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摘要
申请专利号:

CN200880001556.5

申请日:

2008.10.08

公开号:

CN101589232A

公开日:

2009.11.25

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F04B 39/00申请公布日:20091125|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

F04B39/00; F16C33/44; F16C19/10

主分类号:

F04B39/00

申请人:

松下电器产业株式会社

发明人:

渡部究

地址:

日本大阪府

优先权:

2007.10.25 JP 277332/2007

专利代理机构:

北京银龙知识产权代理有限公司

代理人:

张敬强

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内容摘要

一种压缩机,具有填充有润滑油的密封容器,并且容纳设置有定子和转子的电元件和压缩元件,其中,所述压缩元件包括轴、圆柱体块、活塞、连接机构、轴承,和设置在所述转子和作为所述轴承端部表面的轴承端面之间的推力球轴承,并且其中,所述推力球轴承包括多个球、用于支撑所述球的支架部分、布置在所述球上和下面的上部和下部轨道、用于控制所述下部轨道旋转的旋转控制部分、和设置在所述轴承端面处以与所述下部轨道的下表面接触的推力表面。

权利要求书

1.  一种压缩机,包括:
密封容器,包括:
润滑油;
电元件,设置有定子和转子;和
压缩元件,由所述电元件驱动,
其中,所述压缩元件包括:
轴,设置有偏心轴部分和主轴部分,所述转子固定到所述主轴部分;
圆柱体块,设置有压缩室;
活塞,在所述压缩室中往复移动;
连接机构,将所述活塞连接到所述偏心轴部分;
轴承,设置在所述圆柱体块处,以轴向支撑所述主轴部分;和
推力球轴承,设置在所述转子和作为所述轴承端部表面的轴承端面之间,并且
其中,所述推力球轴承包括:
多个球;
支架部分,用于支撑所述球;
上部轨道和下部轨道,分别布置在所述球上面和下面;
旋转控制部分,用于控制所述下部轨道的旋转;和
推力表面,设置在轴承端面处,以与所述下部轨道的下表面接触。

2.
  根据权利要求1所述的压缩机,
其中,所述旋转控制部分包括:
下部轨道突出部分,从所述下部轨道外周部分向外突出;和
轴承凹槽部分,设置在轴承端面处,以锁定所述下部轨道突出部分。

3.
  根据权利要求1所述的压缩机,
其中,所述旋转控制部分包括:
轴承突出部分,设置在所述轴承端面外周部分处;和
下部轨道凹槽部分,设置在所述下部轨道的外周部分处,以锁定所述轴承突出部分。

