JP2009085125A - Hermetic compressor - Google Patents

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Ichiro Kita
一朗 喜多
Takanori Ishida
貴規 石田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hermetic compressor having a small sliding loss, high efficiency, and high reliability. <P>SOLUTION: Lubricating oil is collected in a sealed container. An electric element equipped with a stator and a rotor, and a compressing element driven by the electric element are stored in the sealed container. The compressing element comprises a crank shaft to which the rotor is foxed, and equipped with an oiling mechanism communicating into the lubricating oil at one end and supplying the lubricating oil to the compressing oil; a bearing portion forming a cantilever bearing by journaling a main shaft portion of the crank shaft; a cylinder block 105 equipped with a generally cylindrical compression chamber; and a piston reciprocating in the compression chamber. In a thrust sliding portion supporting a load in a gravity direction of the crank shaft or the rotor, a thrust non-sliding surface 152 which is a non-sliding portion is unevenly distributed, so that an area of the sliding surface is decreased and the sliding loss can be reduced. The lubricating oil can be easily supplied from the thrust non-sliding surface 152 to the thrust sliding surface 151 to reduce friction, and the hermetic compressor having high efficiency and high reliability can be provided. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、主に家庭用冷蔵庫等に用いられる密閉型圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a hermetic compressor mainly used for a household refrigerator or the like.

近年、家庭用冷蔵庫等において、省エネルギーの観点から、高効率化を図った密閉型圧縮機の要望が高まっている。また、高効率とともに、信頼性が高く、生産性の良い密閉型圧縮機の要望も大きい。   In recent years, there has been an increasing demand for hermetic compressors with high efficiency in household refrigerators and the like from the viewpoint of energy saving. In addition, there is a great demand for a hermetic compressor with high efficiency, high reliability, and good productivity.

従来の密閉型圧縮機としては、スラスト摺動部の潤滑特性の向上を目的としたものがある(例えば、特許文献1参照)。   As a conventional hermetic compressor, there is one for the purpose of improving the lubrication characteristics of a thrust sliding portion (see, for example, Patent Document 1).

以下図面を参照しながら従来の密閉型圧縮機について説明する。   A conventional hermetic compressor will be described below with reference to the drawings.

図18は、従来の密閉型圧縮機の縦断面図であり図19は、従来の密閉型圧縮機のスラスト摺動部の要部断面図である。   FIG. 18 is a longitudinal sectional view of a conventional hermetic compressor, and FIG. 19 is a cross-sectional view of a main part of a thrust sliding portion of the conventional hermetic compressor.

密閉型圧縮機1は、密閉容器2内に電動要素3と圧縮要素4をシリンダブロック5にて一体化したコンプレッサユニット6を収納している。シリンダブロック5の軸受部8にてクランクシャフト7を軸支し、上端のフランジ9から突出した偏芯軸10には、コネクティングロッド11の大端部11aが連結され、小端部11bには、ピストンピン12を介して圧縮室13内で摺動するピストン14が連結されている。   The hermetic compressor 1 houses a compressor unit 6 in which an electric element 3 and a compression element 4 are integrated by a cylinder block 5 in a hermetic container 2. The crankshaft 7 is pivotally supported by the bearing portion 8 of the cylinder block 5, and the large end portion 11a of the connecting rod 11 is connected to the eccentric shaft 10 protruding from the flange 9 at the upper end, and the small end portion 11b is connected to the small end portion 11b. A piston 14 that slides in the compression chamber 13 is connected via a piston pin 12.

フランジ9の下端面は、シャフトスラスト面15となっている。また、軸受部8の上端面は、軸受部スラスト面16となっており、シャフトスラスト面15と軸受部スラスト面16とでスラスト摺動部17を構成している。   The lower end surface of the flange 9 is a shaft thrust surface 15. Further, the upper end surface of the bearing portion 8 is a bearing portion thrust surface 16, and the shaft thrust surface 15 and the bearing portion thrust surface 16 constitute a thrust sliding portion 17.

密閉容器2の底部には、潤滑油20が貯留されており、クランクシャフト7の下端に設けられた、クランクシャフト7より小径の給油コーン19が潤滑油20中に開口している。   Lubricating oil 20 is stored at the bottom of the airtight container 2, and an oil supply cone 19 having a smaller diameter than the crankshaft 7 provided at the lower end of the crankshaft 7 opens into the lubricating oil 20.

クランクシャフト7の内部にはシャフト内給油通路23が設けられ、また偏芯軸10の内部には偏芯通路18が設けられており、給油コーン19、シャフト内給油通路23、偏芯通路18等で、給油機構24が構成されている。   An in-shaft oil supply passage 23 is provided in the crankshaft 7, and an eccentric passage 18 is provided in the eccentric shaft 10, and an oil supply cone 19, an in-shaft oil supply passage 23, an eccentric passage 18 and the like are provided. Thus, the oil supply mechanism 24 is configured.

クランクシャフト7のフランジ9に設けられた給油経路25は、フランジ9の上端面からシャフトスラスト面15に連通しており、軸受部スラスト面16の内周側には、テーパー部21が設けられている。   An oil supply path 25 provided in the flange 9 of the crankshaft 7 communicates with the shaft thrust surface 15 from the upper end surface of the flange 9, and a tapered portion 21 is provided on the inner peripheral side of the bearing portion thrust surface 16. Yes.

