密閉型壓縮機(jī)和裝載有該壓縮機(jī)的冷藏庫或制冷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用推力滾珠減少滑動(dòng)損失的密閉型壓縮機(jī)和裝載有該壓縮機(jī)的冷藏庫或制冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)在這種密閉型壓縮機(jī)中，存在從節(jié)省空間的觀點(diǎn)出發(fā)小型化的壓縮機(jī)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。另外，從提高效率的觀點(diǎn)出發(fā)，在軸的推力軸承設(shè)置有滾動(dòng)軸承(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0003]首先，說明專利文獻(xiàn)I中記載的現(xiàn)有的密閉型壓縮機(jī)。
[0004]圖17是現(xiàn)有的密閉型壓縮機(jī)的縱截面圖。圖18是圖17所示的現(xiàn)有的密閉型壓縮機(jī)的主要部分截面圖。另外，在圖17和圖18中，在密閉容器2的內(nèi)底部貯存有潤滑油4。壓縮機(jī)主體6包括:具有定子14和轉(zhuǎn)子16的電動(dòng)機(jī)部10;和配置于電動(dòng)機(jī)部10的上方的壓縮部12，壓縮機(jī)主體6由懸簧8支承，收納在密閉容器2內(nèi)。此處的電動(dòng)機(jī)部10是凸極集中卷繞方式的DC無刷電動(dòng)機(jī)，定子14通過隔著絕緣件在鐵芯的磁極齒上直接卷繞繞組而成。另外，轉(zhuǎn)子16米用在鐵芯16a內(nèi)部配置有永磁鐵16b的嵌入磁鐵型電動(dòng)機(jī)。
[0005]構(gòu)成壓縮部12的軸18包括:主軸部20;主軸部20上端的凸緣部62;和從凸緣部62向上方延伸，相對(duì)于主軸部20偏心地形成的偏心軸部22，且包括從下端至上端的供油機(jī)構(gòu)46。缸體24具有:大致圓筒形的缸30;和軸支承主軸部20的主軸承26。另外，主軸承26的上端面與軸18的凸緣部62抵接，形成推力滑動(dòng)軸承。
[0006]活塞28以能夠往復(fù)的方式插入到缸30，與配置于缸30的端面的閥板32—起形成壓縮室34。另外，活塞28通過連結(jié)部36與偏心軸部22連結(jié)。吸入消音器40通過被閥板32與缸頭38所夾而固定。
[0007]另外，電動(dòng)機(jī)部10的定子14，以與轉(zhuǎn)子16大體保持一定間隙的方式配置于轉(zhuǎn)子16的外徑一側(cè)，并且固定于缸體24的腳部25。另外，轉(zhuǎn)子16由燒嵌部42固定于主軸部20。轉(zhuǎn)子16的上端與圖18所示的缸體24的支承部27的間隙是H，缸體24的主軸承26的長度是L，缸體24的支承部27的壁厚是D，燒嵌部42與主軸部20的固定寬度是W。
[0008]另外，轉(zhuǎn)子16如圖17所示，為了增大有效磁通量從而提高電動(dòng)機(jī)部10的效率，具有突出(overhang)部16c、16d，并且比定子14的鐵芯的高度高出突出部16c、16d的高度尺寸地形成。
[0009]下面，對(duì)采用以上方式構(gòu)成的密閉型壓縮機(jī)的動(dòng)作、作用進(jìn)行說明。
[0010]對(duì)電動(dòng)機(jī)部1通電后，因在定子14中產(chǎn)生的磁場，轉(zhuǎn)子16與軸18—起旋轉(zhuǎn)。伴隨主軸部20的旋轉(zhuǎn)，偏心軸部22進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)，該偏心運(yùn)動(dòng)通過連結(jié)部36被轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使活塞28在缸30內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由此進(jìn)行將密閉容器2內(nèi)的制冷劑氣體吸入到壓縮室34內(nèi)并壓縮的壓縮動(dòng)作。
