密闭型压缩机和制冷装置的制作方法

专利名称：密闭型压缩机和制冷装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种密闭型压缩机和制冷装置。
背景技术：
近年来，在冷冻冷藏库等制冷装置中使用的密闭型压缩机，一直以其能够降低消 耗电力的高效率化、低噪音化、以及高可靠性化而令人期待。目前，这种密闭型压缩机采用推力球轴承来提高效率。以下，参照附图对上述现有的密闭型压缩机进行说明。图17为日本特表2005-500476号公报所记载的现有的密闭型压缩机的纵截面图， 图18为现有的密闭型压缩机的推力球轴承的主要部件的放大图。在图17和图18中，在密闭容器2的底部蓄积有润滑油4。压缩机主体6由悬挂式 弹簧8相对于密闭容器2被弹性地支承。压缩机主体6由电动元件10、和配设于电动元件10上方的压缩元件12构成。电 动元件10由定子14和转子16构成。压缩元件12的轴18包括主轴部20和偏心轴部22。主轴部20能够旋转自由地被 轴支承于汽缸体(cylinder block) 24的主轴承26，并且固定有转子16。而且，轴18构成 为相对于负荷进行作用的偏心轴部22仅配置于偏心轴部22的下侧的主轴部20、和由主轴 承26支承的悬臂轴承。此外，轴18具有由设置于主轴部20表面的螺旋状的槽等构成的供油机构28。进 而，轴18具有与供油机构28的上端连通、并且向偏心轴部22的上方延设的供油路径29。活塞30能够以往复自由的方式插入在具有形成于汽缸体24的大致圆筒形的内表 面的汽缸34。此外，连结部36通过将设置在两端的孔部(未图示)分别嵌插于活塞销38 和偏心轴部22来连结偏心轴部22和活塞30。汽缸34、活塞30、与安装于汽缸34的开口端面的阀板46 —起形成压缩室48。进 而，以覆盖阀板46形成盖的方式固定有汽缸盖50。吸入消音器52利用PBT(Polybutylene ter印hthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯) 等树脂成型，在内部形成消音空间，安装于汽缸盖50。接着，对设置于主轴承26的推力球轴承76进行说明。如图18所示，主轴承26包括作为与轴心垂直的平面部的推力面60、和比推力面 60进一步向上方延长、具有与主轴部20相对的内表面的轴承延伸部62。此外，在轴承延伸部62的外径一侧配置有由上座圈(race)64、由保持部 (holder) 68保持的滚珠66、下座圈70、和支承部件72构成的推力球轴承76。上座圈64和下座圈70为环状的金属制的平板，上下平行。此外，保持部68形成 环状的形状，能够转动自由地将滚珠66收纳于设置在圆周方向上的孔部(未图示)。此外，在推力面60之上，支承部件72、下座圈70、滚珠66、上座圈64依次以相互相 接的状态叠积。轴18的凸缘部74落于上座圈64的上表面，在轴承延伸部62的上端与凸缘部74之间设置有规定的轴方向间隙78。以下，对如以上所述构成的密闭型压缩机的动作进行说明。当对电动元件10通电时，在定子14产生的旋转磁场使转子16与主轴部20 —并 旋转。通过主轴部20的旋转，偏心轴部22进行偏心运动，偏心轴部22的偏心运动经由连 结部36被传递给活塞30，活塞30在汽缸34内往复运动。从密闭容器2之外的制冷循环(未图示)而返回的冷介质经由吸入消音器52被 导入压缩室48内，在压缩室48内利用活塞30进行压缩，将压缩后的冷介质从密闭容器2 向制冷循环送出。此外，轴18的下端浸渍于润滑油4中。通过轴18的旋转，润滑油4利用供油机构28对主轴部20进行润滑，接着，将其从轴方向间隙78供向推力球轴承76。进而，润滑油4 经由供油路径29被供向压缩元件12的各部分，对滑动部进行润滑。

发明内容
然而，在上述现有的密闭型压缩机的结构中，难以按照期望的比例对润滑油4进 行分配并供向推力球轴承76、和压缩元件12的各部分。为了按照期望的比例进行分配，可 以考虑使轴方向间隙78变窄，但是，在该情况下，轴承延伸部62的上端将与轴18的凸缘部 74接触。因此，现有的密闭型压缩机存在噪音大、效率低、以及可靠性差的问题。本发明是为了解决上述现有的问题而完成的，其目的在于提供一种能够确保轴方 向间隙、并且噪音小、效率高、可靠性高的密闭型压缩机。因此，本发明的密闭型压缩机构成为在密闭容器内蓄积有润滑油，并且收纳有具 备定子和转子的电动元件、和由所述电动元件驱动的压缩元件，压缩元件包括具有在铅直 方向上延伸的主轴部和偏心轴部的轴；形成圆筒形的压缩室的汽缸体；能够以往复运动的 方式插入在压缩室内部的活塞；连结活塞与偏心轴部的连结部；设置于汽缸体、通过轴支 承主轴部来形成悬臂轴承的主轴承；和推力球轴承，该推力球轴承具有配设于主轴承的推 力面并且被保持于保持部的多个滚珠、和分别配设于滚珠的上下侧的上座圈和下座圈，轴 具有从轴的外周部向推力球轴承的内周供给润滑油的供油部，在保持部的内周部配设有主 轴承延伸而成的轴承延伸部，并且在轴承延伸部的上端与上座圈之间设置有轴方向间隙， 轴方向间隙形成为润滑油的流路。这样的密闭型压缩机通过确保轴方向间隙，仅利用推力球轴承来支承轴和转子的 自重等铅直方向上的负荷。从而，能够提供一种密闭型压缩机，其能够防止轴承延伸部的上 端与上座圈接触，对推力球轴承进行充分的供油，并且噪音低、效率高、可靠性高。


