專利名稱：密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷凍和冷藏裝置或者室內(nèi)空調(diào)使用的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)。更詳細(xì)地說，涉及一種利用曲軸旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，將積存在密閉容器內(nèi)的潤滑油供給密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)部的供油、潤滑系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，對于家庭用冷凍冷藏庫和室內(nèi)空調(diào)等所使用的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，強(qiáng)烈要求耗電低和靜音化。在謀求耗電低和靜音化方面，由變換器驅(qū)動(dòng)所引起的壓縮機(jī)的低速旋轉(zhuǎn)化(例如，在家庭用冷藏庫的場合，為1800r/min左右)進(jìn)一步發(fā)展。
另外，密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的潤滑油的泵系統(tǒng)為了將積存于密閉容器底部的潤滑油向上方滑動(dòng)部提升，利用曲軸的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的情況居多。可是，由于該離心力與曲軸的轉(zhuǎn)速平方成比例，所以轉(zhuǎn)數(shù)越低，將油吸上的力就越小，因此，對于上述低速旋轉(zhuǎn)化成為很大的課題。
下面，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行說明。
作為現(xiàn)有的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，具有如日本特公昭62-44108號(hào)公報(bào)所揭示的技術(shù)。圖15示出該現(xiàn)有例的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的剖視圖。在圖14中，壓縮機(jī)本體500收納于密閉容器501內(nèi)，在密閉容器501內(nèi)的中心配置有支架502，在下部配置有電動(dòng)機(jī)503，在上部配置有壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)504。曲軸505貫穿于支架502的軸承部506內(nèi)，外徑部與電動(dòng)機(jī)503的轉(zhuǎn)子507固定在一起，而壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)504通過偏心軸508與活塞509的滑塊510結(jié)合，進(jìn)行公知的壓縮動(dòng)作。
在曲軸505的內(nèi)部，直徑較小的傾斜的傾斜孔511從其下端延伸到軸承部506的下端，通過第一橫向孔512開口在曲軸505的外圓周上。位于曲軸505的軸承部506內(nèi)的部分，形成螺旋槽513，螺旋槽513的下端與橫向孔512相連通，上端呈如下結(jié)構(gòu)設(shè)置在偏心軸508上的縱孔514的下端開口在推力軸承滑動(dòng)面515上，并且同時(shí)與第二橫向孔516相交，換言之，孔512，516的一部分直接開口于曲軸505的表面。另外，曲軸505的下端部517上的傾斜孔511直接開口在潤滑油518內(nèi)。
圖15是浸漬在圖14的潤滑油518中的曲軸505的下端部517的詳細(xì)狀況的剖視圖。通過曲軸505的旋轉(zhuǎn)，處于傾斜孔511內(nèi)的潤滑油518在離心力作用下，形成拋物線狀的自由表面。在此，從曲軸505下端部517的傾斜孔511的開口面吸入的潤滑油518的上升流519被分流成由于曲軸505的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力而向上揚(yáng)的支流520，和在傾斜孔511的下端附近滑動(dòng)并從傾斜孔511的開口面向傾斜孔511外逃逸的支流521。該支流521與從傾斜孔511的開口面吸入的上升流519合流，呈現(xiàn)再次流入傾斜孔511內(nèi)的短路。
在現(xiàn)有例的如此結(jié)構(gòu)中，從曲軸505的下端直接向斜上方延伸的傾斜孔511內(nèi)的潤滑油在比積存于壓縮機(jī)500下部的潤滑油518的油面位置稍上方處，因潤滑油在離心力作用下僅直接向傾斜孔511內(nèi)面的外周側(cè)偏心，這從潤滑油的上升力方面是有益的。但是，從曲軸505下端的傾斜孔511的開口面吸入的箭頭所示的上升流519分流成在離心力作用下向上揚(yáng)的箭頭所示的支流520和從傾斜孔511的開口面向傾斜孔511外流出的箭頭所示的支流521，該支流521與從傾斜孔511的開口面吸入的上升流519合流，再次流入傾斜孔511內(nèi)，反復(fù)進(jìn)行這樣的短路，成為了潤滑油518向傾斜孔511內(nèi)流入的流入量損失的主要原因。進(jìn)一步，由于曲軸505的轉(zhuǎn)速越低，離心力越小，增加了向傾斜孔511外流出的支流521的比例，存在著不能向上方的滑動(dòng)部輸送充足的潤滑油的缺點(diǎn)。
