封闭型压缩机以及具备该封闭型压缩机的设备的制作方法

本发明涉及封闭型压缩机以及具备该封闭型压缩机的设备。

背景技术：

在家庭用冰箱所使用的小容量的封闭型压缩机中，冰箱的节能化的要求变高，已经实现利用变频器控制进行的压缩机的低速运转化。因此，寻求冰箱用封闭型压缩机的低速运转时的进一步的效率提高和滑动部的可靠性提高。

专利文献1中记载如下：至少在下止点附近且在与封闭容器内的空间连通的部分，将槽部平面展开后的形状为不形成与活塞轴心的平行线的形状(权利要求1、图3)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2006-169998号公报

专利文献1中，形成于活塞的外周的上侧面以及下侧面的槽部的形状是向活塞的裙侧面侧伸出的大致呈半月状的形状，向裙侧面侧伸出的部分的曲率比与活塞的顶侧面侧相连接的圆弧的曲率小，从而无法向活塞的裙横侧面的滑动面供给充分的润滑油，从而有活塞与缸筒间的滑动部的润滑性降低的担忧。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供如下封闭型压缩机以及具备该封闭型压缩机的设备：通过向缸筒的内周面和活塞的外周面均匀地供给润滑油，并提高所供给后的润滑油的保持力，从而提高了压缩效率和可靠性。

鉴于上述情况而完成的本发明是一种封闭型压缩机，其具备沿轴向在上止点侧以及下止点侧进行往复运动的活塞，该活塞具有对设有活塞销的孔进行包围的槽，该封闭型压缩机的特征在于，上述槽具备：上止点侧边界，其位于比上述孔靠上止点侧，且沿周向设置；下止点侧边界，其位于比上述孔靠下止点侧，且沿周向设置；第一连结边界，其连结上述上止点侧边界的一端侧和上述下止点侧边界的一端侧；以及第二连结边界，其连结上述上止点侧边界的另一端侧和上述下止点侧边界的另一端侧，上述第一连结边界以及/或者上述第二连结边界的轴向长度为上述孔的轴向长度以上，上述第一连结边界以及/或者上述第二连结边界具有与轴向大致平行的直线部。

发明的效果如下。

根据本发明，能够提供如下封闭型压缩机以及具备该封闭型压缩机的设备：通过向缸筒的内周面和活塞的外周面均匀地供给润滑油，并提高所供给的润滑油的保持力，从而提高了压缩效率和可靠性。

附图说明

图1是实施方式1的封闭型压缩机的纵剖视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3(a)是实施方式1的活塞的俯视图，图3(b)是活塞的侧视图。

图4是实施方式1的上面(下面)槽的平面展开图。

图5是图3(b)的B-B线的轴向观察的剖视图。

图6是实施方式1的活塞的立体图。

图7是活塞处于下止点时的主要部位放大剖视图。

图8是冰箱的剖视图。

图中：

1—封闭容器，2—电动单元，2a—定子，2b—转子，3—压缩单元，4—润滑油，5—缸体，5a—缸筒，5b—框架部，5c—轴承部，6—连杆，7—活塞，8—曲柄轴，8a—主轴，8b—偏心轴，8c—油泵，8ba—供油槽，8bb—润滑油放射孔，8c—油泵，8d—螺旋形槽，9—活塞销，10—平衡配重，11—油承接部，12—切口部，12a—切口圆弧端面，20—外周面，21—环状槽，22a—上面槽，22b—下面槽，90—孔，221a(221b)—上止点侧边界，222a(222b)—第一连结边界，223a(223b)—下止点侧边界，224a(224b)—第二连结边界，225a(225b)—第一连接部，226a(226b)—第二连接部，227a(227b)—第三连接部，228a(228b)—第四连接部，23—带台阶的槽，24—横侧面，25—顶侧面，26—裙侧面，27—顶面，28—裙面，29—连接部，30—圆筒中心轴，31a(31b)—角度，100—封闭型压缩机，200—冰箱。

具体实施方式

以下，参照附图详细地对本发明的实施方式进行说明。对相同的构成要素标注相同的符号，并不重复相同的说明。此外，本发明并不限定于这些实施方式，包括各种变形例。

(实施方式1)

[封闭型压缩机100的整体结构]

