专利名称：密闭型压缩机及其制造方法及冷藏、冷冻装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及密闭型压缩机及其制造方法及冷藏、冷冻装置，特别是适 用于设置在连杆上的球体部与设置在活塞上的球座相连接的密闭型压缩 机的装置。而且，本发明的冷藏、冷冻装置包括冷藏箱、冷冻箱、冷冻冷 藏箱及陈列柜等。
背景技术：
在曰本专利文献特开2003-184751号公报(专利文献1)中示出的密 闭型压缩机就是这种以往的例子。参考图26到图28说明该密闭型压縮机。 图26是以往的密闭型压縮机的纵截面图，图27是表示在图26中使用的 连杆与活塞的结合关系图，图28是表示在图27中结合的连杆与活塞的关 系的示意图。
一般在冷冻循环中使用的密闭型压缩机在密闭容器21内收容有电动 机22与压縮机构部23。而且，该压縮机构部23具有在被支架24轴支撑 的轴25的上端偏心旋转的曲柄轴26。而且，在气缸27内，往复滑动的活 塞28通过连杆29与曲柄轴26相连。通过从曲柄轴26的上部开口如箭头 P那样飞散开的润滑油，来润滑该活塞28与气缸27的滑动部及连杆29 与活塞28的滑动部。
特别地，在专利文献l中，为了容易地将润滑油导入球座34与球体 部31之间，在球体部31上形成了平面部31a，使得可以接受如箭头方向 P飞散开的润滑油。S卩，连杆29由环状部32、杆部33及球体部31构成， 将在杆部33接受的润滑油导向球体部31的平面部31a，从该平面部31a
导向球座34部。而且，球座34与球体部31是将曲柄轴26的旋转运动变 换成往复运动的球窝接头连接机构。
专利文献l:特开2003-184751号公报
在专利文献l中，因为向球座34与球体部31的滑动部的润滑油的供 油依赖于从轴25的前端飞散而得到的润滑油，例如，在转速下降等的时 候，有可能润滑油不能顺利地进入到球窝接头部，所以在这种情况下，就 会在该滑动部上产生油膜切断，导致烧结球体部31等的问题。
并且，通过精密加工装置来加工活塞28的球座34，利用图29说明其 加工方法。
如图29所示，在球座34上形成了小径的开口部34a。通过自由联轴 器37，加工夹具38的轴38a连接在精密加工装置的主轴36上，在该轴 38a的前端设置有球状刃具38b。该球状刃具38b基于主轴36的旋转而高 速旋转，将作为被加工物的活塞28的球座34加工到预定尺寸。
该球状刃具38b的外径比球座34的内径小，具有某一程度的大小的 外径。换言之，球状刃具38b的直径Dl (最粗部)的圆周速度与球状刃 具38b的中心部附近(A部)的圆周速度不同，在用最粗部(B部)加工 之处与用中心部附近(A部)加工之处，(B部)的精加工精度高，用(A 部)加工之处精度低。
这是因为在用球状刃具38b加工球座23时，如果以球座34的中心 34b为基准，则通过球状刃具38b的(A部)加工的部分成为正公差的尺 寸，用(B部)加工的部分由于圆周速度不同而进行过加工，成为了负公 差。
而且，在加工具有开口部34a的下挖部的球座34时，利用自由联轴 器37使轴38a弯曲到如虚线处，或使之移动到作为被加工物的活塞侧来 加工所述下挖部。
艮P，活塞28的球座34的加工方法是将球状刃具38b安装到精加工 装置的转动轴36上，通过使该球状刃具38b旋转来加工球座34。因此， 通过在转动轴36与球状刃具38b之间夹有自由联轴器，使球状刃具38b 倾斜到如图29的虚线处而对球座34进行精加工、或如图所示使其沿着所 要加工成的形状在活塞侧移动，来加工球座。
例如图29所示，因为从正面观察该球状刃具38b形成为椭圆形的球 状，所以在球状刃具38b的中央与球状刃具38b的外周，加工时的圆周速 度只在直径不同的部分不同。因此，在所述的任一个的加工方法中，用圆 周速度快的地方加工的部分的精加工精度很高，用圆周速度不同的地方加 工的部分的精加工精度低。换言之，远离球座中心的位置的精加工精度高， 但与其他部分相比接近中心的地方的精加工精度不高。对该面精加工，如 果在加工精度低的地方接受了连杆侧的球体部31，则担心会由于摩擦会给 球体部31或球座34造成损伤，并成为产生异常声音等的原因。
另外，在密闭型压縮机的实际的运转中，还有如下这样的课题。
连杆29由球体部31、与作为轴25的偏心部的曲柄轴26相连的环状 部32、及两端固定连接31、 32的杆部(连接杆)33构成。在活塞28上 设置了嵌合连杆29的球体部31的球座34，被固定连接在球体部31上的 杆部33被连接成使其可以相对球座34自由摆动。在球座34的内侧，具 有为了方便加工而设置的凹部35。
