JP2009062864A - Hermetic compressor - Google Patents

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JP2009062864A
JP2009062864A JP2007230969A JP2007230969A JP2009062864A JP 2009062864 A JP2009062864 A JP 2009062864A JP 2007230969 A JP2007230969 A JP 2007230969A JP 2007230969 A JP2007230969 A JP 2007230969A JP 2009062864 A JP2009062864 A JP 2009062864A
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Ko Inagaki
耕 稲垣
Hideki Murakami
秀樹 村上
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Panasonic Corp
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Panasonic Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive assembling method of a reciprocating compressor using a ball joint. <P>SOLUTION: This hermetic compressor has a connecting means 236 for connecting a piston 230 and an eccentric shaft part 222 and using the ball joint in a connecting part 244 with the piston 230. The connecting means 236 has a rod part 238 having a ball part 242 on one end and having a ring part 240 on the other end. The piston 230 has a spherical surface seat 232 inside. Since the connecting part 244 is formed by caulking a side wall of the spherical surface seat 232 by allowing the ball part 242 to abut on the spherical surface seat 232 in a state of storing the piston 230 in a compression space 248, cost reduction and high efficiency can be achieved by a simple assembling method. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、主に電気冷凍冷蔵庫などの冷凍サイクルに使用される圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a compressor mainly used in a refrigeration cycle such as an electric refrigerator-freezer.

従来、ピストンと偏心軸部を連結する手段としてボールジョイントを用いた圧縮機としては、あらかじめ組み立てられたピストンと連結手段を圧縮要素に組み付けるため、シリンダと軸受が別部品で構成したものがある(例えば、特許文献1参照)。また、連結手段を分割する方法を採用したものもある(例えば、特許文献2参照)。   Conventionally, as a compressor using a ball joint as a means for connecting the piston and the eccentric shaft portion, there is one in which the cylinder and the bearing are configured as separate parts in order to assemble the piston and the connecting means assembled in advance to the compression element ( For example, see Patent Document 1). In addition, there is one that employs a method of dividing the connecting means (see, for example, Patent Document 2).

以下、図面を参照しながら従来の圧縮機を説明する。   Hereinafter, a conventional compressor will be described with reference to the drawings.

図13は特許文献1に記載された従来の圧縮機の縦断面図、図14は従来のピストンの上面図を示したものである。   FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a conventional compressor described in Patent Document 1, and FIG. 14 is a top view of a conventional piston.

図13および図14において、密閉容器2の底部には潤滑油4を貯留しており、圧縮機本体6はサスペンションスプリング8によって密閉容器2に対して弾性的に支持されている。   In FIGS. 13 and 14, the lubricating oil 4 is stored at the bottom of the sealed container 2, and the compressor body 6 is elastically supported by the suspension container 8 with respect to the sealed container 2.

圧縮機本体6は、電動要素10と、電動要素10の上方に配設される圧縮要素12から構成されている。電動要素10は、固定子14および回転子16から構成されている。   The compressor body 6 includes an electric element 10 and a compression element 12 disposed above the electric element 10. The electric element 10 includes a stator 14 and a rotor 16.

圧縮要素12のシャフト18は主軸部20及び偏心軸部22から構成されており、主軸部20はブロック24の軸受部26に回転自在に軸支されるとともに、回転子16が固定されている。さらに、シャフト18は主軸部20表面に設けたらせん状の溝などからなる給油通路28を備えている。   The shaft 18 of the compression element 12 includes a main shaft portion 20 and an eccentric shaft portion 22. The main shaft portion 20 is rotatably supported by a bearing portion 26 of a block 24 and the rotor 16 is fixed. Further, the shaft 18 is provided with an oil supply passage 28 including a spiral groove provided on the surface of the main shaft portion 20.

ピストン30は、内部に略半球状の内面を有する球面座32を有し、ブロック24の上面にボルト(図示せず)を用いて取り付けられた円筒形の内面を有するシリンダ34に往復自在に挿入される。   The piston 30 has a spherical seat 32 having a substantially hemispheric inner surface inside, and is reciprocally inserted into a cylinder 34 having a cylindrical inner surface attached to the upper surface of the block 24 using a bolt (not shown). Is done.

連結手段36は、ロッド部38の両端にリング部40と鋼球で形成されるボール部42が、ロッド部38と軸心が一致するように溶接により接合されている。また、リング部40は偏心軸部22に嵌挿されるとともに、ピストン30の球面座32にボール部42でボールジョイント方式の連結部44を形成することで、ピストン30とロッド部38は互いに揺動可能な状態で連結される。   In the connecting means 36, a ring portion 40 and a ball portion 42 formed of a steel ball are joined to both ends of the rod portion 38 by welding so that the shaft portion and the rod portion 38 coincide with each other. Further, the ring portion 40 is fitted and inserted into the eccentric shaft portion 22, and the ball joint portion 44 is formed by the ball portion 42 on the spherical seat 32 of the piston 30, so that the piston 30 and the rod portion 38 swing with each other. Connected as possible.

シリンダ34およびピストン30は、シリンダ34の開口端面に取り付けられるバルブプレート46とともに圧縮室48を形成する。さらに、バルブプレート46を覆って蓋をするようにシリンダヘッド50が固定されている。   The cylinder 34 and the piston 30 form a compression chamber 48 together with the valve plate 46 attached to the opening end surface of the cylinder 34. Further, the cylinder head 50 is fixed so as to cover the valve plate 46 and cover it.

吸入マフラ52は、PBTなどの樹脂で成型され、内部に消音空間を形成し、シリンダヘッド50に取り付けられている。   The suction muffler 52 is molded from a resin such as PBT, forms a silencing space inside, and is attached to the cylinder head 50.

以上のように構成された圧縮機について、以下にその動作を説明する。   About the compressor comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated below.

電動要素10に通電されると、固定子14に発生する回転磁界により、回転子16はシャフト18とともに回転する。主軸部20の回転により、偏心軸部22の偏心運動が連結手段36を介してピストン30に伝えられ、ピストン30はシリンダ34内で往復動する。   When the electric element 10 is energized, the rotor 16 rotates together with the shaft 18 by the rotating magnetic field generated in the stator 14. By the rotation of the main shaft portion 20, the eccentric motion of the eccentric shaft portion 22 is transmitted to the piston 30 via the connecting means 36, and the piston 30 reciprocates in the cylinder 34.

密閉容器2外の冷凍サイクル(図示せず)より戻った冷媒は、吸入マフラ52を経由して圧縮室48内へ導入され、圧縮室48内でピストン30により圧縮され、圧縮された冷媒は密閉容器2外の冷凍サイクル(図示せず)へ送出される。   The refrigerant returned from the refrigeration cycle (not shown) outside the hermetic container 2 is introduced into the compression chamber 48 via the suction muffler 52, and is compressed by the piston 30 in the compression chamber 48, and the compressed refrigerant is sealed. It is sent to a refrigeration cycle (not shown) outside the container 2.

次に、圧縮要素12の組立手順について、連結手段36を中心に説明する。   Next, an assembling procedure of the compression element 12 will be described focusing on the connecting means 36.

まず、あらかじめピストン30と連結手段36のボール部42の組立を行う。具体的には、ピストン30の球面座32にボール部42を収納した状態で球面座32の側壁をかしめることでボールジョイント方式の連結部44を形成する。   First, the piston 30 and the ball portion 42 of the connecting means 36 are assembled in advance. Specifically, the ball joint type connecting portion 44 is formed by caulking the side wall of the spherical seat 32 with the ball portion 42 housed in the spherical seat 32 of the piston 30.

次に、ブロック24の軸受部26にシャフト18の主軸部20を挿入し、偏心軸部22に連結手段36のリング部40を挿入する。   Next, the main shaft portion 20 of the shaft 18 is inserted into the bearing portion 26 of the block 24, and the ring portion 40 of the connecting means 36 is inserted into the eccentric shaft portion 22.

最後に、ピストン30をシリンダ34内部に挿入した状態でシリンダ34をブロック24に固定する。   Finally, the cylinder 34 is fixed to the block 24 with the piston 30 inserted into the cylinder 34.