4.
  根据权利要求2所述的压缩机,
其中,所述轴承端面设置有外周壁,该外周壁控制所述下部轨道沿外周方向的运动。

5.
  根据权利要求4所述的压缩机,
其中,所述外周壁相对于所述推力表面的高度低于所布置的下部轨道的板厚度,并且不小于所述下部轨道的板厚度的一半。

6.
  根据权利要求3所述的压缩机,
其中,设置在所述轴承端面外周部分处的所述轴承突出部分控制所述下部轨道沿外周方向的运动。

7.
  根据权利要求2所述的压缩机,
其中,所述轴承凹槽部分形成得比所述推力表面更深。

8.
  根据权利要求2所述的压缩机,
其中,所述轴承凹槽部分设置在所述轴承端面的外周侧处,以不与所述轴承的内周部分连通。

9.
  根据权利要求2所述的压缩机,
其中,所述下部轨道突出部分和所述轴承凹槽部分沿圆周方向分别设置在所述下部轨道和所述轴承的相同的非等角度位置处。

10.
  根据权利要求3所述的压缩机,
其中,所述轴承突出部分和所述下部轨道凹槽部分沿圆周方向分别设置在所述轴承和所述下部轨道的相同的非等角度位置处。

11.
  根据权利要求1所述的压缩机,
其中,加工公差部分设置在所述推力表面的外周端处。

说明书

压缩机
技术领域
本发明涉及用于冷冻装置、冷藏装置等的压缩机。
背景技术
近些年来,关于用于例如冰柜或冰箱等冷冻装置的压缩机,要求获得降低功率消耗的高效率、低噪音和高可靠性。
过去,该类压缩机为了提高效率采用推力球轴承,使得轴相对于主轴承可旋转(例如,参见专利文件1)。
在下文中,参照附图描述一般的压缩机。图10是显示了专利文件1中公开的一般压缩机的纵向剖视图。密封容器1容纳包括定子52和转子54的电元件2和由电元件2可旋转地驱动同时布置在电元件2下面的压缩元件4,并且润滑油6填充在其底部中。电元件2与压缩元件4一体形成,以形成压缩机构8,压缩机构8由多个卷簧(未显示)弹性支撑到密封容器1的内部。
圆柱状压缩室22形成在圆柱体块20中,形成压缩元件4,活塞24装配在压缩室22的内部,以进行往复移动。轴承26固定到圆柱体块20的上部,推力表面28形成在轴承26上。
轴30包括主轴部分34和形成在其下面的偏心轴部分36,主轴部分34沿垂直方向轴向支撑到轴承26,并且具有形成在外周中的螺旋形供油槽32。偏心轴部分36通过连接机构44连接到活塞24。
另外,管状油填充管42挤压插入到形成在偏心轴部分36下端38中的供油孔(未显示)中,使得供油管42的一端从供油孔连通到螺旋形供油槽32。
电元件2包括固定到圆柱体块20上部的定子52和通过热装固定到轴30的主轴部分34的转子54。
转子54的转子铁芯53的中心位置沿高度方向装配成与定子52的定子铁芯51的中心位置基本上相同。
另外,图11为显示了一般压缩机的主要部分的放大视图。推力球轴承60包括多个球62、用于支撑球62的支架部分64、布置在所述球62上和下面的上部和下部轨道66和68。上部轨道66与作为转子54凹入部分的沉孔56中的孔平面58接触,下部轨道68与轴承26的推力表面28接触。多个球62滚动,同时与上部轨道66和下部轨道68接触。
在下文中将描述具有上述结构的压缩机的操作。
当电流从外部电源供到电元件2时,转子54旋转。伴随所述旋转,轴30旋转,偏心轴36的旋转运动通过连接机构44传送到活塞24,然后活塞24在压缩室22中往复运动,由此使压缩元件4能够进行预定的压缩操作。
因此,制冷气体被从制冷系统(未显示)吸到压缩室22中,以在其中被压缩,并且制冷气体再次排放到制冷系统。
此时,供油管42通过离心力供给润滑油6,以润滑每一个滑动移动部分(未显示),并且一部分润滑油从螺旋形供油槽32供到推力表面28,以润滑推力球轴承60。
转子54和轴30的重量由推力球轴承60支撑。由于球62在旋转轴30时在上部轨道66和下部轨道68之间滚动,因此用于旋转轴30的扭矩变得小于推力滑动轴承的扭矩。出于该原因,由于可能减小轴承中的损耗,因此输入减小,由此获得高效率。
但是,在上述一般结构示例中,在形成推力球轴承60的球62和下部轨道68之间的滑动或在下部轨道68和与下部轨道68接触的轴承26的推力表面28之间的滑动可能造成轴承26的推力表面28、球62和下部轨道68的磨损。
另外,轴承26的推力表面28、球62和下部轨道68的磨损可能造成压缩机输入的增加,由此使效率下降,或磨损粉末可能通过每一个滑动移动部分与润滑油6一起移动,由此使可靠性下降。
