專(zhuān)利名稱(chēng)：密封式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冰箱、室內(nèi)空調(diào)裝置等使用的密封式壓縮機(jī)，尤其涉及具 有往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞的密封式壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
在具有往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞的密封式壓縮機(jī)中，使用的結(jié)構(gòu)是由連桿連結(jié) 曲軸與活塞，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其中，作為活 塞與連桿的連結(jié)構(gòu)造，巳知有如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的由向心軸承連結(jié)的構(gòu) 造。專(zhuān)利文獻(xiàn)l中的構(gòu)造為，在活塞與連桿的連結(jié)部使用有活塞銷(xiāo)，形成 該活塞銷(xiāo)成為軸的軸承構(gòu)造來(lái)連結(jié)兩者。另外，作為活塞與連桿的另一連結(jié)構(gòu)造，已知有如專(zhuān)利文獻(xiàn)2及專(zhuān)利 文獻(xiàn)3的由球面軸承連結(jié)的所謂球窩接頭(ball joint)構(gòu)造。作為形成球 窩接頭構(gòu)造來(lái)連結(jié)的結(jié)構(gòu)，已知有如專(zhuān)利文獻(xiàn)2的通過(guò)對(duì)設(shè)于活塞的內(nèi)球 面進(jìn)行塑性加工而成型的構(gòu)造。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中， 一同削除活塞的 內(nèi)球面的一部分與連桿的外球面的一部分，將連桿的外球部分插入活塞的 內(nèi)球部后旋轉(zhuǎn)活塞，來(lái)連結(jié)連桿與活塞。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，對(duì)球窩接頭構(gòu)造的球面承受座實(shí)施滲氮處理 及磷酸錳被膜處理的兩方或一方，球面使用了高碳鉻鋼材。在專(zhuān)利文獻(xiàn)4 中表示有燒結(jié)成形以球窩接頭式連結(jié)的活塞的例子。專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2004—27969號(hào)公報(bào) .專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2003—214343號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)2003 — 184751號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)4日本特開(kāi)昭64—69862號(hào)公報(bào)在上述的以往例子中，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中由活塞銷(xiāo)進(jìn)行活塞與連桿的連 結(jié)，但該連結(jié)構(gòu)造將插入到活塞側(cè)的活塞銷(xiāo)作為軸部，在連桿側(cè)具有軸承 部。因此，若活塞側(cè)的軸傾向于連桿側(cè)的軸承而被插入，則有時(shí)會(huì)產(chǎn)生與 滑動(dòng)相關(guān)的問(wèn)題。即，活塞銷(xiāo)與連桿之間的滑動(dòng)部變?yōu)榫植浚藭r(shí)，由于 兩者的接觸面壓力也變得過(guò)大，因此因滑動(dòng)部的磨損等還能夠引起可靠性 的降低。在專(zhuān)利文獻(xiàn)l中，穩(wěn)定了潤(rùn)滑油的供給實(shí)現(xiàn)了可靠性的提高，但 并未解決因軸承構(gòu)造而產(chǎn)生的滑動(dòng)部的局部化本身。另一方面，專(zhuān)利文獻(xiàn)2及專(zhuān)利文獻(xiàn)3采用了通過(guò)球窩接頭方式連結(jié)活 塞與連桿的構(gòu)造。根據(jù)球窩接頭方式的連結(jié)，不會(huì)如專(zhuān)利文獻(xiàn)l那樣活塞 銷(xiāo)與連桿之間的滑動(dòng)、磨損產(chǎn)生問(wèn)題。專(zhuān)利文獻(xiàn)2中的結(jié)構(gòu)為，由于通過(guò)塑性加工使設(shè)置于活塞的球座成型， 因此不會(huì)產(chǎn)生如上述那樣的問(wèn)題，但活塞與連桿之間的滑動(dòng)可能產(chǎn)生問(wèn) 題。g卩，為了確保連結(jié)狀態(tài)，在閉合球座部分的方向進(jìn)行加工，因此供給 連結(jié)部的潤(rùn)滑油的通路變窄，存在潤(rùn)滑油無(wú)法充分地流動(dòng)的情況。因此， 存在無(wú)法充分地確保潤(rùn)滑油流入、流出于連結(jié)部分，引起球面軸承部的溫 度上升及損傷的可能性。與此相對(duì)，專(zhuān)利文獻(xiàn)3中的構(gòu)造為具有切去了連桿的球體部的一部分 的平面部的構(gòu)造，在將連桿的球體部插入到活塞側(cè)的球座內(nèi)后通過(guò)使球體 部旋轉(zhuǎn)來(lái)連結(jié)兩者。該結(jié)構(gòu)能夠確保用于供給潤(rùn)滑油的空間，但若球體部 與活塞相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，則出現(xiàn)連結(jié)脫開(kāi)的問(wèn)題。因此，專(zhuān)利文獻(xiàn)3中具有旋 轉(zhuǎn)限制部件來(lái)防止連結(jié)的解除，但在例如專(zhuān)利文獻(xiàn)2的圖12所示的構(gòu)造 的旋轉(zhuǎn)限制部件中，存在旋轉(zhuǎn)限制部件即制動(dòng)器(stopper)與活塞滑動(dòng)而 產(chǎn)生噪音的可能性。另外，在圖13及圖15的構(gòu)造中，由于是只由摩擦力 保持制動(dòng)器的構(gòu)造，因此在運(yùn)轉(zhuǎn)中作用有活塞旋轉(zhuǎn)的力時(shí)摩擦力產(chǎn)生變 化，存在連桿的制動(dòng)器脫開(kāi)的可能性。另外，如專(zhuān)利文獻(xiàn)2那樣，在球面(球)使用了高碳鉻鋼材時(shí)，由于 高碳鉻鋼材的硬度高，因此加工性產(chǎn)生了問(wèn)題。即，追求不僅耐磨損性高， 加工性也優(yōu)良的材料。此外，在使用了這種硬度高的材料時(shí)，在,利文獻(xiàn) 2中因加工性的問(wèn)題難以使連桿一體成形。