次に、図面を参照しながら他の従来の圧縮機を説明する。   Next, another conventional compressor will be described with reference to the drawings.

図15は特許文献2に記載された従来の圧縮機の連結手段近傍の要部拡大図である。   FIG. 15 is an enlarged view of the main part in the vicinity of the connecting means of the conventional compressor described in Patent Document 2.

図15において、ブロック124とシリンダ134は一体に形成されている。連結手段136のロッド部138の一端にはボール部142が取付けられ、他端に接続突部138aを形成している。また、リング部140の外周面には接続穴部140aを設けている。   In FIG. 15, the block 124 and the cylinder 134 are integrally formed. A ball portion 142 is attached to one end of the rod portion 138 of the connecting means 136, and a connection projection 138a is formed at the other end. A connection hole 140 a is provided on the outer peripheral surface of the ring portion 140.

以上のように構成された圧縮機の組立方法について、連結手段136を中心に説明する。   A method for assembling the compressor configured as described above will be described focusing on the connecting means 136.

まず、ピストン30とボール部142があらかじめ連結され、ボールジョイント方式の接続部144を形成している。   First, the piston 30 and the ball part 142 are connected in advance to form a ball joint type connection part 144.

そして、ブロック124の軸受部126に挿入されたシャフト18の偏心軸部22にリング部140が挿入されるとともに、ピストン30がシリンダ134に挿入される。   Then, the ring portion 140 is inserted into the eccentric shaft portion 22 of the shaft 18 inserted into the bearing portion 126 of the block 124, and the piston 30 is inserted into the cylinder 134.

最後に、ロッド部138の接続突部138aとリング部140の接続穴部140aが連結されることでピストン30と偏心軸部22が連結され、シャフト18の回転運動がピストン30の往復運動に変換可能となる。
特開昭59−040063号公報 特開昭62−294784号公報
Finally, the piston 30 and the eccentric shaft portion 22 are connected by connecting the connecting protrusion 138a of the rod portion 138 and the connecting hole 140a of the ring portion 140, and the rotational motion of the shaft 18 is converted into the reciprocating motion of the piston 30. It becomes possible.
JP 59-040063 A Japanese Patent Laid-Open No. 62-294784

しかしながら、上記従来の構成ではボールジョイント方式の連結手段36,136を使用するためには、ブロック24とシリンダ34を別部品としたり、あるいは連結手段136のロッド部138とリング部140を別部品としたりして、組立のためにはいずれかの部品を分割する必要がある。従って、分割した部品を組み立てるために、取付け面を形成するために重量が増加したり、固定するための取付け面やネジ穴などの加工や、部品を固定するためのネジなどの部品も追加で必要となったりするため、コストが高くなるという課題を有していた。   However, in order to use the ball joint type coupling means 36 and 136 in the conventional configuration, the block 24 and the cylinder 34 are separate parts, or the rod part 138 and the ring part 140 of the coupling means 136 are separate parts. In other words, it is necessary to divide any part for assembly. Therefore, in order to assemble the divided parts, the weight increases to form the mounting surface, the processing of the mounting surface and screw holes for fixing, and parts such as screws for fixing the parts are also added. Since it is necessary, it has a problem of high cost.

また、部品が分割されることで組立後の寸法精度が低下し、例えば上死点でのクリアランスの容積の増加などにより、性能が低下する課題を有していた。   In addition, since the parts are divided, the dimensional accuracy after assembly is lowered, and there is a problem that the performance is lowered due to, for example, an increase in the clearance volume at the top dead center.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、圧縮要素を簡単な方法で組み立てることで、低コストでかつ高効率の圧縮機を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a low-cost and high-efficiency compressor by assembling compression elements by a simple method.

上記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、内部に球面座を有したピストンを圧縮室内に収納した状態で、連結手段を球面座に当接させて球面座の側壁をかしめることで連結部を形成したので、部品の分割を最小限に抑えることでコストを安く抑えるとともに、各部品の組立精度の低下を抑制し性能の低下を防止するという作用を有する。   In order to solve the above-described conventional problems, the hermetic compressor according to the present invention has a side wall of a spherical seat in which a connecting means is brought into contact with the spherical seat in a state where a piston having a spherical seat is accommodated in the compression chamber. Since the connecting portion is formed by caulking, the cost can be reduced by minimizing the division of the parts, and the lowering of the assembly accuracy of each part can be suppressed and the lowering of the performance can be prevented.

本発明の密閉型圧縮機は、ピストンを圧縮室内に収納した状態で連結部を形成したので、部品の分割を最小限に抑えてコストを安く抑えるとともに、各部品の組立精度の低下を抑制し性能の低下を防止することができる。   In the hermetic compressor according to the present invention, since the connecting portion is formed with the piston housed in the compression chamber, the division of the parts is minimized, the cost is reduced, and the deterioration of the assembly accuracy of each part is suppressed. A decrease in performance can be prevented.

請求項1に記載の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、圧縮室を形成するシリンダと、前記シャフトの前記主軸部を軸支する軸受部と、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結するとともに前記ピストンとの連結部にボールジョイントを用いた連結手段とを備え、前記連結手段は、一端にボール部を有し他端にリング部を有したロッド部を備え、前記ピストンは内部に球面座を有し、前記ピストンを前記圧縮室内に収納した状態で、前記ボール部を前記球面座に当接させて前記球面座の側壁をかしめることで、前記連結部を形成したもので、各部品の組立精度の低下を抑制し性能の低下を防止することができるとともに、部品の分割を最小限に抑えることでコストを安く抑えることができる。   The invention according to claim 1 stores lubricating oil in an airtight container, accommodates an electric element including a stator and a rotor, and a compression element driven by the electric element. A shaft having a main shaft portion and an eccentric shaft portion, a cylinder that forms a compression chamber, a bearing portion that supports the main shaft portion of the shaft, a piston that reciprocates in the compression chamber, the piston, and the eccentric shaft And a connecting means using a ball joint at the connecting portion with the piston, the connecting means comprises a rod portion having a ball portion at one end and a ring portion at the other end, The piston has a spherical seat inside, and in a state where the piston is housed in the compression chamber, the ball portion is brought into contact with the spherical seat and the side wall of the spherical seat is caulked to form the connecting portion. What , It is possible to prevent a decrease in suppressing a decrease in assembly accuracy of each part performance can be suppressed cheaper costs by suppressing division of the parts to a minimum.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、シャフト軸心方向のボール部の高さは圧縮室の直径の1/3以下としたもので、シリンダ内でボールジョイントの組立を行った後に、ボール部をピストンの中心に配置することができるので、圧縮室の圧力による荷重がボール部に対して対称に作用し、ピストンを回転させるようなモーメントが発生しないので、ピストンがシリンダに対して傾くことを防止することができるので、請求項1に記載の発明の効果に加えて、さらにピストンの端部が強くシリンダに対して押付けられることが防止でき、この端部の摩擦による損失を低減するとともに、摩耗の発生を防止することができ、効率が高く信頼性が向上する。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the height of the ball portion in the axial direction of the shaft is 1/3 or less of the diameter of the compression chamber. Since the ball part can be arranged at the center of the piston after the operation is performed, the load due to the pressure in the compression chamber acts symmetrically with respect to the ball part, and no moment is generated to rotate the piston. Since tilting with respect to the cylinder can be prevented, in addition to the effect of the invention according to claim 1, it is possible to further prevent the end portion of the piston from being strongly pressed against the cylinder, and friction at this end portion can be prevented. In addition to reducing the loss caused by this, it is possible to prevent the occurrence of wear, and the efficiency is high and the reliability is improved.

