制冷剂压缩机的制作方法

本发明涉及空调机用的制冷剂压缩机。

背景技术：

对于冷冻空调设备，需要应对与全年能耗效率(apf)的提高所得到的节能化。为了实现该目的，对于冷冻空调设备所使用的制冷剂压缩机的样式而言，对永久磁铁电动机进行逆变器控制的方式成为主流。另外，近年来，作为与迅速供冷的要求的对应，压缩机运转条件向高转速、高负荷扩大，因而存在压缩机驱动电流相比通常运转时的电流而增大的趋势。

因该压缩机驱动电流的增大，电动机的电流向曲柄轴流动，并从此处流向支撑曲柄轴的轴承，在轴承的内外圈和滚动体的间隙产生放电现象，从而使轴承损伤的电腐蚀增加。而且，作为该对策，公知在曲柄轴和轴承部之间组装绝缘性较高的材料的方法。

例如，在专利文献1中，在图8、第0041段中公开了：“在本实施方式中，作为轴支撑部50的内圈50a、滚动体50b、外圈50c任一个或者组合，构成为作为绝缘体的陶瓷，或者在内圈50a、滚动体50b、外圈50c形成陶瓷膜，或者形成绝缘性较高的树脂被膜例如pps(聚苯硫醚)系树脂膜，切断从轴支撑部处的曲柄轴51而通过轴支撑部50的电流。通过组合该轴支撑部周边的结构和将各三相的中性点彼此连接成线的结构，来有效果地防止容积型压缩机的轴承电流增加。此外，作为在轴支撑部50的外周侧夹持绝缘性较高的被膜、片材的结构，也能够得到相同的效果。”。

并且，在专利文献2中，在图5、第0033、0039段中公开了：“如上所述，根据第一实施方式，旋转轴5和接地之间的电位差分压成轴承3的寄生电容cb和隔着绝缘体41而寄生的寄生电容ci。因而，能够减少施加于轴承3的电位差，进而能够减少轴承3的电腐蚀。而且，由于旋转轴5能够采用金属制的轴，所以强度优异。”；“而且，在第一实施方式中，绝缘体41设于外圈32侧，而在第二实施方式中绝缘体42设于内圈31侧，这一点不同，轴承内圈面的面积相比外圈面充分小，因而若采用使设于外圈32的绝缘体41所要求的厚度为设于内圈31侧的绝缘体42的厚度，则能够使绝缘体42的静电电容充分小，能够与第一实施方式相同地起作用。”。

利用这些方法，能够减少流向轴承部的电流，能够防止电腐蚀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-259646号公报

专利文献2：日本特开2008-263698号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

然而，在轴承使用了绝缘性较高的树脂材料的情况下，因金属材料的曲柄轴和强度较弱的树脂材料的滑动而产生树脂材料的磨损，并且因树脂材料的磨损粉末而有产生压缩机部件的损伤的可能性。并且，在轴承使用了绝缘性较高的陶瓷材料的情况下，有轴承的制造成本大幅度上升的问题。

本发明的目的在于，以低成本提供如下可靠性较高的压缩机，即、能够抑制为了防止轴承部件的电腐蚀而设置的绝缘部件的滑动所致的磨损，能够抑制轴承的损伤。

用于解决问题的方案

为了解决上述的课题，本发明的制冷剂压缩机采用如下结构，具备：压缩机机构部，其压缩制冷剂；电动机部，其产生动力；曲柄轴，其将该电动机部的动力传递至上述压缩机机构部；以及轴承，其旋转自如地支撑该曲柄轴，在上述曲柄轴和上述轴承之间配置有大致圆管状的绝缘部件，在该绝缘部件的内周侧具有与上述曲柄轴进行紧固的轴固定部，在该绝缘部件的外周侧形成有用于存积从上述曲柄轴的供油孔供给的润滑油的积油空间，上述曲柄轴和上述绝缘部件同步，上述绝缘部件和上述轴承滑动地旋转。

并且，本发明的制冷剂压缩机采用如下结构，具备：压缩机机构部，其压缩制冷剂；电动机部，其产生动力；曲柄轴，其将该电动机部的动力传递至上述压缩机机构部；以及球轴承，其旋转自如地支撑该曲柄轴，在上述曲柄轴和上述球轴承之间配置有大致圆管状的绝缘部件，在该绝缘部件的内周侧具有与上述曲柄轴进行紧固的轴固定部，在该绝缘部件的外周侧具有与上述球轴承的内圈进行紧固的内圈侧固定部，上述曲柄轴、上述绝缘部件以及上述球轴承的内圈同步地旋转。