专利引用1
日本专利未审查公开No.Sho61-53474
发明内容
根据本发明的一方面,提供一种压缩机,该压缩机具有填充有润滑油的密封容器,并且容纳设置有定子和转子的电元件和由所述电元件驱动的压缩元件,其中,所述压缩元件包括轴,该轴设置有偏心轴部分和主轴部分,所述转子固定到所述主轴部分;圆柱体块,设置有压缩室;活塞,在所述压缩室中往复移动;连接机构,将所述活塞连接到所述偏心轴部分;轴承,设置在所述圆柱体块处,以轴向支撑所述主轴部分;和推力球轴承,设置在所述转子和作为所述轴承端部表面的轴承端面之间,并且其中,所述推力球轴承包括多个球、用于支撑所述球的支架部分、布置在所述球上和下面的上部和下部轨道、用于控制所述下部轨道旋转的旋转控制部分、和设置在所述轴承端面处以与所述下部轨道的下表面接触的推力表面。
在具有上述结构的压缩机中,由于在操作时防止了所述下部轨道的旋转,因此可能防止由所述下部轨道和所述球之间的滑动或所述下部轨道和所述轴承之间的滑动造成的磨损。于是,由于输入的增加或磨损限制在所述下部轨道和所述球之间的接触部分中和所述下部轨道和所述轴承之间的接触部分中,因此可能通过限制输入的增加提供具有高效率和可靠性的压缩机。
附图说明
图1是显示了根据本发明第一实施例的压缩机的纵向剖视图;
图2是显示了压缩机主要部分的放大视图;
图3是显示了压缩机主要部分的放大视图;
图4是显示了压缩机下部轨道的立体视图;
图5是显示了压缩机轴承凹槽部分的放大视图;
图6是显示了根据本发明第二实施例的压缩机的纵向剖视图;
图7是显示了压缩机主要部分的放大视图;
图8是显示了压缩机下部轨道的立体视图;
图9是显示了压缩机轴承端部表面的放大立体视图;
图10是显示了一般压缩机的纵向剖视图;
图11是显示了压缩机主要部分的放大视图。
附图标记说明
101,201:密封容器
102,202:电元件
104,204:压缩元件
106,206:润滑油
120,220:圆柱体块
122,222:压缩室
124,224:活塞
126,226:轴承
130,230:轴
134,234:主轴部分
136,236:偏心轴部分
144,244:连接机构
152,252:定子
154,254:转子
160,260:推力球轴承
162,262:球
164,264:支架部分
166,266:上部轨道
168,268:下部轨道
180,280:轴承端面
182:外周壁
184,284:推力表面
186:轴承凹槽部分
188:加工公差部分
190:下部轨道突出部分
286a,286b,286c:轴承突出部分
290a,290b,290c:下部轨道凹槽部分
具体实施方式
在下文中将参照附图描述本发明的示例性实施例。另外,本发明不限于所述实施例。
第一实施例
图1是显示了根据本发明第一实施例的压缩机的纵向剖视图。密封容器101容纳包括定子152和转子154的电元件102、和由电元件102旋转驱动同时布置在电元件102下面的压缩元件104,并且润滑油106填充在其底部。电元件102与压缩元件104一体形成,以形成压缩机构108,压缩结构108由多个卷簧(未显示)弹性支撑到密封容器101的内部。
压缩元件104至少包括轴130、圆柱体块120、活塞124、连接机构144、轴承126、和推力球轴承160。圆柱状压缩室122形成在圆柱体块120中,以使活塞124在压缩室122中往复移动。
轴130包括沿垂直方向轴向支撑到轴承126并且具有形成在外周的螺旋形供油凹槽132的主轴部分134、和形成在其下面的偏心轴部分136。这里,轴130包括主轴部分134,偏心轴部分136和转子154固定到所述主轴部分134。另外,轴承126设置在圆柱体块120中,以轴向支撑主轴部分134。偏心轴部分136通过连接机构144连接到活塞124。
另外,管状供油管142挤压插入到形成在偏心轴部分136下端138中的供油孔(未显示)中,以使供油管142的一端从供油孔连通到螺旋形供油槽132。
电元件102包括固定到圆柱体块120上部的定子152和通过热装固定到轴130的主轴部分134的转子154。
转子154的转子铁芯153的中心位置沿高度方向装配成与定子152的定子铁芯151的中心位置基本上相同。