图1是本发明实施方式1的密闭型压缩机的纵截面图；图2是该实施方式1的密闭型压缩机的轴侧面方向上的主要部件的截面图；图3是该实施方式1的密闭型压缩机的轴正面方向上的主要部件的截面图；图4是该实施方式1的密闭型压缩机的轴侧面方向上的主要部件的截面图；图5是该实施方式1的密闭型压缩机的主轴承的立体图；图6是本发明实施方式2的密闭型压缩机的纵截面图7是该实施方式2的密闭型压缩机的轴侧面方向上的主要部件的截面图；图8是该实施方式2的密闭型压缩机的轴正面方向上的主要部件的截面图；图9是该实施方式2的密闭型压缩机的轴侧面方向上的主要部件的截面图； 图10是该实施方式2的密闭型压缩机的主轴承的立体图；图11是本发明实施方式3的密闭型压缩机的纵截面图；图12是该实施方式3的密闭型压缩机的轴侧面方向上的主要部件的截面图；图13是该实施方式3的密闭型压缩机的轴正面方向上的主要部件的截面图；图14是该实施方式3的密闭型压缩机的轴侧面方向的主要部件的截面图；图15是该实施方式3的密闭型压缩机的主轴承的立体图；
图16是该实施方式3的制冷装置；图17是现有的密闭型压缩机的纵截面图；图18是该密闭型压缩机的推力球轴承的主要部件的放大图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。(实施方式1)图1是本发明实施方式1的密闭型压缩机的纵截面图，图2是该密闭型压缩机的 轴侧面方向上的主要部件的截面图，图3是该密闭型压缩机的轴正面方向上的主要部件的 截面图，图4是该密闭型压缩机的轴侧面方向上的主要部件的截面图，图5是该密闭型压缩 机的主轴承的立体图。即，图2中的轴110是将图4的主要部件放大而得到的。在图1 图5中，在密闭容器101内蓄积有润滑油102，并且收纳有由定子103和 转子104构成的电动元件105、和由电动元件105驱动的压缩元件106。压缩元件106包括 轴110、汽缸体114、活塞126、连结部128、主轴承120、和推力球轴承132。轴110具有固定有转子104的主轴部111、和配设于主轴部111的上部并且相对于 主轴部111偏心地形成的偏心轴部112。这里，主轴部111和偏心轴部112在铅直方向上延 伸。汽缸体114形成有大致圆筒形的压缩室116。此外，在汽缸体114固定有通过轴支 承主轴部111来形成悬臂轴承的主轴承120。活塞126能够以往复滑动自由的方式插入在 汽缸体114的压缩室116。活塞126与偏心轴部112之间由连结部128进行连结。汽缸体114的主轴承120包括与主轴承120的轴心大致垂直地、呈环状地形成的 推力面130 ；和从推力面130进一步向上方延长、并且具有与主轴部111相对的内表面的轴 承延伸部144。S卩，轴承延伸部144向构成后述的推力球轴承132的保持部133的内周部延 伸。此外，主轴承120在轴承延伸部144的外侧具有向铅直方向下方连通的排出路径168。此外，为了在铅直方向上支承轴110，从轴承延伸部144的外侧的推力面130向上 侧依次配置有支承部件162、下座圈136、多个滚珠134及保持滚珠134的保持部133、和上 座圈135。因此，上座圈135和下座圈136分别配设于滚珠134的上下侧。由该下座圈136、多个滚珠134及保持部133、和上座圈135构成推力球轴承132。进而，支承部件162、下座圈136、多个滚珠134和保持部133，全部以确保半径方向 间隙的方式配置于轴承延伸部144的外侧。
另一方面，上座圈135配设于比轴承延伸部144的上端170更靠上侧的位置。从 推力面130到滚珠134的最上部的距离(高度)比从推力面130到轴承延伸部144的上端 170的距离(高度)长，利用其尺寸差，在轴承延伸部144的上端与上座圈135之间形成有 规定的轴方向间隙146。轴方向间隙146形成为润滑油102的流路。
这里，支承部件162如钢性较大的波形垫圈、或者硬质的弹性部件等那样为在铅 直方向上具备弹性、能够弹性变形的部件。而且，支承部件162在铅直方向上的弹性变形量 设定为比轴方向间隙146大。接着，对轴110的供油路径的详细结构进行说明。轴110具有将润滑油102输送到上方的供油部140。S卩，供油部140将润滑油102 从轴110的外周部供向推力球轴承132的内周。而且，供油部140具有第一供油路径150 和第二供油路径152。这里，第一供油路径150是将润滑油102从主轴部111的下部输送到 上部的路径。第二供油路径152由外周槽152a和狭缝(slit)状的槽154构成，该外周槽 152a是在主轴部111的外周部，以与推力球轴承132的一部分面对的方式对主轴部111的 上部实施切削加工而成的，该狭缝状的槽154沿着铅直方向(轴方向)延设于主轴部111 的外周部，其一端与第一供油路径150的上端连通，另一端在轴承延伸部144的上端与外周 槽152a连通。这里，第一供油路径150由同心泵150a、横孔150b、螺旋供油槽150c构成。同心 泵150a设置于轴110的下部。横孔150b与同心泵150a的上部连通、在半径方向上延设。 螺旋供油槽150c，其下端在轴110的外周部与横孔150b连通，上端与第二供油路径152的 狭缝状的槽154连通。此外，主轴部111还包括横孔158和第三供油路径160。这里，横孔158从螺旋供 油槽150c的上端沿着主轴部111的半径方向延设。第三供油路径160，其下端与横孔158 的底部附近连通，向偏心轴部112的上方延设。即，第三供油路径160的一端与第一供油路 径150连通。为了提高基于轴110的旋转而产生的润滑油102的输送能力，第三供油路径160 随着其向上方延设而以远离主轴部111的轴心的方式倾斜，最上部在偏心轴部112的上端 112a 开口。 此外，在本发明的实施方式1中，密闭型压缩机100所使用的冷介质是以臭氧破坏 系数为零的R134a、R600a为代表的温暖化系数较低的自然冷介质即碳化氢类冷介质等，分 别与相容性较高的润滑油102组合。以下，对如以上所述那样构成的密闭型压缩机100的动作进行说明。电动元件105的转子104使轴110旋转，偏心轴部112的旋转运动通过连结部128 被传递给活塞126，使得活塞126在压缩室116内往复运动。由此，冷介质从冷却系统(未 图示)被吸入压缩室116内，压缩后再向冷却系统喷出。轴110和转子104的重量由推力球轴承132支承。此外，当轴110旋转时，由于滚 珠134在上座圈135与下座圈136之间滚动，因而旋转顺畅。通过使用推力球轴承132，使轴110旋转的转矩比不使用滚珠的推力滑动轴承小。 因此，本发明实施方式1的密闭型压缩机能够减少在推力轴承的损耗，从而能够降低输入、 实现高效率。