因此，為了使成為與活塞的連 結(jié)部分的球面的形狀接近于正圓，需要分別成形桿部與球體部，之后連接 兩者的工序。此時(shí)，出現(xiàn)了生產(chǎn)效率降低的情況。另一方面，若使球體部分與桿部分勉強(qiáng)地一體地形成，則難以維持球 體部分的精度，因此，不僅在活塞滑動(dòng)面容易產(chǎn)生損失，還有可能引起由 摩損的進(jìn)行而造成的可靠性的降低。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決如上述的以往例中產(chǎn)生的問(wèn)題而提出的發(fā)明，目的 在于在通過(guò)球面軸承連結(jié)活塞與桿的球窩接頭方式的密封式壓縮機(jī)中，提 供確保可靠性、或降低滑動(dòng)損失提高效率的壓縮機(jī)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的密封式壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)收納壓縮 機(jī)構(gòu)及電動(dòng)機(jī)，利用連桿通過(guò)球窩接頭構(gòu)造連結(jié)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的曲軸與活 塞，在所述密封式壓縮機(jī)中，本發(fā)明的球窩接頭構(gòu)造由設(shè)置于活塞的內(nèi)球面、設(shè)置于連桿的球體 部、以及與活塞及連桿不同的部件即旋轉(zhuǎn)限制部構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)限制部被安裝 于活塞，限制活塞與連桿的相對(duì)的旋轉(zhuǎn)。另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的密封式壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)收 納壓縮機(jī)構(gòu)及電動(dòng)機(jī)，所述密封式壓縮機(jī)具有曲軸，其傳導(dǎo)來(lái)自電動(dòng)機(jī) 的旋轉(zhuǎn)力；活塞，其在該曲軸側(cè)開(kāi)口并在該開(kāi)口內(nèi)具有內(nèi)球面；和連桿， 其一端為與所述內(nèi)球面連接的球體部，另一端為與曲軸連接的軸承部，并 具有連接這兩端的桿部，所述內(nèi)球面形成為水平方向的圓弧的中心角大于 鉛直方向的圓弧的中心角，所述球體部具有尺寸小于所述內(nèi)球面的水平方 向的開(kāi)口尺寸的小尺寸部，所述內(nèi)球面與所述球體部通過(guò)球窩接頭構(gòu)造連 結(jié)，在所述密封式壓縮機(jī)中，在與所述小尺寸部相面對(duì)的位置具有旋轉(zhuǎn)限制部，所述旋轉(zhuǎn)限制部限 制連桿與活塞之間的相對(duì)的旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)限制部被安裝于所述活塞，并且在所述相對(duì)的旋轉(zhuǎn)時(shí)，可與所 述球體部的所述小尺寸部接觸。另外，在上述的密封式壓縮機(jī)中，所述小尺寸部由相互平行的平面部 形成，使該平面部之間的尺寸具有與具有小于所述圓弧的直徑的尺寸的部
分相同的尺寸，所述旋轉(zhuǎn)限制部形成為具有與所述平面部相面對(duì)的平面形 狀的凸形狀。另外，在所述旋轉(zhuǎn)限制部與活塞的開(kāi)口內(nèi)的內(nèi)周面之間具有彈性部， 旋轉(zhuǎn)限制部由來(lái)自該彈性部的彈性力保持。另外，這些彈性部及旋轉(zhuǎn)限制部被設(shè)置為由單一部件構(gòu)成的防脫部件 的一部分，該防脫部件具有朝向活塞的開(kāi)口內(nèi)的內(nèi)周面延伸的延伸部，該 延伸部的端部通過(guò)進(jìn)入到設(shè)在活塞內(nèi)周面的槽內(nèi)而被保持。另外，所述彈性部的與活塞的內(nèi)周面接觸的外周面為曲面狀，且該彈 性部為沿著活塞的內(nèi)周面的形狀的彈簧部件。另外，所述彈性部及所述旋轉(zhuǎn)限制部被配置于連桿的上方及下方的兩 側(cè)，上方的旋轉(zhuǎn)限制部與下方的旋轉(zhuǎn)限制部之間的尺寸大于所述小尺寸 部，彈性部對(duì)這些旋轉(zhuǎn)限制部在夾持球體部的方向上產(chǎn)生力。另外，構(gòu)成彈性部的彈簧部件由配置在活塞的內(nèi)周面的周方向上的多 個(gè)彈簧構(gòu)成。另外，位于上方的彈性部及旋轉(zhuǎn)限制部、與位于下方的彈性部及旋轉(zhuǎn) 限制部之間由支承部連接，由單一部件構(gòu)成這些彈性部、旋轉(zhuǎn)限制部及支 承部。另外，防脫部件的延伸部設(shè)置于支承部。此外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的球窩接頭構(gòu)造由設(shè)置于所述活 塞的內(nèi)球面、和設(shè)置于所述連桿的球體部構(gòu)成，由利用氧化膜進(jìn)行了封孔處理的鐵系燒結(jié)材料形成所述內(nèi)球面與所 述球體部。并且，由進(jìn)一步實(shí)施了滲氮處理的鐵系燒結(jié)材料形成所述內(nèi)球面與所 述球體部，或由利用氧化膜實(shí)施了封孔處理與滲氮處理的鐵系燒結(jié)材料形 成所述球體部。另外，在上述的任一個(gè)的密封式壓縮機(jī)中，所述旋轉(zhuǎn)限制部的硬度大 于所述球體部的表面硬度。另外，所述連桿以維氏硬度計(jì)算，內(nèi)部的硬度低于接近表面的部分的 硬度。另外，使用烴類(lèi)制冷劑作為由所述壓縮機(jī)構(gòu)壓縮的制冷劑，并且使用
酯類(lèi)合成油作為潤(rùn)滑油。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可降低球窩接頭部的滑動(dòng)損失，提高了效率的 壓縮機(jī)。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的密封式壓縮機(jī)的縱剖面圖；圖2是活塞的內(nèi)側(cè)構(gòu)造的詳細(xì)圖；圖3是圖2的A—A剖面圖；圖4是圖2的B—B剖面圖；圖5是連桿的立體圖；圖6是防脫部件的立體圖；圖7是表示活塞與連桿的組裝狀態(tài)的立體圖；圖8是表示連桿的球體部與旋轉(zhuǎn)限制部接觸了的狀態(tài)的圖；圖9是連桿與活塞的連結(jié)部分的橫剖面圖；圖IO是在支承部設(shè)置了延伸部的防脫部件的立體圖；圖11是連桿與活塞的連結(jié)部分的縱剖面圖；圖12是活塞材料及連桿材料的磨損試驗(yàn)結(jié)果；圖13是活塞材料及連桿材料的硬度測(cè)量結(jié)果；圖14是表示活塞材料及連桿材料的深度與硬度的關(guān)系的測(cè)量結(jié)果。 圖中，l一汽缸；2 —連桿；2a—球體部；2a' —交界部；4一活塞；4a—活塞 的內(nèi)球面；4c —槽；7—曲軸；IO —防脫部件；10a—第一彈性部；10b — 第二彈性部；10c —支承部；10d—旋轉(zhuǎn)限制部；10d' —凸形狀部；10e —延伸部。