另外，作為加大吸入用離心力的結(jié)構(gòu)的其他密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，具有USP5707220號(hào)公報(bào)所公開的技術(shù)。可是，在該以往例中，因潤滑油的通過路徑復(fù)雜，產(chǎn)生了供給的不安定性，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、部件數(shù)目增多，具有裝配性差的技術(shù)問題。
再者，作為其他種類的以往的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，具有WO00/01949公報(bào)所公開的技術(shù)。該技術(shù)是在外周表面施加螺旋槽的定子與旋轉(zhuǎn)的套筒之間，通過潤滑油的粘性作用，將潤滑油沿著螺旋槽向上吸的機(jī)械式油泵方式。盡管從在低速區(qū)域(1200r/min～1800r/min)可確保供油量的觀點(diǎn)考慮是一種可靠性高的方法，但因該構(gòu)造與通過離心力的油泵方式相比，非常復(fù)雜，部件數(shù)目也多，因此成本高、而且具有裝配作業(yè)性差的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠解決上述以往的技術(shù)問題，即使在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)也可有效地吸上潤滑油并且通過簡單的構(gòu)成得到裝配作業(yè)性好的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的潤滑油泵系統(tǒng)。
本發(fā)明的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)具有以下構(gòu)成。
具有由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成的電動(dòng)馬達(dá)部、通過固定在電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子上的曲軸旋轉(zhuǎn)來壓縮制冷劑的壓縮組件部、收納電動(dòng)馬達(dá)部和壓縮組件部并具有積存潤滑油的積存部的密閉容器的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，曲軸至少由曲軸主軸部和驅(qū)動(dòng)壓縮組件部的曲軸偏心軸部構(gòu)成，具有通過曲軸的旋轉(zhuǎn)，通過曲軸主軸部和曲軸偏心軸部向密閉容器內(nèi)供給積存部的潤滑油的油泵；所述油泵的構(gòu)成是具有設(shè)在曲軸主軸部的內(nèi)部，起始于浸漬在積存部的曲軸主軸部的下端部、傾斜于具有規(guī)定長度的曲軸主軸部的軸心的傾斜通路部；設(shè)置在曲軸主軸部的下端部，比傾斜通路的橫截面要小的縮徑部；設(shè)置在傾斜通路部的上端部的連通部；設(shè)置在與連通部連通的上述曲軸主軸部的外周上的螺旋槽；與螺旋槽連通并設(shè)置在曲軸偏心軸內(nèi)的連通孔。
通過采用如此結(jié)構(gòu)，由縮徑部圍住的曲軸主軸部下端的潤滑油受到曲軸的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的同時(shí)，因?yàn)楸豢s徑部接住向下的力而增加了離心力所產(chǎn)生的向上的力，可在傾斜通路內(nèi)向上方移動(dòng)。進(jìn)一步，通過傾斜通路的傾斜更有效地提升了潤滑油的揚(yáng)程，能夠獲得較大的油輸送力。
此外，由于能夠進(jìn)行至少包含曲軸的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為1200r/min～1800r/min的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的運(yùn)轉(zhuǎn)，可將壓縮機(jī)的輸入抑制的較小，與穩(wěn)定的供油相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)低耗電的運(yùn)轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步，使從曲軸主軸部的最下端到連通部的中心的距離對形成傾斜通路部的區(qū)域的曲軸主軸部的直徑的比率為E，進(jìn)一步，使從曲軸主軸部的軸心到傾斜通路的外徑的最大長度對曲軸主軸部的半徑的比率為F時(shí)，通過使比率E與比率F的關(guān)系為
F≥0.166E2-0.683E+1.44，通過使各參數(shù)最佳化，可成為可最大限度地靈活運(yùn)用離心力的油泵，即使在運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較低的場合，也可獲得較大的油輸送力。
進(jìn)一步，縮徑部通過將圓板狀的蓋件插入并固定在曲軸主軸部的下端而構(gòu)成?？晒?jié)省材料費(fèi)用，并能夠進(jìn)行蓋件的位置不會(huì)錯(cuò)位的裝配。
進(jìn)一步，使傾斜通路的直徑與設(shè)在縮徑部的中心部的吸入孔的直徑比為1∶0.25～0.5，可成為在將低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域的供油量維持在最大的狀態(tài)下，能夠增減高運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域的供油量的油泵，相對各運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速可得到合適的供油量。