また、電動要素3は、回転子26と固定子27で構成している。   The electric element 3 is composed of a rotor 26 and a stator 27.

以上のように構成された密閉型圧縮機において、以下その動作を説明する。   The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

電動要素3の固定子27に通電がなされると、回転子26と回転子26が固着されているクランクシャフト7が回転する。クランクシャフト7の偏芯軸10の回転は、コネクティングロッド11により往復運動に変換され、小端部11bとピストンピン12を介してピストン14がシリンダブロック5の圧縮室13内を往復運動し、圧縮室13の容積が拡大、縮小されることにより冷媒ガスの吸入、圧縮が行われる。   When the stator 27 of the electric element 3 is energized, the rotor 26 and the crankshaft 7 to which the rotor 26 is fixed rotate. The rotation of the eccentric shaft 10 of the crankshaft 7 is converted into a reciprocating motion by the connecting rod 11, and the piston 14 reciprocates in the compression chamber 13 of the cylinder block 5 via the small end portion 11 b and the piston pin 12, and is compressed. Refrigerant gas is sucked and compressed by expanding and reducing the volume of the chamber 13.

クランクシャフト7や電動要素3の回転子26等の自重や、ピストン14が受ける圧力により、コネクティングロッド11と偏芯軸10を介してスラスト摺動部17に作用する荷重を支えている。   The load acting on the thrust sliding portion 17 via the connecting rod 11 and the eccentric shaft 10 is supported by the weight of the crankshaft 7 and the rotor 26 of the electric element 3 and the pressure received by the piston 14.

次に、スラスト摺動部17などの各摺動部への潤滑油の供給について説明する。   Next, supply of lubricating oil to each sliding part such as the thrust sliding part 17 will be described.

クランクシャフト7に設けられた給油コーン19から吸い上げられた潤滑油20は、シャフト内給油通路23等の給油機構24を介して、軸受部スラスト面16の内部に設けられたテーパー部21に貯えられる。   Lubricating oil 20 sucked up from an oil supply cone 19 provided on the crankshaft 7 is stored in a tapered portion 21 provided inside the bearing portion thrust surface 16 via an oil supply mechanism 24 such as an oil supply passage 23 in the shaft. .

テーパー部21に貯えられた潤滑油20の一部は、偏芯軸10の上部及び側面に設けられた孔(図示せず)から密閉容器2内に排出され、コネクティングロッド11やピストン14などに飛散して供給され、残りの潤滑油20はスラスト摺動部17に供給される。   A part of the lubricating oil 20 stored in the tapered portion 21 is discharged into the sealed container 2 from holes (not shown) provided on the upper and side surfaces of the eccentric shaft 10, and is connected to the connecting rod 11 and the piston 14. The remaining lubricant 20 is supplied to the thrust sliding portion 17 by being scattered.

また、クランクシャフト7のフランジ9に飛散して降りかかった潤滑油20は、給油経路25を通ってスラスト摺動部17に到達する。   In addition, the lubricating oil 20 that has fallen onto the flange 9 of the crankshaft 7 reaches the thrust sliding portion 17 through the oil supply path 25.

以上のように、クランクシャフト7の回転にともなって、潤滑油20がスラスト摺動部17に供給される。
特開2001−295766号公報
As described above, the lubricating oil 20 is supplied to the thrust sliding portion 17 as the crankshaft 7 rotates.
JP 2001-295766 A

しかしながら、上記従来のような構成は、シャフトスラスト面15と軸受部スラスト面16の摺動で発生する損失を低減するために、シャフトスラスト面15や、軸受部スラスト面16の遠心方向の幅を狭くし摺動面積を低減しようとすると面圧が上がってスラスト面の摩耗が増大し、特に圧縮室13内の圧力が高い上死点近傍において、反圧縮室13側のスラスト摺動部17に多大な面圧が作用するため、反圧縮室13側のシャフトスラスト面15や軸受部スラスト面16の摩耗が多くなるといった課題を有しており、摺動損失を低減しながら、かつ信頼性を確保することが困難であるという課題を有している。   However, in the conventional configuration, in order to reduce the loss caused by the sliding of the shaft thrust surface 15 and the bearing portion thrust surface 16, the width of the shaft thrust surface 15 and the bearing portion thrust surface 16 in the centrifugal direction is reduced. If it is narrowed and the sliding area is reduced, the surface pressure increases and the wear of the thrust surface increases, and the thrust sliding portion 17 on the side of the anti-compression chamber 13 is particularly close to the top dead center where the pressure in the compression chamber 13 is high. Since a great amount of surface pressure acts, there is a problem that the wear of the shaft thrust surface 15 and the bearing portion thrust surface 16 on the anti-compression chamber 13 side is increased, and the reliability is improved while reducing the sliding loss. There is a problem that it is difficult to ensure.