图2是显示了根据本发明第一实施例的压缩机主要部分的放大视图。推力球轴承160布置在推力表面184和作为转子154凹入部分的沉孔156中的孔平面158之间,以支撑轴130或转子154的自重。即,推力球轴承160设置在转子154和作为轴承126的端部表面的轴承端面180之间。
推力球轴承160包括多个球162、用于支撑球162的支架部分164、布置在球162上和下面的上部和下部轨道166和168、和用于控制下部轨道168旋转的旋转控制部分。上部轨道166与转子154的孔平面158接触,下部轨道168的下表面与轴承端面180的推力表面184接触。
每一个球162由通过碳化具有高耐磨性能的轴承钢制成,并且表面硬度在HRC 60到70的范围中。另外,上部轨道166和下部轨道168每一个具有大于形成轴承126的铝铸件或形成转子154的电磁钢板表面硬度的表面硬度,并且由具有高耐磨性能的碳钢制成,并且进行热处理。然后,通过碳化等制造成使表面硬度在HRC 58到68的范围中。
另外,与球162接触的滚动表面平整度至多为30微米。球162的表面硬度设置成稍微大于上部轨道166和下部轨道168的表面硬度。
图3是显示了根据本发明第一实施例的压缩机主要部分的放大视图。轴承126固定到圆柱体块120的上部。轴承126上的轴承端面180设置有形成在轴承126外周中的外周壁182和与下部轨道168的下表面接触的推力表面184,外周壁182控制下部轨道168防止沿外周方向移动。另外,推力表面184沿垂直于外周壁182的方向形成。
外周壁182相对于推力表面184的高度低于布置的下部轨道168的板厚度,并且不小于下部轨道168的板厚度的一半。外周壁182的内径和下部轨道168的外径之间的间隙A设置成小于下部轨道168的内径和主轴部分134的外径之间的间隙C。
下部轨道168形成为使其下表面与轴承端面180的推力表面184接触。于是,如作为显示了根据本发明第一实施例的下部轨道立体视图的图4中所示,多个下部轨道突出部分190设置成从下部轨道168的外周部分向外突出。另外,轴承126的轴承端面180设置有轴承凹槽部分186,下部轨道突出部分190锁定到所述轴承凹槽部分186。
图5是显示了根据第一实施例的压缩机的轴承凹槽部分的放大视图。轴承端面180设置有轴承凹槽部分186,以便穿过外周壁182和推力表面184。
轴承凹槽部分186通过加工或模铸形成,并且形成在轴承端面180的外周侧上,其中,由供油槽132供给的润滑油不可能流到外部,并且轴承凹槽部分186形成得比推力表面184更深。即,轴承凹槽部分186不与轴承126的内周部分连通。
推力表面184的外周端设置有加工公差部分188,其在加工推力表面184的同时,形成沿远离推力表面184的方向倾斜的倾斜表面或倾斜弯曲表面形状。于是,下部轨道突出部分190和轴承凹槽部分186形成用于控制下部轨道168旋转的旋转控制部分。
在下文中将描述具有上述结构的压缩机的操作和作用。
当电流从外部电源(未显示)供到图1中所示的电元件102时,转子154旋转。随后,轴130旋转,偏心轴部分136的旋转动作通过连接机构144传送到活塞124,然后活塞124在压缩室122中往复移动,由此使压缩元件104能够进行预定的压缩操作。
因此,制冷气体被从制冷系统(未显示)吸到压缩室122中,以在其中被压缩,并且再次排放到制冷系统。
此时,供油管142通过离心力供给润滑油106,以润滑每一个滑动移动部分,并且一部分润滑油从螺旋形供油槽132供到推力表面184,以润滑推力球轴承160。
图2中显示的转子154和轴130的重量由推力球轴承160支撑。由于在旋转轴130时,球162在上部轨道166和下部轨道168之间滚动,因此用于旋转轴130的扭矩变得小于推力滑动轴承的扭矩。出于该原因,由于可能减小轴承126中的损耗,因此输入减小,由此获得高效率。
接下来,将描述通过控制下部轨道168的旋转,用于限制产生在球162和下部轨道168之间的由球162和下部轨道168之间的滑动造成的磨损的机构。
转子铁芯153的中心位置装配成沿高度方向与定子铁芯151的中心位置基本上相同。
由于该原因,推力球轴承160和下部轨道168施加有轴130和转子154的重量。另外,推力球轴承160和下部轨道168被插在转子154的孔平面158和轴承126的推力表面184之间。从该点看,由于产生在下部轨道168和轴承推力表面184之间的摩擦力变得大于产生在球162和下部轨道168之间的摩擦力,因此,下部轨道168不可能旋转。结果,球162和下部轨道168之间不可能产生滑动,由此获得稳定的球162的滚动。