進(jìn)一步，在傾斜通路內(nèi)插入并固定有平板狀的分割器，抑制了傾斜通路內(nèi)的油滑動(dòng)，特別是可確保在低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時(shí)穩(wěn)定的供油。
進(jìn)一步，分割器為上下對稱形狀的平板狀，至少在下端部的大致中央具有大致為半月狀的缺口，并且具有長度方向的大致中央部位的寬度大于上端部和下端部的壓入部。因此，通過設(shè)置在分割器的兩端部的大致半月狀的缺口，即使分割器的下端與縮徑部的中心錯(cuò)開，縮徑部的被分割的2個(gè)流入口的開口比也不會(huì)變化，通過加大長方向的中央附近的寬度，分割器的插入不分方向，并且分割器的彎曲非常少，可提高裝配性能。
進(jìn)一步，從傾斜通路的下端部向傾斜通路的深度方向設(shè)臺(tái)階部，使從傾斜通路的下端部至臺(tái)階部的距離與分割器的長度相等。因此，由于可以將傾斜通路分多次加工，可提高加工精度的同時(shí)，在將分割器插入傾斜通路內(nèi)時(shí)，分割器的上端面的邊緣被傾斜通路的臺(tái)階固定，可以進(jìn)行分割器的位置不會(huì)發(fā)生錯(cuò)位的組裝。
進(jìn)一步，在傾斜通路的上端形成圓錐部的同時(shí)，連通部的至少一部分與圓錐部交叉地構(gòu)成。因此，能夠增厚曲軸的連通部上方的壁厚，可防止在該部位容易發(fā)生的咬破現(xiàn)象(螺旋槽的底部破損產(chǎn)生較大的孔的現(xiàn)象。在壁厚較薄時(shí)容易發(fā)生)。
進(jìn)一步，設(shè)有從傾斜通路連通至曲軸主軸部的外周面，向密閉容器內(nèi)的空間開放的排氣連通部。因此，由于從油面位置到排氣連通部的中心的高度方向的距離增大，潤滑油從排氣連通部流出的量減少，可以使向上吸的潤滑油量相對增加。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的剖視圖。
圖2為實(shí)施例1的曲軸主要部分的剖視圖。
圖3為示出實(shí)施例1的潤滑油上吸動(dòng)作狀況的主要部分的剖視圖。
圖4為將比率F作為參數(shù)的供油量與比率E的相關(guān)特性圖。
圖5為通過圖4導(dǎo)出的比率E與比率F的相關(guān)特性圖。
圖6為運(yùn)轉(zhuǎn)頻率與供油量的相關(guān)特性圖。
圖7為本發(fā)明的實(shí)施例2的曲軸主軸部的下部放大的剖視圖。
圖8為實(shí)施例2的供油量與比率G的特性相關(guān)圖。
圖9為本發(fā)明的實(shí)施例3的曲軸主軸部下部的放大的剖視圖。
圖10為分割器的立體圖。
圖11為圖9的D部放大的剖視圖。
圖12為本發(fā)明實(shí)施例4的曲軸主軸部的傾斜通路的上端部的放大的剖視圖。
圖13為本發(fā)明的實(shí)施例5的曲軸主軸部的軸承部的放大的剖視圖。
圖14為以往例的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的剖視圖。
圖15為圖15所示的以往例的潤滑油上吸動(dòng)作狀況的主要部分的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的剖視圖，圖2為實(shí)施例1的曲軸主要部分的剖視圖，圖3為示出實(shí)施例1的潤滑油上吸動(dòng)作狀況的主要部分的剖視圖。
密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)本體1的結(jié)構(gòu)為，在上下密閉容器2內(nèi)，收納有由定子3a和轉(zhuǎn)子3b構(gòu)成的電動(dòng)馬達(dá)3，和將壓縮機(jī)構(gòu)4與缸體5一體化的壓縮機(jī)組件6。曲軸7的曲軸主軸部7a由缸體5的軸承部8支承，連桿10連接在上部的曲軸偏心軸部7b上，通過活塞銷11與在汽缸12內(nèi)滑動(dòng)的活塞13連接。閥板14具有吸入孔、吸入閥、排出孔、排出閥(均未圖示)。汽缸蓋15在內(nèi)部劃分為吸入室、排出室(均未圖示)。并且，與吸入消音器16連接。潤滑油30積存在密閉容器2的下部。
如圖2所示，在曲軸主軸部7a內(nèi)穿設(shè)傾斜通路19，并且還在傾斜通路19的下端設(shè)有縮徑部17，縮徑部17具有用于吸入潤滑油30的小徑吸入孔29。傾斜通路19是傾斜于曲軸主軸部7a的軸心而設(shè)置的潤滑油30的通路，縮徑部17的吸入孔29的中心位于其內(nèi)徑中心。
另外如圖1所示，傾斜通路19的上端以到達(dá)缸體5的軸承部8的下方的方式穿孔，并且，在傾斜通路19的上端部，傾斜通路19設(shè)置成接近于曲軸主軸部7a的外周面。如圖1和圖2所示，在傾斜通路19上方的曲軸主軸部7a的外周部設(shè)有螺旋槽20，該螺旋槽20通過設(shè)置在傾斜通路19上端部的下部連通部21而與傾斜通路19連通。
如圖2所示，在如此結(jié)構(gòu)中，按如下方式定義圖示的各數(shù)值。Y為曲軸主軸部7a的穿設(shè)有傾斜通路19的區(qū)域的軸的直徑，H為從曲軸主軸部7a的最下端到下部連通部21的中心的高度。從曲軸主軸部7a的最下端到下部連通部21的中心的高度H對曲軸主軸部7a的軸的直徑Y(jié)的比率為E(E＝H/Y)。此外，P為曲軸主軸部7a的軸的半徑，即Y/2，R為從曲軸主軸部7a的軸心到傾斜通路19的外徑的最大長度。從曲軸主軸部7a的軸心到傾斜通路19的外徑的最大長度R對曲軸主軸部7a的軸的半徑P的比率為F(F＝R/P)。