[0011]另外，軸18的下端浸漬于潤滑油4，通過軸18的旋轉(zhuǎn)，潤滑油4被供油機(jī)構(gòu)46供給到壓縮部12的各個(gè)部分，進(jìn)行滑動(dòng)部的潤滑。
[0012]活塞28在壓縮制冷劑氣體時(shí)，作用于活塞28的壓縮載荷經(jīng)由連結(jié)部36作用于偏心軸部22，由主軸部20和主軸承26支承。
[0013]這種密閉型壓縮機(jī)降低整個(gè)高度并充分確保主軸承26的長度L，從而抑制因主軸承26的長度L縮短而增大的轉(zhuǎn)矩所致的載荷，抑制軸承損失的增大，并且確保耐久性。
[0014]另外，為了降低整個(gè)高度，縮短缸體24的腳部25地將定子14安裝于腳部25。
[0015]另外，將缸體24的支承部27的壁厚D做薄，縮小轉(zhuǎn)子16的上端與缸體24的支承部27的間隙H，使壓縮部12與電動(dòng)機(jī)部10接近地配置，降低密閉型壓縮機(jī)的整個(gè)高度。
[0016]另外，定子14采用凸極集中卷繞方式，從而抑制繞組的露出高度，并且使用具有小型高效特征的嵌入磁鐵型電動(dòng)機(jī)來抑制定子14的高度，降低密閉型壓縮機(jī)的整個(gè)高度。
[0017]下面，說明在專利文獻(xiàn)2中記載的現(xiàn)有的不同結(jié)構(gòu)的密閉型壓縮機(jī)。此外，對(duì)于與專利文獻(xiàn)I相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其詳細(xì)的說明。
[0018]圖19是在專利文獻(xiàn)2中記載的現(xiàn)有的不同結(jié)構(gòu)的密閉型壓縮機(jī)的截面圖。圖20是圖19所示的現(xiàn)有的密閉型壓縮機(jī)的推力滾珠軸承周邊的主要部分截面圖。圖21是在圖20所示的現(xiàn)有的密閉型壓縮機(jī)中所使用的推力滾珠軸承的支承部件的立體圖。圖22A、圖22B是表示圖20所示的現(xiàn)有的密閉型壓縮機(jī)的軸傾斜時(shí)的推力滾珠軸承的示意圖。
[0019]在圖19和圖20中，主軸承26設(shè)置有:作為與軸心成直角的平面部的推力面48;和延長至比推力面48靠上方，具有與主軸部20相對(duì)的內(nèi)表面的管狀延長部50。
[0020]管狀延長部50的外周側(cè)配置有包括上座圈52、收納于保持器56的滾珠54、下座圈58、和支承部件60的推力滾珠軸承64。
[0021]上座圈52和下座圈58是金屬制的環(huán)狀平板，上下的面平行。
[0022]此處，如圖21所示，支承部件60在環(huán)狀的金屬平板設(shè)置有:下側(cè)的突起60a、60b;和上側(cè)的突起60c、60d。這些突起由相同半徑的曲面形成，并且以連結(jié)上側(cè)頂點(diǎn)的線與連結(jié)下側(cè)頂點(diǎn)的線成直角的方式配置。
[0023]如圖20所示，在推力面48上，以相互接觸的狀態(tài)依次重疊支承部件60、下座圈58、滾珠54、上座圈52，在上座圈52的上表面安裝軸18的凸緣部62，構(gòu)成推力滾珠軸承64。
[0024]此處，支承部件60中，下側(cè)的突起60a、60b以線接觸的狀態(tài)與推力面48接觸，上側(cè)的突起60c、60d以線接觸的狀態(tài)與下座圈58接觸。推力滾珠軸承64是滾珠54以點(diǎn)接觸的狀態(tài)在上座圈52與下座圈58中滾動(dòng)的滾動(dòng)軸承，能夠支承軸18和轉(zhuǎn)子16的自重等垂直方向的載荷的同時(shí)以較少的摩擦旋轉(zhuǎn)。
[0025]像這樣，上座圈52、滾珠54、下座圈58、和支承部件60在管狀延長部50的外周側(cè)在縱向重疊，所以在缸體24中確保了收納這些部件的上下方向的空間。
[0026]下面，對(duì)采用以上方式構(gòu)成的密閉型壓縮機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0027]與專利文獻(xiàn)I中記載的滑動(dòng)軸承相比，推力滾珠軸承64的摩擦少，近年來出于高效率化的目的而更多地采用。另一方面，滾珠54與上座圈52和下座圈58點(diǎn)接觸，所以接觸點(diǎn)的表面壓力非常高，接觸載荷增大數(shù)倍左右，有時(shí)產(chǎn)生塑性變形，所以需要防止接觸載荷局部過大。因此，在專利文獻(xiàn)2中記載的密閉型壓縮機(jī)中，采用支承部件60。