接着，利用由于轴110的旋转而产生的离心力，通过作为设置于轴110的供油部140的第一供油路径150，将蓄积于密闭容器101内的润滑油102从主轴111的下部吸到上部。将通过第一供油路径150被输送到主轴部111的上部的润滑油102分配成流向 第二供油路径152的油流(用箭头表示)151、和流向第三供油路径160的油流(用箭头表 示)161。这里，流向第二供油路径152的油流151是通过狭缝状的槽154的润滑油102经 由外周槽152a被供向推力球轴承132的润滑油102的油流。流向第三供油路径160的油 流161是润滑油102经由横孔158被供向偏心轴部112的上方的润滑油102的油流。由于在轴承延伸部144的上端与上座圈135之间形成有规定的轴方向间隙146，因 此流向第二供油路径152的油流151经由轴方向间隙146在半径方向上流动，形成朝向推 力球轴承132的油流。特别是，流向第二供油路径152的油流151形成直接流向滚珠134与上座圈135 的滚动部位的油流，从而有效地降低在滚珠134与上座圈135的损耗。此外，流向第二供油 路径152的油流151能够减少放热、防止产生由于润滑不足而导致的剥落等损伤。进而，通过改变轴方向间隙146的大小，能够改变流向第二供油路径152的油流 151的流路阻抗。此外，通过增大流向第二供油路径152的油流151的流路阻抗，能够使流 向第三供油路径160的油流161的润滑油102流量增加，或者相反地，通过减小流向第二供 油路径152的油流151的流路阻抗，能够使流向第三供油路径160的油流161的润滑油102 流量减少。因此，能够将通过第一供油路径150而被输向主轴部111的上部的润滑油102以 期望的比例分配成流向推力球轴承132的润滑油102的油流(流向第二供油路径152的油 流151)、和流向偏心轴部112的上方的润滑油102的油流(流向第三供油路径160的油流 161)。此外，能够将被供向推力球轴承132的润滑油102的流量调整为最佳。于是，将润滑油102按照最佳的油量供向推力球轴承132和偏心轴部112。因此， 本发明实施方式1的密闭型压缩机能够降低滑动损耗，并且能够减少放热、防止产生由于 润滑不足而导致的剥落等损伤，从而得到较高的可靠性。此外，利用第二供油路径152的狭缝状的槽154同样能够对上述润滑油102进行 最佳的分配。S卩，通过改变狭缝状的槽154的截面积等，即使不改变轴方向间隙146，也能够改 变流向第二供油路径152的油流151的流路阻抗。此外，通过增大流向第二供油路径152 的油流151的流路阻抗，能够使流向第三供油路径160的油流161的润滑油102油量增加， 或者相反地，通过减小流向第二供油路径152的油流151的流路阻抗，使流向第三供油路径 160的油流161的润滑油102油量减少。这样，通过改变第二供油路径152的流路阻抗，也 能够对被供向推力球轴承132的内周的润滑油102的流量进行调整。另外，也可以通过改变轴方向间隙146和狭缝状的槽154的截面积两者来调整润 滑油102的流量。其结果是，能够按照非常细化的比例对流向推力球轴承132的润滑油102 的油流(流向第二供油路径152的油流151)、和流向偏心轴部112的上方的润滑油102的 油流(流向第三供油路径160的油流161)进行分配。接着，在搬运密闭型压缩机100时等，存在由于落下等而产生的铅直方向上的冲击性负荷作用于电动元件105和压缩元件106的情况。此时，铅直方向上的负荷也作用于 推力球轴承132，使得能够弹性变形的支承部件162产生弹性变形。即，在支承部件162能 够弹性变形的变形范围内，轴承延伸部144的上端与上座圈135之间的轴方向间隙146变 成零，形成抵接。这是由于支承部件162在铅直方向上的弹性变形量被设定为比轴方向间 隙146大。像这样当铅直方向上的冲击性负荷进行作用时，并非推力球轴承132、而是通过轴 承延伸部144的上端与上座圈135抵接来支承该负荷，从而能够支承冲击负荷。因此，能够 防止滚珠134、上座圈135、和下座圈136的接触负荷增大到极端。其结果是，能够防止推力球轴承132的塑性变形，能够将推力球轴承132的滑动维 持在良好的状态，因此本发明实施方式1的密闭型压缩机能够获得低噪音、高效率、以及高
可靠性。接着，对被供向推力球轴承132的润滑油102的油流进行说明。在对推力球轴承132进行润滑之后，被供向推力球轴承132的润滑油102会蓄积 于轴承延伸部144的外侧，使得推力球轴承132被浸泡。然而，润滑油102能够经由设置于 汽缸体114的排出路径168，利用自重排出到密闭容器101内的空间。因此，能够总是向推力球轴承132循环地供给新的润滑油102，并且防止其蓄积。 其结果是，本发明实施方式1的密闭型压缩机能够防止摩耗粉等的堆积，从而能够获得较 高的可靠性。另外，在本实施方式1中，对具备第二供油路径152的例子进行了说明。然而，也可 以仅通过轴方向间隙146，按照期望的比例对流向推力球轴承132的润滑油102的油流(流 向第二供油路径152的油流151)、和流向偏心轴部112的上方的润滑油102的油流(流向 第三供油路径160的油流161)进行分配。此外，作为第二供油路径152，对沿着轴方向延设于主轴部111的外周部的狭缝状 的槽154进行了说明，但是也可以是其他形状的槽、其他方式的供油路径。此外，在本发明的实施方式1中，对将排出路径168设置于汽缸体114的例子进行 了说明。但是，如果能够按照总是能够将新的润滑油102循环地供向推力球轴承132的方 式，在对推力球轴承132进行润滑之后排出到密闭容器101内的空间，则也可以是其他的结 构。