下面，對上述結(jié)構(gòu)的作用進(jìn)行說明。
圖3為示出曲軸7旋轉(zhuǎn)時(shí)，曲軸主軸部7a的下端部上的傾斜通路19內(nèi)的潤滑油30上吸動(dòng)作狀況的主要部分的剖視圖。通過曲軸7的旋轉(zhuǎn)，傾斜通路19內(nèi)的潤滑油30在離心力作用下呈現(xiàn)拋物線狀的自由表面。從設(shè)置在縮徑部17上的吸入孔29流入的箭頭所示的潤滑油A分流成在離心力作用下向上揚(yáng)的箭頭所示的支流B，和在傾斜通路19的壁面滑動(dòng)的箭頭所示的支流C。盡管反復(fù)地進(jìn)行支流C被縮徑部17的壁面反射、并與支流B合流的短回路，但由于避免了現(xiàn)有例的、一度流入傾斜通路19內(nèi)的潤滑油30又向傾斜通路19外流出的現(xiàn)象，可顯著地抑制潤滑油30向傾斜通路19內(nèi)流入的流入量損失。即，通過縮徑部17接住向下的力，與以往相比，增加了向上的力，將潤滑油30向傾斜通路19內(nèi)的上方輸送的力變大。
圖4為示出使用具有相同外徑的曲軸7、從曲軸主軸部7a的最下端到下部連通部21的中心的高度H對曲軸主軸部7a的軸的直徑Y(jié)的比率E(E＝H/Y)與供油量的相關(guān)性。并且，該圖4表示將從曲軸主軸部7a的軸心到傾斜通路19的外徑的最大長度R對曲軸主軸部7a的軸的半徑P的比率F(F＝R/P)作為參數(shù)，使曲軸7的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為固定值1200r/min的結(jié)果。另外，使用的潤滑油為酯油，粘度為10～15mm2/sec。正如圖4所示，在任意一個(gè)比率F下，均可確認(rèn)為，隨著比率E的增加，供油量有減少的傾向。為了使?jié)櫥?0上揚(yáng)，必要條件是，作用在潤滑油30上的離心力所產(chǎn)生的向上的力要克服重力或滑動(dòng)所引起的向下的力，前述比率E越小，向上輸送的力就越大。此外，根據(jù)圖4，也可確認(rèn)為，隨著比率F變大，也存在著供油量變多的傾向。這是由于比率F越大、作用于傾斜通路19內(nèi)的潤滑油30上的離心力越大的緣故，當(dāng)然，比率F越接近1，輸送力就越大。
在圖4中示出了作為本實(shí)施例一例的、向曲軸7上方的供油量未達(dá)到40mL/min時(shí)，潤滑油30向滑動(dòng)部位的供給不足，可能發(fā)生磨耗的某供油臨界線40a。
圖5表示根據(jù)圖4的結(jié)果、在運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，可確保40mL/min的供油量的比率E與比率F的關(guān)系。該圖示出了運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，可確保供油量為40mL/min的供油臨界線40b。該臨界線40b由(2)式表示。另一方面，在供油臨界線40b的上方，具有可確保供油量在40mL/min以上的供油充足區(qū)域40c，該區(qū)域由(1)式表示。另外，在供油臨界線40b的下方，具有供油量不足40mL/min的供油不充足區(qū)域40d，該區(qū)域由(3)式表示。
F≥0.166E2-0.683E+1.44…(1)F＝0.166E2-0.683E+1.44…(2)F＜0.166E2-0.683E+1.44…(3)通過這些結(jié)果可以看到，為了確保40mL/min作為供油量，只要是比率E與比率F滿足上述(1)式的設(shè)計(jì)就可以了。
圖6是表示利用同一直徑的曲軸主軸部7a，現(xiàn)有例與本發(fā)明的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與供油量的相關(guān)性的圖。在此，作為本發(fā)明的曲軸主軸部7a的參數(shù)，使比率E的范圍為2～3，比率F的范圍為0.77～0.9，進(jìn)一步比率E與比率F的關(guān)系滿足前述(1)式。另外，圖6中，以旋轉(zhuǎn)頻率表示運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，通過將圖中的旋轉(zhuǎn)頻率乘以60而換算為運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。從圖中可以看出，本發(fā)明的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的供油量在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速中，多于已往例，即使在低轉(zhuǎn)速區(qū)域(1200r/min～1800r/min)也能確保對滑動(dòng)部的潤滑十分必要的供油量。而且，由于低速的運(yùn)轉(zhuǎn)成為可能，與穩(wěn)定的供油相結(jié)合，可將壓縮機(jī)的輸入抑制的較小，能夠?qū)崿F(xiàn)低耗電。
另外，在本實(shí)施例中，使比率E的范圍為2～3，但在比率E未達(dá)到2的場合，對于安裝在曲軸主軸部7a下部的轉(zhuǎn)子3b的嵌合長度(現(xiàn)狀為10～20mm左右)幾乎沒有富裕量，談不上現(xiàn)實(shí)地設(shè)計(jì)。另一方面，比率E大于3時(shí)，揚(yáng)程變高，不能充分確保低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域(1200r/min～1800r/min)的供油量。