另外,在一些情况下,由于非一致的装配操作,可能装配成使转子铁芯153的中心位置高于定子铁芯151的中心位置。在该情况中,由于转子154的磁中心从定子152的磁中心向上偏离,产生由转子154产生的吸附力,即用于向下返回转子154的力,以使磁中心彼此相同。
于是,推力球轴承160和下部轨道168施加有轴130和转子154的重量,并且由于用于向下返回转子154的力,更牢固地装配在转子154的孔平面158和轴承126的推力表面184之间。出于该原因,由于产生在下部轨道168和轴承126的推力表面184之间的摩擦力变得大于产生在球162和下部轨道168之间的摩擦力,因此下部轨道168不可能旋转。
结果,由于滑动不产生在球162和下部轨道168之间,因此可能获得球162稳定的滚动。
另外,在装配成转子铁芯153的中心位置沿高度方向低于定子铁芯151的中心位置的情况下,由于转子154的磁中心从定子152的磁中心向下偏离,所以,产生由转子154产生的磁吸附力,即用于向上牵拉转子154的力,以使磁中心彼此相同。
于是,轴130和转子154的重量施加到推力球轴承160和下部轨道168,并且用于向上牵拉转子154的力施加到推力球轴承160和下部轨道168。当用于向上牵拉转子154的力大于重力时,由于产生在下部轨道168和轴承126的推力表面184之间的摩擦力没有始终变得大于产生在球162和下部轨道168之间的摩擦力,因此下部轨道168可能旋转。
结果,由于滑动产生在球162和下部轨道168之间,并且不能获得球162的稳定的滚动,因此由球162和下部轨道168之间的滑动造成磨损。
但是,在本发明的第一实施例中,下部轨道168的下表面与轴承端面180的推力表面184接触,并且多个下部轨道突出部分190设置成从下部轨道168的外周部分向外突出。同样,由于旋转控制部分由下部轨道突出部分190和设置在轴承端面180处用于锁定下部轨道突出部分190的轴承凹槽部分186形成,因此下部轨道168不可能旋转。
结果,由于球162和下部轨道168之间不产生滑动,因此获得球162的稳定的滚动。因此,由于可能限制输入的增加或磨损,因此通过限制输入的增加,可能提供具有高效率和可靠性的压缩机。
于是,由于下部轨道突出部分190设置在下部轨道168的外周部分处,因此可能加宽球162在其上滚动的下部轨道168的滚动表面。因此,由于获得球162的稳定的滚动,并且限制输入的增加或磨损,因此可能获得推力球轴承160的高可靠性。
另外,在轴承126上的轴承端面180中,外周壁182形成在轴承126的外周侧上,以垂直于推力表面184。
于是,下部轨道168的外径和外周壁182的内径之间的间隙A小于下部轨道168的内径和主轴部分134的外径之间的间隙C,在下部轨道168与主轴部分134接触之前,下部轨道168的外周表面与外周壁182的内周表面接触。即,由于围绕下部轨道168外面的外周壁182,下部轨道168的内周表面设置在不与旋转主轴部分134的外周表面接触的位置处。
因此,由于可能控制下部轨道168沿水平方向的过量运动,因此下部轨道168不可能损坏主轴部分134来产生磨损粉末。出于该原因,由于可能限制输入的增加或磨损,因此通过限制输入的增加,可能提供具有高效率和可靠性的压缩机。
另外,形成在轴承126上的轴承端面180中的外周壁182的高度设置成低于下部轨道168的高度,并且不低于通过将推力表面184的高度增加到下部轨道168的板厚度的一半获得的高度。
由于该原因,可能防止构造成与轴承126的推力表面184接触的下部轨道168由于在运输或压缩机操作过程中产生的振动而设置在外周壁182上由此倾斜的情况。另外,可能防止噪音或输入由于支架部分164和外周壁182之间的接触而增加。于是,由于获得球162的稳定滚动,并且防止由球162的局部接触造成的球162或下部轨道168的磨损等,因此可能提供具有高效率和可靠性的压缩机。
另外,轴承凹槽部分186形成在轴承端面180中,以穿过外周壁182和推力表面184,并且形成得比轴承126的推力表面184的深度更深。
由于该原因,即使当形成轴承凹槽部分186时,仍保持轴承126的推力表面184的平整度,并且防止下部轨道168倾斜,由此获得球162的稳定滚动。结果,由于可能防止伴随球162的不稳定滚动或由球162的局部接触造成的球162和下部轨道168的磨损等的输入增加,因此可能提供具有高效率和可靠性的压缩机。