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、2分割された金型でロッド部を挟み込むとともに、球面座の側壁に金型を押圧することでかしめを行うもので、ロッド部に沿って金型をピストンの背面に挿入することで、金型を真直ぐに挿入することができ、シリンダ内で接合部のかしめを確実に行うことができるので、請求項1または請求項2に記載の発明の効果に加えて、さらに金型が斜めに挿入されることによるかしめ不良を防止することで、接合部にガタツキが生じることによる騒音振動の発生や摩耗の発生を防止でき、信頼性が向上する。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the rod portion is sandwiched between two divided molds and the mold is pressed by pressing the mold against the side wall of the spherical seat. Therefore, by inserting the mold along the rod portion into the back surface of the piston, the mold can be inserted straight and the joint can be securely crimped in the cylinder. Alternatively, in addition to the effects of the invention described in claim 2, by further preventing the caulking failure due to the oblique insertion of the mold, the occurrence of noise vibration and wear due to rattling at the joint portion is prevented. Can be prevented and reliability is improved.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、金型の分割方向がシャフトの軸心方向と一致するようにロッド部を挟み込んだもので、金型の挿入時にロッド部周りに金型を回転させるような複雑な動きをさせなくても、ブロックやシャフトと干渉することなく金型をピストンの背面に挿入することができ、単純な構造で金型を押すことができ、シリンダ内で接合部のかしめを確実に行うことができるので、請求項3に記載の発明の効果に加えて、さらに接合部にガタツキが生じることによる騒音振動の発生や摩耗の発生を防止でき、信頼性が向上する。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein the rod part is sandwiched so that the dividing direction of the mold coincides with the axial direction of the shaft. Even without complicated movements such as rotating the mold, the mold can be inserted into the back of the piston without interfering with the block and shaft, and the mold can be pushed with a simple structure, In addition to the effect of the invention according to claim 3, since the caulking of the joint can be reliably performed in the cylinder, the generation of noise vibration and the occurrence of wear due to the rattling of the joint can be prevented, Reliability is improved.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、金型のボールに当接する面に凹部を設け、前記凹部に対向する球面座の側壁と前記ボールとの間に潤滑油供給通路を形成したもので、偏心軸部から飛散した潤滑油が潤滑油供給通路より流入し、ボール部と球面座の摺動部に給油を行うことができ、請求項4に記載の発明の効果に加えて、さらに摺動部に油膜が形成されることで、摩耗の発生を防止できるので、信頼性が向上する。   According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, a concave portion is provided on a surface of the mold that contacts the ball, and lubricating oil is supplied between the side wall of the spherical seat facing the concave portion and the ball. 5. A passage is formed, and the lubricating oil scattered from the eccentric shaft portion flows in from the lubricating oil supply passage, and oil can be supplied to the ball portion and the sliding portion of the spherical seat. In addition, since an oil film is further formed on the sliding portion, the occurrence of wear can be prevented, so that the reliability is improved.

請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の発明において、圧縮室の軸心が主軸部の軸心と交わらないようにシリンダをオフセットするとともに、ロッド部の軸心がリング部の中心と交わらないように前記ロッド部をオフセットし、前記シリンダと前記ロッド部のオフセット方向は同じであるもので、圧縮室と主軸部の軸心をオフセットすることで、圧縮時にピストンがシリンダ内壁に押付けられる荷重を軽減することで損失を低減することができるので、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、さらにピストンとシリンダ内壁の摩擦を低減することより効率が向上する。   According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the cylinder is offset so that the axis of the compression chamber does not intersect with the axis of the main shaft, and the rod The rod part is offset so that the axis of the part does not intersect the center of the ring part, and the offset direction of the cylinder and the rod part is the same, and the axis of the compression chamber and the main shaft part is offset. Since the loss can be reduced by reducing the load by which the piston is pressed against the cylinder inner wall during compression, in addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 5, Efficiency is improved by reducing the friction of the cylinder inner wall.

請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の発明において、連結手段のボール部は、反軸受部側に平坦部を形成したもので、ボール部の直径を大きくすることが可能となり、ボール部と球面座の接触部の面圧を低減できるので、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、さらにボール部と球面座の接触部の摩耗をより確実に防止し、信頼性が向上する。   The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the ball portion of the connecting means is formed with a flat portion on the side opposite to the bearing portion. Since the diameter can be increased and the surface pressure of the contact portion between the ball portion and the spherical seat can be reduced, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 6, the ball portion is further reduced. And more reliably prevent wear on the contact portion of the spherical seat and improve reliability.

請求項8に記載の発明は、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の発明において、冷媒にR600aを用いたもので、他の冷媒に比べ、能力に比して気筒容積が大きくピストンが大きくなるR600a冷媒を用いた圧縮機において、ボールジョイントを用いた単純な構造とすることで特に可動部品の小型軽量化が可能であるとともに、気筒容積が大きくとも運転圧力が低いためピストンに作用する荷重はR600aでも同等であり、シリンダ内径に対して1/3以下のボールを用いても、ピストン径が大きい分だけ同じ荷重に対して大きな径のボールが使用でき、ボール部と球面座の接触部の面圧を低減することができるので、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、さらに可動部品の小型軽量化により振動を低減することができると共に、ボール部と球面座の接触部での摩耗を防止して信頼性の確保が可能である。   The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 8, wherein R600a is used as the refrigerant, and the cylinder volume is larger than the capacity as compared with other refrigerants. In the compressor using the R600a refrigerant, which has a large piston, a simple structure using a ball joint can reduce the size and weight of moving parts, and the piston is low because the operating pressure is low even if the cylinder volume is large. The load acting on R600a is the same, and even if a ball of 1/3 or less of the cylinder inner diameter is used, a ball with a larger diameter can be used for the same load as the piston diameter is larger. Since the surface pressure of the contact portion of the seat can be reduced, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 8, vibration is further reduced by reducing the size and weight of the movable parts. It is possible to reduce, it is possible to ensure reliability by preventing wear of the contact portion of the ball portion and the spherical seat.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の縦断面図、図2はピストンの背面図、図3は図2のA−A線における断面図、図4は図2のB−B線における断面図、図5は圧縮要素の要部断面図、図6は圧縮要素の組立方法を示す模式図、図7は金型の斜視図、図8は金型の押込み状態を示す平面図、図9は潤滑油の飛散の様子を示す模式図であり、図10は接触部の詳細を示す模式図である。
(Embodiment 1)
1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a rear view of a piston, FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line -B, FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the compression element, FIG. 6 is a schematic view showing the assembly method of the compression element, FIG. 7 is a perspective view of the mold, and FIG. FIG. 9 is a schematic view showing a state of scattering of lubricating oil, and FIG. 10 is a schematic view showing details of the contact portion.

図1から図5、および図8において、密閉容器202内底部に潤滑油204を貯留するとともに、電動要素210と、これによって駆動される圧縮要素212とからなる圧縮機本体206を収容し、冷媒として温暖化係数の低いR600a(イソブタン)を充填している。圧縮機本体206は、サスペンションスプリング208により密閉容器202内で内部懸架されている。また密閉容器202には電動要素210に電源を供給するための電源端子203が取り付けられている。   1 to 5 and 8, the lubricating oil 204 is stored in the bottom of the sealed container 202, and the compressor body 206 including the electric element 210 and the compression element 212 driven by the electric element 210 is accommodated. As R600a (isobutane) having a low warming potential. The compressor body 206 is suspended inside the sealed container 202 by a suspension spring 208. A power supply terminal 203 for supplying power to the electric element 210 is attached to the sealed container 202.

まず、電動要素210について説明する。   First, the electric element 210 will be described.

電動要素210は、薄板を積層した鉄心に銅製の巻線が巻かれて形成される固定子214と、固定子214の内径側に配置される回転子216とを備え、固定子214の巻線が電源端子203を経由して圧縮機外の電源(図示せず)と導線により接続されている。   The electric element 210 includes a stator 214 formed by winding a copper coil around an iron core in which thin plates are laminated, and a rotor 216 disposed on the inner diameter side of the stator 214. Is connected to a power supply (not shown) outside the compressor via a power supply terminal 203 by a conductive wire.

次に圧縮要素212について説明する。   Next, the compression element 212 will be described.

圧縮要素212は電動要素210の上方に配設されている。   The compression element 212 is disposed above the electric element 210.