此外，在本发明的实施方式1中，对经由横孔158将润滑油102输送到第三供油路 径160的例子进行了说明。但是，也可以从第一供油路径150的上端直接将润滑油102输 送到第三供油路径160。此外，在本发明的实施方式1中，对在下座圈136与主轴承120的推力面130之间 包括在铅直方向上具有弹力的支承部件162的例子进行了说明。但是，即使在不具备支承 部件162的情况下，也能够维持对推力球轴承132供给润滑油102、以及对润滑油102进行 分配等的效果。此外，搭载有上述的密闭型压缩器100的制冷装置，不仅能够获得较高的效率，还 能够确保较高的可靠性。(实施方式2)图6是本发明实施方式2的密闭型压缩机的纵截面图，图7是该密闭型压缩机的轴侧面方向上的主要部件的截面图，图8是该密闭型压缩机的轴正面方向上的主要部件的 截面图，图9是该密闭型压缩机的轴侧面方向上的主要部件的截面图，图10是该密闭型压 缩机的主轴承的立体图。即，在图7中轴210是将图9的主要部件放大而成的。在图6 图10中，在密闭容器201内蓄积有润滑油202，收纳有由定子203和转 子204构成的电动元件205、和由电动元件205驱动的压缩元件206。压缩元件206包括轴 210、汽缸体214、活塞226、连结部228、主轴承220、和推力球轴承232。轴210具有固定有转子204的主轴部211 ；和配设于主轴部211的上部、相对于 主轴部211偏心地形成的偏心轴部212。这里，主轴部211和偏心轴部212在铅直方向上延 伸。汽缸体214形成有大致圆筒形的压缩室216。此外， 在汽缸体214固定有通过轴支 承主轴部211来形成悬臂轴承的主轴承220。活塞226以能够往复滑动自由的方式插入在 汽缸体214的压缩室216。活塞226与偏心轴部212之间由连结部228进行连结。汽缸体214的主轴承220包括与主轴承220的轴心大致垂直地、呈环状地形成的 推力面230 ；和从推力面230进一步向上方延长、具有与主轴部211相对的内表面的轴承延 伸部244。S卩，轴承延伸部244向构成后述的推力球轴承232的保持部233的内周部延伸。 此外，主轴承220在轴承延伸部244的外侧具有向铅直方向下方连通的排出路径268。此外，为了在铅直方向上支承轴210，从轴承延伸部244的外侧的推力面230向上 侧依次配置有支承部件262、下座圈236、多个滚珠234及保持滚珠234的保持部233、和上 座圈235。从而，上座圈235和下座圈236分别配设于滚珠234的上下侧。推力球轴承232由该下座圈236、多个滚珠234及保持部233、和上座圈235构成。进而，支承部件262、下座圈236、多个滚珠234、和保持部233，全部以确保半径方 向间隙的方式配置于轴承延伸部244的外侧。另一方面，上座圈235配设于比轴承延伸部244的上端270更靠上侧的位置。从 推力面230到滚珠234的最上部的距离(高度)比从推力面230到轴承延伸部244的上端 270的距离(高度)长，利用该尺寸差，在轴承延伸部244的上端与上座圈235之间形成有 规定的轴方向间隙246。轴方向间隙246形成为润滑油202的流路。这里，支承部件262是如钢性较大的波形垫圈或硬质的弹性部件等那样、在铅直 方向上具有弹性并且能够弹性变形的部件。而且，将支承部件262的铅直方向上的弹性变 形量设定为比轴方向间隙246大。接着，对轴210的供油路径的详细结构进行说明。轴210具有将润滑油202输送到上方的供油部240。S卩，供油部240将润滑油202 从轴210的外周部供向推力球轴承232的内周。而且，供油部240具有第一供油路径250 和第二供油路径252。这里，第一供油路径250是将润滑油202从主轴部211的下部输送到 上部的路径。第二供油路径252构成为将设置于后述的主轴部211的横孔258的开口周缘 的一部分削除，并且连通于与实施方式1同样地形成的主轴部211的外周槽252a。从而，第 二供油路径252在与轴承延伸部244的上端之间形成规定的间隔270，面对轴承延伸部244 的上端。因此，在本发明的实施方式2中，第二供油路径252设置于轴承延伸部244的上端 内周。此外，在第二供油路径252设置有相对于轴心倾斜45度的倾斜面256，从而实现使第二供油路径252的流通阻抗降低。这里，第一供油路径250由同心泵250a、横孔250b、螺旋供油槽250c构成。同心 泵250a设置于轴210的下部。横孔250b与同心泵250a的上部连通，在半径方向上延设。 螺旋供油槽250c，其下端在轴210的外周部与横孔250b连通，其上端与第二供油路径252 的倾斜面256连通。此外，主轴部211还包括横孔258和第三供油路径260。这里，横孔258从螺旋供 油槽250c的上端沿着主轴部211的半径方向延设。第三供油路径260，其下端与横孔258 的底部附近连通，向偏心轴部212的上方延设。S卩，第三供油路径260的一端与第一供油路 径250连通。为了提高基于轴210的旋转而产生的润滑油202的输送能力，第三供油路径260 随着其向上方延设，以远离主轴部211的轴心的方式倾斜，并且最上部在偏心轴部212的上 端212a开口。此外，在本发明的实施方式2中，密闭型压缩机200所使用的冷介质是以臭氧破坏 系数为零的R134a、R600a为代表的温暖化系数较低的自然冷介质即碳化氢类冷介质等，分 别与相溶性较高的润滑油202组合。