本発明は、上記課題を解決するもので、スラスト摺動部で発生する損失を低減するとともに、圧縮荷重やクランクシャフト等の荷重により増大する摩耗を抑制し、摺動損失を低減することで高効率化を図るとともに、スラスト摺動部17の摩耗を低減することで信頼性も十分に確保できる密閉型圧縮機を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and reduces the loss generated in the thrust sliding portion, suppresses wear that increases due to a compression load or a load such as a crankshaft, and reduces the sliding loss. An object of the present invention is to provide a hermetic compressor in which reliability is sufficiently ensured by increasing the efficiency and reducing wear of the thrust sliding portion 17.

上記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、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、電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、圧縮要素は、回転子が固定されるとともに、一端が潤滑油中に連通し圧縮要素に潤滑油を供給する給油機構を備えたクランクシャフトと、クランクシャフトの主軸部を軸支することで片持ち軸受を形成した軸受部と、略円筒形の圧縮室を備えたシリンダブロックと、圧縮室内を往復動するピストンとを備え、クランクシャフトや回転子の重力方向の荷重を支持するスラスト摺動部に、非摺動部となるスラスト非摺動面を偏在させたものであり、スラスト摺動面の総面積が減少し、摺動損失を低減することができるとともに、潤滑油がスラスト非摺動面からスラスト摺動面に供給されやすくなり、さらにスラスト摺動面に作用する荷重を適切に分配することができるので、スラスト摺動面における摺動損失の低減効果と摩耗の低減効果の両低減効果を備えるという作用を有する。   In order to solve the above-described conventional problems, a compressor according to the present invention stores lubricating oil in an airtight container, and houses an electric element having a stator and a rotor, and a compression element driven by the electric element. The compression element is supported by a crankshaft having a rotor fixed and an oil supply mechanism having one end communicating with the lubricating oil and supplying the compression element to the compression element, and a main shaft portion of the crankshaft. A thrust slide that supports a load in the direction of gravity of the crankshaft and the rotor, including a bearing portion that forms a cantilever bearing, a cylinder block that includes a substantially cylindrical compression chamber, and a piston that reciprocates in the compression chamber. The thrust non-sliding surface, which becomes the non-sliding part, is unevenly distributed in the part, the total area of the thrust sliding surface is reduced, sliding loss can be reduced, and the lubricating oil is not thrust non-sliding. From the moving surface Since it can be easily supplied to the thrust sliding surface and the load acting on the thrust sliding surface can be distributed appropriately, both the sliding loss reduction effect and the wear reduction effect on the thrust sliding surface can be reduced. It has the effect of preparing.

本発明の密閉型圧縮機は、スラスト摺動部において、スラスト荷重を適切に分配できるよう偏在させるとともに摺動面積を減少させることができるため、摺動損失の減少による高効率化と摩耗低減による信頼性の向上の両立が可能な密閉型圧縮機を提供することができる。   The hermetic compressor of the present invention can be unevenly distributed in the thrust sliding portion so that the thrust load can be properly distributed and the sliding area can be reduced. It is possible to provide a hermetic compressor capable of improving reliability.

本発明の請求項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、前記回転子が固定されるとともに、一端が前記潤滑油中に連通し前記圧縮要素に前記潤滑油を供給する給油機構を備えたクランクシャフトと、前記クランクシャフトの主軸部を軸支することで片持ち軸受を形成した軸受部と、略円筒形の圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内を往復動するピストンとを備え、前記クランクシャフトや前記回転子の重力方向の荷重を支持するスラスト摺動部に、非摺動部となるスラスト非摺動面を偏在させたもので、スラスト摺動面が受ける荷重を適切に分配できるよう偏在させるとともに摺動面積を減少させることができるので、スラスト摺動部における摺動損失の低減効果と摩耗の低減効果の両立を図ることができ、摺動損失の減少による高効率化と摩耗低減による信頼性の向上の両立が可能な密閉型圧縮機を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, the lubricating oil is stored in a sealed container, and an electric element including a stator and a rotor, and a compression element driven by the electric element are accommodated, and the compression is performed. The element is supported by the crankshaft having an oil supply mechanism with one end communicating with the lubricating oil and supplying the lubricating oil to the compression element, and a main shaft portion of the crankshaft. And a cylinder block having a substantially cylindrical compression chamber, and a piston that reciprocates in the compression chamber. The load in the gravity direction of the crankshaft and the rotor is Thrust non-sliding surface that becomes non-sliding part is unevenly distributed in the supporting thrust sliding part, and it is unevenly distributed so that the load received by the thrust sliding surface can be properly distributed and the sliding area is reduced. Therefore, it is possible to achieve both the sliding loss reduction effect and the wear reduction effect at the thrust sliding part, and it is possible to achieve both high efficiency by reducing sliding loss and improved reliability by reducing wear. A hermetic compressor can be provided.