具體實(shí)施方式
以下，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的密封式壓縮機(jī)的縱剖面圖。本實(shí)施例的密封式壓縮機(jī)是往復(fù)型壓縮機(jī)，活塞4在汽缸1內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)而構(gòu)成壓縮機(jī) 構(gòu)，其中所述汽缸1由設(shè)置于密閉容器內(nèi)的軸承部la及框架lb—體成形。
在框架lb的下部，作為電動(dòng)機(jī)，裝備有構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的定子5及轉(zhuǎn)子6，在 從曲軸7的旋轉(zhuǎn)中心偏心的位置設(shè)有曲柄銷(xiāo)7a。曲軸7貫通框架的軸承部la從框架lb的下部向上部延伸，曲柄銷(xiāo)7a 被設(shè)置成位于框架lb的上方側(cè)。曲軸7的下部與轉(zhuǎn)子6直接連結(jié)，曲軸7 利用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)。曲柄銷(xiāo)7a與活塞4之間由連桿2連結(jié)，形成活 塞4經(jīng)由曲柄銷(xiāo)7a及連桿2進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。艮口，本實(shí)施例的密封式壓縮機(jī)以如下結(jié)構(gòu)作為前提，g卩，在密閉容器 內(nèi)收納有汽缸l、活塞4等壓縮機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)等電動(dòng)部，通過(guò)曲軸7傳遞 來(lái)自電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力。對(duì)于連桿2與活塞4的連結(jié)構(gòu)造在后面敘述，活塞 4在曲軸7側(cè)開(kāi)口，在該開(kāi)口內(nèi)具有內(nèi)球面。下面結(jié)合圖2 圖4對(duì)活塞4進(jìn)行說(shuō)明。圖2是活塞4的內(nèi)側(cè)構(gòu)造的 詳細(xì)圖，是從曲軸7側(cè)觀(guān)察活塞4的圖。本實(shí)施例的活塞4在曲軸7側(cè)開(kāi) 口，在開(kāi)口內(nèi)部的里側(cè)具有內(nèi)球面4a。圖3是圖2的A—A剖面圖，圖4 是圖2的B—B剖面圖。圖2如上所述，是從曲軸7側(cè)觀(guān)察活塞4的圖，在活塞4安裝于密封 式壓縮機(jī)的狀態(tài)下，圖2的上下方向與圖1的密封式壓縮機(jī)的上下方向一 致。另外，圖2的左右方向成為在圖1中連結(jié)近前側(cè)與里側(cè)的水平的方向。 因此，圖3是表示從活塞4的上側(cè)或下側(cè)觀(guān)察水平面的剖面即A—A剖面 的狀態(tài)的圖，圖4是表示從活塞4的左側(cè)或右側(cè)觀(guān)察鉛直方向的剖面即B —B剖面的狀態(tài)的圖。另外，在圖3中，圖中的下側(cè)成為活塞4的里側(cè)， 在圖4中，圖中的右側(cè)成為活塞4的里側(cè)?；钊?的內(nèi)球面4a,如后所述是構(gòu)成軸承構(gòu)造的部分，該軸承構(gòu)造容 納設(shè)在連桿2的前端部的球體部的外球面，在A(yíng)—A剖面中形成為由大于 等于180°的角度包圍連桿2的外球面的形狀。因此，連桿2的外球面由 活塞4的內(nèi)球面4a包圍保持，連結(jié)連桿2與活塞4。另一方面，在B—B 剖面中形成為由小于等于180°的角度包圍連桿2的外球面的形狀，從而 在B—B剖面中形成為滑動(dòng)面積小于A(yíng)—A剖面的構(gòu)造。于是，由于形成了使內(nèi)球面4a的水平方向(A—A剖面)的圓弧的中 心角形成為大于鉛直方向(B—B剖面)的圓弧的中心角的構(gòu)造，因此成 為形成了在上下方向上滑動(dòng)面積小的截面的球窩接頭構(gòu)造。因此，潤(rùn)滑油
容易流通，另外，潤(rùn)滑油的流通路徑自身也變短，潤(rùn)滑油容易流入及流出于連結(jié)部，從而能夠降低因滑動(dòng)而引起的磨損等。另外，由于在內(nèi)球面4a 的里側(cè)存在凹部，因此能夠進(jìn)一步縮小滑動(dòng)面。另外，從圖2 圖4可以明確，在位于活塞4的內(nèi)周部的里側(cè)的內(nèi)球 面4a的上方或/及下方存在空間，在該空間配置防脫部件10。對(duì)于防脫部 件IO及其安裝狀態(tài)在后面敘述。下面，結(jié)合圖5對(duì)與活塞4連結(jié)的連桿2進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例的連桿 2是將與活塞4的內(nèi)球面4a連接的球體部2a作為一端，將另一端作為與 曲軸7連接的軸承部，具有連接這兩端的桿部2c的構(gòu)造，圖5是具備該 構(gòu)造的連桿2的立體圖。如圖所示，連桿2具有插入活塞4的內(nèi)球面4a的球體部2a、插入 曲柄銷(xiāo)7a的向心軸承部2b、及連接球體部2a與向心軸承部2b的桿部2c， 球體部2a的外球面形成為切去球體的一部分的構(gòu)造。該切去球體的一部分的部分成為小于球體的外徑尺寸的小尺寸部，利 用該小尺寸部連結(jié)連桿2與活塞4。對(duì)于兩者的連結(jié)在后面敘述。在本實(shí) 施例中通過(guò)相互平行的平面部形成小尺寸部分，該兩個(gè)平面部之間的尺寸 成為小于球體的外徑尺寸(即，圓弧的直徑)的小尺寸部的尺寸。于是，由于形成了在外球面2a的一側(cè)與另一側(cè)具有平面部的結(jié)構(gòu)， 因此即使連結(jié)活塞4與連桿2，潤(rùn)滑油的流通路徑也短，另外，由于潤(rùn)滑 油容易流動(dòng)，因此形成能夠向滑動(dòng)部分供給潤(rùn)滑油的構(gòu)造。對(duì)于連結(jié)連桿2與活塞4，利用設(shè)置于連桿2的外球面2a的平面部。 如圖3所示，活塞4的內(nèi)球面4a形成為由大于等于180°的角度包圍連桿 2的外球面2a的形狀，在A(yíng)—A剖面中的內(nèi)球面4a的開(kāi)口尺寸L成為小 于外球面2a的外徑的尺寸。另一方面，外球面2a的兩個(gè)平面部間的尺寸 設(shè)定為小于內(nèi)球面4a的開(kāi)口尺寸L。該開(kāi)口尺寸L的部分是用于插入連 桿2的球體部的間隙，上述的小尺寸部表示小于該開(kāi)口尺寸L的部分。在本實(shí)施例中，基本平行地設(shè)置有設(shè)置于外球面2a的兩個(gè)平面部， 由此能夠?qū)善矫娌坎迦氲絻?nèi)球面4a的開(kāi)口內(nèi)。在連桿2插入了活塞4 的內(nèi)球面4a內(nèi)之后，使連桿2與活塞4相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，連結(jié)兩者。此外， 在本實(shí)施例中，形成了在外球面2a設(shè)置了兩個(gè)平面部的結(jié)構(gòu)，但并非必