而且，伴随着活塞28的往复运动，为了使连杆29进行摇动运动，如 图30所示，连接活塞28与连杆29的球窝接头部具有设置了细小的间隙e 的结构。即，如果球座34的内径与球体部31的外径的尺寸完全相同，则 因为不能使球座34与球体部31滑动，所以在下面的式(1)中表示球座 34的内表面的直径D与球体部31的外表面的直径d与间隙e之间的关系。
D=d+2e …(1)
从在偏心部26的上面开口的油供给孔飞散出润滑油，将润滑油提供 到球体部31与球座34之间的入口侧，在间隙e上形成了润滑膜。
在以往的密闭型压縮机中，在压縮运转的吸气工序时，球体部31被 移动到间隙e的入口侧(参考图31)，在压縮运转的压縮工序时，球体部 31被移动到间隙e的里侧(参考图32)。在该压縮工序时，由于将气缸27 内压縮成高压，球体部31被强力按压到球座34的里侧，由此，形成在球 座34的里侧的凹部35的角部与球体部31的外球面部相接触，在该接触 部分施加有极大的接触应力。由此判断出有这样得问题在该接触滑动部 上球座34及球体部31产生异常磨耗，压縮机的可靠性明显降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠性优良的密闭型压縮机及其制造方 法及冷藏、冷冻装置，其可以降低活塞的球座与连杆的球体部的接触应力。
而且，如果不事先考虑球座的凹部35与供油机构的关联性，在专利 文献1中与对球座一球体部间的摇动部的润滑油的供给的关系就不明确。
本发明的另一个目的在于提供具有对成本有利的结构、效率高且可靠 性良好的密闭型压縮机。而且，从以下记述中可以明确本发明的其他的目 的与优点。
为了达成上述的目的，本发明的密闭型压縮机包括曲柄轴，传递来 自马达的旋转力；活塞，在曲柄轴侧配备具有球面部的球座；连杆，其具 有一端与所述球座连接的球体部、另一端与所述曲柄轴嵌合的环状部、连 接该环状部和所述球体部的杆部；及储存在密闭容器内的润滑油，通过所 述曲柄轴提供所述润滑油，其中，因为在所述曲柄轴上设置第一供油孔， 在所述连杆上设置将从所述第一供油孔出来的润滑油提供给所述球座的 第二供油孔，在所述球座与所述球体部之间设置暂时储存从所述第二供油 孔出来的润滑油的储油箱。
该发明的更优选的具体的结构例如下所述 (O通过在所述球座上设置的凹部来形成所述储油箱。
(2) 在所述(1)中，将所述储油箱的开口设置得比所述第二供油孔 的孔径大。
(3) 将在所述球座与所述球体部之间设置的储油箱作为第一储油箱， 利用所述曲柄轴或所述环状部的任意一个形成所述第二储油箱，使得包括 所述第一供油孔。
(4) 在所述(3)中，在所述曲柄轴的壁厚内形成所述第二储油箱。
(5) 在所述球座内滑动的所述球体部的外表面上设置与所述储油箱 连通的供油槽。
(6) 在所述(5)中，按照如下方式构成，即，伴随着所述活塞及所 述连杆的运动，所述供油槽间歇地连通所述储油箱与所述球座外部。
(7) 在所述(5)或(6)中，形成的位置关系是在所述活塞的气体 吸入工序中使所述供油槽与所述储油箱连通，在气体压縮工序中解除该连 通。
(8)连杆的球体部在由球体刃具的中心部加工的活塞侧球座的球面 部上滑动时，以不接触的方式在球座上形成凹状储油箱。
而且，为了达成上述的目的，本发明的第二方式的密闭型压縮机包括 曲柄轴，传递电动机的旋转力；活塞，被配置成在气缸内往复运动，并在 曲柄轴侧配备具有内球面部的球座；连杆，其一端具有球体部，并且另一 端具有嵌合在所述曲柄轴上的环状部，所述球体部具有比所述球座的内球 面部的直径还小的直径的外球面部并与所述球座连接，其中，在所述球座 的里侧部分形成了比所述内球面部扩大的扩大面部。
该发明的第二方式的更优选的具体的结构例如下所述
(1) 在所述球座的里侧中心部具有用于使内球面部加工工具退出的 凹部，所述扩大面部遍及形成在所述凹部的外侧的全周上。
(2) 在所述扩大面部上具有从所述内球面部的圆弧面沿切线方向扩 大的锥面。
另外，本发明的第三方式的密闭型压縮机包括曲柄轴，传递电动机 的旋转力；活塞，被配置成在气缸内往复运动，并在曲柄轴侧配备具有内 球面部的球座；连杆，其一端具有球体部，并且另一端具有嵌合在所述曲 柄轴上的环状部，所述球体部具有比所述球座的内球面部的直径还小的直 径的外球面部并与所述球座连接，其中，在所述球体部的前端侧部分形成 了比所述外球面部缩小的縮小面部。
该发明的第三方式的更优选的具体的结构例如下所述
(1) 在所述球座的里侧中心部具有用于使内球面部加工工具退出的 凹部，所述縮小面部形成在与所述凹部及其外侧的部分相对的位置上。
(2) 通过比所述外球面部曲率小的曲率的球面来形成所述縮小面部。
另外，本发明的第四方式是使用了所述方式及其优选结构例任意一个 密闭型压縮机的冷藏、冷冻装置。
另外，本发明的第五方式提供一种密闭型压缩机的制造方法，所述密
闭型压缩机包括曲柄轴，传递电动机的旋转力；活塞，在曲柄轴侧配有 具有内球面部的球座；连杆，具有比所述球座的内球面部的直径小的直径 的外球面部，其中，在所述活塞中加工了所述内球面部与该内球面部的里