图1是封闭型压缩机100的纵剖视图，图2是图1的A-A剖面。

封闭型压缩机100在封闭容器1内收纳有由定子2a和转子2b构成的电动单元2以及压缩单元3。压缩单元3是活塞7在形成为一体成形有轴承部5c和框架部5b的缸体5的缸筒5a内往复运动的往复式，其中，活塞7通过连杆6而与曲柄轴8的偏心轴8b连结。曲柄轴8在旋转自如地嵌装于缸体5的轴承部5c的主轴8a的下部固定于电动单元2的转子2b。压缩单元3经由固定于框架部5b的下部的电动单元2的定子2a而利用螺旋弹簧弹性地支撑于封闭容器1的底部。

因电动单元2的转子2b旋转而曲柄轴8旋转，且偏心轴8b偏心旋转并经由与偏心轴8b连结的连杆6，活塞7在缸筒5a的缸孔内往复运动。活塞7的往复运动方向与活塞7的轴向大致平行。

此外，利用曲柄轴8的旋转，存积于封闭容器1内的底部的润滑油4因安装于曲柄轴8的下端的油泵8c的粘性泵作用而被上提。而且，经由形成于主轴8a外周的螺旋形槽8d被向上方引导，并且从旋转自如地嵌装于偏心轴8b的连杆6的大端轴承部通过小端轴承部，来进行固定嵌合于活塞7的活塞销9的润滑，并从安装于偏心轴8b的上端的以一部分贯通平衡配重10的形状设置的润滑油放射孔8bb喷射，最后从偏心轴8b的上端部向周围喷射。喷射出的润滑油4碰到油承接部11，沿切口部12流动而向活塞7的外周面20供给。

[活塞7]

图3(a)是活塞7的俯视图，图3(b)是活塞7的侧视图，图4是槽22的平面展开图。

在活塞7，且在形成活塞7的侧周的外周面20，设有两个环状槽21、槽22(22a、22b)、带台阶的槽23、横侧面24、顶侧面25、以及裙侧面26。并且，活塞7具有面向缸孔内的活塞7的顶面27、以及面向曲柄轴8侧的裙面28。

＜环状槽21＞

环状槽21是遍及外周面20的周向一周设置的槽，设于活塞7的顶侧面25侧。在本实施方式中设有两个环状槽21，但也可以设置一个也可以设置三个以上。

＜槽22＞

作为槽22，具有设于活塞7的上侧面的上面槽22a、以及设于下侧面的下面槽22b。上面槽22a以及下面槽22b的形状能够彼此相同，从而不重复作为下面槽22b的说明。上面槽22a以及下面槽22b隔着横侧面24而在周向上相互分离。

在俯视活塞7的情况下，上面槽22a是由边界(上止点侧边界221a、下止点侧边界223a、第一连结边界222a、以及第二连结边界224a)围起的区域，是设于外周面20的凹部。在上面槽22a以及下面槽22b各自的区域内，设有沿径向贯通活塞7的侧面的孔90，在孔90嵌合并固定有筒状、例如圆筒状的活塞销9。

上止点侧边界221a在上面槽22a中位于最靠顶面27侧，并位于比环状槽21靠裙面28侧。上止点侧边界221a沿活塞7的周向设置，在将外周面20平面展开后大致呈直线状。该长度是将设有活塞销9的孔90的尺寸投影于平面展开了的外周面20时的周向尺寸以上的长度。

下止点侧边界223a在上面槽22a中位于最靠裙面28侧。下止点侧边界223a沿活塞7的周向设置，在将外周面20平面展开后大致呈直线状。该长度是将孔90的尺寸投影于平面展开了的外周面20时的周向尺寸以上的长度。并且，平面展开时的上止点侧边界221a以及下止点侧边界223a的长度能够大致相同。

第一连结边界222a以连结上止点侧边界221a的一端以及下止点侧边界223a的一端的方式存在。第一连结边界222a具有与活塞7的往复方向平行的直线部222a1。直线部222a1的长度可以作为第一连结边界222a的全长，也可以如本实施方式那样作为一部分的长度。在作为第一连结边界222a的一部分的长度的情况下，若包括第一连结边界222a的轴向尺寸的中点，则容易将润滑油4保持于上面槽22a，从而优选。并且，在作为第一连结边界222a的一部分的长度的情况下，第一连结边界222a能够成为向远离第二连结边界224a的方向凸出的形状。

第二连结边界224a以连结上止点侧边界221a的另一端以及下止点侧边界223a的另一端的方式存在。第二连结边界224a与第一连结边界222a相同，具有与活塞7的往复方向平行的直线部224a1。直线部224a1的长度可以作为第二连结边界224a的全长，也可以如本实施方式那样作为一部分的长度。在作为第二连结边界224a的一部分的长度的情况下，若包括第二连结边界224a的轴向尺寸的中点，则容易将润滑油4保持于上面槽22a，从而优选。并且，在作为第二连结边界224a的一部分的长度的情况下，第二连结边界224a能够成为向远离第一连结边界222a的方向凸出的形状。此外，第一连结边界222a以及第二连结边界224a的长度能够相互大致相同。