須限定于此，也可以將小于內(nèi)球面4a的開(kāi)口尺寸L的尺寸部分設(shè)在外球 面2a以連結(jié)兩者。這樣連結(jié)的連桿2與活塞4，若沒(méi)有兩者的相對(duì)旋轉(zhuǎn)則由于內(nèi)球面4a 的開(kāi)口尺寸小于球體部2a的外徑，因此不會(huì)脫落，另外，能夠縮小滑動(dòng)部。但是，若因沖擊等某些作用、兩者相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，則由于連桿2與活塞 4的連結(jié)被解除，因此在本實(shí)施例中，為了防止連結(jié)斷開(kāi)而裝備有防脫部 件10。結(jié)合圖6及圖7對(duì)防脫部件10進(jìn)行說(shuō)明。圖6是本實(shí)施例的防脫部 件10的立體圖，圖7是表示組裝防脫部件10并被連結(jié)的活塞4與連桿2 的狀態(tài)的立體圖。此外，本實(shí)施例的防脫部件IO形成為兼有作為防止連 桿2與活塞4的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)限制部件的作用的形狀，其特征之一是不 僅被固定在連桿2側(cè)，還被固定在活塞4頂IJ。在設(shè)置旋轉(zhuǎn)限制部件時(shí)，如本實(shí)施例那樣考慮固定在活塞4側(cè)的方式 和固定在連桿2側(cè)的方式，但在本實(shí)施例中如上所述釆用了固定在活塞4 側(cè)的方式。在密封式壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，將曲軸7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由連桿 2變換為活塞4的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，壓縮汽缸l內(nèi)的制冷劑。即，在往復(fù)型壓縮 機(jī)中，相對(duì)于活塞4進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連桿2進(jìn)行活塞4的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方 向和與其垂直的方向的復(fù)合的運(yùn)動(dòng)。因此，在活塞4側(cè)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)限制部 件的情況與設(shè)置于連桿2側(cè)的情況相比較，固定不易斷開(kāi)，可實(shí)現(xiàn)可靠性 的提高。另外，在活塞4往復(fù)一周期的期間，活塞4與連桿2之間的相對(duì)的位 置關(guān)系經(jīng)常變化。在此，若在連桿2側(cè)設(shè)置旋轉(zhuǎn)限制部件，則旋轉(zhuǎn)限制部 件在活塞4的開(kāi)口內(nèi)部中位置經(jīng)常變化，容易招致滑動(dòng)面的增加。由于滑 動(dòng)面的增加還可以成為異常聲響的原因，因此存在也容易招致可靠性和質(zhì) 量的降低的問(wèn)題。在本實(shí)施例中，在活塞4側(cè)具備旋轉(zhuǎn)限制部件，因此解 決了這些各問(wèn)題。如圖6所示，本實(shí)施例的防脫部件(且旋轉(zhuǎn)限制部件。以下相同)10 具有第一彈性部10a、第二彈性部10b、連接這兩個(gè)彈性部的支承部10c、 及限制連桿2的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)限制部10d。在這些各個(gè)部分中，第一彈
性部10a及第二彈性部10b與活塞4的開(kāi)口內(nèi)部的內(nèi)周部接觸，防脫部件 10由彈性力支承。對(duì)于防脫部件10安裝在連桿2和活塞4上的狀態(tài)在后 面敘述。
旋轉(zhuǎn)限制部10d是在連桿2與活塞4要相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，形成用于限制 該情況的壁的部分，這些壁相互相面對(duì)地設(shè)置。在安裝了連桿2的狀態(tài)下， 設(shè)置于連桿2的球體部2a的平面部與各個(gè)旋轉(zhuǎn)限制部10d相面對(duì)配置。 在本實(shí)施例中，由平面部形成比設(shè)置于球體部2a的內(nèi)球面4a的開(kāi)口尺寸 L小的尺寸部分，因此旋轉(zhuǎn)限制部10d具有基本成為平面的部分，另外， 將相互相面對(duì)的兩旋轉(zhuǎn)限制部10d設(shè)置成大致平行。對(duì)于旋轉(zhuǎn)限制部10d 的形狀在后面敘述。
圖7是表示安裝了該防脫部件10的狀態(tài)的立體圖。若安裝防脫部件 10，則產(chǎn)生第一彈性部10a擠壓活塞4的內(nèi)周部4b的力，利用摩擦力將 防脫部件10固定在活塞4的開(kāi)口內(nèi)部。同樣地使第二彈性部10b也與內(nèi) 周部4b接觸，防脫部件10被牢固地固定在活塞4的開(kāi)口內(nèi)部。于是，兩 彈性部10a、 10b對(duì)旋轉(zhuǎn)限制部10d在夾持球體部2a的方向上產(chǎn)生力。
通過(guò)這樣固定防脫部件10，能夠形成活塞4在汽缸1內(nèi)旋轉(zhuǎn)，即使連 桿2與活塞4要相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，連桿2也不至于達(dá)到從活塞4脫落的位置的 結(jié)構(gòu)。原因是相互相面對(duì)的旋轉(zhuǎn)限制部10d間的距離小于球體部2a的外 徑，因此若連桿2與活塞4要相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，則球體部2a的外球面必然與 旋轉(zhuǎn)限制部10d接觸使得旋轉(zhuǎn)受到限制。
另外，在本實(shí)施例中，由作為彈簧構(gòu)造的第一彈性部10a及第二彈性 部10b對(duì)形成壁的旋轉(zhuǎn)限制部10d進(jìn)行固定，因此，即使在旋轉(zhuǎn)限制部10d 與連桿2的球體部2a碰撞的情況下，也能夠防止兩者的過(guò)度的變形。另 外，在安裝防脫部件10時(shí)，也能夠避免使活塞4的內(nèi)球面4a或連桿2的 球體部2a產(chǎn)生變形，從而可實(shí)現(xiàn)球窩接頭構(gòu)造。
