專利名稱：：密閉式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于冰箱、房間用空調(diào)等的密閉式壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
：以往，己知作為具有球節(jié)結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)的活塞的表面處理如專利文獻(xiàn)1所記載，通過(guò)對(duì)以鐵為主成分的燒結(jié)材料進(jìn)行水蒸氣處理而進(jìn)行封孔處理的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)2007—154806號(hào)公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)l中記載的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)水蒸氣處理形成的表面層的硬度高，缺乏初期磨合性。因此，若由水蒸氣處理形成的表面層的膜厚薄則會(huì)因磨損而引起燒傷。另外，即使在作為與缸體進(jìn)行滑動(dòng)的滑動(dòng)面的活塞外周面的面精度不好的情況下也會(huì)產(chǎn)生燒傷。為了避免此現(xiàn)象，必須進(jìn)行高精度的膜厚和面精度管理。另外，由于由水蒸氣處理形成的表面層的摩擦系數(shù)大，所以活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起的滑動(dòng)損失變大，因此會(huì)出現(xiàn)效率降低和噪音惡化。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而研發(fā)的，其目的在于提高可靠性，得到高效率的密閉式壓縮機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種密閉式壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)收納壓縮單元和電動(dòng)單元，具有由所述電動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)的曲軸，所述壓縮單元具有缸體和在該缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，所述曲軸和所述活塞通過(guò)連桿由球節(jié)結(jié)構(gòu)連結(jié)，所述活塞為以鐵為主成分的燒結(jié)材料并通過(guò)水蒸氣處理進(jìn)行封孔處理，所述密閉式壓縮機(jī)的特征在于，被進(jìn)行了所述封孔處理的所述活塞的外周面被磨削加工，并被進(jìn)行磷酸錳處理。另外，本發(fā)明特征在于，所述活塞的通過(guò)所述磷酸錳處理形成的表面3層的膜厚為4ixm以下。另外，本發(fā)明特征在于，所述活塞的作為與所述缸體進(jìn)行滑動(dòng)的滑動(dòng)面的所述外周面的所述磷酸錳處理前的表面粗糙度為1.6um以下，所述磷酸錳處理后的表面粗糙度為5Um以下。另外，本發(fā)明特征在于，所述活塞的通過(guò)所述磷酸錳處理形成的表面層的硬度比所述活塞的內(nèi)部的硬度低。根據(jù)本發(fā)明，能夠提高可靠性，得到高效率的密閉式壓縮機(jī)。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的壓縮單元的組裝狀態(tài)的立體圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的密閉式壓縮機(jī)的縱剖面圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的活塞和連桿的組裝狀態(tài)的圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的活塞表面處理的磨損實(shí)驗(yàn)的平均摩擦系數(shù)的圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例的活塞表面處理的磨損實(shí)驗(yàn)的燒傷面壓(焼付含面圧)的圖。