侧的凹部之后，在使所述活塞及加工工具共同旋转的状态下，将所述加工 工具按压到所述内球面部的里侧，在所述球座的里侧部分形成比所述内球 面部扩大的扩大面部。
根据本发明，因为通过供油孔将润滑油直接提供给储油箱，可以用储 油箱内的润滑油润滑连杆侧的球体部与活塞侧的球座间的滑动部，可以防 止由于油膜切断而烧结滑动部，所以可以得到可靠性良好的密闭型压縮 机。另外，因为没有必要用特别的部件来对该滑动部提供润滑油，所以能 够以对成本有利的结构，得到高效率的密闭型压縮机。
另外，根据本发明的优选结构例(1)，因为通过在球座上设置的凹部 来构成储油箱，所以可以简单地形成储油箱。
另外，根据本发明的优选结构例(2)，因为将储油箱的开口设置得比 第二供油孔的孔径大，所以连杆侧的球体部在活塞侧的球座内滑动时，与
储油箱内的润滑油的接触面扩大，进一步提高了向滑动部的润滑油的供
々A
S口 o
另外，根据本发明的优选结构例(3)，因为将在球座与球体部之间设 置的储油箱作为第一储油箱，利用曲柄轴或环状部的任一个形成第二储油 箱，并使其包括第一供油孔，所以在进行向曲柄轴旋转一周而连通一次的 第二供油孔提供润滑油时，可以从第二储油箱通过第二供油孔向第一储油 箱提供充足的润滑油。
另外，根据本发明的优选结构例(4)，因为在曲柄轴的壁厚内形成第 二储油箱，所以对设置在曲柄轴上的第一供油孔进行加工时，因为也可以 同时加工第二储油箱，所以生产率高，且因为没有使用特别的部件，所以 对生产成本也有利。
另外，根据本发明的优选结构例(5)，在球座内滑动的球体部的外表 面上设置与储油箱连通的供油槽，因为通过供油槽向球座与球体部的滑动 部提供润滑油，所以可以进一步可靠地防止油膜切断。
另外，根据本发明的优选结构例(6)，以伴随着活塞及连杆的运动、 供油槽间歇地连通储油箱与球座外部的方式构成，所以可以将储存在储油 箱中的润滑油一点一点地排出到外部，替换进新鲜的润滑油，从这点也可 以提高滑动性能。
另外，根据本发明的优选结构例(7)，供油槽与储油箱的位置关系是 在活塞的气体吸入工序相连通、在气体压縮工序解除该连通，因为在施加 负载的压縮工序时，可以向球座与球体部的滑动部提供润滑油，所以可以 形成容易替换进球窝接头部的润滑油却难以拔出的结构，可以大幅度地提 高可靠性。
另外，根据本发明的优选结构例(8)，连杆的球体部在由球体刃具的 中心部加工的活塞侧球座的球面部上滑动时，因为以不接触的方式在球座 上形成凹状储油箱，所以通过球座与球体部的滑动，不会对球座或球体部 造成损伤。
而且，根据在本发明的第二至第四方式中示出的结构，可以降低活塞 的球座与连杆的球体部的接触应力，可以提供可靠性良好的密闭型压缩机 及其制造方法及冷藏、冷冻装置。
图1是表示本发明的第一实施方式的密闭型压縮机的一个实施例的纵 截面图。
图2是表示图1的活塞的形状的纵截面图。
图3是表示从图2的箭头方向观察活塞的侧视图。
图4是表示组合了图1的连杆与曲柄轴的一个例子的侧截面图。
图5是表示图1的活塞与连杆的组装方法的最初工序的示意图。
图6是图5的A-A截面图。
图7是表示图5的下一道工序的示意图。
图8是图7的B-B截面图。
图9是表示对图1的球窝接头部供油的供油方法的纵截面图。
图IO是表示在开始对图1的球窝接头部供油之前的示意图。
图11是表示对图1的球窝接头部供油的供油机构的变化的示意图。
图12是表示完成对图1的球窝接头部的供油的瞬间的示意图。
图13是表示在图1的连杆的球体部外表面上设置供油槽的示意图。
图14是图13的C-C截面放大图。
图15是表示包括设置在图1的曲柄轴上的第一供油孔而设置的第二
储油箱(oilpocket)部的示意图。
图16是图15的D-D放大截面图。
图17是本发明的第二实施方式的第一实施例的往复式密闭型压縮机 的纵截面图。
图18是表示图17的压縮机构部的一部分的截面平面图。 图19是在图17的压缩机构部使用的活塞的截面图。 图20是在图17的压縮机构部使用的连杆的平面图。 图21是图17的球窝接头部的截面图。 图22是图21的A部放大图。
图23是表示图21的球窝接头部的加工方法的截面图。 图24是本发明的第二实施方式的第二实施例的往复式密闭型压缩机 的球窝接头部的纵截面图。
图25是在图24中使用的连杆的球体部的截面图。 图26是以往的密闭型压缩机的纵截面图。
图27是表示在图26中使用的连杆与活塞的结合关系的示意图。
图28是表示在图27中结合的连杆与活塞的关系的示意图。
图29是表示形成在活塞侧的球座的加工方法的示意图。
图30是球窝接头部的放大图。
图31是球窝接头部的吸入工序时的截面模式图。
图32是球窝接头部的压縮工序时的截面模式图。
图中