另外，由于旋轉(zhuǎn)限制部10d僅僅只形成有壁，因此在壓縮機(jī)的通常的 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，不會(huì)與連桿2滑動(dòng)。因此，能夠抑制由兩者的摩擦而引起的 損失或異常聲響的產(chǎn)生。
此外，由于構(gòu)成彈性部10a、 10b的彈簧部件在活塞的內(nèi)周面的周方 向上配置了多個(gè)，因此不僅可穩(wěn)定地保持旋轉(zhuǎn)限制部10d的安裝狀態(tài)，還
提高了防脫部件10的安裝容易度。此外，由于彈性部10a、 10b形成為沿 著活塞4的內(nèi)周面4b的曲面形狀，因此可進(jìn)一步穩(wěn)定地保持旋轉(zhuǎn)限制部 10d。
另外，位于上方的彈性部10a及旋轉(zhuǎn)限制部10d、與位于下方的彈性 部10b及旋轉(zhuǎn)限制部10d之間由支承部10c連接，因?yàn)橛梢粋€(gè)部件構(gòu)成了 這些彈性部10a、 10b、旋轉(zhuǎn)限制部10d及支承部10c，因此能夠?qū)崿F(xiàn)安裝
狀態(tài)的維持與安裝容易度的提高。
圖8是表示連桿2的球體部2a與旋轉(zhuǎn)限制部10d接觸了的狀態(tài)的圖， 圖8 (a)是表示接觸狀態(tài)的主視圖，圖8 (b)是接觸時(shí)的立體圖。若連 桿2與活塞4相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，則球體部2a與旋轉(zhuǎn)限制部10d接觸。此時(shí)， 旋轉(zhuǎn)限制部10d成為壁，通過(guò)限制過(guò)度的旋轉(zhuǎn)來(lái)防止活塞4從連桿2脫開(kāi)。 另外，由于旋轉(zhuǎn)限制部10d被彈性部10a、 10b彈性地支承，因此即使在 連桿2與活塞4急劇地旋轉(zhuǎn)了的情況下，也降低球體部2a與旋轉(zhuǎn)限制部 10d碰撞時(shí)的沖擊，防止破損。
如圖8所示，本實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)限制部10d在球體部2側(cè)形成為凸形狀， 該凸形狀部10d'進(jìn)入活塞4的內(nèi)球面4a的上方側(cè)的開(kāi)口。另外，內(nèi)球面 4a的下方側(cè)的開(kāi)口也與上方側(cè)相同地、以凸形狀部進(jìn)入的方式安裝有防脫 部件10。具有這種旋轉(zhuǎn)限制部10d的作用如以下所述。
若旋轉(zhuǎn)限制部10d沒(méi)有如上述那樣的凸形狀部10d'而是形成整體一樣 的平面形狀，則在發(fā)生了活塞4與連桿2的相對(duì)的旋轉(zhuǎn)時(shí)，與旋轉(zhuǎn)限制部 10d最初接觸的是球體部2a的圓弧部分與平面部的交界部2a'。由于該部 分相當(dāng)于圓弧與平面的棱線(xiàn)，因此若與旋轉(zhuǎn)限制部10d強(qiáng)烈地碰撞，則存 在旋轉(zhuǎn)限制部10d或交界部2a'產(chǎn)生破損的情況。另夕卜，若旋轉(zhuǎn)限制部10d 是單純的平面形狀，則還有在抵接時(shí)容易產(chǎn)生變形的問(wèn)題。
在本實(shí)施例中，形成具有凸形狀部10d'的結(jié)構(gòu)而解決了這些問(wèn)題。但 是，僅僅只具備凸形狀部10d'雖有助于旋轉(zhuǎn)限制部10d的強(qiáng)度的提高，但 因形狀或高度會(huì)首先交界部2a'與旋轉(zhuǎn)限制部10d相碰撞。因此，本實(shí)施 例的凸形狀部10d'形成為，在活塞4與連桿2相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，最初與球體 部2a的平面部相接觸。作為其具體的結(jié)構(gòu)，被設(shè)定成與凸形狀部10d' 相面對(duì)的連桿球體部2a的平面部的寬度大于凸形狀部10d'的上端部的寬
度。
于是，通過(guò)使旋轉(zhuǎn)限制部10d能夠與球體部2a的小尺寸部即平面部 相接觸，不僅可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)限制部10d、進(jìn)而作為防脫部件IO整體的強(qiáng)度的 提高，還能夠降低因碰撞等引起的連桿2的破損。
此外，如圖8所示，凸形狀部10d'不是堵塞球體部2a與防脫部件10 之間的結(jié)構(gòu)，而是在兩者之間設(shè)置空間，確保用于潤(rùn)滑油的流入、流出的 間隙。
此外，在本構(gòu)造中，第一彈性部10a與第二彈性部10b由支承部10c 連接，保持旋轉(zhuǎn)限制部10d、 10d間的距離。支承部10c相互地連接兩旋 轉(zhuǎn)限制部的近前側(cè)，但在與連桿2側(cè)的球體部2a碰撞時(shí)存在產(chǎn)生問(wèn)題的 情況。S卩，若過(guò)度地作用向活塞4的軸方向的旋轉(zhuǎn)力，則存在產(chǎn)生連桿2 的球體部2a與旋轉(zhuǎn)限制部10d接觸、碰撞，彈性部10a或10b被壓入， 兩旋轉(zhuǎn)限制部10d的里側(cè)開(kāi)放的現(xiàn)象的情況。
此時(shí)，由于無(wú)法徹底保持如上述那樣的防脫部件10與連桿2的關(guān)系， 因此防脫部件10容易從活塞4脫幵。因此，具有如以下所示的方式將防 脫部件10固定在活塞4的內(nèi)部。
圖9是連桿2與活塞4的連結(jié)部分的橫剖面圖，該剖面相當(dāng)于連結(jié)了 兩者的狀態(tài)下的圖2的A—A剖面。結(jié)合圖9對(duì)防脫部件10的形狀及活 塞4的形狀進(jìn)行說(shuō)明。該例中的防脫部件10具有從支承部10c向活塞4 的內(nèi)周面?zhèn)妊由斓难由觳?0e。延伸部10e的端部向活塞4的開(kāi)口側(cè)彎曲 而形成，該彎曲的朝向只要與彈性部10a、 10b反向即可。即，相對(duì)于比 支承部10c更位于活塞4內(nèi)的里側(cè)的彈性部10a、 10b，延伸部10e的端部 向活塞4的開(kāi)口側(cè)彎曲。另外，只要是彎曲形狀滿(mǎn)足上述的條件，且延伸 部10e的端部插入到設(shè)置于活塞4的內(nèi)周面的槽4c的構(gòu)造即可，并不特 別限定。
另外，在延伸部10e的端部插入了槽4c的狀態(tài)下，由于延伸部10e 的前端部與槽4c的肩部接觸，因此根據(jù)延伸部10e的彎曲形狀及防脫部 件10的脫落方向的關(guān)系，延伸部10e的前端部成為支承，能夠抑制從活 塞4脫落。另一方面，在安裝防脫部件10時(shí)，若延伸部10e的端部被壓 入到槽4c的位置，則兩者簡(jiǎn)單地卡合，也能夠使安裝性良好。因此，即
使在力作用于防脫部件10從活塞4脫落的方向時(shí)，也能夠抑制該情況，
從而能夠防止活塞4與連桿2的連結(jié)脫開(kāi)。