本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、スラスト摺動部は、摺動部であるスラスト摺動面とスラスト非摺動面とを円周方向に交互に配置したもので、スラスト摺動部の半径方向の摺動部幅を狭くして摺動面積を低減した場合、円周方向の摺動としては線接触に近づいて摩耗が加速されて信頼性が低下するが、円周方向にスラスト摺動面とスラスト非摺動面を交互に配置してスラスト摺動部の摺動面積を低減することで、円周方向の摺動としては線接触に近づくことなく面接触を保つことができるので、請求項1に記載の発明の効果に加えてさらに、信頼性を確保しながら、摺動損失の低減による高効率化を図ることができる。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the thrust sliding portion includes a thrust sliding surface which is a sliding portion and a thrust non-sliding surface alternately in the circumferential direction. If the sliding area in the radial direction of the thrust sliding part is narrowed to reduce the sliding area, the sliding in the circumferential direction approaches line contact and accelerates wear, resulting in increased reliability. The thrust sliding surface and the non-thrust sliding surface are alternately arranged in the circumferential direction to reduce the sliding area of the thrust sliding portion, but the sliding in the circumferential direction approaches a line contact. Therefore, in addition to the effect of the first aspect of the invention, it is possible to achieve high efficiency by reducing sliding loss while ensuring reliability.

本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、ピストンが上死点近傍にあるときに、スラスト摺動部において、主軸部の軸中心に対して反圧縮室側よりも圧縮室側により多くのスラスト非摺動面を設けたもので、ピストンが上死点近傍にある場合、圧縮負荷によりクランクシャフトが軸受とのクリアランス内で傾くとともに、クランクシャフトが撓むために、スラスト摺動部において、圧縮側と比べて反圧縮室側の摺動面により大きな荷重が作用するが、反圧縮側において非摺動面は少なく摺動面が多くなるように摺動面が偏在しているので、請求項1または2に記載の発明の効果に加えてさらに、大きな荷重が作用する反圧縮室側(負荷側)の面圧が軽減されて摩耗が減り、信頼性を確保するとともに摺動損失を低減し、高効率で且つ高い信頼性を確保することができる。   The invention according to claim 3 of the present invention is the invention according to claim 1 or 2, wherein when the piston is in the vicinity of the top dead center, the thrust sliding portion is anti-compressed with respect to the axial center of the main shaft portion. When there is more thrust non-sliding surface on the compression chamber side than on the chamber side, and the piston is near top dead center, the crankshaft is tilted within the clearance with the bearing due to the compression load, and the crankshaft is bent. Therefore, in the thrust sliding part, a larger load acts on the sliding surface on the anti-compression chamber side than on the compression side, but there are few non-sliding surfaces on the anti-compression side so that there are many sliding surfaces. In addition to the effects of the invention according to claim 1 or 2, the surface pressure on the side of the non-compression chamber (load side) on which a large load acts is reduced to reduce wear and improve reliability. Securing and sliding loss Reduced, it is possible to secure and reliable high efficiency.

本発明の請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、スラスト非摺動面は、クランクシャフトに備えた給油機構と連通したもので、給油機構からスラスト非摺動面へ潤滑油が潤沢に供給され、ひいてはスラスト摺動部への潤滑油の供給が安定して行われるので、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、スラスト摺動部の潤滑状態を良好に維持することができ、高い信頼性を確保することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the thrust non-sliding surface communicates with an oil supply mechanism provided in the crankshaft. The lubricating oil is supplied in an abundant manner to the thrust non-sliding surface, and as a result, the lubricating oil is stably supplied to the thrust sliding portion, so that the effect of the invention according to any one of claims 1 to 3 is achieved. In addition, the lubrication state of the thrust sliding portion can be maintained well, and high reliability can be ensured.

本発明の請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、スラスト摺動面とスラスト非摺動面との段差が10μmから0.2mmの範囲であるもので、スラスト非摺動面に供給され排出された潤滑油の一部がスラスト摺動面を確実に供給されて潤滑することができ、さらに残りの潤滑油は、クランクシャフトの偏芯部を通ってコネクティングロッドや偏芯部の上端から密閉容器内面、シリンダブロック、ピストン等に供給されるので、各摺動部に適切に潤滑油を分配し供給することができるため、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、スラスト摺動部のみならず各摺動部の潤滑状態を良好に維持することができ、高い信頼性を確保することができる。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the step difference between the thrust sliding surface and the thrust non-sliding surface is in the range of 10 μm to 0.2 mm. Some of the lubricating oil supplied to and discharged from the thrust non-sliding surface can be reliably supplied to the thrust sliding surface for lubrication, and the remaining lubricating oil can be removed from the eccentric part of the crankshaft. From the upper end of the connecting rod and eccentric part through the pipe, it is supplied to the inner surface of the sealed container, the cylinder block, the piston, etc., so that the lubricating oil can be appropriately distributed and supplied to each sliding part. In addition to the effect of the invention according to any one of the items 4, the lubricating state of each sliding portion as well as the thrust sliding portion can be well maintained, and high reliability can be ensured.

さらに、段差が10μから0.1mmの範囲では、プレス加工により段差を設けることが可能であり、段差が0.05mmから0.2mmの範囲では、鋳抜きにより段差を形成することが可能であるので、非常に簡便な方法で非摺動面の形成を行うことが可能であり、高い生産性が得られる。   Further, when the step is in the range of 10 μ to 0.1 mm, the step can be provided by pressing, and when the step is in the range of 0.05 to 0.2 mm, the step can be formed by casting. Therefore, it is possible to form the non-sliding surface by a very simple method, and high productivity can be obtained.

