JPH034766B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、長手方向に沿つて連続的に配設さ
れた、連接棒の大端部を支持するクランクピン
と、平坦な扇形状を有する偏心輪と、クランクピ
ンに対して非同軸的に配設され部分的にジヤーナ
ルとしてまた部分的に電動機のローターのような
回転部材の支持体として作用する細長い管状部
と、を備えた小型の往復動機関、特に冷蔵庫の密
閉型圧縮機に使用されるクランク軸に関する。

一般に、この種のクランク軸は、例えば鍛鋼、
球状鋳鉄等により一体成形されている。しかし、
このようにクランク軸を一体成形する場合、製造
コストが高価になつてしまうため、製造コストの
低減が望まれている。

製造コストの低減は、金属粉の焼結によつてク
ランク軸を形成することにより、少なくとも理論
的には、達成される。しかしながら、実際焼結に
より長い管状部を形成することは不可能であつ
た。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、そ
の目的は安価に製造することのできるクランク軸
を提供することにある。

上記目的を達成するためこの発明のクランク軸
によれば、クランクピンと偏心輪とは単一の金属
部材に形成され、細長い管状部は独立した管状金
属部材で構成され、偏心輪の上記管状部材と対向
する表面および管状部材の対応する端部は、それ
ぞれ互いに結合して互いに他方を保持する環状部
を有している。

それぞれの環状部の結合状態の保持は、溶接、
好ましくは突起溶接、によつて行われ、あるい
は、金属用の建造用接着剤、嫌気性接着剤等によ
つて行われる。

このようなクランク軸の構成は、非常に簡単で
経済的である。

成形されるべき唯一の複合部材は、クランクピ
ンと偏心輪とを備えている。この部材は有利にか
つ経済的に一回の焼結作業で焼結属に形成され、
この部材は、簡単なかつわずかな２次加工しか必
要としない。

また、管状部の形成には、一般的な品質の比較
的安価な単一の軟鋼管が使用される。

この発明の他の有利な特徴は、以下に示すこの
発明の実施例から明白に理解されるであろう。

以下図面を参照しながらこの発明の実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図に示すように、家庭用冷蔵庫等に現在使
用されているタイプの冷却流体用の小型の密閉型
圧縮機は、密封された薄鋼板のケーシング１０を
有している。

圧縮機フレーム１２がケーシング１０内に弾性
的に支持されている。このフレーム１２は、鉄の
鋳造物から構成されているとともに、その中心軸
が鉛直方向に沿つて配設された中央軸受部１４
と、その中心軸が水平方向に沿つて配設された上
部シリンダ１６と、を備えていることが望まし
い。鉛直方向に沿つて延びたクランク軸１８は、
フレーム１２と組合わされている。

クランク軸１８の主部は、クランクピン２０、
平坦な扇形に形成された偏心輪２２および細長い
管状部２４を備えており、これらはクランク軸の
上端から下端まで連続的に配設されている。

管状部２４は、連続した上部２６および中間部
２８の２個の円筒部と、円錐形状の下部３０とに
細別して考えることができる。

上部２６は、中央軸受部１４に回転自在に支持
されている。また、偏心輪２２の底面には、環状
部３２が形成されており、この突出部は中央軸受
部１４の突出した上部環状表面３４と協働してス
ラスト軸受として作用する。

フレーム１２に固定されたステータ３８を有す
る電動機のかご形ローター３６は、図示しない手
段により、管状部２４の中間部２８に取付けられ
ている。

シリンダ１６内に配置された連接棒の大端部４
０は、クランクピン２０に連結され、また連接棒
の他端は、シリンダ１６内に摺動自在に配設され
たピストン４２に連結されている。

管状部２４の円錐形状の下部３０は、ケーシン
グ１０の下部内に収容されたオイル内にに浸され
ており、管状部が回転している間、後に詳述する
ように潤滑のための遠心ポンプとして作用する。

第２図に示すように、クランクピン２０および
偏心輪２２は、符号４４で示されている単一の部
材に形成されている。この部材４４は、焼結金属
で形成されていることが好ましい。

また、部材４４は、それ自身で単一の部材を構
成する管状部２４から独立している。

部材４４の構成において、偏心輪２２のクラン
クピン２０と反対側の表面は、浅い円形の座４６
とフレアー状の開口とで構成された環状の係合構
造として形成されている。更に、クランクピン２
０は管状、つまりその内部にダクト４８を有して
形成されている。このダクト４８の一端は、クラ
ンクピン２０の上端つまり自由端に開口してお
り、他端はクランクピンの反対端つまり下端に位
置した座４６内に開口している（第４図参照）。