上止点侧边界221a、第一连结边界222a、下止点侧边界223a、以及第二连结边界224a通过具有预定的曲率的圆角形状的连接部29(第一连接部225a～第四连接部228a)连接。

第一连接部225a是上止点侧边界221a的一端以及第一连结边界222a的一端所连接的部分，设于在俯视以及侧视活塞7的情况下能够识别确认的位置。

第二连接部226a是下止点侧边界223a的一端以及第一连结边界222a的另一端所连接的部分，设于在俯视以及侧视活塞7的情况下能够识别确认的位置。

第三连接部227a是下止点侧边界223a的另一端以及第二连结边界224a的另一端所连接的部分，设于在俯视以及侧视活塞7的情况下能够识别确认的位置。

第四连接部228a是上止点侧边界221a的另一端以及第二连结边界224a的一端所连接的部分，设于在俯视以及侧视活塞7的情况下能够识别确认的位置。

连接部29的一个以上、优选全部的曲率比以活塞销9的轴向长度为直径的圆、优选以上止点侧边界221a以及下止点侧边界223a之间的距离为直径的圆的曲率大。连接部29的曲率比上面槽222a的上止点侧边界221a、第一连结边界222a、下止点侧边界223a、以及第二连结边界224a的曲率大。更加优选为，连接部29的曲率比以上止点侧边界221a以及下止点侧边界223a的轴向距离为直径的圆的曲率大。

第一连接部225a以及第四连接部228a的轴向位置位于比孔90端部的轴向位置靠顶面27侧。并且，第二连接部226a以及第三连接部227a的轴向位置位于比孔90端部的轴向位置靠裙面28侧。

本实施方式的上面槽22a在将外周面20平面展开后大致呈长方形。更具体而言，上止点侧边界221a以及下止点侧边界223a大致呈直线状。并且，第一连结边界222a以及第二连结边界224a全部是大致呈直线状的直线部222a1、224a1，或者一部分是直线部222a1、224a1，剩余部分能够是朝向上面槽22a的外侧凸出的曲线。

＜顶侧面25＞

顶侧面25设于活塞7的顶面27与环状槽21之间。顶侧面25是与缸筒5a的滑动面。

＜裙侧面26＞

裙侧面26设于活塞7的裙面28与下止点侧边界223a之间。裙侧面26成为在活塞7位于下止点时从缸筒5a内突出的结构。

＜横侧面24＞

横侧面24在设于活塞7的上侧面的上面槽22a与设于下侧面的下侧槽22b之间设置，合计存在于两个部位。横侧面24实现当活塞7进入缸筒5a时对活塞7进行引导的作用。

＜带台阶的槽23＞

带台阶的槽23是设于活塞7的裙侧面26与裙面28的边缘、且直径比遍及活塞7的外周面20的周向一周设置的活塞外径小的槽。带台阶的槽23能够提高裙侧面26的润滑油保持力。并且，在活塞7的外径研磨加工中，即使在没有辊式加工机的情况下，也能够夹紧带台阶的槽23来进行加工。

[轴向观察的槽22]

图5是图3(b)的B-B线的轴向观察的剖视图，图6是活塞7的立体图。在活塞7的往复方向(轴向)上，连结第一连结边界222a和活塞中心轴30的直线、与连结第二连结边界224a和活塞中心轴30的直线所成的角度中，与上面槽22a对置的角度31a优选下限为120°以上，并且优选上限为150°以下。

[封闭型压缩机100中的活塞7的驱动]

图7是活塞7位于下止点时的主要部位放大剖视图。在比活塞7靠上方，设有切口部12。切口部12对从润滑油放射孔8bb喷射出的润滑油4中向油承接部11落下而传递的润滑油进行引导，并向活塞7的外周面20供给。如图2、图7所示，在下止点，环状槽21和上面槽22a经由切口部12而露出，从而沿切口部12流动而供给至活塞7的外周面20的润滑油4在活塞7到达下止点时向环状槽21和上面槽22a供给。并且，在本实施方式中，在活塞7位于下止点时，环状槽21中最靠下止点方向侧存在的部位设于比切口部12的端面12a靠上止点侧。由此，沿切口部12流动的润滑油4有效果地存积于环状槽21，从而能够对活塞7以及缸筒5a间进行润滑。