此外，在本實(shí)施例中，使比率F的范圍為0.77～0.9，但在比率F的范圍未達(dá)到0.77時(shí)，不能獲得油輸送力所必須的離心力，不能充分確保低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域(1200r/min～1800r/min)的供油量。另一方面，大于0.9時(shí)，曲軸主軸部7a的外周壁面與傾斜通路19間的壁厚會(huì)達(dá)不到1mm，在承受壓縮負(fù)載時(shí)，在壁厚較薄部分，可能發(fā)生缺口或裂縫。
因此，為了設(shè)計(jì)即使在低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域也能夠進(jìn)行壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)的曲軸7的供油系統(tǒng)，最好比率E的范圍為2～3，比率F的范圍為0.77～0.9，并且比率E與比率F的關(guān)系適用前述(1)式。
另外，通常，由活塞13、汽缸12構(gòu)成的壓縮機(jī)構(gòu)4的溫度高于從曲軸7的曲軸偏心軸部7b的上端飛散的潤滑油30的溫度。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，增加散布到壓縮機(jī)構(gòu)4的潤滑油30的量，可充分發(fā)揮對壓縮機(jī)構(gòu)4的冷卻效果。其結(jié)果，在抑制滑動(dòng)表面的磨耗、提高可靠性的同時(shí)，也可抑制被壓縮機(jī)構(gòu)4吸入的氣體的溫度上升，從而可提高密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的效率。
實(shí)施例2圖7為本發(fā)明實(shí)施例2的曲軸主軸部的下部的放大的剖視圖。
正如圖7所示，在曲軸主軸部7a的下端部形成擴(kuò)管部18和縮徑部17。從擴(kuò)管部18的上端成為潤滑油的通路的傾斜通路19以傾斜于曲軸主軸部7a的軸心的方式穿孔。并且，擴(kuò)管部18的內(nèi)周部的直徑形成為大于傾斜通路19的直徑。通過沖裁普通鋼材等形成的平圓板形的在中央部設(shè)用于吸入潤滑油30的吸入孔29的蓋件31插入并固定在擴(kuò)管部18的內(nèi)周面?？s徑部17為擴(kuò)管部18、設(shè)吸入孔29的蓋件31的統(tǒng)稱。
U為傾斜通路19的直徑，X為設(shè)置在縮徑部17的中心的吸入孔29的直徑。設(shè)置在縮徑部17的中心的吸入孔29的直徑X對傾斜通路19的直徑U的比率為G(G＝X/U)。
在本發(fā)明的實(shí)施例2中，用以SS(不銹鋼)或SK(日本標(biāo)準(zhǔn))材為代表的普通鋼材作為蓋件31的材質(zhì)，通過鋼材的沖裁，將蓋件31形成圓形狀，并壓入擴(kuò)管部18的內(nèi)周，因此，用較低的材料費(fèi)用就可實(shí)現(xiàn)良好的作業(yè)性。另外，通過使擴(kuò)管部18的直徑與傾斜通路19的直徑不同的臺(tái)階狀，在壓入蓋件31時(shí)，不會(huì)引起蓋件31的錯(cuò)位，可穩(wěn)定地裝配。
此外，對于蓋件31的材質(zhì)，除了普通鋼材外，使用低成本的非鐵金屬或塑料材料等也可獲得同樣的效果。
圖8為利用具有同一直徑的曲軸，計(jì)測供油量與比率G的相關(guān)性而獲得的數(shù)據(jù)。該圖表示比率E為2.6，比率F為0.82，以1200r/min和4320r/min這2個(gè)條件為代表值作為運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的結(jié)果。另外，使用的潤滑油為酯油，動(dòng)粘度為10mm2/sec～15mm2/sec。40e是比率G為0.25的線，40f是比率G為0.5的線。由該圖可知，即使在任一運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下，均可確認(rèn)在比率G為0.25的線40e和比率G為0.5的線40f的范圍內(nèi)，具有供油量為最大值的點(diǎn)。并且，可以確認(rèn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，在比率G為0.25～0.5的范圍內(nèi)，幾乎沒有供油量的差，而在運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為4320r/min時(shí)，在比率G為0.43附近，明顯呈最大的峰值。
隨著形成于縮徑部17的中央的吸入孔29的直徑變大，對于低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速或高運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的任何一方，供油量減少的原因可以認(rèn)為是，承受由離心力產(chǎn)生的向下力的能力降低、流入傾斜通路19內(nèi)的潤滑油30的流入量損失增加的緣故。