发明的效果如下。

即使是使配置于轴承的绝缘部件为低成本的树脂制的情况下，由于成为绝缘部件难以磨损的结构，所以也能够抑制制冷剂压缩机的轴承的因滑动所致的磨损，绝缘部件的磨损粉末变少，能够抑制因磨损粉末而产生的轴承的损伤、其它压缩机内的滑动部分的损伤，因此能够提高压缩机的可靠性。

附图说明

图1是实施例1的涡旋式压缩机的纵剖视图。

图2是实施例1的副轴承部的放大图。

图3是实施例1的绝缘部件的结构图。

图4是实施例2的绝缘部件的结构图。

图5是实施例3的绝缘部件的结构图。

图6是实施例4的副轴承部的放大图。

图7是实施例4的绝缘部件的结构图。

图8是实施例4的球轴承的结构图。

图9是实施例4的绝缘部件和球轴承的组装图。

符号的说明

1—涡旋式压缩机，2—压缩机构部，3—驱动部，4—电动机，5—固定涡盘，5a—固定涡盘喷出口，5b—固定涡盘顶板部，5c—固定涡盘螺旋体，6—回旋涡盘，6a—回旋涡盘螺旋体，6b—回旋涡盘底板，6c—回旋涡盘轴承部的滑动轴承，7—框架，8—吸入管，9—喷出管，10—转子，11—定子，12—曲柄轴，12a—曲柄销，12b—主轴部，12c—副轴部，12d—泵接头，13—欧式环，14—滑动轴承，15—供油泵，16—球轴承，17—下框架，18—壳体，19—壳体罩，30—封闭容器，31—吸入口，32—压缩室，33—积油部，34—供油孔，35—横向供油孔，36—横向供油孔，50—绝缘部件，51—贯通孔，52—狭缝，53—凹部，54—油出口，55—供油兜部，56—油通路，57—绝缘部件的突起，58—球轴承内圈的切口，59—空间，60—轴，61—止转件。

具体实施方式

以下，在对本发明的制冷剂压缩机进行说明时，以涡旋式压缩机为例进行说明，但也可以应用于回转式压缩机等具备其它压缩机构的流体压缩机。并且，在轴承部中，对也应用于球轴承的情况进行说明，但也可以应用于其它轴承结构。

【实施例1】

首先，使用图1～图3对实施例1的制冷剂压缩机进行说明。图1是实施例1的涡旋式压缩机的纵剖视图。如此处所示，本实施例的涡旋式压缩机1在封闭容器30内收纳压缩机构部2、驱动部3、曲柄轴12(曲柄销12a、主轴部12b、副轴部12c)来构成。

压缩机构部2将固定涡盘5、回旋涡盘6、以及框架7作为基本要件来构成。固定涡盘5将固定涡盘螺旋体5c、固定涡盘顶板5b、以及固定涡盘喷出口5a作为基本结构。回旋涡盘6将回旋涡盘螺旋体6a、回旋涡盘底板6b、以及回旋涡盘轴承部的滑动轴承6c作为基本结构。回旋涡盘轴承部的滑动轴承6c形成为向回旋涡盘底板6b的另一侧(螺旋体侧的相反侧)垂直地突出。框架7构成配设滑动轴承14的部件，滑动轴承14支撑曲柄轴12的一端。

用于旋转驱动回旋涡盘6的驱动部3将如下部件作为基本要件来构成：由定子11和转子10构成的电动机4；曲柄轴12；供油泵15；作为回旋涡盘6的自转防止机构的主要部件的欧式环13；曲柄轴主轴承的滑动轴承14；曲柄轴副轴承的球轴承16；以及回旋涡盘轴承部的滑动轴承6c。

回旋涡盘轴承部的滑动轴承6c以在作为旋转轴方向的推力方向上能够移动且旋转自如地卡合曲柄轴12的曲柄销12a的方式设于回旋涡盘6。

欧式环13配设于回旋涡盘底板6b的背面。形成于欧式环13的正交的两组键部分中的一组在构成于框架7的作为欧式环13的承受部的键槽中润滑滑动(潤動)，剩余的一组在构成于回旋涡盘螺旋体6a的背面侧的键槽润滑滑动。由此，回旋涡盘6相对于固定涡盘5在与回旋涡盘螺旋体6a的竖立设置方向亦即轴线方向垂直的面内不自转地进行回旋运动。

对于压缩机构部2而言，利用与电动机4连结的曲柄轴12的旋转，回旋涡盘6相对于固定涡盘5不自转地进行回旋运动，从而经由吸入管8以及吸入口31向由固定涡盘螺旋体5c以及回旋涡盘螺旋体6a形成的压缩室32吸入气体。利用回旋涡盘6的回旋运动，压缩室32边向中央部移动边减少容积来将气体进行压缩，并由固定涡盘喷出口5a向封闭容器30喷出压缩气体。而且，经由喷出管9从封闭容器30喷出。由此，封闭容器30内的空间保持为喷出压力。作为在压缩机构部压缩的工作流体，使用r410a、r32等hfc系制冷剂。