以下，对如上所述构成的密闭型压缩机200的动作进行说明。电动元件205的转子204使轴210旋转，偏心轴部212的旋转运动经由连结部228 被传递给活塞226，由此活塞226在压缩室216内往复运动。由此，冷介质从冷却系统(未 图示)被吸入压缩室216内，压缩后再向冷却系统喷出。轴210和转子204的重量由推力球轴承232支承。当轴210旋转时，由于滚珠234 在上座圈235与下座圈236之间滚动，因此旋转顺畅。通过使用推力球轴承232，使轴210旋转的转矩比不使用滚珠的推力滑动轴承的 小。因此，本发明实施方式2的密闭型压缩机能够减少在推力轴承的损耗，从而能够降低输 入，实现高效率。接着，利用由于轴210的旋转而产生的离心力，通过作为设置于轴210的供油部 240的第一供油路径250，将蓄积于密闭容器201内的润滑油202从主轴部211的下部吸到上部。将通过第一供油路径250被输送到主轴部211的上部的润滑油202分配为流向 第二供油路径252的油流(用箭头表示)251和流向第三供油路径260的油流(用箭头表 示)261。这里，流向第二供油路径252的油流251是从构成第二供油路径252的规定间隔 a通过倾斜面256的润滑油202，经由外周槽252a被供向推力球轴承232的润滑油202的 油流。流向第三供油路径260的油流261是润滑油202经由横孔258被供向偏心轴部212 的上方的润滑油202的油流。由于在轴承延伸部244的上端与上座圈235之间形成有规定的轴方向间隙246，因 此流向第二供油路径252的油流251经由轴方向间隙246在半径方向上流动，形成朝向推 力球轴承232的油流。特别是，该流向第二供油路径252的油流251形成直接流向滚珠234与上座圈235 的滚动部位的油流，从而有效地降低在滚珠234与上座圈235的损耗。此外，流向第二供油 路径252的油流251能够减少放热、防止产生由于润滑不足而导致的剥离等损伤。
进而，通过改变轴方向间隙246的大小，能够改变流向第二供油路径252的油流 251的流路阻抗。此外，通过增大流向第二供油路径252的油流251的流路阻抗，能够使流 向第三供油路径260的油流261的润滑油202流量增加，或者相反地，通过减小流向第二供 油路径252的油流251的流路阻抗，能够使流向第三供油路径的油流261的润滑油202流 量减少。因此，能够将通过第一供油路径250而被输送到主轴部211的上部的润滑油202 按照期望的比例分配成流向推力球轴承232的润滑油202的油流(流向第二供油路径252 的油流251)、和流向偏心轴部212的上方的润滑油202的油流(流向第三供油路径260的 油流261)。此外，能够将被供向推力球轴承232的润滑油202的流量调整为最佳。因此，将润滑油202按照最佳的流量供向推力球轴承232和偏心轴部212。因此， 本发明实施方式2的密闭型压缩机能够降低滑动损耗，并且能够减少放热、防止产生由于 润滑不足而导致的剥离等损伤，从而得到较高的可靠性。此外，通过设定第二供油路径252的规定间隔270的间隔尺寸和倾斜面256的倾 斜角度等，也能够同样地对上述的润滑油202进行最佳的分配。S卩，通过改变倾斜面256的截面积、流路阻抗和倾斜角度等，即使不改变轴方向间 隙246也能够改变流向第二供油路径252的油流251的流路阻抗。而且，通过增大流向第 二供油路径252的油流251的流路阻抗，能够使流向第三供油路径260的油流261的润滑 油202流量增加，或者相反地，通过减小流向第二供油路径252的油流251的流路阻抗，能 够使流向第三供油路径260的油流261的润滑油202流量减少。这样，通过改变第二供油 路径252的流路阻抗，也能够对被供向推力球轴承232的内周的润滑油202的流量进行调整 o此外，第二供油路径252并非简单的连通通路，其包括将设置于主轴部211的横 孔258的开口周缘的一部分削除而形成的规定间隔270 ；和设置于轴承延伸部244的上端 内周、相对于轴心倾斜45度而成的倾斜面256。因此，有效地利用离心力，将被输送到倾斜 面256的下端的润滑油202沿着倾斜面256的倾斜顺畅地导至轴承延伸部244的上端，供 给推力球轴承232。另外，也可以通过改变轴方向间隙246、和倾斜面256与规定间隔270的流路阻抗 两者来调整润滑油202的流量。其结果是，能够按照非常细化的比例对流向推力球轴承232 的润滑油202的油流(流向第二供油路径的油流251)、和流向偏心轴部212的上方的润滑 油202的油流(流向第三供油路径260的油流261)进行分配。接着，在搬运密闭型压缩机200时等，存在由于落下等而产生的铅直方向上的冲 击性负荷作用于电动元件205和压缩元件206的情况。此时，铅直方向上的负荷也作用于 推力球轴承232，使得能够弹性变形的支承部件262产生弹性变形。即，在支承部件262能 够弹性变形的变形范围内，轴承延伸部244的上端与上座圈235之间的轴方向间隙246变 成零，形成抵接。这是因为以比轴方向间隙246大的方式对支承部件262在铅直方向上的 弹性变形量进行设定。这样，当铅直方向上的冲击性负荷进行作用时，并非推力球轴承232、而是通过轴 承延伸部244的上端与上座圈235抵接来支承该负荷，从而能够支承冲击负荷。因此，能够 防止滚珠234、上座圈235、和下座圈236的接触负荷增大到极端。
其结果是，能够防止推力球轴承232的塑性变形，能够将推力球轴承232的滑动维持在良好的状态，因此本发明实施方式2的密闭型压缩机能够获得低噪音、高效率、以及高