另一方面，運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為4320r/min時(shí)，隨著比率G小于0.43、供油量顯著降低的原因可以認(rèn)為是，由于因高速運(yùn)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的較強(qiáng)作用，將潤滑油30向上揚(yáng)的油輸送力變高，從吸入孔29吸入的潤滑油30的量不能追隨向上揚(yáng)的潤滑油30的量的緣故。隨著如此比率G變小、供油量顯著減少的傾向確認(rèn)為，運(yùn)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)數(shù)在3000r/min以上。相反，在低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域，可以認(rèn)為是，由于從吸入孔29吸入的潤滑油30的量較少，能夠追隨向上揚(yáng)的潤滑油30的量的范圍擴(kuò)大，比率G的范圍變大?？梢源_認(rèn)，在1800r/min以下會(huì)出現(xiàn)具有在這樣低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域的供油量成為平坦的比率G的范圍的現(xiàn)象。
正如上述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2能夠提供一種油泵，該油泵的傾斜通路19的直徑與設(shè)置在縮徑部17中心部的吸入孔29的直徑比為1∶0.25～0.5，能夠在將低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域的供油量維持在最大的狀態(tài)下，增減高速運(yùn)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)數(shù)區(qū)域的供油量。特別是，在高運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域，從位于曲軸7上方的曲軸偏心軸部7b的上端面排出的潤滑油30的量顯著增多時(shí)，有可能出現(xiàn)根據(jù)密閉容器2的板厚或材質(zhì)形狀、或者缸體5的形狀等，潤滑油30的飛濺所引起的噪音的問題。可是，根據(jù)本實(shí)施例2，通過從0.25～0.5的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x定比率G，相對各運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速設(shè)定適當(dāng)?shù)墓┯土浚軌蚍乐固貏e是高運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域的潤滑油30的飛濺所引起的噪音問題。
實(shí)施例3圖9是本發(fā)明的實(shí)施例3的曲軸主軸部的下部的放大的剖視圖。圖10為分割器的立體圖，圖11為圖9中D部放大的剖視圖。
擴(kuò)管部18形成于曲軸主軸部7a下端。傾斜通路19為從擴(kuò)管部18的上端而設(shè)的潤滑油通路，擴(kuò)管部18的中心包含在其內(nèi)徑內(nèi)。分割器26為壓入并固定在傾斜通路19內(nèi)的薄平板狀的構(gòu)件，在上下端具有大致呈半月狀的缺口27，為了沒有上下的方向性上下對稱地形成。在分割器26上有將大致中間位置稍微加寬的壓入部28。另外，傾斜通路19具有2段以上的臺(tái)階，使其直徑從擴(kuò)管部18的上端臺(tái)階狀地微縮至少1次以上，具有作為傾斜通路19的直徑成為最大的第1段傾斜通路19a和相當(dāng)?shù)?段傾斜通路19a與第2段的邊界的傾斜通路內(nèi)的臺(tái)階19b。第1段傾斜通路19a的高度與分割器26的高度相等。
流入傾斜通路19內(nèi)的潤滑油30伴隨曲軸7的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向上揚(yáng)，但是由于潤滑油30所具有的粘性作為與傾斜通路19內(nèi)的旋轉(zhuǎn)方向相反方向的阻力作用，傾斜通路19內(nèi)的潤滑油30的旋轉(zhuǎn)速度表示出比實(shí)際的曲軸7的旋轉(zhuǎn)速度慢的傾向。特別是，在低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域(1200r/min～1800r/min)，由于馬達(dá)發(fā)熱或滑動(dòng)發(fā)熱所致的潤滑油30的溫度上升量小、潤滑油30的粘度維持在比較高的狀態(tài)下，潤滑油30與曲軸7的旋轉(zhuǎn)速度差變得更大。如此，曲軸7與傾斜通路19內(nèi)的潤滑油30的旋轉(zhuǎn)速度差對油輸送力的降低有很大的影響。
在此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3，通過將插入并固定于傾斜通路19內(nèi)的分割器26的攪拌所致的潤滑油30的上攏作用相并用，來提高油的輸送力，流入傾斜通路19內(nèi)的潤滑油30的旋轉(zhuǎn)速度與實(shí)際的曲軸7的旋轉(zhuǎn)速度大致同步，即使在低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域，也可將充足的供油量向上揚(yáng)。
而且，通過設(shè)置在分割器26兩端部的大致半月狀的缺口27，即使分割器26與縮徑部17的中心錯(cuò)開，縮徑部17的被分開的2個(gè)流入口的開口比也不會(huì)變化。另外，設(shè)有分割器26的長方向的中央附近的寬度變大的壓入部28，分割器26的插入和固定容易，并且可在分割器26的彎曲非常少的狀態(tài)下組裝，可提高作業(yè)性。