[0028]使用圖22A、圖22B，對(duì)支承部件60的作用進(jìn)行說明。
[0029]在懸臂軸承的結(jié)構(gòu)中，軸18因壓縮載荷在主軸部20與主軸承(未圖示)的間隙范圍內(nèi)稍微傾斜。
[0030]此處，當(dāng)從圖22A所示的通常狀態(tài)如圖22B所示因壓縮載荷軸18傾斜時(shí)，配置于推力面48與下座圈58之間的支承部件60也傾斜，將上座圈52與下座圈58維持在平行的狀態(tài)。
[0031]根據(jù)該支承部件60的將上座圈52與下座圈58維持在平行狀態(tài)的調(diào)心功能的效果，能夠使?jié)L珠54與上座圈52和下座圈58的接觸載荷變得均等。因此，能夠防止大的載荷作用于一部分滾珠54上而導(dǎo)致其壽命縮短。
[0032]但是，在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，特別是在采用密閉容器2的整個(gè)高度低的密閉型壓縮機(jī)的情況下，主軸承26的長度L必然縮短，并且轉(zhuǎn)子16的燒嵌寬度縮小，會(huì)將主軸承26的一半以上收納在轉(zhuǎn)子16的內(nèi)部。另外，將轉(zhuǎn)子16的上表面與缸體的支承部27接近地配置。另外，需要采用缸體24的主軸承26周圍的支承部27的壁厚D也薄的結(jié)構(gòu)。
[0033]然后，主軸承26的長度L越短，軸18的主軸部20在主軸承26內(nèi)傾斜至最大時(shí)的角度越大。而且，包括支承部件60的推力軸承利用支承部件60來吸收軸18的傾斜，所以滾珠54均等地與上座圈52和下座圈58接觸，并不產(chǎn)生使軸18的傾斜復(fù)原的方向的反作用力，所以軸18更容易傾斜。
[0034]當(dāng)軸18的傾斜增大時(shí)，通過連結(jié)部36與偏心軸部22連結(jié)的活塞28的傾斜也在缸30內(nèi)增大，所以壓縮室34內(nèi)的制冷劑氣體容易從活塞28與缸30的間隙泄漏，存在壓縮性能下降的問題。
[0035]另外，由于配置具有支承部件60的推力軸承64，所以與支承部件60的厚度相應(yīng)地推力軸承64的整個(gè)高度增加，所以在支承部27的上方需要大的上下方向的空間，需要將支承部27的壁厚D做薄。因此，缸體24的剛性下降，因壓縮載荷主軸承26容易變形，軸18的傾斜增大，活塞28的傾斜隨之增大，所以存在性能下降的問題。
[0036]另外，具有支承部27的缸體24的剛性下降，因壓縮載荷主軸承26容易變形，軸18的傾斜增大。隨之，承受壓縮載荷的主軸部20與主軸承26之間的油膜局部變薄，所以潤滑狀態(tài)變成混合潤滑，軸承損失有可能增加。
[0037]本發(fā)明提供一種密閉型壓縮機(jī)，抑制起因于軸傾斜的活塞的傾斜，減少壓縮室內(nèi)制冷劑氣體的泄漏，由此提尚性能。
[0038]另外，本發(fā)明提供一種整個(gè)高度低且效率高的密閉型壓縮機(jī)。
[0039]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0040]專利文獻(xiàn)
[0041 ] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-132261號(hào)公報(bào)
[0042]專利文獻(xiàn)2:日本特表2005-500476號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0043]本發(fā)明的密閉型壓縮機(jī)在密閉容器內(nèi)貯存潤滑油并且收納有具有定子和轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)部;和配置于電動(dòng)機(jī)部的上方的壓縮部。另外，壓縮部包括:軸，其具有固定有轉(zhuǎn)子的主軸部和偏心軸部;和包括缸的缸體。另外，還具有:以能夠往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式插設(shè)于缸內(nèi)部的活塞;和連結(jié)活塞與偏心軸部的連結(jié)部。另外，還包括:形成于缸體，軸支承軸的作用于主軸部的半徑方向的載荷的主軸承;和支承軸的鉛垂方向的載荷的推力軸承。另外，推力軸承為滾動(dòng)軸承，該滾動(dòng)軸承包括:與軸的凸緣部抵接的上座圈；與缸體的推力面抵接的下座圈；和與上座圈和下座圈抵接的滾動(dòng)體。密閉容器的整個(gè)高度在活塞直徑的6倍以內(nèi)。