可靠性。接着，对被供向推力球轴承232的润滑油202的油流进行说明。在对推力球轴承232进行润滑之后，被供向推力球轴承232的润滑油202会蓄积 于轴承延伸部244的外侧，使得推力球轴承232被浸泡。然而，润滑油202能够经由设置于 汽缸体214的排出路径268，利用自重排出到密闭容器201内的空间。因此，能够总是向推力球轴承232循环地供给新的润滑油202，并且能够防止其蓄 积。其结果是，本发明实施方式2的密闭型压缩机能够防止摩耗粉等的堆积，从而能够获得 较高的可靠性。另外，在本实施例2中，对具备第二供油路径252的例子进行了说明。然而，也可 以仅通过轴方向间隙246，按照期望的比例分配成流向推力球轴承232的润滑油202的油流 (流向第二供油路径的油流251)、和流向偏心轴部212的上方的润滑油202的油流(流向 第三供油路径260的油流261)。此外，对以沿着轴方向延设于主轴部211的外周部的倾斜面256作为第二供油路 径252的情况进行了说明，但是，也可以是其他形状的槽、其他方式的供油路径。此外，在本发明的实施方式2中，对将排出路径268设置于汽缸体214的例子进行 了说明。但是，如果能够按照总是能够将新的润滑油202循环地供向推力球轴承232的方 式，在对推力球轴承232进行润滑之后将其排出到密闭容器201内的空间，则也可以是其他 的结构。此外，在本发明的实施方式2中，对经由横孔258将润滑油202输送到第三供油路 径260的例子进行了说明。但是，也可以从第一供油路径250的上端直接将润滑油202输 送到第三供油路径260。此外，在本发明的实施方式2中，对在下座圈236与主轴承220的推力面230之间 包括在铅直方向上具有弹力的支承部件262的例子进行了说明。但是，即使在不具备支承 部件262的情况下，也能够维持对推力球轴承232供给润滑油202、以及对润滑油202进行 分配等的效果。此外，搭载有上述的密闭型压缩机200的制冷装置，不仅能够获得较高的效率，还 能够确保较高的可靠性。(实施方式3)图11是本发明实施方式3的密闭型压缩机的纵截面图，图12是该密闭型压缩机 的轴侧面方向上的主要部件的截面图，图13是该密闭型压缩机的轴正面方向上的主要部 件的截面图，图14是该密闭型压缩机的轴侧面方向上的主要部件的截面图，图15是该密闭 型压缩机的主轴承的立体图。即，在图12中轴310是将图14的主要部件放大而成的。在图11 图15中，在密闭容器301内蓄积有润滑油302，收纳有由定子303和转 子304构成的电动元件305、和由电动元件305驱动的压缩元件306。压缩元件306包括轴 310、汽缸体314、活塞326、连结部328、主轴承320、和推力球轴承332。轴310具有固定有转子304的主轴部311 ；和配设于主轴部311的上部、相对于 主轴部311偏心地形成的偏心轴部312。这里，主轴部311和偏心轴部312在铅直方向上延伸。汽缸体314形成有大致圆筒形的压缩室316。此外，在汽缸体314固定有通过轴支 承主轴部311来形成悬臂轴承的主轴承320。活塞326以能够往复滑动自由的方式插入在 汽缸体314的压缩室316。活塞326与偏心轴部212之间由连结部328进行连结。汽缸体314的主轴承320包括与主轴承320的轴心大致垂直地、呈环状地形成的 推力面330 ；和从推力面330进一步向上方延长、具有与主轴部311相对的内表面的轴承延 伸部344。S卩，轴承延伸部344向构成后述的推力球轴承332的保持部333的内周部延伸。 此外，主轴承320在轴承延伸部344的外侧具有向铅直方向下方连通的排出路径368。此外，为了在铅直方向上支承轴310，从轴承延伸部344的外侧的推力面330向上 侧依次配置有支承部件362、下座圈336、多个滚珠334及保持滚珠334的保持部333、和上 座圈335。因此，上座圈335和下座圈336分别配设于滚珠334的上下侧。推力球轴承332由该下座圈336、多个滚珠334及保持部333、和上座圈335构成。进而，支承部件362、下座圈336、多个滚珠334、和保持部333，全部以确保半径方向间隙的方式配置于轴承延伸部344的外侧。另一方面，上座圈335配设于比轴承延伸部344的上端370更靠上侧的位置。从 推力面330到滚珠334的最上部的距离(高度)比从推力面330到轴承延伸部344的上端 370的距离(高度)长，利用该尺寸差，在轴承延伸部344的上端与上座圈335之间形成有 规定的轴方向间隙346。轴方向间隙346形成为润滑油302的流路。这里，支承部件362是如钢性较大的波形垫圈或硬质的弹性部件等那样、在铅直 方向上具有弹性并且能够弹性变形的部件。而且，将支承部件362的铅直方向上的弹性变 形量设定为比轴方向间隙346大。接着，对轴310的供油路径的详细结构进行说明。轴310具有向上方输送润滑油302的供油部340。S卩，供油部340将润滑油302从 轴310的外周部供向推力球轴承332的内周。而且，供油部340具有第一供油路径350和 第二供油路径352。这里，第一供油路径350是将润滑油302从主轴部311的下部输送到上 部的路径。第二供油路径352构成为在主轴部311的外周部以与推力球轴承332的一部 分面对的方式对主轴部311的上部实施切削加工而成的外周槽352a ；和沿着轴方向延设于 主轴部311的外周部，一端与第一供油路径350的上端连通，另一端在轴承延伸部344的上 端与外周槽352a连通的狭缝状的槽354。这里，第一供油路径350由同心泵350a、横孔350b、螺旋供油槽350c构成。同心 泵350a设置于轴310的下部。横孔350b与同心泵350a的上部连通，在半径方向上延设。 螺旋供油槽350c，其下端在轴310的外周部与横孔350b连通，其上端与第二供油路径352 的狭缝状的槽354连通。此外，在半径方向上将轴承延伸部344的内周与外周连通的第四供油路径366，以 在滚珠334的大致水平方向上与轴承延伸部344相对的方式设置。此外，主轴部311还包括横孔358和第三供油路径360。这里，横孔358从螺旋供 油槽350c的上端沿着主轴部311的半径方向延设。第三供油路径360，其下端与横孔358 的底部附近连通，向偏心轴部312的上方延设。S卩，第三供油路径360的一端与第一供油路 径350连通。