此外，使傾斜通路19的直徑從擴(kuò)管部18上端臺(tái)階狀地縮小直徑至少一次以上，具有2段以上的臺(tái)階的傾斜通路19，而且，使起始于擴(kuò)管部18的上端的第1段傾斜通路19a的深度與分割器26的高度相同。因此，在將蓋件31嵌入擴(kuò)管部18內(nèi)時(shí)，即使蓋件31與分割器26的下端面接觸并施加負(fù)荷，分割器26的上端面的邊緣26a也被傾斜通路19的臺(tái)階19b限制，可進(jìn)行分割器26的位置不會(huì)發(fā)生錯(cuò)位的裝配。
實(shí)施例4圖12為本發(fā)明實(shí)施例4的曲軸主軸部的傾斜通路的上端部放大的剖視圖。
在曲軸主軸部7a上設(shè)有傾斜通路19，在傾斜通路19的上端具有圓錐部33。在圓錐部33上具有棱線部分33a。并且，設(shè)有使傾斜通路19內(nèi)的潤滑油進(jìn)一步向上揚(yáng)的下部連通部21。
在此，為了有效地提高潤滑油的揚(yáng)程，為了確保低速區(qū)域的供油量，傾斜通路19從曲軸主軸部7a的下方向上方傾斜于曲軸主軸部7a的外周側(cè)。因此，在采用使下部連通部21貫穿傾斜通路19的側(cè)內(nèi)壁面的結(jié)構(gòu)時(shí)，傾斜通路19的最上端部分以及圓錐部33必然位于下部連通部21的上方，因此，該部分的壁厚變得最薄。因此，將下部連通部21為起點(diǎn)向上方加工螺旋槽(未圖示)時(shí)，螺旋槽20(圖1)的最底部與傾斜通路19的最上端以及圓錐部33之間有可能發(fā)生咬破現(xiàn)象(螺旋槽的最底部破損、產(chǎn)生較大孔的現(xiàn)象。在壁厚薄時(shí)容易發(fā)生)。
可是，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4，由于下部連通部21或下部連通部21的一部分形成于傾斜通路19上端的圓錐部33的棱線部分33a上，所以在確保低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域的供油量的條件下，還確保了曲軸主軸部7a的下部連通部21的上方的壁厚，即使實(shí)施螺旋槽20的加工，也可防止在該部位發(fā)生咬破現(xiàn)象，可降低制造工序上的損耗成本。
實(shí)施例5圖13為本發(fā)明實(shí)施例5的曲軸主軸部的軸承部的放大的剖視圖。
曲軸7的曲軸主軸部7a由缸體的軸承部8支承。轉(zhuǎn)子3b熱套于曲軸主軸部7a上。在曲軸主軸部7a內(nèi)具有傾斜通路19，在形成于缸體的軸承部8與轉(zhuǎn)子3b的上端面之間的間隙34的位置，設(shè)有從傾斜通路19向曲軸主軸部7a的外周面連通的排氣連通部25。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5，為了防止由于積存于傾斜通路19內(nèi)的氣體而產(chǎn)生扼流使得潤滑油30很難向上揚(yáng)的供油不全現(xiàn)象，可將積存于傾斜通路19內(nèi)的氣體從排氣連通部25，通過由軸承部8的下端與轉(zhuǎn)子3b的上端面構(gòu)成的間隙34有效地放出的同時(shí)，由于可充分確保從油面位置到排氣連通部25的中心的高度，潤滑油從排氣連通部25流出的量的比例減少，所以可確保有給予滑動(dòng)部的潤滑充足的供油量。
另外，雖然本實(shí)施例5的排氣連通部25的至少一部分是施加在由曲軸主軸部7a和軸承部8構(gòu)成的滑動(dòng)部，但是通過在排氣連通部25的朝向曲軸主軸部7a外周側(cè)的出口孔25a實(shí)施倒角，能夠防止由缸體的軸承部8與曲軸主軸部7a外周面構(gòu)成的軸頸軸承部發(fā)生油膜缺損現(xiàn)象。
此外，從傾斜通路19內(nèi)的排氣作用和防止軸頸軸承部的油膜缺損的兩個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，希望出口孔25a的直徑為φ3mm～φ6mm，其倒角角度為90°～120°。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性正如上述，本發(fā)明是具有由形成于主軸的下部、從下方向上方向外側(cè)傾斜的傾斜通路；形成于主軸下端在中心部設(shè)有直徑比傾斜通路的斷面要小的吸入孔的縮徑部；使傾斜通路與螺旋槽的下端連通的下部連通部構(gòu)成的油泵的設(shè)備，被縮徑部圍住的曲軸主軸部下端的潤滑油受曲軸旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，通過縮徑部接住因離心力所產(chǎn)生的向下的力，增加了向上的力，并在傾斜通路內(nèi)向上移動(dòng)。此外，由于傾斜通路的傾斜更有效地提升了潤滑油的揚(yáng)程，因此可獲得較大的油輸送力，即使在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)能夠有效地吸上必要的潤滑油的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)。