本発明の請求項6に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、給油機構から潤滑油が供給される潤滑油溜め部をシリンダブロックに形成するとともに、スラスト摺動部の少なくとも一部が前記潤滑油溜め部で囲われているもので、潤滑油溜め部に潤滑油が溜められるため、潤滑油溜め部で囲われたスラスト摺動部の少なくとも一部が常に潤滑油に浸漬されているので、スラスト摺動部での潤滑油の枯渇が発生することを防止することができるとともに、スラスト摺動部が潤滑油で冷却され局所的な温度上昇も発生しにくくなり、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、スラスト摺動部の潤滑状態を良好に維持することができ、低粘度の潤滑油を使用しても十分高い信頼性を確保することができる。   According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the lubricating oil reservoir portion to which the lubricating oil is supplied from the oil supply mechanism is formed in the cylinder block, and the thrust is Since at least a part of the sliding part is surrounded by the lubricating oil reservoir, and the lubricating oil is stored in the lubricating oil reservoir, at least a part of the thrust sliding part surrounded by the lubricating oil reservoir is Since it is always immersed in the lubricating oil, it is possible to prevent the lubricating oil from being depleted at the thrust sliding portion, and the thrust sliding portion is cooled by the lubricating oil, causing a local temperature rise. In addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 4, it is possible to maintain the lubrication state of the thrust sliding portion satisfactorily. Ensure sufficiently high reliability Can.

本発明の請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の発明において、固定子に対して回転子の軸心方向の位置をずらし、前記回転子に生じる磁気吸引力でクランクシャフトや前記回転子の重力方向の荷重の少なくとも一部を支持するもので、回転子と固定子との間で磁気吸引力が作用し、クランクシャフトに固着された回転子に鉛直上方に引き上げる力が作用するため、スラスト摺動部に作用する荷重が軽減され、スラスト摺動部に作用する面圧が減少するため、請求項1から6のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、信頼性を確保するとともに摺動損失を低減し、高効率で且つ高い信頼性を確保することができる。   According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the position of the rotor in the axial direction is shifted with respect to the stator, and the magnetism generated in the rotor Supports at least part of the load in the gravitational direction of the crankshaft and the rotor with an attractive force. A magnetic attractive force acts between the rotor and the stator, and the rotor fixed to the crankshaft is perpendicular to the rotor. Since the force which pulls up acts, the load which acts on a thrust sliding part is reduced, and the surface pressure which acts on a thrust sliding part decreases, Therefore The invention of any one of Claim 1 to 6 In addition to the effect, it is possible to ensure reliability and reduce sliding loss, and to ensure high efficiency and high reliability.

本発明の請求項8に記載の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載の発明において、スラスト摺動部の縁部に、C面取り、R面取り、または傾斜したクラウニングを形成したもので、C面取り、R面取り、または傾斜したクラウニングにより、スラスト非摺動面からスラスト摺動面へ潤滑油をスムーズで確実に供給することができ、請求項1から7のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、スラスト摺動面の潤滑状態が安定し、信頼性を確保するとともに摺動損失を低減することができる。   According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to seventh aspects, a C chamfer, an R chamfer, or an inclined crowning is formed at an edge of the thrust sliding portion. The lubricating oil can be smoothly and reliably supplied from the thrust non-sliding surface to the thrust sliding surface by C chamfering, R chamfering, or inclined crowning, according to any one of claims 1 to 7. In addition to the effects of the described invention, the lubrication state of the thrust sliding surface can be stabilized, reliability can be ensured, and sliding loss can be reduced.

本発明の請求項9に記載の発明は、請求項1から8のいずれか一項に記載の発明において、スラスト摺動面に、潤滑油を貯留する保油部を凹設したもので、圧縮機の起動初期などで、潤滑油がスラスト摺動面に到達する迄の間も、凹部に保持された潤滑油によりスラスト摺動面の潤滑が確保され、請求項1から8のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、起動初期等の過酷な状態においても摩耗発生が低減され、信頼性を確保することができる。   The invention according to claim 9 of the present invention is the invention according to any one of claims 1 to 8, wherein the thrust sliding surface is provided with a concave oil retaining portion for storing lubricating oil. The lubrication of the thrust sliding surface is ensured by the lubricating oil held in the recess until the lubricating oil reaches the thrust sliding surface, such as at the initial stage of starting the machine. In addition to the effects of the invention described above, the occurrence of wear is reduced even in severe conditions such as the initial stage of startup, and reliability can be ensured.

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。また、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. Further, 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、同実施の形態の密閉型圧縮機におけるシリンダブロックの下面図、図3は、同実施の形態における密閉型圧縮機の要部拡大図、図4は、図3のA−A線における断面図、図5は、同実施の形態における密閉型圧縮機の要部断面図、図6は、同実施の形態における密閉型圧縮機の要部断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a bottom view of a cylinder block in the hermetic compressor of the same embodiment, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the hermetic compressor in the same embodiment, and FIG. It is principal part sectional drawing of the hermetic compressor in the form.