圧縮要素212を構成するシャフト218は、主軸部220及び主軸部220から偏心量Eだけ偏心した偏心軸部222を備えている。   The shaft 218 constituting the compression element 212 includes a main shaft portion 220 and an eccentric shaft portion 222 that is eccentric from the main shaft portion 220 by an eccentric amount E.

また、シャフト218は、主軸部220表面に設けたらせん状の溝などからなる給油通路228を備えている。給油通路228は、シャフト218下端で潤滑油204に開口する導入部228aから、主軸部220のらせん状の溝などを経由して、偏心軸部222の上端の密閉容器202内の空間への開口部228bまで連通している。   The shaft 218 includes an oil supply passage 228 formed of a spiral groove or the like provided on the surface of the main shaft portion 220. The oil supply passage 228 opens from the introduction portion 228 a that opens to the lubricating oil 204 at the lower end of the shaft 218 to the space in the sealed container 202 at the upper end of the eccentric shaft portion 222 via a spiral groove of the main shaft portion 220. It communicates with the portion 228b.

偏心軸部222の上端面の給油経路228の開口部228bに隣接して、偏心軸部222の上端面、すなわち軸受部226と反対方向に設けた突起部である給油突起部258を設けている。給油突起部258において、偏心軸部222の軸心側は、開口部228bより主軸部220の回転中心から離れる方向に傾斜している。また、給油突起部258の頂点部の水平面に対する高さは、圧縮室248の上端部とほぼ一致する。さらに、給油突起部258の外周部は偏心軸部222の外周部と同一面を形成する。   An oil supply protrusion 258, which is a protrusion provided in the direction opposite to the upper end surface of the eccentric shaft part 222, that is, the bearing part 226, is provided adjacent to the opening 228 b of the oil supply path 228 on the upper end surface of the eccentric shaft part 222. . In the oil supply protrusion 258, the shaft center side of the eccentric shaft portion 222 is inclined in a direction away from the rotation center of the main shaft portion 220 from the opening 228b. In addition, the height of the apex portion of the oil supply protrusion 258 with respect to the horizontal plane substantially coincides with the upper end portion of the compression chamber 248. Further, the outer peripheral portion of the oil supply protrusion 258 forms the same surface as the outer peripheral portion of the eccentric shaft portion 222.

ブロック224は、円筒状の内面を有する軸受部226を備え、軸受部226に主軸部220が回転自在な状態で挿入され、支持されている。   The block 224 includes a bearing portion 226 having a cylindrical inner surface, and the main shaft portion 220 is rotatably inserted into and supported by the bearing portion 226.

また、ブロック224は円筒状の穴部であるシリンダ234を備えており、シリンダ234はピストン230などと共に圧縮室248を形成する。シリンダ234は、圧縮室248の軸心が主軸部220の軸心と交わらないようにオフセット量Cだけオフセットした状態で配置されている。このシリンダ234のオフセットの方向は、圧縮行程時の偏心軸部222の主軸部220の中心に対する方向と同じである。   The block 224 includes a cylinder 234 that is a cylindrical hole, and the cylinder 234 forms a compression chamber 248 together with the piston 230 and the like. The cylinder 234 is arranged in an offset state by an offset amount C so that the axis of the compression chamber 248 does not intersect with the axis of the main shaft 220. The direction of the offset of the cylinder 234 is the same as the direction of the eccentric shaft portion 222 with respect to the center of the main shaft portion 220 during the compression stroke.

ピストン230は、背面が開口したカップ状形状をなし、背面の内径側に半球状の球面座232を有している。ピストン230は炭素量0.10〜0.20%程度の炭素鋼で形成され、鍛造により製造されている。   The piston 230 has a cup-like shape with an open back surface, and has a hemispherical spherical seat 232 on the inner diameter side of the back surface. The piston 230 is made of carbon steel having a carbon content of about 0.10 to 0.20%, and is manufactured by forging.

シリンダ234の端面には、バルブプレート246とシリンダヘッド250が固定されており、吸入マフラ252は、PBTなどの樹脂で成型され、内部に消音空間を形成し、シリンダヘッド250に取り付けられている。   A valve plate 246 and a cylinder head 250 are fixed to the end face of the cylinder 234, and the suction muffler 252 is molded from a resin such as PBT, forms a sound deadening space, and is attached to the cylinder head 250.

連結手段236のロッド部238の両端には、リング部240とボール部242が溶接により接合されている。ボール部242は、JIS B1501などで示される玉軸受用鋼球を用いると強度や精度の点で良好であり、また入手が容易であり安価である。   A ring part 240 and a ball part 242 are joined to both ends of the rod part 238 of the connecting means 236 by welding. The ball portion 242 is good in terms of strength and accuracy when using a ball bearing steel ball shown in JIS B1501, etc., and is easily available and inexpensive.

また、ボール部242の高さDBおよびリング部240の高さHは、シリンダ234の内径Dに対して、ともに1/3以下である。   Further, the height DB of the ball portion 242 and the height H of the ring portion 240 are both 3 or less with respect to the inner diameter D of the cylinder 234.

また、ロッド部238の軸心はリング部240の軸心に対してオフセットされており、この方向はシリンダ234が主軸部220の軸心に対してオフセットする方向と同じであり、またオフセット量についても同じCとなっている。   Further, the axis of the rod portion 238 is offset with respect to the axis of the ring portion 240, and this direction is the same as the direction in which the cylinder 234 is offset with respect to the axis of the main shaft 220, and the offset amount Is the same C.

この結果、偏心軸部222が主軸部220に対して圧縮室248の軸心方向で反シリンダヘッド250方向に位置するとき、すなわちピストン230が下死点位置の時に、ロッド部238と圧縮室248の軸心が一致する。   As a result, when the eccentric shaft portion 222 is positioned in the direction opposite to the cylinder head 250 in the axial direction of the compression chamber 248 with respect to the main shaft portion 220, that is, when the piston 230 is at the bottom dead center position, the rod portion 238 and the compression chamber 248 are disposed. The axes are aligned.

次に、図6から図8を参照しながら、圧縮要素212の組立方法について説明する。   Next, a method for assembling the compression element 212 will be described with reference to FIGS.

まず、シャフト218の主軸部220が軸受部226に挿入されるとともに、ピストン230がシリンダ234に挿入される。なお、四フッ化エチレン樹脂製リング256はあらかじめピストン230の球面座232の側壁内面に取付けられている。   First, the main shaft portion 220 of the shaft 218 is inserted into the bearing portion 226 and the piston 230 is inserted into the cylinder 234. The tetrafluoroethylene resin ring 256 is attached to the inner surface of the side wall of the spherical seat 232 of the piston 230 in advance.

次に、連結手段236を傾けながら、ボール部242をシリンダ234内に挿入したのち、リング部240に偏心軸部222先端の給油突起部258を挿入する(図6の(1))。この時に、ピストン230の圧縮室248側の端面に、ピストン230の外径と同等以下の外径を備えた押さえ部材262を当接させておく。   Next, the ball portion 242 is inserted into the cylinder 234 while the connecting means 236 is inclined, and then the oil supply protrusion 258 at the tip of the eccentric shaft portion 222 is inserted into the ring portion 240 ((1) in FIG. 6). At this time, a pressing member 262 having an outer diameter equal to or smaller than the outer diameter of the piston 230 is brought into contact with the end face of the piston 230 on the compression chamber 248 side.

リング部240を偏心軸部222に挿入する直前の状態では、偏心軸部222とリング部240の軸心を平行にする必要があるが、ボール部242の高さDBおよびリング部240の高さHはシリンダ234の内径Dに対してともに1/3以下であるため、ボール部242がシリンダ234内面に干渉することがなく組立が可能である(図6の(2))。   In the state immediately before the ring portion 240 is inserted into the eccentric shaft portion 222, the eccentric shaft portion 222 and the axis of the ring portion 240 need to be parallel, but the height DB of the ball portion 242 and the height of the ring portion 240 are required. Since H is 1/3 or less of the inner diameter D of the cylinder 234, the ball portion 242 can be assembled without interfering with the inner surface of the cylinder 234 ((2) in FIG. 6).