焼結の間、偏心輪２２の上面に凹所５０が形成
される（第３図および第４図参照）。

部材４４には、管状部２４と結合される以前
に、わずかなかつ簡単な機械加工が施される。機
械加工の１つは、クランクピン２０にこのクラン
クピンを貫通する潤滑孔５２（第３図参照）を形
成する作業である。クランクピン２０の外周面に
は、連接棒の大端部４０とクランクピンとの摺動
部へオイルを導くための潤滑溝５４が形成され、
潤滑孔５２は、クランクピン２０の外周面かつ潤
滑溝５４の一端に開口している。他の孔５６が凹
所５０の斜面５０ａからこの斜面に垂直に延びて
形成されている（第２図および第４図参照）。こ
の孔５６は、オイルのガス抜きとして作用し、孔
の下端開口は、上昇してくるオイル薄膜の外方周
辺に位置している。そして、オイルは、圧縮機の
作動中、ダクト４８の上端から流出し、遠心力に
よつてケーシング１０の上部内面に投射されてケ
ーシングを冷却し、またピストン４２に投射され
てピストンおよび連接棒の小端部を潤滑する。

クランクピン２０の外周面および突出部３２の
表面は、部材４４と管状部２４とが連結される前
に、あらかじめ研削される。

このように、小さくかつ処理しやすい部材４４
に施される機械加工は、一体成形されたクランク
軸に施される加工と比較して簡単かつ経済的であ
る。この加工作業において、部材４４の位置決め
を行うために、偏心輪２２の直径方向に対向した
一対の表面５８が基準として用いられる。

また、他方の管状部２４は、例えば“Fe35”
のような一般的な品質の軟鋼から形成された校正
管（calibrated tube）により単一の管を構成し
ている。

このような低価格の物質を使用することは、相
当の節約となる。また、この物質を使用すること
は、管状部２４の上部２６が鋳鉄の中央軸受部１
４に支持されること、および適当な潤滑のもとで
の鋳鉄と軟鋼との回転結合は低出力機に適してい
ることを考慮すると非常に有効である。

管状部２４は、連続した管から形成されてお
り、そして、この管は、切断作業、一端を旋削し
て部材４４の対応する座つまり環状部４６に係合
可能な小径の環状端部６０を形成する作業、研削
作業および下部３０を略円錐形状に成形する作業
によつて形成される。環状端部６０の厳密な輪郭
は、座４６への固定方法により異なるために図示
されていない。

また、管状部２４には、中央軸受部１４を潤滑
するための一対の潤滑孔６２が形成されている。

下部３０の加工は、管状部２４内にその上端か
ら先細形状のピンを差し込んだ状態でロータリー
ハンマリングを行うことによつて成される。

このように形成された２個の部材２４，４４
は、最終的に環状端部６０を円形の座４６に結合
させることにより互いに固定されてクランク軸を
形成する。好ましい結合方法は突起溶接である。

他の結合方法として、金属用の建造用接着剤で
接着するようにしてもよい。

環状端部６０と円形の座４６との結合が良好な
心合せ状態で行われた後に、スラスト軸受表面を
構成する突出部３２の下面および管状部２４の上
部２６の外周面の研摩仕上げが行われる。もし、
大端部４０が連接棒自身にゆるく連結されていれ
ば、例えば本出願人により1980年６月20日に出願
されたイタリア特許出願No.67969−Ａ／80に記載
されたタイプの連接棒が使用される時、平行度の
わずかなずれは問題とならない。

上述したクランク軸は、技術的、操作性におい
て種々の利点を有している。

技術的利点は上述したように、製造工程の簡単
化であり、つまり独立した部材２４，４４は一体
成形されたクランク軸よりも小さく工作作業が簡
単化されることである。

管から管状部２４を製造することにより、およ
び焼結物質から部材４４を製造することにより、
従来の多数の加工作業を省略することができ、特
に、潤滑オイルの通路用のダクトを形成するため
の穿孔作業を省略することができる。

また、管状部２４はコンパクトに保管しておく
ことができ、部材４４も比較的コンパクトに保管
しておくことができるため、保管コストを節約で
きることは明白である。

更に、単一の種類および大きさの管状部２４
は、圧縮機の出力に対応してより大きなあるいは
小さな大きさに形成された種々の偏心輪２２に使
用することができる。

また、機能の点において、管状部２４の内部ダ
クトは校正管（calibrated tube）から形成され
ているため、ダクトの内表面は十分なめらかであ
り、ダクト内を流れるオイルの圧力が損失される
ことはほとんどない。下部３０と中間部２８との
変遷区域においても、下部３０がロータリーハン
マリングによつて形成されていれば、圧力損失に
おいて有害な不連続性は存在しない。

更に、部材４４が多孔性の焼結物質により形成
されていれば、クランクピン２０および突出部３
２の表面の一層良好な潤滑性能を得ることができ
る。

次に、第５図および第６図に示されているクラ
ンク軸の第２の実施例について詳細に説明する。
第５図および第６図において、第２図ないし第４
図に示されたクランク軸と同一あるいは類似した
部分は、同一の参照符号で示されており、その詳
細な説明は省略する。

第５図および第６図において、部材４４は、偏
心輪２２のクランクピン２０と反対側表面から突
出した環状のボス６４を有しており、このボスは
筒状の外周面を有して環状の結合部を構成してい
る。

ボス６４側の端部において、管状部２４の内周
面は、ボス６４に対応した直径を有する環状の座
６６を形成している。

この場合、環状係合構造は、ボス６４とその内
部にボスが係合された座６６とで構成されてい
る。

ボス６４と座６６との結合は、管状部２４の端
部と偏心輪２２との接触部分を突起溶接するか、
あるいはボス６４と座６６との結合表面を建造用
あるいは嫌気性の金属用接着剤によつて接着する
ことにより成される。