また図7は、同実施の形態における圧縮機入力の特性図、図8は、同実施の形態における圧縮機入力および最大摩耗量の特性図、図9は、同実施の形態の密閉型圧縮機における給油量の特性図である。   7 is a characteristic diagram of the compressor input according to the embodiment, FIG. 8 is a characteristic diagram of the compressor input and the maximum wear amount according to the embodiment, and FIG. 9 is a hermetic compressor according to the embodiment. It is a characteristic view of the amount of oil supply in.

図1から図6において、密閉型圧縮機は、密閉容器102内に電動要素103と圧縮要素104をシリンダブロック105にて一体化したコンプレッサユニット106とを収納している。   1 to 6, the hermetic compressor houses a compressor unit 106 in which an electric element 103 and a compression element 104 are integrated in a cylinder block 105 in a hermetic container 102.

シリンダブロック105の軸受部108にてクランクシャフト107を軸支し、上端のフランジ109から突出した偏芯軸110には、コネクティングロッド111の大端部111aが連結され、小端部111bには、ピストンピン112を介して圧縮室113内で摺動するピストン114が連結されている。   The crankshaft 107 is pivotally supported by the bearing portion 108 of the cylinder block 105, and the large end portion 111a of the connecting rod 111 is connected to the eccentric shaft 110 protruding from the flange 109 at the upper end, and the small end portion 111b is connected to the small end portion 111b. A piston 114 that slides in the compression chamber 113 is connected via a piston pin 112.

フランジ109の下端面は、シャフトスラスト面115となっている。また、軸受部108の上端面は、軸受部スラスト面116となっており、シャフトスラスト面115と軸受部スラスト面116とでスラスト摺動部117を構成している。   The lower end surface of the flange 109 is a shaft thrust surface 115. The upper end surface of the bearing portion 108 is a bearing portion thrust surface 116, and the shaft thrust surface 115 and the bearing portion thrust surface 116 constitute a thrust sliding portion 117.

密閉容器102の底部には、潤滑油120が貯留されており、クランクシャフト107の下端に設けられた、クランクシャフト107より小径の給油コーン119が潤滑油120中に開口している。   Lubricating oil 120 is stored at the bottom of the sealed container 102, and an oil supply cone 119 having a smaller diameter than the crankshaft 107 provided at the lower end of the crankshaft 107 is opened in the lubricating oil 120.

クランクシャフト107の内部にはシャフト内給油通路123が設けられ、また偏芯軸110の内部には偏芯通路118が設けられており、給油コーン119、シャフト内給油通路123、偏芯通路118等で、給油機構124が構成されている。また、軸受部スラスト面116の内周側には、テーパー部121が設けられている。   An in-shaft oil supply passage 123 is provided in the crankshaft 107, and an eccentric passage 118 is provided in the eccentric shaft 110. The oil supply cone 119, the in-shaft oil supply passage 123, the eccentric passage 118, etc. Thus, the oil supply mechanism 124 is configured. A tapered portion 121 is provided on the inner peripheral side of the bearing portion thrust surface 116.

回転子126は、クランクシャフト7の主軸部140に圧入や焼嵌めなどの方法によって固着されている。固定子127は、巻線141に通電されることによって回転磁界を発生し、回転子126を回転させる。   The rotor 126 is fixed to the main shaft portion 140 of the crankshaft 7 by a method such as press fitting or shrink fitting. The stator 127 generates a rotating magnetic field when the winding 141 is energized, and rotates the rotor 126.

クランクシャフト107と回転子126等の重量は、シャフトスラスト面115と軸受部スラスト面116からなるスラスト摺動部117で受けている。   The weights of the crankshaft 107 and the rotor 126 are received by a thrust sliding portion 117 composed of a shaft thrust surface 115 and a bearing portion thrust surface 116.

スラスト摺動部117は、円周方向に交互に配置したスラスト摺動面151とスラスト非摺動面152とから形成されている。本実施の形態では、スラスト非摺動面152は、軸受部スラスト面116側に形成されている。スラスト非摺動面152は主軸部140の軸中心に対し、圧縮室113側が多くなるように形成している。また、スラスト非摺動面152は、クランクシャフト107に備えた給油機構124と螺旋溝155の上端部156で連通している。   The thrust sliding portion 117 is formed by thrust sliding surfaces 151 and thrust non-sliding surfaces 152 that are alternately arranged in the circumferential direction. In the present embodiment, the thrust non-sliding surface 152 is formed on the bearing portion thrust surface 116 side. The thrust non-sliding surface 152 is formed so that the compression chamber 113 side is larger than the axial center of the main shaft portion 140. The thrust non-sliding surface 152 is in communication with an oil supply mechanism 124 provided on the crankshaft 107 and an upper end portion 156 of the spiral groove 155.

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。   The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

固定子127の巻線141に通電がなされると、回転磁界の発生によって回転子126、クランクシャフト107が回転する。クランクシャフト107の回転により、偏芯軸110の偏芯運動は、コネクティングロッド111を介して直線運動に変換され、ピストン114が圧縮室113内で冷媒ガスの吸入、圧縮を行う。   When the winding 141 of the stator 127 is energized, the rotor 126 and the crankshaft 107 are rotated by the generation of the rotating magnetic field. Due to the rotation of the crankshaft 107, the eccentric motion of the eccentric shaft 110 is converted into a linear motion via the connecting rod 111, and the piston 114 sucks and compresses the refrigerant gas in the compression chamber 113.