次に、連結手段236をボール部242の高さDBだけ下方に移動することで、ボール部242の中心位置と圧縮室248の軸心とが一致する(図6(3))。   Next, by moving the connecting means 236 downward by the height DB of the ball portion 242, the center position of the ball portion 242 and the axis of the compression chamber 248 coincide (FIG. 6 (3)).

なお、給油突起部258にリング部240に内面を沿わせて偏心軸部222に挿入することで、リング部240内面の摺動部の傷付きを防止しながら組立することが可能である。   In addition, it is possible to assemble while preventing the sliding portion of the inner surface of the ring portion 240 from being damaged by inserting the oil supply protrusion portion 258 along the inner surface of the ring portion 240 into the eccentric shaft portion 222.

次に、押さえ部材262を軸受部226方向に移動させることで、ボール部242がピストン230の背面に設けた球面座232に収納されるようにピストン230を移動させ、ボール部242と球面座232を当接させる(図6(4))。   Next, by moving the pressing member 262 in the direction of the bearing portion 226, the piston 230 is moved so that the ball portion 242 is accommodated in the spherical seat 232 provided on the back surface of the piston 230, and the ball portion 242 and the spherical seat 232 are moved. (Fig. 6 (4)).

なお、球面座232の内面は厳密には球面ではなく、ボール部242より10〜20%大きい半径の曲面となっており、球面座232とボール部242は環状の接触部233で線接触した状態になっている。   Strictly speaking, the inner surface of the spherical seat 232 is not a spherical surface, but is a curved surface having a radius 10 to 20% larger than that of the ball portion 242, and the spherical seat 232 and the ball portion 242 are in linear contact with the annular contact portion 233. It has become.

次に、2つの金型260のテーパ部260dをピストン230に対向させてロッド部238を挟んで配置し、金型260の分割面260aを互いに押し当てた後、金型260を組み合わせた状態でロッド部238に沿って反軸受部226方向へ移動させ、ピストン230の背面に金型260を挿入する(図6(4)、図8))。   Next, the taper portion 260d of the two molds 260 is arranged to face the piston 230 and the rod portion 238 is sandwiched between them. After the divided surfaces 260a of the mold 260 are pressed against each other, the mold 260 is combined. It moves to the anti-bearing part 226 direction along the rod part 238, and the metal mold | die 260 is inserted in the back surface of the piston 230 (FIG. 6 (4), FIG. 8).

次に、金型260と押さえ部材262でピストン230およびボール部242を挟み込むようにして、荷重をかける。この結果、球面座232の側壁が内側へ曲げるようにして塑性変形することで、ボール部242とピストン230をかしめて連結することができる(図6(5))。   Next, a load is applied by sandwiching the piston 230 and the ball portion 242 between the mold 260 and the pressing member 262. As a result, the ball portion 242 and the piston 230 can be caulked and connected by being plastically deformed so that the side wall of the spherical seat 232 is bent inward (FIG. 6 (5)).

その後、金型260をピストン230後方のリング部240側にロッド部238に沿って移動させた後、金型260を分割面206aで分割して、ロッド部238から取り外すとともに、押さえ部材262も取り外す(図6(6))。   Thereafter, after the mold 260 is moved to the ring part 240 side behind the piston 230 along the rod part 238, the mold 260 is divided by the dividing surface 206a and removed from the rod part 238, and the pressing member 262 is also removed. (FIG. 6 (6)).

以上の組み立て方法にて、連結手段236とピストン230の連結が完了する。   With the above assembly method, the connection between the connecting means 236 and the piston 230 is completed.

上述した組み立て方法のうち、かしめ作業について、以下に補足説明する。   Among the above-described assembly methods, the caulking work will be supplementarily described below.

金型260は図7に示すように、円筒を分割面206aで2分割した形状であり、分割面206a側にはロッド部238が挟み込まれる円筒部260bと、ボール部242より大きい半径の球面部260cと、金型260の上端へ広がるテーパ部260dを設けている。   As shown in FIG. 7, the mold 260 has a shape in which a cylinder is divided into two by a dividing surface 206 a, a cylindrical portion 260 b in which the rod portion 238 is sandwiched on the dividing surface 206 a side, and a spherical surface portion having a larger radius than the ball portion 242. 260c and a taper portion 260d extending to the upper end of the mold 260 are provided.

また、金型260の球面部260cには凹部260eを設けている。凹部260eは分割面206aと球面部260cの間の稜線部に位置するので、金型260のエッジ部分の加工が容易となり、生産時の精度や品質が向上する。   Further, a concave portion 260e is provided in the spherical portion 260c of the mold 260. Since the recessed portion 260e is located at the ridge line portion between the dividing surface 206a and the spherical surface portion 260c, the edge portion of the mold 260 is easily processed, and the accuracy and quality during production are improved.

このような金型260を、まずロッド部238のリング部240側に、ロッド部238を挟むように配置する。金型260は中心軸を含む平面で2分割されているので、ブロック224に連結手段236を組み付けた状態でも容易に所定の場所に配置できる。   First, such a mold 260 is disposed on the ring portion 240 side of the rod portion 238 so as to sandwich the rod portion 238. Since the mold 260 is divided into two by a plane including the central axis, the mold 260 can be easily arranged at a predetermined position even when the connecting means 236 is assembled to the block 224.

また、金型260がシャフト218の軸方向に分割されていることで、ロッド部238を側面から挟むことで、金型260の挿入時にロッド部238周りに金型260を回転させるような複雑な動きをさせる必要がなく、金型260の配置がより容易に直線的な移動のみで行える。   Further, since the mold 260 is divided in the axial direction of the shaft 218, the rod part 238 is sandwiched from the side surface so that the mold 260 is rotated around the rod part 238 when the mold 260 is inserted. There is no need to move, and the mold 260 can be arranged more easily by only linear movement.

さらに、金型260が直線的に挿入されることから、かしめを行う装置の構造も単純になるため、金型260に荷重を確実に作用させることができ、かしめが不十分となることがなく、連結部244にガタツキが生じることがなく、騒音振動の発生や摩耗の発生を防止することができる。   Furthermore, since the mold 260 is inserted linearly, the structure of the caulking device is simplified, so that a load can be reliably applied to the mold 260 and the caulking is not insufficient. In addition, no backlash occurs in the connecting portion 244, and generation of noise vibration and wear can be prevented.

また、かしめを行う際の動作が単純であるため生産性が向上する。   Further, productivity is improved because the operation when caulking is simple.

以上のように、ピストン230とロッド部238が互いに揺動可能な状態で連結されるボールジョイント方式の連結部244を、ピストン230をシリンダ234内に挿入した状態で組み立てることが可能となる。   As described above, the ball joint type connecting portion 244 in which the piston 230 and the rod portion 238 are connected in a swingable state can be assembled with the piston 230 inserted into the cylinder 234.

さらに、圧縮室248は主軸部220軸心に対してオフセットしているが、ロッド部238もリング部240の軸心に対して同様にオフセットしているため、ロッド部238と圧縮室248を確実に同軸にすることが可能となり、ロッド部238に沿って押込まれる金型260が傾くことによるかしめ不良を防止でき、接合部にガタツキが生じることによる騒音振動の発生や摩耗の発生を防止でき、信頼性が向上できる。   Further, although the compression chamber 248 is offset with respect to the main shaft portion 220 axis, the rod portion 238 is similarly offset with respect to the axial center of the ring portion 240, so that the rod portion 238 and the compression chamber 248 can be securely connected. It is possible to prevent the occurrence of caulking failure due to tilting of the mold 260 pushed along the rod portion 238, and the generation of noise vibration and wear due to rattling at the joint portion. , Reliability can be improved.

また、金型260の球面座232の側壁に当接する面に凹部260eを設けているので、凹部260eに対向する球面座232の側壁とボール部242との間に隙間ができ、潤滑油供給通路254が形成される。   Further, since the recess 260e is provided on the surface of the mold 260 that contacts the side wall of the spherical seat 232, a gap is formed between the side wall of the spherical seat 232 that faces the recess 260e and the ball portion 242, and a lubricating oil supply passage is provided. 254 is formed.