另外,由于离心力供到供油管142的润滑油106通过设置在主轴部分134外周中的螺旋形供油槽132供到推力表面184,以润滑推力球轴承160。由于轴承凹槽部分186仅形成在轴承端面180的外周侧上,因此轴承126的内周不与轴承凹槽部分186连通。由于该原因,可能防止由设置在轴130中的供油槽132供给的润滑油106从轴承126的内周通过轴承凹槽部分186流到滑动移动部分的外面而没有润滑推力表面184的情况。
结果,由于润滑油106充分供到推力球轴承160周围中的滑动移动部分,因此可能防止由于润滑油106的不充足和球162及下部轨道168的磨损等造成的输入增加,并且因而可能提供具有高效率和可靠性的压缩机。
另外,由于加工公差部分188设置在轴承端面180上设置的推力表面184的外周端中,因此从轴承126的推力表面184的外周端去除了凸出部分。
结果,由于可能防止下部轨道168设置在凸出部分上并且下部轨道168倾斜的情况,因此可能获得球162的稳定滚动。出于该原因,由于可能防止伴随球162的不稳定滚动和由球162的局部接触造成的球162及下部轨道168的磨损等的输入增加,因此可能提供具有高效率和可靠性的压缩机。
另外,在本发明的第一实施例中,已经描述了示例性实施例,其中压缩元件104布置在电元件102下面,用于控制下部轨道168旋转的旋转控制部分设置在轴承126的轴承端面180处,轴承126固定到形成压缩元件104的圆柱体块120的上部。但是,通过压缩元件104布置在电元件102上方并且使用推力球轴承160的结构,可能提供具有高效率和可靠性的压缩机。
(第二实施例)
图6是显示了根据本发明第二实施例的压缩机的纵向剖视图。密封容器201容纳包括定子252和转子254的电元件202、和由电元件202可旋转地驱动同时布置在电元件202下方的压缩元件204,润滑油206填充在其底部中。电元件202与压缩元件204一体形成,以形成压缩机构208,压缩机构208由多个卷簧(未显示)弹性支撑到密封容器201的内部。
压缩元件204至少包括轴230、圆柱体块220、活塞224、连接机构244、轴承226、和推力球轴承260。圆柱状压缩室222形成在圆柱体块220中,形成压缩元件204,以使活塞224在压缩室222中往复移动。
轴230包括沿垂直方向轴向支撑到轴承226并且具有形成在外周中的螺旋形供油凹槽232的主轴部分234、和形成在主轴部分234下面的偏心轴部分236。这里,轴230包括主轴部分230,偏心轴部分236和转子254固定到所述主轴部分230。另外,轴承226设置在圆柱体块220中,以轴向支撑主轴部分234。偏心轴部分236通过连接机构244连接到活塞224。
另外,管状供油管242挤压插入形成在偏心轴部分236下端238中的供油孔(未显示)中,以使供油管242的一端从供油孔连通到螺旋形供油槽232。
电元件202包括固定到圆柱体块220上部的定子252和通过热装固定到轴230的主轴部分234的转子254。
转子254的转子铁芯253的中心位置装配成沿高度方向与定子252的定子铁芯251的中心位置基本上相同。
图7是显示了根据本发明第二实施例的压缩机主要部分的放大视图。推力球轴承260布置在推力表面284和作为转子254凹入部分的沉孔256中的孔平面258之间,以支撑轴230或转子254的自重。即,推力球轴承260设置在转子254和作为轴承226端部表面的轴承端面280之间。
推力球轴承260包括多个球262、用于支撑球262的支架部分264、布置在球262上和下面的上部和下部轨道266和268、和用于控制下部轨道268旋转的旋转控制部分。上部轨道266与转子254的孔平面258接触,下部轨道268与轴承226的推力表面284接触。
每一个球262由具有高耐磨性能的碳化轴承钢制成,并且表面硬度在HRC 60到70的范围内。另外,上部轨道266和下部轨道268每一个具有大于形成轴承226的铝铸件或形成转子254的电磁钢板的表面硬度的表面硬度,由具有高耐磨性能的碳钢制成,并且进行热处理。于是,通过进行强化等,制造成表面硬度在HRC 58到68的范围中。
另外,与球262接触的滚动表面平整度不大于30微米。球262的表面硬度设置成稍微大于上部轨道266和下部轨道268的表面硬度。