クランクシャフト107は、スラスト摺動部117でクランクシャフト107と回転子126等の重量を受ける。   The crankshaft 107 receives the weight of the crankshaft 107, the rotor 126, and the like at the thrust sliding portion 117.

また、ピストン114が上死点へ向かう圧縮時は、特に上死点近傍で、ピストン114が冷媒ガスの大きな圧力を受けるが、この圧力は、最終的に、クランクシャフト107の主軸部140が、軸受部108の接触部との間で受けるとともに、スラスト摺動部117が受けることになる。   Further, when the piston 114 is compressed toward the top dead center, the piston 114 receives a large pressure of the refrigerant gas, particularly in the vicinity of the top dead center. The thrust sliding portion 117 receives the contact with the contact portion of the bearing portion 108.

スラスト摺動部117が受ける荷重は、クランクシャフト107の主軸部140が軸受部108とのクリアランス内で偏芯軸110側が反圧縮室113側に傾くことから、主軸部140の軸中心に対し、反圧縮室113側の方により大きな荷重が作用することになる。   The load received by the thrust sliding portion 117 is that the eccentric shaft 110 side is inclined to the anti-compression chamber 113 side in the clearance between the main shaft portion 140 of the crankshaft 107 and the bearing portion 108. A larger load is applied to the counter compression chamber 113 side.

スラスト摺動部117は、クランクシャフト107や回転子126の重量を支持することによる荷重とピストン114が受ける冷媒ガスの圧力による荷重を受けており、スラスト摺動部117で摺動損失が発生する。   The thrust sliding portion 117 receives a load due to supporting the weight of the crankshaft 107 and the rotor 126 and a load due to the pressure of the refrigerant gas received by the piston 114, and a sliding loss occurs in the thrust sliding portion 117. .

この摺動損失を小さくするためには、スラスト摺動部117の面積を少なくすれば良いが、スラスト摺動部117の半径方向の幅を小さくすることで面積を減少すると、スラスト摺動部117は線接触に近づく。   In order to reduce the sliding loss, the area of the thrust sliding portion 117 may be reduced. However, when the area is reduced by reducing the radial width of the thrust sliding portion 117, the thrust sliding portion 117 is reduced. Approaches line contact.

このとき、冷媒ガスの圧力によりかかる荷重は、非常に細い幅のスラスト摺動部117が受けることになり、面圧が非常に高くなってしまう。また、スラスト摺動部117の幅が細くなることによって、油膜も形成されにくくなり、部分的な油膜切れを起すことで、より線接触状態に近くなってしまう。   At this time, the load applied by the pressure of the refrigerant gas is received by the thrust sliding portion 117 having a very narrow width, and the surface pressure becomes very high. Further, since the width of the thrust sliding portion 117 is narrowed, it is difficult to form an oil film, and a partial oil film breakage causes a closer to a linear contact state.

しかし、本実施の形態の構成のスラスト摺動部117は、円周方向にスラスト摺動面151とスラスト非摺動面152を交互に形成しているので、半径方向の幅は広くすることができ、線接触状態とはならない。   However, since the thrust sliding portion 117 having the configuration of the present embodiment forms the thrust sliding surface 151 and the thrust non-sliding surface 152 alternately in the circumferential direction, the radial width can be increased. Yes, it will not be in line contact.

また、スラスト非摺動面152が円周方向に複数個あるので、スラスト非摺動面152に流れ出た潤滑油120がよりスラスト摺動面151に供給されやすくなり油膜形成が容易となるので、より線接触になることを防止することができ、スラスト摺動部117の油膜切れを軽減することができる。   Further, since there are a plurality of thrust non-sliding surfaces 152 in the circumferential direction, the lubricating oil 120 flowing out to the thrust non-sliding surface 152 is more easily supplied to the thrust sliding surface 151 and oil film formation is facilitated. It is possible to prevent stranded contact, and to reduce the oil film breakage of the thrust sliding portion 117.

さらに、スラスト非摺動面152は、軸受部108の軸芯を通る平面160に対して、圧縮室113側のスラスト非摺動面152を反圧縮室113側のスラスト非摺動面152より多く設けて偏在させているので、反圧縮室113側のスラスト摺動面151は、十分面積広く保つことができ、ピストン114が冷媒ガスを圧縮することにより発生する反圧縮室113側のスラスト荷重を低い面圧で受けることができ、摺動損失の低減による高効率化と信頼性の確保を両立することができる。   Further, the thrust non-sliding surface 152 has more thrust non-sliding surfaces 152 on the compression chamber 113 side than thrust non-sliding surfaces 152 on the anti-compression chamber 113 side with respect to the plane 160 passing through the axis of the bearing portion 108. Since the thrust sliding surface 151 on the side of the anti-compression chamber 113 can be kept sufficiently large, the thrust load on the side of the anti-compression chamber 113 generated when the piston 114 compresses the refrigerant gas is provided. It can be received with a low surface pressure, and it is possible to achieve both high efficiency and ensuring reliability by reducing sliding loss.