l一密闭容器，2—电动机，3—压縮机构部，4—支架，5 —轴，6—曲 柄轴，6a—孔，7—气缸，8 —活塞，8a—球座，8b—开口部，8c—孔，8d 一插入槽，8e—底部，9一连杆，IO —杆部，ll一球体部，11a—平面横切 部，12 —环状部，12a—端面，13 —球窝接头部，14一空间，16 —第二储 油箱部，17 —第三油槽，18 —第二供油孔，19一第一供油孔，20—储油箱。
具体实施例方式
(第一实施方式) 用图示的一个实施例详细说明本发明。
首先，对图1到图4进行说明。图1是表示本发明的密闭型压缩机的 一个实施例的纵截面图，图2是表示图1的活塞的形状的纵截面图，图3 是表示从图2的箭头方向观察活塞的侧视图，图4是表示组合了图1的连 杆与轴曲柄轴的一个例子的侧截面图。
如图1所示，密闭型压缩机在密闭容器1的内部设置有电动机2及压 缩机构部3。支架4在密闭容器1内支撑电动机2、压縮机构部3。轴5 由固定电动机2转子的支架4支撑。在轴5的上端设置有曲柄轴6。对于 气缸7，为了驱动活塞8，在曲柄轴6与活塞8之间设置了连杆9。
而且，该活塞8与连杆9之间一般是以球窝接头方式的形式进行连接。 即，在活塞8侧的球座8a上可以自由滑动地嵌合连杆9的球体部11。并 且，该连杆9包括杆部10、固定连接在杆部10的一端的球体部11、固定 连接在杆部10的另一端的与曲柄轴6滑动的环状部12。
如所述那样，用于冷冻循环的密闭型压縮机在密闭容器l内收容电动 机2及压縮机构部3。
该压缩机构部3形成在由支架4支撑的轴5的上端。压缩机构部3由 以下零件构成偏心旋转的曲柄轴6、在气缸7内往复运动的活塞8、与 曲柄轴6相连的环状部12及用杆部10将与活塞8相连的球体部11 一体 固定的连杆9。
而且，如图1所示，通过将球体部ll与活塞8的球座8a组合起来的 球窝接头方式来连接连杆9与活塞8。
如图2及图3所示，在活塞8上设置了收容连杆9的球体部11的球 座8a。另外，在活塞8上设置了孔8c，所述孔8c从与球座8a内径相比以 任意尺寸小径的开口部8b (图3)扩大到活塞端面侧并呈伞状。而且，成 为插入球体部11的插入口的插入槽8d被设置成其底部8e延长到球座8a 的球径中心的延长线上的位置，并相对于活塞8的中心线Y-Y对称。
如图4所示，连杆9通过焊接将球体部11接合在杆部10的一端，将 环状部12接合到杆部10的另一端。球体部11具有从图4的虚线所示的 球形除去了上下方向的某一范围的平面横切部lla。该平面横切部lla形 成与环状部12的端面12a平行，即上下面形成平行。该平面橫切部lla 虽然不用必须平行，但从活塞8的开口部8b的形成、或连杆9的强度方面考虑，优选的是形成为平行。
第二供油孔18被设置在连杆9的轴芯上，第一供油孔19被设置在曲 柄轴6上。该第一供油孔19与第二供油孔18在曲柄轴6旋转时，两孔一 致的地方相连通，在曲柄轴6内上升来的润滑油被提供到连杆9侧。而且， 通过第一供油孔19提供给连杆9的润滑油，通过第二供油孔18，被提供 到储油箱20内。由此，因为润滑油几乎被强制地按顺序提供给储油箱20， 所以新的润滑油经过储油箱20被送出到球体部11与球座8a之间。
当然，因为球体部11与球座8a之间的间隙只有非常小的2 5微米， 所以虽然被送出的润滑油的量很少，但也可以满足在两者滑动时的必要的 量。即，所述间隙不会切断油膜而一直被油膜保护。
另外，对该储油箱20的润滑油的提供，即使在转速可变的最近的密 闭型压縮机的低速旋转时也可以满足。
而且，通过从曲柄轴6的上部开口吹出的润滑油，也可以同以往的一 样来润滑压縮机构3、及球体部11与球座8a之间。由此可以可靠地润滑 冷却压縮机构部3及球窝接头部13部。
然后对图5到图8进行说明。图5是表示图1的活塞与连杆的组装方 法的最初的工序的截面图，图6是图5的A-A截面图，图7是表示图5 的下一道工序的截面图，图8是图7的B-B截面图。这些图表示了活塞8 与连杆9的球窝接头部13的组装方法。而且，图5及图7是表示实际 在密闭型压缩机的内部使用环状部12的方向，倾斜成大致直角的状态(使 环状部12在纵向倾斜的状态)下，将连杆9插入活塞8时的球窝接头部 13的截面图。
首先，如图6所示，将活塞8的插入槽8d与连杆9的平面横切部lla 对位，如图5所示，将球体部11插入到插入槽8d内之后，使球体部11 与球座8a紧密连接。g卩，将球体部ll放入球座8a的下挖部内(伞状孔 8c)。
而且，如图7及图8所示，通过使活塞8与连杆9旋转大致成直角， 由于球体部11与比其直径小的开口部8b的连接(利用下挖部)而不会拔 出，完成了球窝接头部13。在活塞8的插入槽8d与球体U的平面横切部 lla之间形成了空间14，露出了球座8a的一部分。