このボス６４は長手方向に沿つて延びた切欠き
６８を有しており、この切欠きを通つて上方の潤
滑孔６２からオイルが流出する。また切欠き６８
は、遠心力により管状部２４の内周面に押し付け
られながら上昇してきたオイルをクランクピン２
０の内部ダクト４８へ導く溝として作用する。

上記のように構成された第２の実施例によれ
ば、上述した第１の実施例と同様に利点を得るこ
とができる。加えて、第２の実施例によれば、部
材４４は偏心輪２２に突設された環状のボス６４
を備え、このボスが管状部２４の上端部内に嵌合
された状態で、部材４４を管状部２４とが連結さ
れている。そのため、部材４４と管状部２４との
接触面積を大きくとることができ、これらをより
確実に連結することができる。

また、環状のボス６４は長手方向に延びる切欠
き６８を有しており、管状部２４の内周面に沿つ
て流れる潤滑オイルを、この切欠きを通して潤滑
孔６２及びクランクピン２０の内部ダクト４８へ
確実に導くことができる。従つて、圧縮機の摺動
部を円滑に潤滑することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るクランク軸を備えた冷
蔵庫用の空気遮断圧縮機の縦断面図、第２図は第
１の実施例に係るクランク軸の互いに結合される
前の２個の構成部材を示す斜視図、第３図および
第４図は第２図に示す２個の構成部材が結合され
た状態をそれぞれ示す斜視図および縦断面図、第
５図および第６図は第２の実施例に係るクランク
軸をそれぞれ示す分解斜視図および縦断面図であ
る。 １８…クランク軸、２０…クランクピン、２２
…偏心輪、２４…管状部材、４６，６６…座、６
４…ボス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手方向に沿つて連続的に配設された、連接
   棒の大端部に連結されるクランクピンと、平坦な
   扇形状を有する偏心輪と、クランクピンに対して
   非同軸的に設けられ部分的にジヤーナルとして及
   び部分的に回転部材の支持体として作用する細長
   い管状部と、を備え、上記管状部は金属管からな
   る独立した部材で構成され、上記偏心輪の上記管
   状部側の表面およびこの表面と対向する上記管状
   部の端部は、互いに結合されかつ互いに他方を保
   持した環状構造をそれぞれ有し、上記クランクピ
   ンは管状に形成されているとともに、上記偏心輪
   を貫通して長手方向に延びる内部ダクトを有して
   いる小型往復動機関用クランク軸において、 上記クランクピン２０及び偏心輪２２は単一の
   金属部材４４に形成され、上記管状部２４の環状
   構造は、上記管状部の上記偏心輪と対向する端部
   の内周面に形成された座６６を有し、上記偏心輪
   の環状構造は、上記管状部の端部内に嵌合され上
   記座と係合した環状のボス６４を有し、上記ボス
   は、上記管状部の内部から上記クランクピンの内
   部ダクト４８へ潤滑油を導くための通路を規定し
   た長手方向に延びる切欠き６８を有していること
   を特徴とする小型往復動機関用クランク軸。 ２ 上記管状部２４は、その外周壁に形成され上
   記ボス６４の切欠き６８により規定された通路に
   連通した潤滑孔６２を有していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の小型往復動機関用
   クランク軸。 ３ 上記クランクピン２０、及び偏心輪２２を有
   する上記部材４４は焼結金属で形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
   に記載の小型往復動機関用クランク軸。 ４ 上記管状部２４は軟鋼からなる管で形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第３項のいずれか１項に記載の小型往復動機
   関用クランク軸。 ５ 上記軟鋼の管は校正管（calibrated tube）
   であることを特徴とする特許請求の範囲第４項記
   載の小型往復動機関用クランク軸。 ６ 上記管状部２４は遠心潤滑ポンプとして作用
   する円錐形状の下部３０を偏心輪２２と反対側の
   端部に有しており、ジヤーナルとして作用する管
   状部２４の上部２６およびクランクピン２０にそ
   れぞれ潤滑孔６２，５２が形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
   いずれか１項に記載の小型往復動機関用クランク
   軸。 ７ 上記偏心輪２２はガス抜き孔５６を有してお
   り、このガス抜き孔５６は上記ボス６４内から偏
   心輪２２のボスと反対側の表面まで延出している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の小
   型往復動機関用クランク軸。 ８ 上記管状部２４の下部３０は、その内部にピ
   ンを挿入した状態でロータリーハンマリングを行
   うことにより形成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第７項記載の小型往復動機関用クラ
   ンク軸。 ９ 上記ボス６４は溶接により上記座６６内に固
   定されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第８項のいずれか１項に記載の小型往
   復動機関用クランク軸。 １０ 上記溶接は突起溶接であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第９項に記載の小型往復動機関
   用クランク軸。 １１ 上記ボス６４は金属用接着剤により上記座
   ６６内に固定されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項に記
   載の小型往復動機関用クランク軸。