符號(hào)說(shuō)明1缸體la軸承部lb框架2連桿2a連桿外球面3曲軸3a曲柄銷4活塞4a活塞內(nèi)球面5定子6轉(zhuǎn)子7供油構(gòu)件(piece)8止脫構(gòu)件具體實(shí)施例方式以下分別參照本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示密閉式壓縮機(jī)的壓縮單元的組裝狀態(tài)的立體圖。圖2是密閉式壓縮機(jī)的縱剖面圖。本實(shí)施例的密閉式壓縮機(jī)是活塞4在與設(shè)于密閉容器內(nèi)的軸承部la以及框架lb—體成形的缸體1內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)而構(gòu)成壓縮單元的、所謂的往復(fù)式的壓縮機(jī)。在框架lb的下部作為電動(dòng)單元設(shè)有構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的定子5和轉(zhuǎn)子6，在相對(duì)于曲軸3的旋轉(zhuǎn)中心偏心的位置上設(shè)有曲柄銷3a。曲軸3貫通于框架的軸承部la而從框架lb的下部向上部延伸，曲柄銷3a設(shè)置成位于框架lb的上方側(cè)。曲軸3的下部與轉(zhuǎn)子6直接連結(jié)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力而使曲軸3旋轉(zhuǎn)。曲柄銷3a和活塞4之間由連桿2連結(jié)，構(gòu)成經(jīng)由曲柄銷3a以及連桿2而使活塞4往復(fù)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。艮口，本實(shí)施例的密閉式壓縮機(jī)以在密閉容器內(nèi)收納缸體l、活塞4等壓縮單元和電動(dòng)機(jī)等電動(dòng)單元，通過(guò)曲軸3來(lái)傳遞來(lái)自電動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)力的結(jié)構(gòu)為前提。關(guān)于連桿2和活塞4的連結(jié)結(jié)構(gòu)后述。另外，形成如下的結(jié)構(gòu)通過(guò)曲軸3的旋轉(zhuǎn)，儲(chǔ)存在密閉容器內(nèi)的冷凍機(jī)油(潤(rùn)滑油)被向上方引導(dǎo)，潤(rùn)滑油從設(shè)于曲軸3的上方位置的開(kāi)口噴出。利用設(shè)于曲軸3的下端部的筒狀的供油構(gòu)件7的離心力而使?jié)櫥蜕仙瑵?rùn)滑油從曲軸3的上端部噴出。接著采用圖3說(shuō)明連桿2和活塞4的連結(jié)結(jié)構(gòu)。圖3是表示被連結(jié)的連桿2和活塞4的狀態(tài)的立體圖。活塞4的內(nèi)球面4a構(gòu)成對(duì)設(shè)于連桿2的前端部的球體部的外球面2a進(jìn)行承接的軸承結(jié)構(gòu)，形成以180°以上的角度包裹連桿2的外球面2a的形狀。通過(guò)該結(jié)構(gòu)構(gòu)成滑動(dòng)面積少的球節(jié)結(jié)構(gòu)。另外，若通過(guò)沖擊等的某作用而使兩者相對(duì)旋轉(zhuǎn)，則連桿2和活塞4的連結(jié)被解除，所以本實(shí)施例中為了防止連結(jié)脫離而設(shè)置止脫構(gòu)件8。接著，說(shuō)明用于確保構(gòu)成圖1所示的壓縮單元的缸體1和活塞4的可靠性的活塞4的表面處理。圖4、圖5表示關(guān)于對(duì)活塞4實(shí)施的表面處理而由往復(fù)運(yùn)動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn)5機(jī)器進(jìn)行滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)用的樣品AC的規(guī)格示于表1。本實(shí)驗(yàn)在潤(rùn)滑油中，滑動(dòng)速度為1180cpm，實(shí)驗(yàn)移動(dòng)負(fù)載為10kgf/5min。表1的固定片和可動(dòng)片與活塞4和缸體1對(duì)應(yīng)。