図4に示すように、潤滑油供給通路254以外の部分では、ボール部242とかしめられた球面座232側壁の部分との間には四フッ化エチレン樹脂製リング256が介在し、互いに密着しているため隙間はほとんどない。   As shown in FIG. 4, in portions other than the lubricating oil supply passage 254, a tetrafluoroethylene resin ring 256 is interposed between the ball portion 242 and the portion of the side wall of the spherical seat 232 that is caulked, and is in close contact with each other. There are almost no gaps.

ところが、図3に示すように、潤滑油供給通路254においては、球面座232側壁とボール部242の間に隙間が形成されている。   However, as shown in FIG. 3, in the lubricating oil supply passage 254, a gap is formed between the side wall of the spherical seat 232 and the ball portion 242.

そして、凹部260eは金型260の分割面206aに形成されており、金型260はシャフト218の軸方向に分割されるので、潤滑油供給通路254は連結部244の上下に形成される。   The recess 260e is formed on the dividing surface 206a of the mold 260, and the mold 260 is divided in the axial direction of the shaft 218. Therefore, the lubricating oil supply passage 254 is formed above and below the connecting portion 244.

以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。   About the compressor comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.

電源端子203より電動要素210に通電されると、固定子214に発生する磁界により回転子216はシャフト218とともに回転する。主軸部220の回転に伴い、偏心軸部222は偏心した状態で回転し、この偏心運動は連結手段236を介して往復運動に変換され、ピストン230をシリンダ234内で往復運動させる。このピストン230往復運動により圧縮室248の容積が変化することで圧縮動作を行う。   When the electric element 210 is energized from the power terminal 203, the rotor 216 rotates together with the shaft 218 by the magnetic field generated in the stator 214. As the main shaft portion 220 rotates, the eccentric shaft portion 222 rotates in an eccentric state, and this eccentric motion is converted into a reciprocating motion via the connecting means 236, causing the piston 230 to reciprocate within the cylinder 234. The compression operation is performed by changing the volume of the compression chamber 248 by the reciprocating motion of the piston 230.

この圧縮動作では、密閉容器202内の冷媒を、吸入マフラ252を介して圧縮室248内に吸入し、次に圧縮室248内の冷媒を圧縮し、最後に圧縮された高温高圧の冷媒を吐き出す動作が交互に繰り返される。   In this compression operation, the refrigerant in the hermetic container 202 is sucked into the compression chamber 248 through the suction muffler 252, then the refrigerant in the compression chamber 248 is compressed, and finally the compressed high-temperature and high-pressure refrigerant is discharged. The operation is repeated alternately.

圧縮室248で冷媒を圧縮する際には、ピストン230は偏心軸部222により連結手段236を介して上死点方向に押し出されるが、偏心軸部222は偏心量Eにて旋回運動しているため、ピストン230は軸心に対して斜め方向に押されることになり、シリンダ234側壁に押付けられる力が作用する。   When the refrigerant is compressed in the compression chamber 248, the piston 230 is pushed out by the eccentric shaft portion 222 through the connecting means 236 in the direction of the top dead center, but the eccentric shaft portion 222 is swung with the eccentric amount E. Therefore, the piston 230 is pushed in an oblique direction with respect to the axis, and a force that is pushed against the side wall of the cylinder 234 acts.

しかし本実施の形態では、主軸部220の中心に対して圧縮時の偏心軸部222と同じ方向に圧縮室248をずらして配置(オフセット)しているので、ピストン230への荷重が最も大きくなる圧縮時にピストン230を真直ぐに近い状態で上死点方向に押すことができる。従って、ピストン230がシリンダ234に押し当てられる荷重が小さくすることができ、摺動部で発生する摩擦も小さくなるので、損失が低減できるため、効率が向上する。   However, in the present embodiment, the compression chamber 248 is displaced (offset) in the same direction as the eccentric shaft portion 222 during compression with respect to the center of the main shaft portion 220, so that the load on the piston 230 becomes the largest. During compression, the piston 230 can be pushed in the direction of top dead center in a state close to straight. Therefore, the load with which the piston 230 is pressed against the cylinder 234 can be reduced, and the friction generated at the sliding portion is also reduced, so that the loss can be reduced and the efficiency is improved.

また、図9に示すように、潤滑油204は、シャフト218の回転に伴い、密閉容器202の底部より、圧縮要素212へ搬送される。偏心軸部222上端の開口部228bまで運ばれた潤滑油204は、遠心力により給油突起部258の傾斜面258aに沿って上方に上がり、給油突起部258先端258bから飛散する。   Further, as shown in FIG. 9, the lubricating oil 204 is conveyed from the bottom of the sealed container 202 to the compression element 212 as the shaft 218 rotates. The lubricating oil 204 carried to the opening 228b at the upper end of the eccentric shaft 222 rises upward along the inclined surface 258a of the oil supply protrusion 258 by the centrifugal force and scatters from the oil supply protrusion 258 tip 258b.

給油突起部258の高さは圧縮室248の上端と一致しているので、図9の204aに示すように、遠心力により略水平方向に飛散した潤滑油204はシリンダ234内壁の上端に付着する。そして、シリンダ234上部に付着した潤滑油204は、重力により下側へ流れることで、ピストン230の外表面やシリンダ234内壁の全体を十分に潤滑することができるので、潤滑不足による摩耗を防止し、信頼性を向上することができる。   Since the height of the oil supply protrusion 258 coincides with the upper end of the compression chamber 248, as shown by 204a in FIG. 9, the lubricating oil 204 scattered in a substantially horizontal direction by the centrifugal force adheres to the upper end of the inner wall of the cylinder 234. . The lubricating oil 204 adhering to the upper part of the cylinder 234 flows downward due to gravity, so that the entire outer surface of the piston 230 and the entire inner wall of the cylinder 234 can be sufficiently lubricated, thereby preventing wear due to insufficient lubrication. , Reliability can be improved.

さらに、リング部240の摺動部からあふれた潤滑油204が同様に、図9の204b、204cにように飛散し、ピストン230背面に付着する。このとき、連結部244の上下には潤滑油供給経路254が設けられているので、潤滑油204がボール部242と球面座232の摺動部に供給され潤滑を行うので、潤滑不足による摩耗を防止し、信頼性を向上することができる。   Further, the lubricating oil 204 overflowing from the sliding part of the ring part 240 is similarly scattered as shown in 204b and 204c in FIG. At this time, since the lubricating oil supply path 254 is provided above and below the connecting portion 244, the lubricating oil 204 is supplied to the sliding portions of the ball portion 242 and the spherical seat 232 to perform lubrication, so that wear due to insufficient lubrication occurs. And can improve reliability.

また、例えば軸受部226とシリンダ234の直角度などの加工精度が低く、シャフト218が軸受部226に対して傾斜したとしても、ボールジョイント部でその傾斜を吸収することができるので、ピストン230がシリンダ234内で傾くことを防止でき、ピストン230の端部がシリンダ234に強く押し当てられる片当たりを防止することができる。従って、片当たりによる摩耗を防止でき、製造が容易かつ安価にできる。   In addition, for example, the processing accuracy such as the perpendicularity of the bearing portion 226 and the cylinder 234 is low, and even if the shaft 218 is inclined with respect to the bearing portion 226, the inclination can be absorbed by the ball joint portion. It is possible to prevent the cylinder 234 from being inclined and to prevent the end of the piston 230 from being pressed against the cylinder 234. Therefore, wear due to piece contact can be prevented, and manufacturing can be easily and inexpensively.

また、シリンダ234内でボールジョイントの連結部244を組み立てることで、例えばブロックと別部品のシリンダを取付ける従来の構造では必要であったネジなどの追加の部品や、ブロックとシリンダの取付けのために設けた平滑な加工面やネジ穴などの加工を必要としないため、軽量かつ安価な密閉型圧縮機が製造可能となる。   Also, by assembling the ball joint connecting portion 244 in the cylinder 234, for example, additional parts such as screws required in the conventional structure for mounting the cylinder, which is a separate part from the block, and for mounting the block and the cylinder Since it is not necessary to process the provided smooth processed surface or screw holes, a lightweight and inexpensive hermetic compressor can be manufactured.