为了提高基于轴310的旋转而产生的润滑油302的输送能力，第三供油路径360 随着其向上方延设，以远离主轴部311的轴心的方式倾斜，并且最上部在偏心轴部312的上 端312a开口。此外，在本实施方式3中，密闭型压缩机300所使用的冷介质是以臭氧破坏系数为 零的R134a、R600a为代表的温暖化系数较低的自然冷介质即碳化氢类冷介质等，分别与相 溶性较高的润滑油302组合。以下，对如上所述构成的密闭型压缩机300的动作进行说明。电动元件305的转子304使轴310旋转，偏心轴部312的旋转运动经由连结部328 被传递给活塞326，由此活塞326在压缩室316内往复运动。由此，冷介质从冷却系统(未 图示)被吸入压缩室316内，压缩后再向冷却系统喷出。轴310和转子304的重量由推力球轴承332支承。此外，当轴310旋转时，由于滚 珠334在上座圈335与下座圈336之间滚动，因此旋转顺畅。通过使用推力球轴承332，使轴310旋转的转矩比不使用滚珠的推力滑动轴承的 小。因此，本发明实施方式3的密闭型压缩机能够减少在推力轴承的损耗，从而能够降低输 入，实现高效率。接着，利用由于轴310的旋转而产生的离心力，通过作为设置于轴310的供油部 340的第一供油路径350，将蓄积于密闭容器301内的润滑油302从主轴部311的下部吸到 上部。将通过第一供油路径350被输送到主轴部311的上部的润滑油302分配成流向 第二供油路径352的油流(用箭头表示)351和流向第三供油路径360的油流(用箭头表 示)361。这里，流向第二供油路径352的油流351是通过狭缝状的槽354的润滑油302，经 由外周槽352a被供向推力球轴承332的润滑油302的油流。流向第三供油路径360的油 流361是润滑油302经由横孔358被供向偏心轴部312的上方的润滑油302的油流。由于在轴承延伸部344的上端与上座圈335之间形成有规定的轴方向间隙346，因 此流向第二供油路径352的油流351经由轴方向间隙346在半径方向上流动，形成朝向推 力球轴承332的油流。特别是，该流向第二供油路径352的油流351形成直接流向滚珠334与上座圈335 的滚动部位的油流，从而有效地降低在滚珠334与上座圈335的损耗。此外，流向第二供油 路径352的油流351能够减少放热、防止产生由于润滑不足而导致的剥离等损伤。进而，通过改变轴方向间隙346的大小，能够改变流向第二供油路径352的油流 351的流路阻抗。此外，通过增大流向第二供油路径352的油流351的流路阻抗，能够使流 向第三供油路径360的油流361的润滑油302流量增加，或者相反地，通过减小流向第二供 油路径352的油流351的流路阻抗，能够使流向第三供油路径360的油流361的润滑油302 流量减少。因此，能够将通过第一供油路径350而被输送到主轴部311的上部的润滑油302 按照期望的比例分配成流向推力球轴承332的润滑油302的油流(流向第二供油路径352 的油流351)、和流向偏心轴部312的上方的润滑油302的油流(流向第三供油路径360的 油流361)。此外，能够将被供向推力球轴承332的润滑油302的流量调整为最佳。S卩，通过 改变第二供油路径352的流路阻抗，对被供向推力球轴承332的内周的润滑油302的流量
15进行调整。
因此，将润滑油302以最佳的流量供向推力球轴承332和偏心轴部312。因此，本 发明实施方式3的密闭型压缩机能够降低滑动损耗，并且能够减少放热、防止产生由于润 滑不足而导致的剥离等损伤，从而得到较高的可靠性。此外，利用第二供油路径352的狭缝状的槽354也能够同样地对上述的润滑油302 实施最佳的分配。即，通过改变狭缝状的槽354的截面面积，即使不改变轴方向间隙346也能够改变 流向第二供油路径352的油流351的流路阻抗。而且，通过增大流向第二供油路径352的 油流351的流路阻抗，能够使流向第三供油路径360的油流361的润滑油302流量增加，或 者相反地，通过减小流向第二供油路径352的油流351的流路阻抗，能够使流向第三供油路 径的油流361的润滑油302流量减少。这样，通过改变第二供油路径352的流路阻抗，也能 够对被供向推力球轴承332的内周的润滑油302的流量进行调整。另外，也可以通过改变轴方向间隙346和狭缝状的槽354的截面面积两者来调整 润滑油302的流量。其结果是，能够按照非常细化的比例对流向推力球轴承332的润滑油 302的油流(流向第二供油路径352的油流351)、和流向偏心轴部312的上方的润滑油302 的油流(流向第三供油路径360的油流361)进行分配。进而，在本实施方式3中，构成为在轴承延伸部344设置有第四供油路径366。该结构为随着轴310的旋转，第二供油路径352的狭缝状的槽354和第四供油路 径366间断地连通。其结果是，能够不经由轴方向间隙346而向推力球轴承332间断地供 给润滑油302。因此，特别是能够将混入到被供向第二供油路径352的润滑油302中的气体状的 冷介质较早排出到密闭容器301内，从而防止由气体化的冷介质造成的供油阻碍。进而，经由第四供油路径366，能够向推力球轴承332的滚珠334整体充分地供给 润滑油302。因此，本发明实施方式3的密闭型压缩机能够进一步降低滑动损耗，并且能够 减少放热、防止产生由于润滑不足而导致的剥离等损伤，从而获得较高的可靠性。接着，在搬运密闭型压缩机300时等，存在由于落下等而产生的铅直方向上的冲 击性负荷作用于电动元件305和压缩元件306的情况。此时，铅直方向上的负荷也作用于 推力球轴承332，使得能够弹性变形的支承部件362产生弹性变形。即，在支承部件362能 够弹性变形的变形范围内，轴承延伸部344的上端与上座圈335之间的轴方向间隙346变 成零，形成抵接。这是因为以比轴方向间隙346大的方式对支承部件362在铅直方向上的 弹性变形量进行设定。这样，当铅直方向上的冲击性负荷进行作用时，并非推力球轴承332、而是通过轴 承延伸部344的上端与上座圈335抵接来支承该负荷，从而能够支承冲击负荷。因此，能够 防止滚珠334、上座圈335、和下座圈336的接触负荷增大为极端。其结果是，能够防止推力球轴承332的塑性变形，能够将推力球轴承332的滑动维 持在良好的状态，因此本发明实施方式3的密闭型压缩机能够获得低噪音、高效率、以及高