并且，如上所述，上面槽22a和下面槽22b通过孔90而连通。沿孔90流动而供给至上面槽22a的润滑油4也向下面槽22b供给。供给后的润滑油4利用活塞7的往复运动向活塞7与缸筒5a之间供给，并主要进行润滑以及密封。由于上面槽22a以及下面槽22b由外周面20包围，所以能够不使供给后的润滑油4超过需要地向外周面20侧流出而对润滑油4进行保持。

[效果]

本实施方式的活塞7具有上述的结构的上面槽22a以及能够成为与上面槽22a相同的形状的下面槽22b。由此，上面槽22a能够起到以下的效果。

(1)第一连结边界222a以及第二连结边界224a具有与活塞7的往复运动方向(轴向)大致平行的直线部222a1、224a1。另外，第一连结边界222a以及第二连结边界224a的轴向长度为孔90的轴向长度以上。由此，供给至上面槽22a的润滑油4容易向孔90的整个区域流动，并且，供给至第一连结边界222a、第二连结边界224a附近的润滑油4大致均匀地扩散至第一连结边界222a、第二连结边界224a。为了使之大致均匀地扩散，直线部222a1、224a1可以设置为遍及第一连结边界222a、第二连结边界224a的全长，直线部222a1、224a1也可以设置为遍及一部分，并且第一连结边界222a、第二连结边界224a也可以凸出，但由于伴随活塞7的往复运动，润滑油4容易在作为上面槽22a的上止点侧端部、下止点侧端部的上止点侧边界221a、下止点侧边界223a附近集中，从而一部分而且剩余部分优选以成为凸出的曲线的方式也适当地在轴向中央侧集中。因此，能够在上面槽22a内的区域大致均匀地扩散润滑油4，从而润滑油4均匀地越过第一连结边界222a、第二连结边界224a向外周面20(横侧面24)供给。

(2)上止点侧边界221a以及下止点侧边界223a大致与周向平行。由此，若通过活塞7的往复运动，润滑油4受到朝轴向的力而移动，向上止点侧边界221a或者下止点侧边界223a附近供给，则润滑油4大致均匀地向上止点侧边界221a、下止点侧边界223a扩散。因此，润滑油4均匀地越过上止点侧边界221a、下止点侧边界223a而向外周面20供给。

(3)第一连结边界222a、第二连结边界224a的轴向长度比孔90的轴向长度大，且上止点侧边界221a以及下止点侧边界223a相互大致平行。由此，容易遍及上面槽22a的周向整个区域均匀地保持润滑油4，并且，通过确保上面槽22a的面积，能够增大向活塞销9供给润滑油4的供给量。

(4)上面槽22a是圆角的近似长方形，连接部29的曲率的下限如上述那样。由此，容易确保上面槽22a的面积。并且，通过增大曲率至该下限值以上，能够确保上面槽22a的面积，从而能够实现润滑油的供给量的增大、减少因滑动面积的减少所引起的摩擦损失。另一方面，通过使上面槽22a的角不成为近似直角而成为圆角，从而供给后的润滑油4不会在上面槽22a的角滞留，进而能够将其均匀地保持于上面槽22a的边界的边缘。

(5)角度31a的适当的范围如上述那样。若使角度31a小于120°，则保持于上面槽22a的润滑油4难以遍布横侧面20。若使角度31a为150°以上，则横侧面24的面积变小，从而在活塞7的往复运动中举动变得不稳定。也能够考虑与下面槽22b的角度31b的和来决定角度31a的上限值。例如，优选角度31a与角度31b的和为300°以下。

此外，如上所述，由于下面槽22b的各构成要素能够与上面槽22a的各构成要素相同，所以下面槽22b也能够起到与上述相同的效果。活塞7也可以仅具有上面槽22a，也可以仅具有下面槽22b，并且也可以具有它们双方。

[搭载有封闭型压缩机的设备]

图8是搭载有封闭型压缩机100的设备的一个例子的冰箱200的剖视图。冰箱200具有包括封闭型压缩机100、冷凝器(未图示)、减压部(未图示)以及蒸发器201在内的冷冻循环。在封闭型压缩机100中压缩制冷剂而使之成为高温高压，并使制冷剂在冷凝器中散热，另外使制冷剂在减压部中降低压力，之后使制冷剂在蒸发器201中蒸发，由此能够得到冷气。

搭载封闭型压缩机100的设备并不限定于冰箱200，能够应用于空调机等各种设备。