另外，潤(rùn)滑油的粘度為樣品A和C選用IS03448規(guī)定的粘度級(jí)別VGIO，樣品B同樣選用粘度級(jí)別VG8。另外，在表1的樣品的表面處理中，表面處理1表示與活塞對(duì)應(yīng)的固定片的磨削加工前的表面處理，表面處理2表示固定片的磨削加工后的表面處理。表面處理1將全部樣品AC進(jìn)行水蒸氣處理。表面處理2將樣品A進(jìn)行水蒸氣處理，將樣品B和C進(jìn)行磷酸錳處理。〔表1〕<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>根據(jù)圖4的平均摩擦系數(shù)的結(jié)果可知，在磨削加工后實(shí)施了磷酸錳處理的樣品B和C與實(shí)施了水蒸氣處理的樣品A相比，其平均摩擦系數(shù)大約低40%。據(jù)此可知，實(shí)施了磷酸錳處理的樣品B和C，與實(shí)施了水蒸氣處理的樣品A相比，滑動(dòng)摩擦損失降低。進(jìn)而，根據(jù)圖5的燒傷面壓的結(jié)果可知，在磨削加工后實(shí)施了磷酸錳處理的樣品B和C與實(shí)施了水蒸氣處理的樣品A相比，其燒傷時(shí)的面壓提高大約16%。據(jù)此可知，實(shí)施了磷酸錳處理的樣品B和C，與實(shí)施了水蒸氣處理的樣品A相比，滑動(dòng)磨損的界限值上升。另外，若比較由水蒸氣處理形成的表面層和由磷酸錳處理形成的表面層的硬度，則一般可知由磷酸錳處理形成的表面層的硬度低。因此，在實(shí)施了磷酸錳處理的活塞中，活塞外周面被硬度低的磷酸錳層覆蓋，滑動(dòng)初期按照缸體的面形狀來(lái)切削磷酸錳層，所以活塞外周面的形狀構(gòu)成為適合于缸體的面形狀的形狀。因此，磷酸錳處理的磨合性高，與水蒸氣處理相比能夠降低滑動(dòng)磨損。通過(guò)該硬度的差別，能夠緩和表面層的膜厚和面精度的管理值。在水蒸氣處理層中由于硬度高，所以為了提高效率并確?？煽啃?，需要以高精度來(lái)管理膜厚和面精度。但是，由于磷酸錳層的初期磨合性優(yōu)越，所以即使在膜厚和面精度的管理精度不高的情況下，切削磷酸錳層，也能夠使活塞外周面的形狀構(gòu)成為適合于缸體的面形狀的形狀。因此，只要能充分確保磷酸錳處理前的面精度，就能夠確保效率和可靠性。接著說(shuō)明磷酸錳處理的工序順序。在本實(shí)施例中，作為以鐵為主成分的燒結(jié)材料的活塞4通過(guò)水蒸氣處理而進(jìn)行封孔處理，在活塞4的外周面的磨削加工后實(shí)施磷酸錳處理。水蒸氣處理是通過(guò)在空孔表面生成的水蒸氣處理膜對(duì)內(nèi)部和表面的空孔進(jìn)行封孔，使得潤(rùn)滑油膜不容易通過(guò)空孔而排出的處理。該狀態(tài)下，若實(shí)施磷酸錳處理，則不能夠充分確保磷酸錳層的膜厚。因此，水蒸氣處理后實(shí)施外周面的磨削加工，實(shí)施磷酸錳處理。另外，通過(guò)形成這樣的工序順序，從而能夠容易使實(shí)施磷酸錳處理前的面精度為高精度。根據(jù)以上的結(jié)果，缸體1的材質(zhì)使用對(duì)FC200不進(jìn)行表面處理的材質(zhì)、以及作為活塞4的材料通過(guò)水蒸氣處理對(duì)燒結(jié)材料SMF4040A進(jìn)行封孔處理，磨削加工后進(jìn)行磷酸錳處理的材質(zhì)。另外，對(duì)活塞4的外周面進(jìn)行的磷酸錳處理在球節(jié)方式的密閉式壓縮機(jī)中可得到很好的效果。如上所述，磷酸錳層通過(guò)滑動(dòng)被切削，從而形成最適合于滑動(dòng)的形狀。但是，若施加給活塞4的外周面的面壓高，則滑動(dòng)面磨合之前磷酸錳層被全部切削的可能性高。由此，在高壓運(yùn)轉(zhuǎn)下負(fù)載增加的情況下，產(chǎn)生磨損和燒傷的風(fēng)險(xiǎn)增高。在球節(jié)結(jié)構(gòu)中通過(guò)連桿2連結(jié)曲軸3和活塞4，活塞4和連桿2以球形狀連結(jié)，所以連結(jié)部分的自由度高，因此能夠防止一端接觸，也能夠減小施加給活塞4的外周面的面壓。相對(duì)于此，在用于其他密閉式壓縮機(jī)的止轉(zhuǎn)棒軛(scotchyoke)結(jié)構(gòu)中，在曲軸和活塞的連結(jié)中不使用連桿，而是直接連結(jié)。