可靠性。接着，对被供向推力球轴承332的润滑油302的油流进行说明。在对推力球轴承332进行润滑之后，被供向推力球轴承332的润滑油302会蓄积于轴承延伸部344的外侧，使得推力球轴承332被浸泡。然而，润滑油302能够经由设置于 汽缸体314的排出路径368，利用自重排出到密闭容器301内的空间。因此，能够总是向推力球轴承332循环地供给新的润滑油302，并且能够防止其蓄 积。其结果是，本发明实施方式3的密闭型压缩机能够防止摩耗粉等的堆积，从而能够获得 较高的可靠性。
另外，在本实施方式3中，对具备第二供油路径352的例子进行了说明。然而，也 可以仅通过轴方向间隙346，按照期望的比例分配成流向推力球轴承332的润滑油302的油 流(流向第二供油路径352的油流351)、和流向偏心轴部312的上方的润滑油302的油流 (流向第三供油路径360的油流361)。此外，对以沿着轴方向延设于主轴部311的外周部的狭缝状的槽354作为第二供 油路径352的情况进行了说明，但是也可以是其他形状的槽、其他方式的供油路径。此外，在本发明的实施方式3中，对将排出路径368设置于汽缸体314的例子进行 了说明。但是，如果能够按照总是能够将新的润滑油302循环地供向推力球轴承332的方 式，在对推力球轴承332进行润滑之后将其排出到密闭容器301内的空间，则也可以是其他 的结构。此外，在本发明的实施方式3中，对经由横孔358将润滑油302输送到第三供油路 径360的例子进行了说明。但是，也可以从第一供油路径350的上端直接将润滑油302输 送到第三供油路径360。此外，在本发明的实施方式3中，对在下座圈336与主轴承320的推力面330之间 包括在铅直方向上具有弹力的支承部件362的例子进行了说明。但是，即使在不具备支承 部件362的情况下，也能够维持对推力球轴承332供给润滑油302、以及对润滑油302进行 分配等的效果。此外，图16是本发明实施方式3的制冷装置。搭载有上述的密闭型压缩机300的 制冷装置380，不仅能够得到较高的效率，还能够确保较高的可靠性。
权利要求
一种密闭型压缩机，其特征在于在密闭容器内蓄积有润滑油，并且收纳有具备定子和转子的电动元件、和由所述电动元件驱动的压缩元件，所述压缩元件包括具有在铅直方向上延伸的主轴部和偏心轴部的轴；形成圆筒形的压缩室的汽缸体；能够以往复运动的方式插入在所述压缩室内部的活塞；连结所述活塞与所述偏心轴部的连结部；设置于所述汽缸体、通过轴支承所述主轴部来形成悬臂轴承的主轴承；和推力球轴承，该推力球轴承具有配设于所述主轴承的推力面并且由保持部保持的多个滚珠、和分别配设于所述滚珠的上下侧的上座圈和下座圈，所述轴具有从所述轴的外周部向所述推力球轴承的内周供给所述润滑油的供油部，在所述保持部的内周部配设有所述主轴承延伸而成的轴承延伸部，并且在所述轴承延伸部的上端与所述上座圈之间设置有轴方向间隙，所述轴方向间隙形成为所述润滑油的流路。
2.如权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于所述供油部具有将所述润滑油从所述主轴部的下部输送到上部的第一供油路径；和 一端与所述第一供油路径的上端连通、另一端与所述轴承延伸部的上端连通的第二供油路 径，通过改变所述第二供油路径的流路阻抗，对被供向所述推力球轴承的内周的所述润滑 油的流量进行调整。
3.如权利要求2所述的密闭型压缩机，其特征在于所述第二供油路径是狭缝状的槽，所述狭缝状的槽沿着铅直方向延设于所述主轴部的 外周部。
4.如权利要求2所述的密闭型压缩机，其特征在于所述第二供油路径是设置于所述轴承延伸部的上端内周的倾斜面。
5.如权利要求2 4中任一项所述的密闭型压缩机，其特征在于所述主轴部具备一端与所述第一供油路径连通、且向所述偏心轴部的上方延设的第三 供油路径，通过改变所述第二供油路径的流路阻抗，将由所述第一供油路径输送的所述润 滑油按照期望的比例分配成流向所述第二供油路径的油流和流向所述第三供油路径的油 流。
6.一种如权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于在所述下座圈与所述推力面之间具备在铅直方向上具有弹力的支承部件。
7.如权利要求6所述的密闭型压缩机，其特征在于通过以比所述支承部件的弹性变形量小的方式形成所述轴方向间隙，当铅直方向上的 冲击负荷进行作用时，所述轴承延伸部的上端与所述上座圈抵接来支承冲击负荷。
8.如权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于所述轴承延伸部具备在半径方向上连通所述轴承延伸部的内周与外周的第四供油路径。
9.如权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于具备将对所述推力球轴承进行润滑之后的所述润滑油排出到所述密闭容器内的空间的排出路径。
10. 一种制冷装置，其特征在于 搭载有权利要求1所述的密闭型压缩机。
全文摘要
本发明提供一种密闭型压缩机和制冷装置。在密闭容器内蓄积有润滑油，并且收纳有电动元件和压缩元件，压缩元件包括轴、汽缸体、活塞、连结部、主轴承、多个滚珠、和推力球轴承，轴具有从轴的外周部向推力球轴承的内周供给润滑油的供油部，在保持部的内周部配设有主轴承延伸而成的轴承延伸部，并且在轴承延伸部的上端与上座圈之间设置有轴方向间隙，轴方向间隙形成为润滑油的流路。
文档编号F04B39/02GK101871443SQ20101016733
公开日2010年10月27日 申请日期2010年4月27日 优先权日2009年4月27日
发明者小林秀则, 林康司, 片山诚, 稻垣耕 申请人:松下电器产业株式会社