图8是显示了根据本发明第二实施例的压缩机下部轨道的立体视图。下部轨道268包括下部轨道凹槽部分290a,290b和290c。
图9是显示了根据本发明第二实施例的压缩机轴承端面的放大立体视图。多个轴承突出部分286a,286b和286c沿轴承226的纵向方向形成在轴承226上的轴承端面280的外周部分中。推力表面284沿垂直于在轴承226纵向方向延伸的轴承突出部分286a,286b和286c的方向形成。这里,轴承突出部分286a,286b和286c沿外周方向控制下部轨道268的运动。
轴承突出部分286a,286b和286c通过加工或模铸沿圆周方向形成在轴承226的非等角度位置处。非等角度位置限定为P≠Q≠R,其中形成在轴承突出部分286a和轴承突出部分286b之间的角度、形成在轴承突出部分286b和轴承突出部分286c之间的角度、和形成在轴承突出部分286c和轴承突出部分286a之间的角度分别由P,Q和R表示。
另外,图8中所示的下部轨道268安装成使其下表面与轴承端面280的推力表面284接触。下部轨道凹槽部分290a,290b和290c设置在下部轨道268中,以沿圆周方向对应于轴承突出部分286a,286b和286c。于是,轴承突出部分286a,286b和286c和锁定到轴承突出部分286a,286b和286c的下部轨道凹槽部分290a,290b和290c形成旋转控制部分。
在下文中将描述具有上述结构的压缩机的操作和作用。
当电流从外部电源(未显示)供到图6中所示的电元件202时,转子254旋转。随后,轴230旋转,偏心轴部分236的旋转运动通过连接机构244传送到活塞224,然后活塞224在压缩室222中往复移动,由此使压缩元件204能够进行预定的压缩操作。
因此,制冷气体被从制冷系统(未显示)吸入到压缩室222中,以在其中被压缩,并且再次排放到制冷系统。
此时,供油管242通过离心力供给润滑油206,以润滑每一个滑动移动部分,并且一部分润滑油从螺旋形供油槽232供到推力表面284,以润滑推力球轴承260。
图7中所示的转子254和轴230的重量由推力球轴承260支撑。由于在旋转轴230时球262在上部轨道266和下部轨道268之间滚动,因此用于旋转轴230的扭矩变得小于推力滑动轴承的扭矩。出于该原因,由于可能减小轴承226中的损耗,因此输入减小,由此获得高效率。
接下来将描述通过控制下部轨道268的旋转用于限制由球262和下部轨道268之间的滑动造成的产生在球262和下部轨道268之间的磨损的机构。
转子铁芯253的中心位置沿高度方向装配成与定子铁芯251的中心位置基本上相同。
由于该原因,轴230和转子254的重量施加到推力球轴承260和下部轨道268。另外,推力球轴承260和下部轨道268被插在转子254的孔平面258和轴承226的推力表面284之间。出于该点,由于产生在下部轨道268和轴承226的推力表面284之间的摩擦力变得大于产生在球262和下部轨道268之间的摩擦力,因此下部轨道268不可能旋转。结果,滑动不产生在球262和下部轨道268之间,由此获得球262的稳定的滚动。
另外,在一些情况下,由于非一致的装配操作,可能装配成使转子铁芯253的中心位置高于定子铁芯251的中心位置。在该情况中,由于转子254的磁中心从定子252的磁中心向上偏移,因此产生由转子254产生的磁吸引力,即用于向下返回转子254的力,以使磁中心彼此相同。
于是,轴230和转子254的重量施加到推力球轴承260和下部轨道268,并且由用于向下返回转子254的力,推力球轴承260和下部轨道268更牢固地装配在转子254的孔平面258和轴承226的推力表面284之间。出于该原因,由于产生在下部轨道268和轴承226的推力表面284之间的摩擦力变得大于产生在球262和下部轨道268之间的摩擦力,因此下部轨道268不可能旋转。
结果,由于滑动不产生在球262和下部轨道268之间,因此可能获得球262的稳定滚动。
另外,在装配成使转子铁芯253的中心位置沿高度方向低于定子铁芯251的中心位置的情况中,由于转子254的磁中心从定子252的磁中心向下偏离,因此产生由转子254产生的磁吸引力,即用于向上牵拉转子254的力,以使磁中心彼此相同。