另外，在活塞銷結(jié)構(gòu)中，曲軸和活塞通過(guò)連桿連結(jié)，但是連桿和活塞通過(guò)活塞銷連結(jié)。為了取得這樣的結(jié)構(gòu)，兩者相對(duì)于球節(jié)結(jié)構(gòu)都是連結(jié)部的自由度低，所以不能避免一端接觸，施加給活塞的外周面的面壓也增大。根據(jù)以上可知，相對(duì)于止轉(zhuǎn)棒軛結(jié)構(gòu)和活塞銷結(jié)構(gòu)，球節(jié)結(jié)構(gòu)的密閉式壓縮機(jī)更適合對(duì)活塞的外周面進(jìn)行的磷酸錳處理。因而，圖4、圖5所示的摩擦系數(shù)的降低效果、燒傷面壓的上升效果可以最大限度實(shí)現(xiàn)，并且也沒(méi)有高負(fù)載時(shí)產(chǎn)生磨損和燒結(jié)而降低可靠性的風(fēng)險(xiǎn)，大大有助于性能提高、噪音降低、可靠性提高。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在活塞外周面形成具有初期磨合性的磷酸錳層，從而缸體1和活塞4的摩擦系數(shù)降低，燒傷時(shí)的面壓以及溫度提高，所以滑動(dòng)磨損的降低程度和界限值提高。另外，由于表面處理層的硬度低，所以初期磨合性優(yōu)越。由此能夠得到可靠性高、高效率化和低噪音化兩者都優(yōu)越的壓縮機(jī)。進(jìn)而，由于滑動(dòng)磨損的降低程度和界限值提高，所以能夠緩和膜厚和面精度的管理值，能夠形成生產(chǎn)性高的壓縮機(jī)。8權(quán)利要求1、一種密閉式壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)收納壓縮單元和電動(dòng)單元，具有由所述電動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)的曲軸，所述壓縮單元具有缸體和在該缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，所述曲軸和所述活塞通過(guò)連桿由球節(jié)結(jié)構(gòu)連結(jié)，所述活塞為以鐵為主成分的燒結(jié)材料并通過(guò)水蒸氣處理進(jìn)行封孔處理，所述密閉式壓縮機(jī)的特征在于，被進(jìn)行了所述封孔處理的所述活塞的外周面被磨削加工，并被進(jìn)行磷酸錳處理。2、如權(quán)利要求l所述的密閉式壓縮機(jī)，其特征在于，所述活塞的通過(guò)所述磷酸錳處理形成的表面層的膜厚為4um以下。3、如權(quán)利要求1所述的密閉式壓縮機(jī)，其特征在于，所述活塞的作為與所述缸體進(jìn)行滑動(dòng)的滑動(dòng)面的所述外周面的所述磷酸錳處理前的表面粗糙度為1.6tim以下，所述磷酸錳處理后的表面粗糙度為5um以下。4、如權(quán)利要求l所述的密閉式壓縮機(jī)，其特征在于，所述活塞的通過(guò)所述磷酸錳處理形成的表面層的硬度比所述活塞的內(nèi)部的硬度低。全文摘要本發(fā)明涉及一種密閉式壓縮機(jī)，能夠提高可靠性，并得到高效率的密閉式壓縮機(jī)。該密閉式壓縮機(jī)中，在密閉容器內(nèi)收納壓縮單元和電動(dòng)單元，具有由所述電動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)的曲軸，所述壓縮單元具有缸體和在該缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，所述曲軸和所述活塞通過(guò)連桿由球節(jié)結(jié)構(gòu)連結(jié)，所述活塞為以鐵為主成分的燒結(jié)材料并通過(guò)水蒸氣處理進(jìn)行封孔處理，所述密閉式壓縮機(jī)的特征在于，被進(jìn)行了所述封孔處理的所述活塞的外周面被磨削加工，并被進(jìn)行磷酸錳處理。文檔編號(hào)F04B53/14GK101666312SQ20091000738公開(kāi)日2010年3月10日申請(qǐng)日期2009年2月17日優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日發(fā)明者佐藤真一,小野利明,秋澤健裕,紺野元,鈴木啟愛(ài),高橋悠申請(qǐng)人:日立空調(diào)·家用電器株式會(huì)社