然后对于图9到图15进行说明。图9是表示对图1的球窝接头部供 油的供油方法的纵截面图，图IO是表示在开始对图1的球窝接头部的供 油之前的示意图，图11是表示对图1的球窝接头部供油的供油机构的变 化的示意图，图12是表示完成对图1的球窝接头部的供油的瞬间的示意 图，图13是表示在图1的连杆的球体部外表面上设置供油槽的示意图， 图14是图13的C-C截面放大图，图15是表示包括设置在图1的曲柄轴 上的第一供油孔而设置的第二储油箱部的示意图，图16是图15的D-D放 大截面图。
在图9所示的密闭型压縮机的装入状态下，从曲柄轴6的前端飞散的 润滑油如箭头P所示被提供给球座8a的润滑，可以确保球窝接头部13的 滑动可靠性。即，通过轴5并通过设置在曲柄轴6内部的孔6a，从油池引 上来的润滑油从曲柄轴6的前端飞散。飞散的润滑油的一部分沿着连杆9 的杆部10流向活塞8的内侧。流到活塞8的内侧的润滑油沿着活塞8的 孔8c，流入由插入槽8d与球体11的平面横切部lla形成的空间14。而且， 在本实施例中，飞散的润滑油到达通过空间14的球座8a与平面横切部lla 形成的空间，来向球座8a提供润滑油。
在本实施例中，对球窝接头部13的供油除了上述的从曲柄轴6的上 端飞散出的以外，还有强制地直接对球窝接头部13提供润滑油的如下的 三种方法。
首先，第一种方法是通过轴5内的螺旋槽等将提升到曲柄轴6的润滑 油提供给球窝接头部13。
该方法如图9所示，在曲柄轴6上设置第一供油孔19，并在连杆9 上设置第二供油孔18，在曲柄轴6旋转一周的过程中，在连杆9侧的第二 供油孔18与第一供油孔19一致时，从曲柄轴6侧提供给连杆9侧，该被 提供的润滑油通过与连杆9前端的球体部11相连的第二供油孔18，向球 座8a与球体部11滑动的球窝接头部13供油。
通过采用该第一方法，可以充分地进行对球窝接头部13的润滑油的 供油，但在球窝接头部13整体上形成油膜这点上也有不足之处。这是因 为形成球窝接头部13球体部11与球座8a之间的间隙只有非常小的2 5微米，所以在此输送通过第二供油孔18而出来的润滑油，对于使在整体
上都形成油膜来说，第二供油孔18的直径为3mm左右太小了。因为原来 在冷藏箱等使用的密闭型压缩机的连杆9的直径为6mm前后，所以由于 强度上的理由第二供油孔18当然只有3mm左右。以该3mm左右就难以 在包括10mm以上的球体部11的球窝接头部13整体上覆盖润滑油。
因此，在本实施例中，作为第二方法，在球座8a与球体部ll之间设 置暂时储存从第二供油孔18出来的润滑油的储油箱。具体地，在与第二 供油孔18的开口相对应的球座8a上，形成开口尺寸为相当于第二供油孔 18的直径3mm的两倍以上的6mm的凹部的储油箱20。通过形成该储油 箱20，大体达成对球窝接头部13的润滑油的供油，在所述间隙部整体上 形成油膜。
此外，如前所述，通过设置该储油箱20使得球座8a的形成变得容易。
通过进一步地加强该第二方法，还有可以谋求效率的进一步提高的方 法。其是第三方法。即，在球体部ll的外表面形成供油槽17的方法。如 图13、图14所示，该供油槽17在球体部11的外表面形成宽度为1.5mm 左右、深度为lmm的槽。
如图9 图14所示，该供油槽17与储油箱20的关系为均匀地对球窝 接头部13供油。目卩，将活塞8与气缸7的关系分为吸入工序与压縮工序 时，通过在吸入工序供油槽17进入储油箱20的开口内而进入压縮工序， 则在偏离储油箱20的位置上设置该供油槽17，从而在对压縮工序施加负 载时，将储油箱20内的润滑油提供给球窝接头部13，使得不会切断油膜。
在图10 图12中对其进行说明。图10是表示在开始对球窝接头部 13的供油之前的示意图，图11是表示进行对球窝接头部13供油的状态的 示意图，图12是表示完成对球窝接头部13的供油的瞬间的示意图。当然， 活塞8通过连杆9连接在曲柄轴6上，从而连杆9及曲柄轴6可以如图10 图12那样变化。在图中，省略了压缩工序的0 197度及343度 360度， 以通过储油箱20怎样对供油槽17供油为中心来进行说明。
首先，在图10的吸入开始前，供油槽17与储油箱20偏离，而且， 此时设置在曲柄轴6上的第一供油孔19与设置在连杆9上的第二供油孔 18如图所示处于不一致的状态。因此，储油箱20在该阶段处于没有新润 滑油供给的状态。
如图11所示，如果曲柄轴6的转角达到198度，则供油槽17进入储 油箱20内。在该阶段，由于第一供油孔19与第二供油孔18还没有连通， 在储油箱20内不存在足够的润滑油，如果曲柄轴6的转角达到235度 315度，则从曲柄轴6—侧向储油箱20提供润滑油。如果该被提供的润滑 油在储油箱20内充满，则润滑油进入供油槽17中，具有如下动作。
艮卩，如图12所示，如果进入了解除第一供油孔19及第二供油孔18 与供油槽17与储油箱20的连通的压縮工序，则只将供油槽17中的润滑 油提供给球窝接头部13。而且，反复进行压縮工序结束再次进入吸入工序 的动作。