另外，可通過簡單的結(jié)構(gòu)、得到裝配作業(yè)性好的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，具有由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成的電動(dòng)馬達(dá)部；通過固定在所述電動(dòng)馬達(dá)的所述轉(zhuǎn)子上的曲軸旋轉(zhuǎn)來壓縮制冷劑的壓縮組件部；收納所述電動(dòng)馬達(dá)部和所述壓縮組件部并具有積存潤滑油的積存部的密閉容器；其特征在于，所述曲軸至少由曲軸主軸部和驅(qū)動(dòng)所述壓縮組件部的曲軸偏心軸部構(gòu)成，具備油泵，該油泵通過所述曲軸的旋轉(zhuǎn)，通過所述曲軸主軸部和所述曲軸偏心軸部向所述密閉容器內(nèi)供給所述積存部的潤滑油；所述油泵具有設(shè)置在所述曲軸主軸部的內(nèi)部、起始于浸漬于所述積存部的所述曲軸主軸部的下端部、傾斜于具有規(guī)定長度的所述曲軸主軸部的軸心的傾斜通路部；設(shè)在所述曲軸主軸部的下端部，比所述傾斜通路的橫截面要小的縮徑部；設(shè)在所述傾斜通路部的上端部的連通部；設(shè)在與所述連通部連通的所述曲軸主軸部的外周部的螺旋槽；與所述螺旋槽連通并設(shè)置在所述曲軸偏心軸內(nèi)的連通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至少包含1200r/min～1800r/min的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
3.如權(quán)利要求1或2所述的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，使從所述曲軸主軸部的最下端部到連通部的中心的距離對形成傾斜通路部的區(qū)域的曲軸主軸部的直徑的比率為E，從所述曲軸主軸部的軸心到傾斜通路部的外徑的最大長度對所述直徑的1/2的比率為F時(shí)，比率E為2～3，比率F為0.77～0.9。
4.如權(quán)利要求3所述的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，比率E與比率F的關(guān)系為F≥0.166E2-0.683E+1.44。
5.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4的任一權(quán)利要求所述的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，縮徑部通過將圓板狀的蓋件插入并固定在曲軸主軸部的下端而構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4的任一權(quán)利要求所述的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，傾斜通路的直徑與縮徑部的直徑比為1∶0.25～0.5。
7.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4的任一權(quán)利要求所述的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，在傾斜通路的縮徑部的上部，插入并固定有分割所述傾斜通路的分割器。
8.如權(quán)利要求7所述的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，分割器為上下對稱形狀的平板狀，至少在下端部的大致中央具有大致為半月狀的缺口，并且具有長方向的大致中央的寬度大于上端部和下端部的壓入部。
9.如權(quán)利要求7所述的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，從傾斜通路的下端部向所述傾斜通路的深度方向設(shè)有臺(tái)階部，從傾斜通路的下端部至所述臺(tái)階部的距離與分割器的長度相等。
10.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4的任一權(quán)利要求所述的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，在傾斜通路的上端形成圓錐部的同時(shí)，連通部的至少一部分與所述圓錐部交叉。
11.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4的任一權(quán)利要求所述的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，設(shè)有從傾斜通路連通至曲軸主軸部的外周面，向密閉容器內(nèi)的空間開放的排氣連通部。
全文摘要
提供一種即使在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，也可有效地吸上必要量的潤滑油并且結(jié)構(gòu)簡單、裝配和作業(yè)性良好的密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)。通過具有由形成于主軸下部、從下方到上方向外側(cè)傾斜的傾斜通路，中心部設(shè)有直徑比形成于主軸的下端的所述傾斜通路的斷面要小的吸入孔的縮徑部，和將螺旋槽的下端與傾斜通路連通的下部連通部構(gòu)成的油泵，能夠有效地提升潤滑油的揚(yáng)程。
文檔編號(hào)F04B39/02GK1513087SQ0281102
公開日2004年7月14日 申請日期2002年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月16日
發(fā)明者石田貴規(guī), 太田年彥, 井出照正, 片山誠, 堀口隆文, 長尾崇秀, 彥, 文, 正, 秀 申請人:松下冷機(jī)株式會(huì)社