内で往復運動する。それにより、冷媒ガス１０５は冷却システム（図示せず）から圧縮室１０９内へ吸入されて圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出される。

また、電動要素１２５によってシャフト１２１が回転駆動され、密閉容器１０１内に封入された潤滑油１０３はシャフト１２１が回転することで、遠心ポンプ作用により給油管１３１の吸い込み孔１４０から吸い上げられ、主軸部１１７と軸受部１１５等の各摺動部へ供給される。

次に、給油管１３１の組み付け工程を説明する。

給油管１３１をシャフト１２１へ組み付ける際、シャフト１２１の下端部に形成された固定部１３５へ、給油管１３１を挿入する。

その際、シャフト１２１の固定部１３５の開口端部１３３側に給油管１３１の外径よりも僅かに大きい案内部１３７を形成したことで、固定部１３５に挿入し圧入する前に、案内部１３７によって給油管１３１とシャフト１２１の固定部１３５の軸芯を容易に一致させることができる。

そのため、組み付け工程中、給油管１３１が案内部１３７によって支えられるため倒れにくく、軸芯を一致させたまま安定して挿入できるので、給油管１３１の開口端部１３３でシャフト１２１の固定部１３５の内壁をこじることがない。

また案内部１３７と固定部１３５とを同芯加工で形成することで、案内部１３７によって出された給油管１３１の軸芯が、精度良く固定部１３５の軸芯と一致するので、さらに安定して給油管１３１の挿入時のこじりを無くすことができるため、生産性を向上させることができる。

また、給油管１３１の開口端部１３３に、面取り加工を施すことで、開口端部１３３が、シャフト１２１の案内部１３７と固定部１３５との段差部に接触することがなくなるため、開口端部１３３のエッジ当たりによる微細金属粉の発生をさらに防止できる。

また、シャフト１２１に圧入固定部１３９を設け、給油管１３１のシャフト１２１への固定を圧入により行うことで、給油管１３１の組み付け作業を容易に行うことができ、生産性を向上させることができる。

また、案内部１３７の内径寸法は圧入固定部１３９の内径寸法より僅かに大きく、その内径寸法の差は０．５ｍｍ以下とすることで、案内部１３７に挿入された給油管１３１の軸芯と、圧入固定部１３７の軸芯とを効果的に一致させることができるため、圧入等で給油管１３１とシャフト１２１の金属部品同士が強くこじれることを防止し、こじれ時に発生する微細金属粉の発生を効果的に防止することができる。

尚、本実施の形態において、給油管１３１の開口端部１３３に面取り加工を施したが、バフ掛け等の加工処理を施した場合も、案内部１３７と固定部１３５の段差部へのエッジ当たりを抑制でき、一定の効果を得られることは言うまでもない。

以上のように、本実施の形態によれば、微細金属粉が潤滑油１０３とともに摺動部に導かれて噛み込むことを防止することができ、圧縮要素１０７がロックすることを防止できるので、高い信頼性を備えた密閉型圧縮機を実現できる。

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、案内部によって給油管とシャフトの固定部の軸芯を圧入前に一致させ、給油管を安定させ倒れにくくした状態で圧入固定するため、シャフトの固定部の内壁をこじることなく給油管を圧入固定することができ、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができるので、冷蔵庫、自販機、冷凍ショーケース、除湿機、空調機器などの用途にも適用できる。

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 同実施の形態における給油管組み付け工程の要部拡大断面図 従来の密閉型圧縮機の縦断面図 従来の密閉型圧縮機の給油管組み付け工程の要部拡大断面図

符号の説明

１０１ 密閉容器
１０３ 潤滑油
１０７ 圧縮要素
１０９ 圧縮室
１１１ シリンダブロック
１１５ 軸受部
１２１ シャフト
１２５ 電動要素
１２９ 給油機構
１３１ 給油管
１３３ 開口端部
１３５ 固定部
１３７ 案内部
１３９ 圧入固定部

Claims (5)

1. 密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、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、下端が前記潤滑油中に浸漬され前記潤滑油を上方に搬送する給油機構を備えたシャフトと、前記シャフトを軸支する軸受部と、圧縮室を形成するシリンダブロックとを有し、前記給油機構は、前記潤滑油中に開口し遠心ポンプ作用を有する給油管を備え、前記給油管は前記シャフトの下端部に形成された軸方向の固定部に固定されるとともに、前記固定部は段付き孔とし、前記段付き孔は、前記固定部の開口端部側に、内径寸法が前記給油管の外径寸法より僅かに大きい案内部を形成した密閉型圧縮機。
2. 案内部は、固定部と同芯加工によって形成されている請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 給油管の固定部側の開口端部は、面取り加工が施されている請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
4. 段付き孔は、案内部より圧縮要素側に圧入固定部を有し、前記圧入固定部の内径寸法は給油管の外径寸法より僅かに小さく、前記給油管を前記圧入固定部に圧入固定した請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
5. 案内部と圧入固定部の内径寸法の差は０．５ｍｍ以下とした請求項１から４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。

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