在设置在曲柄轴6上的第一供油孔19的周围，如图10所示，通过预 先设置第二储油箱16来增加与第二供油孔18的连通时间，可以进一步确 保供油量。
因为本实施例具有如以上说明的结构，所以具有如下的效果。 艮口，密闭型压縮机，其包括曲柄轴，传递来自马达的旋转力；活塞， 在曲柄轴侧配备具有球面部的球座；连杆，其具有一端与所述球座连接的 球体部、另一端与所述曲柄轴嵌合的环状部、连接该环状部和所述球体部 的杆部；及储存在密闭容器内的润滑油，所述密闭型压缩机通过所述曲柄 轴提供所述润滑油，其中，因为在所述曲柄轴上设置第一供油孔，在所述 连杆上设置将从所述第一供油孔出来的润滑油提供给所述球座的第二供 油孔，在所述球座与所述球体部之间设置暂时储存从所述第二供油孔出来 的润滑油的储油箱，所以可以通过供油孔将润滑油直接提供给储油箱，用 储油箱内的润滑油润滑连杆侧的球体部与活塞侧的球座间的滑动部，可以 防止由于油膜被切断而烧结滑动部，所以可以得到可靠性良好的密闭型压 縮机。另外，因为不需要特别的部件对该滑动部提供润滑油，所以能够以 对生产成本有利的结构而得到高效率的密闭型压縮机。
另外，因为通过设置在球座上的凹部构成了储油箱，所以可以简单地 形成储油箱。
另外，因为储油箱的开口比第二供油孔的孔径大，所以连杆侧的球体 部在活塞侧的球座内滑动时，通过与储油箱内的润滑油接触面的扩大，进 一步提高了向滑动部的润滑油的供给。
另外，因为将在球座与球体部之间设置的储油箱作为第一储油箱，利 用曲柄轴或环状部的任一个形成第二储油箱，并使得其包括第一供油孔， 所以在进行曲柄轴旋转一周而一次连通的第二供油孔提供润滑油时，可以 从第二储油箱通过第二供油孔向第一储油箱提供充足的润滑油。
另外，因为在曲柄轴的壁厚内形成第二储油箱，所以对设置在曲柄轴 上的第一供油孔进行加工时，因为也可以同时加工第二储油箱，所以生产 率高，且因为没有使用特别的部件，所以对生产成本也有利。
另外，因为在球座内滑动的球体部的外表面上设置与储油箱连通的供 油槽，通过供油槽向球座与球体部的滑动部提供润滑油，所以可以进一步 可靠地防止切断油膜。
另外，按照如下方式构成，即，伴随着活塞及连杆的运动，供油槽间 歇地连通储油箱与球座外部，所以可以将储存在储油箱中的润滑油一点一 点地排出到外部，替换进新鲜的润滑油，从这点看也可以提高滑动性能。
另外，供油槽与储油箱的位置关系是在活塞的气体吸入工序相连通、 在气体压縮工序解除该连通，因为在施加负载的压縮工序时，可以向球座 与球体部的滑动部提供润滑油，所以可以形成容易替换球窝接头部的润滑 油却难以拔出的结构，可以大幅度地提高可靠性。
另外，连杆的球体部在通过球体刃具的中心部加工的活塞侧球座的球 面部上滑动时，因为在以不接触的方式而在球座上形成凹状储油箱，所以 通过球座与球体部的滑动，不会对球座或球体部造成损伤。
而且，因为在球座8a里侧的中央部分设置了凹状的储油箱20，所以 可以降低连杆9的球窝接头部13与在球座8a内的加工精度低的部分相滑 动所产生的摩耗。另外，在球窝接头部(球体部)13的前端设置了第二供 油孔18，在由于滑动而最容易产生摩耗的球体部的前端预先形成了比圆球 形状凹陷的形状，所以可以避免球座8a内的加工精度低的部分与球体部 的滑动，可以降低由于摩擦而使球窝接头部13的劣化。
(第二实施方式)
以下，利用附图对本发明的第二实施方式的多个实施例进行说明。在 上述第一实施方式及以下的各实施例的图中相同的符号表示相同部件或
相当部件，除去特别说明了的部分，与第一实施方式相同。 (第一实施例)
首先，利用图17到图22说明本发明的第二实施方式的第一实施例。 关于本实施例的往复式的密闭型压縮机的整体结构，参考图17及图 18进行说明。图17是本发明的第一实施例的往复式的密闭型压缩机的纵 截面图，图18是表示图17的压缩机构部的一部分的截面平面图。本实施 例的往复式的密闭型压缩机被用在冷冻冷藏箱中，如上述那样可以适用于 冷藏、冷冻装置。
在密闭容器l的内部，设置了配有转子2a及定子2b的电动机2、与 压缩机构部3。支架4在密闭容器I内支撑电动机2、压缩机构部3。曲柄 轴5由固定电动机2转子2a的支架4支撑。在曲柄轴5的上端设置有偏 心部的曲柄轴6。对于气缸7为了往复驱动活塞8，设置了连接曲柄轴6 与活塞8之间的球窝接头部13，其由活塞8的球座8a与连杆9的球体部 11构成。球座8a由在曲柄轴侧开口的球面部形成。连杆9包括作为连接 杆的杆部10、固定连接在杆部10的一端的球体部11、固定连接在杆部10 的另一端的环状部12。环状部12可以滑动地被嵌合到曲柄轴6上，另外， 在连杆9上形成供油孔18。该供油孔18形成为贯穿球体部11、杆部10 及环状部12，与形成于曲柄轴6上的油供给孔6a相连通。