圖10是將延伸部10e設(shè)置于支承部10c的防脫部件10的立體圖。如 圖所示，延伸部10e被設(shè)置在兩旋轉(zhuǎn)限制部10d的恰好中間的位置。延伸 部10e與彈性部10a、 10b同樣也具有彈性力，在安裝防脫部件10時(shí)，在 壓入到活塞4的開(kāi)口內(nèi)的狀態(tài)下，對(duì)活塞4的內(nèi)周面施加彈性力。若延伸 部10e彎曲、被壓入到槽4c位置，則延伸部10e的前端部被插入到槽4c 內(nèi)。
在延伸部10e的前端部被插入槽4c，防脫部件10已被安裝于活塞4 的狀態(tài)下，在槽4c內(nèi)延伸部10e不必對(duì)活塞4內(nèi)周面施加彈性力。但是， 在本實(shí)施例中，即使在安裝了防脫部件10的狀態(tài)下，也以對(duì)活塞4內(nèi)周 面施加彈性力的方式進(jìn)行安裝。通過(guò)這樣安裝防脫部件10，能夠有效地防 止防脫部件10從活塞4脫落。
上述的例子表示了在支承部10c設(shè)置延伸部10e，延伸部10e的端部 與槽4c卡合的情況，圖11是表示在彈性部10a、 10b裝備了向活塞4的 內(nèi)周面?zhèn)妊由斓难由觳?0e的例子的圖。圖10是該例子中的連桿2與活 塞4的連結(jié)部分的縱剖面圖，該剖面相當(dāng)于連結(jié)了兩者的狀態(tài)下的圖2的 B—B剖面。
這些例子由于延伸部10e的端部被插入到槽4c中，因此即使在力作 用于防脫部件10從活塞4脫落的方向時(shí)，延伸部10e也與槽4c卡合，延 伸部10e的端部成為支承，從而能夠抑制防脫部件10從活塞4脫落。因 此，能夠維持連桿2與活塞4的連結(jié)狀態(tài)，且能夠形成有助于確保可靠性 的構(gòu)造。
另外，在圖ll的例子中，由于在彈性部10a、 10b具有延伸部10e， 因此起到如下的作用。在該例子中，由于第一彈性部10a及第二彈性部10b 被配置在隔著連桿2的球體部2a與旋轉(zhuǎn)限制部10d而相面對(duì)的位置，因 此從活塞4內(nèi)的中心側(cè)朝向活塞4的外側(cè)，依次排列有球體部2a、旋轉(zhuǎn)限 制部10d、第一彈性部10a (或第二彈性部10b)、延伸部10e、槽4c。因 此，即使球體部2a與旋轉(zhuǎn)限制部10d碰撞，也不易作用有向延伸部10e 與槽4c的卡合脫開(kāi)的方向的力，從而能夠形成防脫部件10不易脫落的結(jié)
構(gòu)。
以下，在表示這些實(shí)施例的另一個(gè)例子的同時(shí)，說(shuō)明對(duì)這些構(gòu)造的效
果進(jìn)行研究的結(jié)果。在此，將球窩接頭構(gòu)造的球體部2a的半徑設(shè)為 6.495mm、內(nèi)球面4a的半徑設(shè)為6.505mm的情況作為一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。 此外，在球窩接頭構(gòu)造中，球體部2a的直徑小于活塞4側(cè)的內(nèi)球面4a的 直徑的情況自不必說(shuō)，潤(rùn)滑油在因該直徑的差異而產(chǎn)生的間隙部分流入及 流出，進(jìn)行兩部件之間的潤(rùn)滑。另外，由于兩者的中心位置并非總是存在 于同一位置，因此特別在活塞4的內(nèi)部的最里部設(shè)置有凹部(參照?qǐng)D9、 圖11等)。該凹部起到潤(rùn)滑油的儲(chǔ)油部的作用，例如，如圖9或圖11所 示，也可以形成在連桿2的內(nèi)部設(shè)置潤(rùn)滑油的供給孔并與凹部相連通的構(gòu) 造。
另外，作為圖3所示的剖面的內(nèi)球面4a的角度，將從活塞4的軸心 的角度641設(shè)為97。，將圖4所示的角度042設(shè)為34。。通過(guò)這樣規(guī)定e41 及942，相比于A(yíng)—A剖面，B—B剖面的潤(rùn)滑油的流通路徑縮短大約1/3， 另外，與將內(nèi)球面4a遍及整面地設(shè)為97°的情況相比，形成了大約三倍 地增加了流過(guò)球窩接頭構(gòu)造的潤(rùn)滑油的油量的結(jié)構(gòu)。
此外，將設(shè)在活塞4的內(nèi)周面的槽4c設(shè)為寬度lmm、深度lmm的矩 形，且在活塞4的內(nèi)周一樣地設(shè)置成環(huán)狀。
在將具有這種具體的構(gòu)造的球窩接頭構(gòu)造使用于密封式壓縮機(jī)時(shí)，獲 得了球窩接頭構(gòu)造不會(huì)脫開(kāi)且能夠維持良好的滑動(dòng)性的結(jié)果。該結(jié)果對(duì)于 如圖9及圖IO所示的防脫部件、如圖ll所示的防脫部件都同樣，可確認(rèn) 具有上述的各構(gòu)造有助于壓縮機(jī)的效率、可靠性的提高。
如以上那樣，根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例，能夠避免使球窩接頭構(gòu)造的內(nèi) 球面及外球面變形、而簡(jiǎn)單地進(jìn)行組裝。再者，通過(guò)切去球窩接頭機(jī)構(gòu)部 分的內(nèi)球側(cè)與外球側(cè)的一部分，減少滑動(dòng)面積，另外，使?jié)櫥偷囊苿?dòng)變 得容易。
因此，能夠降低密封式壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的滑動(dòng)損失、有助于效率的提 高，并且能夠抑制因異常聲響的產(chǎn)生而引起的噪音等。
另外，由于能夠抑制球窩接頭構(gòu)造的連結(jié)的解除，因此能夠提供具有 高可靠性的密封式壓縮機(jī)。
下面，對(duì)構(gòu)成球窩接頭機(jī)構(gòu)部的活塞4與連桿2的材質(zhì)進(jìn)行說(shuō)明。在 本實(shí)施例中，成為球窩接頭的滑動(dòng)部的球體部2a及活塞4的內(nèi)球面4a是 由通過(guò)氧化物膜進(jìn)行了封孔處理的鐵系燒結(jié)材料制成的。具體為，在原料 粉末的燒結(jié)后加工成適當(dāng)形狀，通過(guò)進(jìn)行水蒸氣處理通過(guò)生成于空孔表面 的氧化物膜對(duì)內(nèi)部及表面的空孔進(jìn)行封孔，使得潤(rùn)滑油膜不容易通過(guò)空孔 而被排出。如后所述，由水蒸氣處理形成的封孔部的氧化物還具有提高燒 結(jié)材料的強(qiáng)度的效果。
圖12表示對(duì)于活塞4及連桿2所使用的材料，利用環(huán)塊(ring on block) 摩擦試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了滑動(dòng)試驗(yàn)的結(jié)果。在本試驗(yàn)中，設(shè)滑動(dòng)速度為1.01m/s， 試驗(yàn)負(fù)荷為123.5N。滑動(dòng)試驗(yàn)使用了燒結(jié)材料1和燒結(jié)材料2，這些各燒 結(jié)材料的含碳量不同(參照?qǐng)D12的※欄)。旋轉(zhuǎn)片與固定片的組合包括實(shí) 施了利用水蒸氣的氧化膜處理的情況，此外還包括實(shí)施了滲氮處理的情 況，作為旋轉(zhuǎn)片與固定片的組合，對(duì)No.l No.5的各組合進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè) 定了磨損量。