支撑曲柄轴12的主轴部12b的滑动轴承14配置于电动机4的上侧，支撑副轴部12c的球轴承16配置于电动机4的下侧。也就是说，是滑动轴承14、球轴承16在电动机4的两侧支撑曲柄轴12的结构。

供油泵15是装配于曲柄轴12的下端的容积型泵。利用该供油泵15，强制性地经由泵接头12d和供油孔34将积存于积油部33的润滑用的油向球轴承16、回旋涡盘轴承部的滑动轴承6c、以及滑动轴承14供给。供油孔34位于曲柄轴内，并形成为在曲柄轴的轴向上贯通。供给至供油孔34的油也向回旋涡盘6以及固定涡盘5的滑动部供给。并且，在供油孔34设有用于向滑动轴承14供油的横向供油孔35以及用于向球轴承部供油的横向供油孔36。

球轴承16构成副轴承部37的主要部分。利用螺栓在固定于封闭容器30的下框架17固定壳体18。球轴承16从上方插入壳体18。在球轴承16的上方还安装壳体罩19。壳体罩19相比横向供油孔36的开口部分以及球轴承16位于上方。利用该壳体罩19，从横向供油孔36的开口部流出来的润滑油不会向上方(电动机4侧)扩散，并向球轴承16供给。

以下，使用放大了图1的副轴承部37的图2对本实施例的特征进行说明。如此处所示，在本实施例中，在曲柄轴12和球轴承16之间设置有树脂制的绝缘部件50。通过设置该绝缘部件50，当驱动电动机4且电流流动时，能够切断从曲柄轴12内部流向球轴承16的电流，从而能够防止因电流所致的球轴承16的电腐蚀。

绝缘部件50向曲柄轴12的紧固是在安装泵接头12d前，通过将绝缘部件50内径压入曲柄轴的副轴部12c外径来进行的。此时，通过在曲柄轴的副轴部12c前端的外周面设置狭缝，并在此组装绝缘部件50的止转件61(轴固定部)，来进行绝缘部件50的在轴向和旋转方向上的紧固。通过紧固，绝缘部件50与电动机4驱动时的曲柄轴12的旋转同步，两者成为一体地旋转。这样，本实施例的制冷剂压缩机成为如下结构：当电动机4驱动且曲柄轴12旋转时，绝缘部件50外径和球轴承16内径滑动。

因此，在本实施例中，为了防止因滑动所致的绝缘部件50的磨损，需要润滑油的油膜。因此，图2中，利用供油泵15从积油部33吸取润滑油，并使之通过曲柄轴12内部的供油孔34，从横向供油孔36向球轴承16供给。供给来的润滑油充满设于绝缘部件50的空间59，由此能够在绝缘部件50和球轴承16之间形成油膜，进而能够抑制绝缘部件50的磨损。

接下来，图3示出为在绝缘部件50的外周面形成油膜所需的空间59的详细结构。如此处所示，绝缘部件50形成为大致圆管状的形状，具有在径向上贯通的贯通孔51、朝向上方地设于外周面的狭缝52、以及设于内周面下端的止转件61。如图2所示，贯通孔51与曲柄轴12的横向供油孔36同轴地设置，并且贯通孔51和狭缝52连接，所以从横向供油孔36供给来的润滑油经由贯通孔51向狭缝52供给，利用该润滑油来形成绝缘部件50和球轴承16之间的油膜。此外，对于绝缘部件50而言，由于曲柄轴的副轴部12c外径和绝缘部件50内径的压入和设有绝缘部件50的止转件61，所以因曲柄轴的旋转的贯通孔51和曲柄轴12的横向供油孔36偏离，不会使孔彼此堵塞。

并且，狭缝52朝向上方(电动机4侧)敞开，而下方封闭，因而多余的润滑油仅向上方的壳体罩19方向排出。也就是说，由于不是从曲柄轴12的横向供油孔36流过绝缘部件50的贯通孔51的路径的润滑油因自重向下方流动的结构，所以利用充满空间59的润滑油，能够总是在球轴承16的内周面形成油膜。由此，能够防止因旋转的绝缘部件50外径和球轴承16内径的滑动所致的绝缘部件50的磨损，同时也能够防止球轴承16的电腐蚀。

【实施例2】

图4示出本发明的实施例2的绝缘部件50的结构。省略具有与实施例1相同的功能的部分的重复说明。

如图4所示，本实施例的绝缘部件50形成为大致圆管状的形状，具有在径向上贯通的贯通孔51、遍及外周面的整周设置的大致圆环状的凹部53、朝向上方地设于外周面的油出口54、以及设于内周面下端的止转件61。此外，绝缘部件50向制冷剂压缩机的设置位置和朝向、紧固方法与实施例1相同。