于是,轴230和转子254的重量施加到推力球轴承260和下部轨道268,并且用于向上牵拉转子254的力施加到推力球轴承260和下部轨道268。当用于向上牵拉转子254的力大于重量时,由于产生在下部轨道268和轴承226的推力表面284之间的摩擦力不是变得始终大于产生在球262和下部轨道268之间的摩擦力,因此下部轨道268可能旋转。
结果,由于滑动产生在球262和下部轨道268之间,并且不能获得球262的稳定滚动,因此由球262和下部轨道268之间的滑动造成磨损。
但是,在本发明的第二实施例中,下部轨道268的下表面与轴承端面280的推力表面284接触,并且下部轨道凹槽部分290a,290b和290c设置在对应于轴承突出部分286a,286b和286c的位置处。于是,由于锁定到轴承突出部分286a,286b和286c的旋转控制部分设置在对应于下部轨道凹槽部分290a,290b和290c的位置处,因此下部轨道268不可能旋转。
结果,由于滑动没有产生在球262和下部轨道268之间,因此获得球262的稳定滚动。因此,由于可能限制输入的增加或磨损,因此可能通过限制输入的增加提供具有高效率和可靠性的压缩机。
于是,由于下部轨道268设置有凹槽部分290a,290b和290c,因此可能在使用压力冲压下部轨道268时另外减少坯料材料量,并且因而限制下部轨道268的材料成本。
另外,轴承突出部分286a,286b和286c和下部轨道凹槽部分290a,290b和290c沿圆周方向分别形成在轴承226和下部轨道268的相同的非等角度位置处。由于该原因,当将轴承突出部分286a,286b和286c与下部轨道凹槽部分290a,290b和290c结合时,需要进行装配操作,以使下部轨道268的一个确定表面用作必须与球262接触的表面。
结果,由于需要仅确保与球262接触的下部轨道268的至少一个表面的表面粗糙度,因此可能简化下部轨道268的制造过程。因此,可能降低制造成本,并且提高生产率。
另外,在下部轨道268与主轴部分234接触之前,下部轨道凹槽部分290a,290b和290c和轴承突出部分286a,286b和286c之间的至少一个组合彼此接触。即,由于轴承突出部分286a,286b和286c,下部轨道268的内周表面布置在不与旋转的主轴部分234的外周表面接触的位置处。
因此,由于可能沿水平方向控制下部轨道268的过量运动,因此下部轨道268不可能损坏主轴234来产生磨损粉末。出于该原因,由于可能限制输入的增加或磨损,因此可能通过限制输入的增加提供具有高效率和可靠性的压缩机。
另外,在本发明第二实施例中,已经描述了示例性实施例,其中压缩元件204布置在电元件202下面,并且用于控制下部轨道268旋转的旋转控制部分设置在轴承226的轴承端面280处,轴承226固定到形成压缩元件204的圆柱体块220的上部。但是可能通过压缩元件204布置在电元件202上方并且使用推力球轴承260的结构获得相同的优点。
另外,在本发明的第一实施例中,下部轨道突出部分190和轴承凹槽部分186可沿圆周方向分别形成在下部轨道168和轴承126的相同的非等角度位置处。由于该原因,当将下部轨道突出部分190和轴承凹槽部分186结合时,需要进行装配操作,以使下部轨道168的一个确定表面用作必须与球162接触的表面。
结果,由于需要仅确保与球162接触的下部轨道168的至少一个表面的表面粗糙度,因此可能简化下部轨道168的制造过程。因此,可能降低制造成本,并且提高生产率。
工业适用性
如上所述,由于根据本发明的压缩机包括用于控制下部轨道旋转的旋转控制部分,因此可能通过限制输入的增加,提供具有高效率和可靠性的压缩机,所述压缩机可应用到自动售货机、冷冻展示柜、除湿器等。

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一种压缩机,具有填充有润滑油的密封容器,并且容纳设置有定子和转子的电元件和压缩元件,其中,所述压缩元件包括轴、圆柱体块、活塞、连接机构、轴承,和设置在所述转子和作为所述轴承端部表面的轴承端面之间的推力球轴承,并且其中,所述推力球轴承包括多个球、用于支撑所述球的支架部分、布置在所述球上和下面的上部和下部轨道、用于控制所述下部轨道旋转的旋转控制部分、和设置在所述轴承端面处以与所述下部轨道的下表面接触的。

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