さらに、組立のために連結手段236などの部品を分割する必要がないため、部品点数が増えることで組み合わせの精度が低下することがなく、例えば上死点におけるクリアランス容積の増加などによる性能低下を防止することができる。   Furthermore, since it is not necessary to divide the parts such as the connecting means 236 for assembly, the number of parts does not decrease and the accuracy of the combination does not decrease. For example, the performance decreases due to an increase in clearance volume at the top dead center. Can be prevented.

また、ボール部242の直径を圧縮室248の直径の1/3以下としたので、組立後にボール部242をピストン230の中心に配置することができる。このため、ボール部242に対して、ピストン230端面に作用する圧縮室248の圧力は対称に作用し、ピストン230をシリンダ234内で回転させるようなモーメントが発生しない。従って、ピストン230の端部が強くシリンダ234の内壁に押付けられることが防止でき、この端部の摩擦による損失を低減し、摩耗の発生を防止するので、性能と信頼性を向上することができる。   Further, since the diameter of the ball portion 242 is set to 1/3 or less of the diameter of the compression chamber 248, the ball portion 242 can be disposed at the center of the piston 230 after assembly. For this reason, the pressure of the compression chamber 248 acting on the end face of the piston 230 acts symmetrically on the ball portion 242, and a moment that causes the piston 230 to rotate in the cylinder 234 is not generated. Accordingly, the end of the piston 230 can be prevented from being strongly pressed against the inner wall of the cylinder 234, loss due to friction at this end can be reduced, and wear can be prevented from occurring, so that performance and reliability can be improved. .

さらに、R600a冷媒は他のHFC134aなどの冷媒に比べ、圧力は低いものの能力に比して気筒容積が大きいので、ピストン230やシリンダ234が大きくなり、往復運動部分の重量が増加して振動増加の原因となったり、圧縮要素212が大きくなることでコストが上昇したりする課題があった。ところが本発明によれば、ボールジョイントを用いた単純な構造とすることで小型軽量化が可能であり低コスト化が図れるとともに、特に可動部品の軽量化により振動を低くすることができる。   Furthermore, the R600a refrigerant has a lower cylinder capacity than the capacity of other refrigerants such as HFC134a, but its capacity is larger. Therefore, the piston 230 and the cylinder 234 are larger, the weight of the reciprocating motion part is increased, and the vibration is increased. There is a problem that the cost increases due to the cause or the compression element 212 becoming large. However, according to the present invention, a simple structure using a ball joint can reduce the size and weight, reduce the cost, and reduce the vibration especially by reducing the weight of the movable parts.

また、ボール部242の直径を小さくすると、ボール部242と球面座232の接触部233の面積が小さくなるので、面圧が大きくなり摩耗が生じやすくなるが、R600aは運転圧力が低いためボール部242の直径が小さくとも信頼性の確保が可能である。   Further, when the diameter of the ball portion 242 is reduced, the area of the contact portion 233 between the ball portion 242 and the spherical seat 232 is reduced, so that the surface pressure is increased and wear is likely to occur. Even if the diameter of 242 is small, it is possible to ensure reliability.

以下、図10を用いて、ボール部242と球面座232の接触部233について詳細に説明する。   Hereinafter, the contact portion 233 of the ball portion 242 and the spherical seat 232 will be described in detail with reference to FIG.

球面座232はボール部242の半径Rに対して10%程度大きな半径を有し、接触部233で互いに線接触している。ピストン230の軸心方向に対する接触部233の方向をθとすると、接触部233はピストン230の軸心を中心とする円を形成し、その円周の長さLは(数1)で表される。   The spherical seats 232 have a radius that is about 10% larger than the radius R of the ball portion 242 and are in line contact with each other at the contact portion 233. If the direction of the contact portion 233 relative to the axial direction of the piston 230 is θ, the contact portion 233 forms a circle centered on the axial center of the piston 230, and the circumferential length L is expressed by (Equation 1). The

ここで、ピストン230への作用力をW、接触部233の単位幅当たりの接触荷重をFとすると、ピストン230の軸方向の荷重のつりあいから、接触荷重Fは(数2)で表される。   Here, when the acting force on the piston 230 is W and the contact load per unit width of the contact portion 233 is F, the contact load F is expressed by (Equation 2) from the balance of the axial load of the piston 230. .

従って、ボール部242の大きさに関わらず、θは45度程度とすることで、接触荷重Fが最も小さくなることがわかる。   Therefore, regardless of the size of the ball portion 242, it can be seen that the contact load F is minimized when θ is about 45 degrees.

また、ボール部242の半径Rが大きいほど、接触部233の接触荷重Fが小さくなる。   Further, the larger the radius R of the ball portion 242 is, the smaller the contact load F of the contact portion 233 is.

R600aを冷媒として用いると、気筒容積が大きくとも運転圧力が低いためピストン230に作用する荷重Wは他の冷媒と同等であるが、ボール部242の直径(2R)はシリンダ234の内径Dに対して最大でD/3としているので、R600aでは他の冷媒に比べボール部242の半径Rを大きくできる。従って、R600aでは接触部233の単位幅当たりの接触荷重Fを小さくすることができる。   When R600a is used as a refrigerant, the operating pressure is low even if the cylinder volume is large, so the load W acting on the piston 230 is equivalent to that of other refrigerants, but the diameter (2R) of the ball portion 242 is relative to the inner diameter D of the cylinder 234. Therefore, the radius R of the ball portion 242 can be made larger in R600a than in other refrigerants. Therefore, in R600a, the contact load F per unit width of the contact portion 233 can be reduced.

さらに、接触部233について詳細に説明すると、ボール部242と球面座232は線接触しているが、ボール部242の半径Rに対して、球面座232の曲率半径をこれより10%大きい1.1Rとすると、単位幅当たりの接触荷重Fに対して、ヘルツの接触理論に基づく接触幅bは、(数3)であらわされる。   Further, the contact portion 233 will be described in detail. Although the ball portion 242 and the spherical seat 232 are in line contact, the radius of curvature of the spherical seat 232 is 10% larger than the radius R of the ball portion 242. Assuming 1R, the contact width b based on Hertz's contact theory with respect to the contact load F per unit width is expressed by (Equation 3).

即ち、接触幅bは接触荷重Fおよび半径Rの平方根に比例することになり、ボール部242の半径Rが大きいと、接触荷重Fが小さくなるだけではなく、接触幅bが大きくなる。   That is, the contact width b is proportional to the contact load F and the square root of the radius R. When the radius R of the ball portion 242 is large, not only the contact load F is decreased but also the contact width b is increased.

従って、R600aを用いるとボール部242の半径Rが大きくなるので、線接触している接触部233の単位幅あたりの接触荷重Fが小さくなる一方、半径Rが大きくなることで接触幅bが大きくなり、面圧が小さくなるので、摺動部の摩耗を防止でき、信頼性が向上する。   Therefore, when R600a is used, the radius R of the ball portion 242 is increased, so that the contact load F per unit width of the contact portion 233 in line contact is reduced, while the contact width b is increased by increasing the radius R. Therefore, since the surface pressure is reduced, the wear of the sliding portion can be prevented and the reliability is improved.

また、ボール部242の上下端に平坦部264を設けることで、ボール部242の高さDBはシリンダ234の内径Dの1/3以下を維持しながら、ボール部242の曲率半径Rを大きくすることができる。   Further, by providing the flat portions 264 at the upper and lower ends of the ball portion 242, the curvature radius R of the ball portion 242 is increased while maintaining the height DB of the ball portion 242 at 1/3 or less of the inner diameter D of the cylinder 234. be able to.

その具体的な実施例を、図11および図12に示す。   Specific examples thereof are shown in FIGS.

図11は、他の圧縮機の縦断面図、図12は図11のピストンの断面図である。   11 is a longitudinal sectional view of another compressor, and FIG. 12 is a sectional view of the piston of FIG.