在本实施例中，从绝缘部件50的贯通孔51供给来的润滑油存积在设于外周面的凹部53。与实施例1相同，由于润滑油从设于上方(电动机4侧)的油出口54排出，而不是并因自重向下方流动的结构，所以能够总是在绝缘部件50的外周面形成油膜。由此，能够防止因旋转的绝缘部件50外径和球轴承16内径的滑动所致的绝缘部件50的磨损，同时也能够防止球轴承16的电腐蚀。此外，凹部53的形状并不限于图4所示的形状，也可以是能够得到上述的作用的其它形状。

【实施例3】

图5示出本发明的实施例3的绝缘部件50的结构。省略具有与实施例1或者实施例2相同的功能的部分的重复说明。

如图5所示，本实施例的绝缘部件50形成为大致圆管状的形状，具有在径向上贯通的贯通孔51、朝向上方地设于外周面的油出口54、使外周面凹入而成的多个供油兜部55、连接供油兜部55的油通路56、以及设于内周面下端的止转件61。此外，绝缘部件50向制冷剂压缩机的设置位置和朝向、紧固方法与实施例1相同。

在本实施例中，从绝缘部件50的贯通孔51供给来的润滑油流过油通路56并存积在各供油兜部55。与实施例1相同，由于润滑油从设于上方(电动机4侧)的油出口54排出并不是因自重向下方流动的结构，所以能够总是在绝缘部件50的外周面形成油膜。由此，能够防止因旋转的绝缘部件50外径和球轴承16内径的滑动所致的绝缘部件50的磨损，同时也能够防止球轴承16的电腐蚀。此外，供油兜部55的形状、大小、个数、油通路56的形状、大小、供油兜部55之间的连接方法并不限于图5所示的情况，也可以是能够得到上述的作用的其它结构。

【实施例4】

接下来，使用图6～图9对本发明的实施例4的制冷剂压缩机进行说明。此外，省略具有与已说明的符号的结构相同的功能的部分的重复说明。

图6是放大了本实施例的制冷剂压缩机的副轴承部37附近的图。与实施例1相同，在本实施例中，曲柄轴12的横向供油孔36也设于绝缘部件50以及球轴承16的上方(电动机4侧)。

图7示出本实施例的绝缘部件50的结构。如此处所示，本实施例的绝缘部件50成为在外周面上端设有突起57并在内周面下端设有止转件61的结构。并且，图8的立体图示出球轴承16的结构。在球轴承16的内圈的上表面设置切口58。图9是组装好本实施例的球轴承16和绝缘部件50的图。这样，使绝缘部件50的突起57设置于球轴承的内圈的切口58，从而在绝缘部件50相对于轴60旋转的情况下，绝缘部件50的突起57和球轴承16的内圈的切口58接触，因此绝缘部件50和球轴承16的内圈同步地旋转。此处，亦如图6所示，在本实施例中，曲柄轴12和绝缘部件50也同步旋转，因而曲柄轴12、绝缘部件50、球轴承16的内圈这三者同步旋转。由此，在曲柄轴12和绝缘部件50之间、以及绝缘部件50和球轴承16之间，不会有绝缘部件50磨损从而产生磨损粉末的情况。

此外，对于绝缘部件50的突起57和球轴承16的内圈的切口58的组装而言，基于轴60的旋转的同步和组装容易度的考虑，优选在绝缘部件的突起57和球轴承内圈的切口58之间设置过渡配合程度的间隙。

在实施例1～3中，是紧固绝缘部件50和曲柄轴12并在电动机4的驱动时绝缘部件50的外周面在球轴承16的内周面滑动地旋转的结构，此处是通过积极地形成油膜来抑制绝缘部件50的磨损从而防止磨损粉末的产生的结构。

与此相对，如本实施例那样，是组装绝缘部件50和球轴承16的内圈并在电动机4驱动时绝缘部件50与曲柄轴12以及球轴承16的内圈同步地旋转的结构，通过从绝缘部件50排除滑动的部分，也能够消除磨损，从而能够防止磨损粉末的产生。

根据以上所说明的本实施例的结构，仅在副轴承部37设置绝缘部件50，便不会产生绝缘部件50的磨损，能够防止球轴承16的电腐蚀。此外，绝缘部件的突起57的形状、大小、个数、球轴承16的内圈的切口58的形状、大小、个数并不限于图7～图9所示的情况，也可以是能够得到上述作用的其它结构。

此外，本发明并不限于上述的实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例是为了容易理解说明本发明而进行了详细说明的例子，并不非限于必需具备所说明的所有结构。并且，能够将某实施例的结构的一部分置换成其它实施例的结构，并且也能够在某实施例的结构的基础上追加其它实施例的结构。并且，能够对各实施例的结构进行其它结构的追加、删除、置换。