如所述那样，用于冷冻循环的密闭型压縮机在密闭容器1内收容有电 动机2与压縮机构部3。该压縮机构部3被配置在由支架4轴支撑的曲柄 轴5的上端侧，且由以下零件构成，即，偏心旋转的曲柄轴6、在气缸7 内往复滑动的活塞8、与曲柄轴6相连的环状部12及用杆部10将与活塞 8相连的球体部11 一体固定的连杆9。而且，通过将球体部11与活塞8 的球座8a组合起来的球窝接头部13，来连接连杆9与活塞8。
设置活塞8使得其可以在支架4上设置的气缸7中自由往复。通过球 体部11连杆9可以自由摇动地安装在活塞8的球座8a上。连杆9的环状 部12通过轴承可以自由旋转地安装在曲柄轴5上的曲柄轴6上。通过弹 簧2c安装在密闭容器1内的由定子2b与转子2a构成的电动机2的旋转 力被传递到曲柄轴5上，由该曲柄轴6通过连杆9使活塞8在气缸7内往 复运动。通过阀板3a在气缸7上安装了气缸盖3b，通过与活塞8的往复
运动同步、阀门(图中未示出)进行开闭，从而压縮从密闭容器1向外导 入的流体。
在活塞8与气缸7之间、或连杆9与曲柄轴6之间、或在曲柄轴5与 支架4的轴承部之间、或在球座8a与球体部11之间等的滑动部位，是通 过在压缩机运转时储存在密闭容器1内的润滑油(图中未示出)来润滑的。 釆用如下的方法，即，通过以遍及轴全长上而连通的方式形成在曲柄轴5 内部的油供给孔6a，从密闭容器l的下部汲取润滑油，提供给滑动部位。 为了汲取润滑油，可以采用强制追加余摆线泵的方法、或将曲柄轴5的旋 转力作为离心泵来作用而供油的方法等。在本实施例中使用离心泵。
然后，参考图19及图20对构成本实施例的球窝接头部13的活塞8 及连杆9的具体的结构进行说明。图19是在图18中使用的活塞8的中央 截面图，图20是在图18中使用的连杆9的平面图。
如图19所示，在活塞8的球座8a的里侧的中央部设置了在加工球座 8a时必要的凹部20'。该凹部20'构成了加工球座8a的工具的退出部。 在球座8a的入口侧设置了开口部8b。另外，在球座8a的入口侧设置了作 为插入球体部11的插入口的插入槽8d。插入槽8d被设置成其底部延长到 球座8a的最大外径的位置，相对于活塞8的中心线左右对称。如图20所 示，连杆9的球体部11从球形除去上下方向的某一范围，具有平面横切 部lla。该平面横切部lla形成为与环状部12的端面上下平行，即上下面 形成平行。
将活塞8的插入槽8d与球体部11的平面横切部lla对位，在通过插 入槽8d插入球体部11之后，使活塞8与连杆9旋转大致直角的量。由此， 由于球体部11与比其直径小的开口部8b的连接而不会拔出，从而完成了 球窝接头部13。
而且，对于第二实施方式所示的上述的各结构，可以与第一实施方式 的相当部分的结构相同。另外，第一实施方式的结构也并不限于作为上述 第一实施方式所示的结构，即使利用第二实施方式所示的上述的各结构 (尤其活塞8的形状等)也没有任何问题。
然后，参考图21到图23对可以减小本实施例的球窝接头部13的滑 动部位的接触应力的结构及制造方法进行说明。图21是在图18中使用的
球窝接头部13的截面平面图，图22是图21的A部放大图，图23是表示 图21的扩大面部8a2的制作方法的示意图。
如图21所示，球座8a被配置在里侧的凹部20'与入口侧的开口部 8b之间，由内球面部8al与扩大面部8a2构成。内球面部8al是形成球座 8a的主要的受压面的部分，如图22所示，由直径为D的球面构成。扩大 面部8a2在球座8a的里侧部分形成为比内球面部8al稍微扩大。该扩大面 部8a2具有从内球面部8al的圆弧面在切线方向上向凹部20'侧(中心部 侧)延伸的锥面。在本实施例中，该锥面形成了扩大面部8a2的整体。因 此，在凹部20'的外侧在全周上形成了扩大面。另一方面，球体部ll的 外球面部lib由直径d的球面构成。球体部11的外球面部lib在与球座 8a的内球面部8al之间同以往一样形成了间隙e，并在与球座8a的扩大面 部8a2之间形成了比该间隙e渐渐变大的间隙。
如图23所示，在里侧的凹部20'与入口侧的开口部8b之间加工内球 面部8al之后，相对于活塞8的轴心使加工工具40的旋转轴心倾斜，在 使活塞8及加工工具40以不同的速度共同旋转的状态下，将加工工具40 按压到内球面部8al的里侧，在球座8a的里侧部分形成比内球面部8al 扩大的扩大面部8a2。加工工具40的外形面形成与球座8a的最终形状相 同的形状。这样可以简单地制作活塞8的球座8a。而且，在图23中的虚 线表示内球面部8al的假想圆弧部。