觀(guān)察圖中所示的試驗(yàn)結(jié)果，在使用了只有固定片實(shí)施了氧化膜處理的 燒結(jié)材料的No.l及No.2中，可知旋轉(zhuǎn)片的磨損量較多。另一方面，在使 用了旋轉(zhuǎn)片與固定片的兩方實(shí)施了氧化膜處理的燒結(jié)材料的No.3、 No.4、 No.5中獲得了磨損量較少的結(jié)果。根據(jù)該結(jié)果，活塞4及連桿2通過(guò)使用 利用水蒸氣進(jìn)行了封孔處理的燒結(jié)材料，能夠較小地抑制磨損量。
圖13表示進(jìn)行了燒結(jié)材料的洛氏B標(biāo)度表觀(guān)硬度測(cè)定的結(jié)果。若對(duì) 照?qǐng)D12中磨損量較少的材料的組合，則可知以洛氏B標(biāo)度計(jì)算、是旋 轉(zhuǎn)片的硬度相比于固定片的硬度相等或高出10左右的組合。根據(jù)這種組 合，能夠降低因磨損而容易產(chǎn)生問(wèn)題的連桿2的磨損量。
根據(jù)這些圖12及圖13的結(jié)果，作為活塞4及連桿2的材料使用的是 對(duì)燒結(jié)材料進(jìn)行了氧化膜處理的材料。
作為更加具體的例子，作為活塞4的材料使用實(shí)施了氧化膜處理的Fe 一Cu—C系燒結(jié)材料，另外，作為連桿2的材料使用實(shí)施了氧化膜處理的 Fe—Cu—C系燒結(jié)材料，使用這些活塞4及連桿2制作了如圖1所示的密 封式壓縮機(jī)。在該密封式壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)數(shù)為每分鐘4900轉(zhuǎn)，輸出壓 力為1.6Mpa的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)30天，球窩接頭構(gòu)造部未產(chǎn)生異常的磨損，得
到了能夠維持良好的滑動(dòng)性的結(jié)果。
作為第二個(gè)例子，制造如下這樣的密封式壓縮機(jī)即、作為活塞4的
材料使用實(shí)施了氧化膜處理的Fe—Cu—C系燒結(jié)材料，作為連桿2的材料 使用實(shí)施了氧化膜處理及滲氮處理的Fe—Cu—C系燒結(jié)材料，在運(yùn)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 數(shù)為每分鐘4900轉(zhuǎn)，輸出壓力為1.6Mpa的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)30天，球窩接頭 構(gòu)造部未產(chǎn)生異常的磨損，得到了能夠維持良好的滑動(dòng)性的結(jié)果。
作為第三個(gè)例子，制造如下這樣的密封式壓縮機(jī)即、作為活塞4的 材料使用實(shí)施了氧化膜處理及滲氮處理的Fe—Cu—C系燒結(jié)材料，作為連 桿2的材料使用實(shí)施了氧化膜處理及滲氮處理的Fe—Cu—C系燒結(jié)材料， 在運(yùn)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)數(shù)為每分鐘4900轉(zhuǎn)，輸出壓力為1.6Mpa的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)30天， 在該情況下球窩接頭構(gòu)造部也未產(chǎn)生異常的磨損，得到了能夠維持良好的 滑動(dòng)性的結(jié)果。
針對(duì)這三個(gè)例子以下加以考察。圖14是表示活塞材料及連桿材料的 深度與硬度的關(guān)系的測(cè)量結(jié)果。如圖所示，設(shè)距離各材料的表面的深度為 橫軸，設(shè)維氏硬度HV為縱軸，由此表示材料的深度與硬度的關(guān)系。作為 燒結(jié)材料1的(A)例，使用的是如下的材料對(duì)在燒結(jié)后通過(guò)水蒸氣處 理由生成于空孔表面的氧化膜對(duì)內(nèi)部及表面的空孔進(jìn)行了封孔的材料、進(jìn) 一步實(shí)施了滲氮處理。(B)例表示不實(shí)施氧化膜處理而實(shí)施了滲氮處理的 材料，(C)例表示進(jìn)行了氧化膜處理而不進(jìn)行滲氮處理的例子。
另外，燒結(jié)材料2的(a)例子是實(shí)施了氧化膜處理及滲氮處理的材 料，(P)例表示實(shí)施了氧化膜處理而不實(shí)施滲氮處理的例子。這些滲氮 處理通過(guò)滲氮處理溫度約為500 600'C的一般氣體鹽浴滲氮來(lái)進(jìn)行。
從圖14可以明確，相對(duì)于通過(guò)水蒸氣處理生成了氧化膜的材料，若 進(jìn)一步實(shí)施滲氮處理則硬度提高。因此，連桿2使用的燒結(jié)材料最好是利 用水蒸氣進(jìn)行了封孔處理，進(jìn)而實(shí)施了滲氮處理。此時(shí)，活塞4也可使用 實(shí)施了滲氮處理的燒結(jié)材料(上述的第三例)，但為避免表面彼此成為同 種材料，活塞4也可不實(shí)施滲氮處理(上述的第二例)。
另一方面，在不進(jìn)行水蒸氣的封孔處理而實(shí)施了滲氮處理的情況下， 如圖14所示，經(jīng)由燒結(jié)材料內(nèi)的微孔硬化至內(nèi)部，作為材料整體而脆化。 因此，因連桿2的破損等，容易引起可靠性的降低。
在本實(shí)施例中，接近表面的部分為了確保耐磨損性而保持足夠的硬 度，但是以維氏硬度來(lái)看，內(nèi)部的硬度低于接近表面的部分，從而得到韌 性?xún)?yōu)異的連桿2。為此，通過(guò)水蒸氣處理在進(jìn)行了封孔處理之后實(shí)施滲氮 處理，由此可提供可靠性?xún)?yōu)異的密封式壓縮機(jī)。此外，替代上述的滲氮處理，進(jìn)行滲碳處理或滲硫滲氮處理也能夠期 待同樣的效果。為了進(jìn)行如上述的表面處理，在制造中需要如下的尺寸上的考慮。即， 在制造連桿2時(shí)，首先在原料粉末的燒結(jié)后加工成適當(dāng)形狀。此時(shí)，需要使連桿2的成為球體部2a的部分的直徑小于完成時(shí)的活塞4的內(nèi)球面4a 的直徑。相反地，需要使活塞4的成為內(nèi)球面4a的部分的直徑大于完成 時(shí)的連桿2的球體部2a的直徑。之后，進(jìn)行水蒸氣處理等，使得球體部 2a的直徑僅增大相應(yīng)的量，內(nèi)球面4a的直徑僅減小相應(yīng)的量。下面對(duì)防脫部件10進(jìn)行說(shuō)明。連桿2通過(guò)使表面硬度小于防脫部件 10、實(shí)現(xiàn)可靠性的進(jìn)一步提高。