[0044]由此，密閉容器的整個(gè)高度低且是活塞直徑的6倍以內(nèi)，所以在主軸承的長度短，因壓縮載荷等軸在主軸承內(nèi)傾斜，軸的主軸部在主軸承內(nèi)容易傾斜的情況下，也利用推力軸承來抑制傾斜的方向上產(chǎn)生反作用力，所以軸的傾斜得以緩解。其結(jié)果是，活塞在缸內(nèi)的傾斜減少，所以具有能夠減少壓縮室內(nèi)的制冷劑氣體從活塞與缸之間泄漏的作用。
[0045]另外，在密閉容器的整個(gè)高度低且是活塞直徑的6倍以內(nèi)，在推力軸承中使用滾動(dòng)軸承，缸體的主軸承周圍的支承部的壁厚薄的密閉型壓縮機(jī)中，也具有以下的作用效果。即，包括滾動(dòng)體、與軸的凸緣部抵接的上座圈、和與缸體的推力面抵接的下座圈的推力軸承的整個(gè)高度低，能夠增加缸體的支承部的壁厚，抑制剛性的下降。因此，緩解因壓縮載荷導(dǎo)致的主軸承變形導(dǎo)致的軸的傾斜，減少活塞在缸內(nèi)的傾斜，所以具有能夠減少壓縮室內(nèi)的制冷劑氣體從活塞與缸之間泄漏這樣的作用效果。
[0046]另外，在本發(fā)明的密閉型壓縮機(jī)中，支承軸的鉛垂方向的載荷的推力軸承，由與軸的凸緣部抵接的上座圈、與缸體的推力面抵接的下座圈、和與上座圈和下座圈抵接的滾動(dòng)體構(gòu)成滾動(dòng)軸承。另外，電動(dòng)機(jī)部為其轉(zhuǎn)子在表面配置有永磁鐵的表面磁鐵型電動(dòng)機(jī)。
[0047]由此，推力軸承未使用支承部件，所以與支承部件的厚度相應(yīng)地推力軸承的整個(gè)高度降低，能夠增大缸體的主軸承周圍的壁厚。另外，表面磁鐵型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子在表面配置有永磁鐵，所以轉(zhuǎn)子表面的有效磁通量大，與嵌入磁鐵型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子相比，能夠縮小突出部，所以能夠降低轉(zhuǎn)子的高度。
[0048]因此，在密閉容器的整個(gè)高度低的密閉型壓縮機(jī)中，缸體與轉(zhuǎn)子之間的間隙空間增大，相應(yīng)地能夠增加缸體的主軸承周圍的壁厚，增強(qiáng)主軸承的剛性。
[0049]由此，壓縮載荷作用于軸時(shí)的主軸承的變形變小，能夠抑制軸的傾斜同時(shí)能夠抑制活塞的傾斜。
[0050]另外，本發(fā)明的密閉型壓縮機(jī)包括推力滾珠軸承，作為電動(dòng)機(jī)部使用外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。
[0051 ]由于推力滾珠軸承的摩擦比滑動(dòng)軸承少，所以能夠減少在曲柄軸的推力部中產(chǎn)生的滑動(dòng)損失。另外，電動(dòng)機(jī)部是外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，所以能夠?qū)⑵漭S承部延長至主軸與轉(zhuǎn)子的固定部的位置，將主軸與轉(zhuǎn)子的固定部配置在定子的下方，從而能夠最大限度地延長軸承部。由此，能夠縮小曲柄軸在軸承部內(nèi)的最大傾斜角，減少活塞在缸腔內(nèi)的傾斜，所以能夠減少在活塞與缸腔之間發(fā)生的扭曲(二 CM。
【附圖說明】
[0052]圖1是本發(fā)明第I實(shí)施方式的密閉型壓縮機(jī)的縱截面圖。
[0053]圖2是本發(fā)明第I實(shí)施方式的密閉型壓縮機(jī)的推力軸承的主要部分放大圖。
[0054]圖3A是表示本發(fā)明第I實(shí)施方式的密閉型壓縮機(jī)的推力滾珠軸承通常時(shí)的示意圖。
[0055]圖3B是表示因本發(fā)明第I實(shí)施方式的密閉型壓縮機(jī)的推力滾珠軸承的壓