在本实施例中，因为在球座8a的内球面部8al与球体部11的外球面 部llb之间具有间隙e，所以向该间隙e提供润滑油可以使球座8a与球体 部ll平滑滑动。另外，在压缩运转的压縮工序时，即使球体部ll移动到 间隙e的里侧，并被强行按压到球座8a的里侧，因为在球座8a的里侧部 分形成了比内球面部8al扩大的扩大面部8a2，所以可以防止与凹部20' 的角部接触，可以降低球座8a与球体部11的接触应力。由此，可以提高 滑动面的耐磨耗性，可以得到可靠性良好的往复式密闭型压縮机。而且， 因为在扩大面部8a2上设置了从内球面部8al的圆弧面、在切线方向上扩 大的锥面，所以即使球体部11摇动运动也可以更可靠地防止在扩大面部 8a2上的接触应力的集中，可以谋求进一步的可靠性的提高。 (第二实施例)
然后，利用图24及图25对本发明的第二实施方式的第二实施例进行 说明。图24是本发明的第二实施方式的第二实施例的往复式密闭型压缩 机的球窝接头部14的截面图，图25是图24的连杆9的球体部11的截面 图。该第二实施例在下述的方面与第一实施例不同，在其他的方面与第一 实施例基本相同。
在该第二实施例中，连杆9的球体部11在其前端部分形成了比外球 面部lib縮小的缩小面部llbl，并且由没有扩大面部的内球面部8al形成 了活塞8的球座8a。在该第二实施例中，在压缩运转的压縮工序时，即使 球体部11也移动到间隙e的里侧，并被强行按压到球座8a的里侧，也可 以防止与凹部20'的角部线接触，可以降低球座8a与球体部11的接触应 力。
另外，该第二实施例的縮小面部llbl以比外球面部llb大的曲率形 成其整体,并以比外球面部11 b小的曲率形成了与外球面部1 lb的连接部。 形成该连接部使得其成为与外球面部lib的圆弧面的切线。通过该结构， 即使球体部11摇动运动，也可以更可靠地防止在扩大面部8a2上的接触 应力的集中，可以谋求进一步的可靠性的提高。
权利要求
1. 一种密闭型压缩机，包括曲柄轴，传递电动机的旋转力；活塞，被配置成在气缸内往复运动，并在曲柄轴侧配备具有内球面部的球座；连杆，其一端具有球体部，并且另一端具有嵌合在所述曲柄轴上的环状部，所述球体部具有比所述球座的内球面部的直径还小的直径的外球面部并与所述球座连接，其特征在于，在所述球座的里侧部分形成了比所述内球面部扩大的扩大面部。
2. 根据权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于， 在所述球座的里侧中心部具有用于使内球面部加工工具退出的凹部，所述扩大面部遍及形成在所述凹部的外侧的全周上。
3. 根据权利要求1或2所述的密闭型压缩机，其特征在于， 在所述扩大面部上具有从所述内球面部的圆弧面沿切线方向扩大的锥面。
4. 一种密闭型压縮机，包括 曲柄轴，传递电动机的旋转力；活塞，被配置成在气缸内往复运动，在曲柄轴侧配备具有内球面部的 球座；连杆，其一端具有球体部，并且另一端具有嵌合在所述曲柄轴上的环 状部，所述球体部具有比所述球座的内球面部的直径还小的直径的外球面 部并与所述球座连接，其特征在于，在所述球体部的前端侧部分形成了比所述外球面部缩小的縮小面部。
5. 根据权利要求4所述的密闭型压缩机，其特征在于，在所述球座的里侧中心部具有用于使内球面部加工工具退出的凹部， 所述縮小面部形成在与所述凹部及其外侧的部分相对的位置上。
6. 根据权利要求4或5所述的密闭型压縮机，其特征在于，通过比所述外球面部曲率小的曲率的球面来形成所述縮小面部。
7. —种冷藏、冷冻装置，其特征在于， 使用了权利要求1至6中任一项所述的密闭型压縮机。
8. —种密闭型压縮机的制造方法，所述密闭型压缩机包括曲柄轴，传递电动机的旋转力；活塞，在曲柄轴侧配备具有内球面部的球座；连杆，具有比所述球座的内球面部的直径还小的直径的外球面部，其特征在于，在所述活塞中加工了所述内球面部与该内球面部的里侧的凹部之后， 在使所述活塞及加工工具共同旋转的状态下，将所述加工工具按压到所述 内球面部的里侧，在所述球座的里侧部分形成比所述内球面部扩大的扩大 面部。
全文摘要
一种密闭型压缩机，包括传递来自马达的旋转力曲柄轴(6)；在曲柄轴侧配备具有球面部的球座(8a)的活塞(8)；具有一端与球座连接的球体部(11)、另一端嵌合在曲柄轴的环状部(12)、连接该环状部和球体部的杆部(10)的连杆(9)；及储存在密闭容器内的润滑油，其中，通过曲柄轴提供润滑油。该密闭型压缩机在曲柄轴上设置第一供油孔(19)，在连杆上设置将从第一供油孔出来的润滑油提供给球座的第二供油孔(18)，在球座与球体部之间设置暂时储存从第二供油孔出来的润滑油的储油箱(20)。本发明的密闭型压缩机具有对成本有利的结构、效率高且可靠性好。
文档编号F25D11/00GK101392744SQ20081021289
公开日2009年3月25日 申请日期2006年1月20日 优先权日2005年3月7日
发明者关口浩一, 关山伸哉, 别役健二, 千田浩司, 小野利明, 石山明彦, 绀野元, 野崎务, 长尾智大 申请人:日立家用电器公司