図11および図12に示すように構成することで、ボール部242と球面座232の接触部233の面積が大きくすることができるので、接触部233の面圧を低くして摩耗の発生を防止することができ、信頼性が向上する。   By configuring as shown in FIGS. 11 and 12, the area of the contact portion 233 between the ball portion 242 and the spherical seat 232 can be increased, so that the surface pressure of the contact portion 233 is lowered to prevent the occurrence of wear. Can improve reliability.

さらに、ピストン230に対して連結手段236は水平方向には揺動するが、上下方向にはほとんど動かないので、平坦部264によって揺動の動きが阻害されたり、接触部233の位置に平坦部264が移動することもないため、摺動面積が小さくなったり、摩耗が発生したりするといった問題が生じることはない。   Furthermore, the connecting means 236 swings in the horizontal direction with respect to the piston 230, but hardly moves in the vertical direction. Therefore, the swinging movement is hindered by the flat portion 264, or the flat portion is positioned at the position of the contact portion 233. Since H.264 does not move, there is no problem that the sliding area becomes small or wear occurs.

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、構造が簡単であり安価に製造が可能となるので、家庭用電気冷凍冷蔵庫に限らず、エアーコンディショナー、自動販売機やその他の冷凍装置等に広く適用できる。   As described above, since the hermetic compressor according to the present invention has a simple structure and can be manufactured at low cost, it is not limited to an electric refrigerator-freezer for home use, but is an air conditioner, a vending machine, other refrigeration apparatuses, and the like. Widely applicable to.

本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の縦断面図1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention. 同実施の形態におけるピストンの背面図Rear view of piston in the same embodiment 図2のA−A線における断面図Sectional drawing in the AA line of FIG. 図2のB−B線における断面図Sectional drawing in the BB line of FIG. 同実施の形態における圧縮要素の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the compression element in the embodiment 同実施の形態における圧縮要素の組立方法を示す模式図The schematic diagram which shows the assembly method of the compression element in the embodiment 同実施の形態における金型の斜視図The perspective view of the metal mold | die in the embodiment 同実施の形態における金型の押込み状態を示す平面図The top view which shows the pressing state of the metal mold | die in the embodiment 同実施の形態における潤滑油の飛散の様子を示す模式図Schematic diagram showing the state of lubricant scattering in the same embodiment 接触部の詳細を示す模式図Schematic diagram showing details of contact area 同実施の形態における他の圧縮機の縦断面図Longitudinal sectional view of another compressor in the same embodiment 図11のピストンの断面図Sectional view of the piston of FIG. 従来の圧縮機の縦断面図Vertical section of a conventional compressor 従来のピストンの上面図Top view of conventional piston 従来の圧縮機の連結手段近傍の要部拡大図Enlarged view of the main parts near the connecting means of a conventional compressor

符号の説明Explanation of symbols

202 密閉容器
204 潤滑油
210 電動要素
212 圧縮要素
214 固定子
216 回転子
218 シャフト
220 主軸部
222 偏心軸部
226 軸受部
228 給油通路
230 ピストン
232 球面座
234 シリンダ
236 連結手段
238 ロッド部
240 リング部
242 ボール部
244 連結部
248 圧縮室
254 潤滑油供給通路
258 給油突起部
260 金型
260e 凹部
264 平坦部
202 Sealed container 204 Lubricating oil 210 Electric element 212 Compression element 214 Stator 216 Rotor 218 Shaft 220 Main shaft part 222 Eccentric shaft part 226 Bearing part 228 Oil supply passage 230 Piston 232 Spherical seat 234 Cylinder 236 Connecting means 238 Rod part 240 Ring part 242 Ball portion 244 Connection portion 248 Compression chamber 254 Lubricating oil supply passage 258 Oil supply protrusion 260 Mold 260e Recess 264 Flat portion

Claims (9)

密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、圧縮室を形成するシリンダと、前記シャフトの前記主軸部を軸支する軸受部と、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結するとともに前記ピストンとの連結部にボールジョイントを用いた連結手段とを備え、前記連結手段は、一端にボール部を有し他端にリング部を有したロッド部を備え、前記ピストンは内部に球面座を有し、前記ピストンを前記圧縮室内に収納した状態で、前記ボール部を前記球面座に当接させて前記球面座の側壁をかしめることで、前記連結部を形成した密閉型圧縮機。   The lubricating oil is stored in an airtight container, and an electric element having a stator and a rotor and a compression element driven by the electric element are accommodated, and the compression element has a main shaft portion and an eccentric shaft portion. A shaft, a cylinder that forms a compression chamber, a bearing portion that supports the main shaft portion of the shaft, a piston that reciprocates in the compression chamber, and the piston and the eccentric shaft portion; Connecting means using a ball joint in the connecting part, the connecting means comprising a rod part having a ball part at one end and a ring part at the other end, and the piston having a spherical seat inside. In a state where the piston is housed in the compression chamber, the ball portion is brought into contact with the spherical seat and the side wall of the spherical seat is caulked to form the hermetic compressor. シャフト軸心方向のボール部の高さは、圧縮室の直径の1/3以下である請求項1に記載の密閉型圧縮機。   The hermetic compressor according to claim 1, wherein the height of the ball portion in the axial direction of the shaft is 1/3 or less of the diameter of the compression chamber. 2分割された金型でロッド部を挟み込むとともに、球面座の側壁に前記金型を押圧することでかしめを行う請求項1または請求項2に記載の密閉型圧縮機。   3. The hermetic compressor according to claim 1, wherein the rod portion is sandwiched between two molds and the mold is caulked by pressing the mold against a side wall of a spherical seat. 金型の分割方向がシャフトの軸心方向と一致するようにロッド部を挟み込んだ請求項3に記載の密閉型圧縮機。   The hermetic compressor according to claim 3, wherein the rod portion is sandwiched so that the dividing direction of the mold coincides with the axial direction of the shaft. 金型のボールに当接する面に凹部を設け、前記凹部に対向する球面座の側壁と前記ボールとの間に潤滑油供給通路を形成した請求項4に記載の密閉型圧縮機。   5. The hermetic compressor according to claim 4, wherein a concave portion is provided on a surface of the die that contacts the ball, and a lubricating oil supply passage is formed between the side wall of the spherical seat facing the concave portion and the ball. 圧縮室の軸心が主軸部の軸心と交わらないようにシリンダをオフセットするとともに、ロッド部の軸心がリング部の中心と交わらないように前記ロッド部をオフセットし、前記シリンダと前記ロッド部のオフセット方向は同じである請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。   The cylinder is offset so that the axis of the compression chamber does not intersect with the axis of the main shaft, and the rod is offset so that the axis of the rod does not intersect with the center of the ring. The hermetic compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the offset directions are the same. 連結手段のボール部は、反軸受部側に平坦部を形成した請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。   The hermetic compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein the ball portion of the connecting means is formed with a flat portion on the side opposite to the bearing portion. シャフトに下端が潤滑油に連通し他端が偏心軸部の端面で密閉容器内に開口した給油通路と、前記偏心軸部の端面から反軸受部側に突設し、前記偏心軸部の端面に導かれた前記潤滑油を、前記シャフトの回転による遠心力を利用して、圧縮室の外周部に飛散させる給油突起部を備えた請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。   An oil supply passage having a lower end communicating with the lubricating oil and having the other end opened into the sealed container at the end surface of the eccentric shaft portion, and an end surface of the eccentric shaft portion projecting from the end surface of the eccentric shaft portion to the opposite bearing portion side 8. The oil supply protrusion according to claim 1, further comprising an oil supply protrusion that scatters the lubricating oil guided to the outer periphery of the compression chamber using a centrifugal force generated by rotation of the shaft. Hermetic compressor. 冷媒にR600aを用いた請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。   The hermetic compressor according to any one of claims 1 to 8, wherein R600a is used as a refrigerant.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013024064A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Hitachi Appliances Inc Hermetic compressor
JP2017048690A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 Kyb株式会社 Water pressure rotating machine

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