如圖8所示，連桿2的球體部2a與防脫 部件10接觸的部分是設(shè)置于球體部2a的平面部，該平面部在通常的運(yùn)轉(zhuǎn) 狀態(tài)下不是與活塞4的內(nèi)球面4a相滑動(dòng)的部分。因此，即使平面部有若 干量的磨損，與活塞4的滑動(dòng)關(guān)系也沒(méi)有大的變化。另一方面，防脫部件10因與球體部2a的接觸而磨損，若旋轉(zhuǎn)限制部 10d的厚度變薄，則防脫部件10破損，存在活塞4與連桿2的連結(jié)被解除 的情況。此時(shí)，作為密封式壓縮機(jī)的功能被損壞，成為了故障的原因。在 本實(shí)施例中，防脫部件10通過(guò)使用具有比連桿2的表面硬度高的硬度的 SUS301 — 1/4H，實(shí)現(xiàn)了可靠性的提高。以上說(shuō)明的本實(shí)施例的密封式壓縮機(jī)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需要留意滑動(dòng)部 分的溫度不要變得過(guò)高。原因是滑動(dòng)部溫度過(guò)度的上升會(huì)促進(jìn)磨損，其結(jié) 果將引起可靠性的降低。特別是在使用了實(shí)施了表面處理的燒結(jié)材料的本 實(shí)施例的情況下，為了防止溫度過(guò)度的上升引起的可靠性的降低，使運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)的滑動(dòng)部分的溫度處于15(TC以下。進(jìn)行與上述的第一例 第三例相同 的試驗(yàn)，運(yùn)轉(zhuǎn)之后，在使滑動(dòng)部分的溫度處于15(TC以下時(shí)，球窩接頭構(gòu) 造部未產(chǎn)生異常的磨損，得到了能夠維持良好的滑動(dòng)性的結(jié)果。另外，對(duì)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使用的潤(rùn)滑油進(jìn)行說(shuō)明。如上述的實(shí)施例那樣，為了在使用了實(shí)施了利用水蒸氣的封孔處理(氧化膜處理)或滲氮處理的燒結(jié)材料的活塞4及連桿2的表面保持油膜，作為潤(rùn)滑油，使用在氮化膜表面吸附力良好的酯類(lèi)合成油較為有效。為了保持供給到滑動(dòng)部的潤(rùn)滑油 的油膜，封孔處理是必須的，若使用與氮化膜親和性良好的酯類(lèi)合成油則 不僅降低滑動(dòng)損失，還能夠抑制異常磨損。
作為一個(gè)例子，若制冷劑使用烴類(lèi)的R600a (異丁垸)，潤(rùn)滑油使用 酯類(lèi)合成油，則球窩接頭構(gòu)造部未產(chǎn)生異常的磨損，得到了能夠維持良好 的滑動(dòng)性的結(jié)果。此外，即使混合礦物油與酯類(lèi)合成油用作潤(rùn)滑油，也能 夠維持良好的滑動(dòng)性，相比于只將礦物油用作潤(rùn)滑油的情況，能夠獲得高 的可靠性。
根據(jù)上述的實(shí)施例，由于能夠抑制球窩接頭構(gòu)造的內(nèi)球面及外球面產(chǎn) 生的異常磨損，因此能夠確保密封式壓縮機(jī)的長(zhǎng)期可靠性。另外，還能夠 實(shí)現(xiàn)密封式壓縮機(jī)動(dòng)作時(shí)的滑動(dòng)損失的降低，其結(jié)果有助于提高密封式壓 縮機(jī)的效率。因此，可提供高可靠性、適于省電的密封式壓縮機(jī)。
權(quán)利要求
1. 一種密封式壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)收納壓縮機(jī)構(gòu)及電動(dòng)機(jī)，利用連桿通過(guò)球窩接頭構(gòu)造連結(jié)由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的曲軸與活塞，該密封式壓縮機(jī)的特征在于，所述球窩接頭構(gòu)造由設(shè)置于所述活塞的內(nèi)球面、和設(shè)置于所述連桿的球體部構(gòu)成，所述內(nèi)球面與所述球體部是利用氧化膜進(jìn)行了封孔處理的鐵系燒結(jié)材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封式壓縮機(jī)，其特征在于， 所述球體部是實(shí)施了利用氧化膜的封孔處理與滲氮處理的鐵系燒結(jié)材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封式壓縮機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)球面是進(jìn)一步進(jìn)行了滲氮處理的鐵系燒結(jié)材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的密封式壓縮機(jī)，其特征在于， 所述連桿以維氏硬度計(jì)算，內(nèi)部的硬度低于接近表面的部分的硬度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的密封式壓縮機(jī)，其特征在于， 使用烴類(lèi)制冷劑作為由所述壓縮機(jī)構(gòu)壓縮的制冷劑，并且使用酯類(lèi)合成油作為潤(rùn)滑油。
全文摘要
提供一種降低滑動(dòng)損失并提高了效率的壓縮機(jī)。該密封式壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)收納壓縮機(jī)構(gòu)及電動(dòng)機(jī)，利用連桿(2)通過(guò)球窩接頭構(gòu)造連結(jié)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的曲軸(7)與活塞(4)，在該密封式壓縮機(jī)中，球窩接頭構(gòu)造由設(shè)在活塞(4)上的內(nèi)球面(4a)；設(shè)在連桿(2)上的球體部(2a)；和作為與活塞(4)及連桿(2)不同的部件的旋轉(zhuǎn)限制部(10d)構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)限制部(10d)安裝在活塞(4)側(cè)而非連桿(2)側(cè)，限制活塞(4)與連桿(2)的相對(duì)的旋轉(zhuǎn)。另外，活塞(4)與連桿(2)使用了利用氧化膜進(jìn)行了封孔處理的鐵系燒結(jié)材料。
文檔編號(hào)F04B39/00GK101397987SQ20081016899
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2006年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月3日
發(fā)明者三品將利, 中島昌一, 佐藤真一, 野崎務(wù), 長(zhǎng)尾智大 申請(qǐng)人:日立空調(diào)·家用電器株式會(huì)社