図7は、スラスト非摺動面152を設けない状態、すなわちスラスト摺動面151の面積比率が100%の状態から、同一のシリンダブロック105に加工を追加することによって、図3に示すような仕様で、スラスト非摺動面152を段階的に設け、最大60%のスラスト非摺動面152、すなわちスラスト摺動面151の面積比率が40%の状態まで変化させ、圧縮機の能力の実測結果との関係を示したスラスト摺動面積比率に対する圧縮機入力の特性図である。   FIG. 7 shows a state where the thrust non-sliding surface 152 is not provided, that is, the area ratio of the thrust sliding surface 151 is 100%, and machining is added to the same cylinder block 105 as shown in FIG. According to the specifications, the thrust non-sliding surface 152 is provided in stages, and the maximum non-sliding surface 152 of the thrust, that is, the area ratio of the thrust sliding surface 151 is changed to 40%, and the compressor capacity is actually measured. It is the characteristic figure of the compressor input with respect to the thrust sliding area ratio which showed the relationship with a result.

なお、実測した圧縮機の能力には若干のばらつきがあったため、能力が一定となるように入力を換算しグラフ化している。   In addition, since there was some variation in the capacity of the actually measured compressor, the input is converted and graphed so that the capacity becomes constant.

図7よりわかるように、スラスト摺動面151の減少とともに摺動損失は低下するために圧縮機入力が低下し、スラスト摺動面積比率で約50%までは減少していく結果が得られている。   As can be seen from FIG. 7, as the thrust sliding surface 151 decreases, the sliding loss decreases, so the compressor input decreases, and the thrust sliding area ratio decreases to about 50%. Yes.

図8は、図3に示すような仕様で、スラスト非摺動面152とスラスト摺動面151の比率をそれぞれ50%と一定とし、その上で、スラスト非摺動面152の形成を反圧縮室113側と圧縮室113側を同じ50%とした場合から、圧縮室113側のスラスト非摺動面152の比率を80%にまで増やして試作し、実測した圧縮機入力との関係を実線(近似線)で示すとともに、信頼性試験条件でのスラスト摺動面151の最大摩耗量の計測結果から、最大摩耗量を点線(近似線)で示した特性図である。   FIG. 8 shows the specifications as shown in FIG. 3, and the ratio between the thrust non-sliding surface 152 and the thrust sliding surface 151 is fixed to 50%, and then the formation of the thrust non-sliding surface 152 is anti-compressed. When the chamber 113 side and the compression chamber 113 side are set to the same 50%, the ratio of the thrust non-sliding surface 152 on the compression chamber 113 side is increased to 80%, and the relationship with the actually measured compressor input is indicated by a solid line. It is the characteristic view which showed the maximum wear amount with the dotted line (approximation line) from the measurement result of the maximum wear amount of the thrust sliding surface 151 on reliability test conditions while showing with (approximate line).

図8より、スラスト非摺動面152を、圧縮室113側に70%前後形成することによって、スラスト摺動面151の摩耗量を最小化することができ、また、圧縮機入力で評価できる摺動損失は、スラスト非摺動面152を、圧縮室113側に65%前後形成することによって、最小化することが確認できる。   From FIG. 8, by forming the thrust non-sliding surface 152 around 70% on the compression chamber 113 side, the wear amount of the thrust sliding surface 151 can be minimized, and the slide that can be evaluated by the compressor input can be minimized. It can be confirmed that the dynamic loss is minimized by forming the thrust non-sliding surface 152 around 65% on the compression chamber 113 side.

圧縮機入力の最小化と摩耗量低減の両立の観点から見ると、スラスト非摺動面152を、圧縮室113側に55%から75%の範囲、より最適には、65から70%形成することが入力損失低減による高効率化とスラスト摺動面151の摩耗量低減による信頼性の向上の観点から最適である。   From the viewpoint of both minimizing the compressor input and reducing the amount of wear, the thrust non-sliding surface 152 is formed on the compression chamber 113 side in the range of 55% to 75%, more optimally 65 to 70%. This is optimal from the viewpoint of improving efficiency by reducing input loss and improving reliability by reducing the amount of wear on the thrust sliding surface 151.

次に、スラスト摺動面151への給油と、クランクシャフト107の偏芯軸110、コネクティングロッド111、ピストン114などの各摺動部への給油と、スラスト非摺動面152の深さの関係について説明する。   Next, the relationship between the oil supply to the thrust sliding surface 151, the oil supply to each sliding portion such as the eccentric shaft 110, the connecting rod 111, and the piston 114 of the crankshaft 107, and the depth of the thrust non-sliding surface 152. Will be described.

図9は、スラスト摺動面151に対するスラスト非摺動面152の深さと、各部位の潤滑油120の給油量を示した特性図である。   FIG. 9 is a characteristic diagram showing the depth of the thrust non-sliding surface 152 with respect to the thrust sliding surface 151 and the amount of lubrication oil 120 supplied to each part.

各部位とは、スラスト摺動部117からの流出量と、クランクシャフト107の偏芯軸110とコネクティングロッド111の隙間およびコネクティングロッド111内部の給油孔(図示していない)からの流出量と、偏芯軸110の上端からの流出量である。   Each part includes the amount of outflow from the thrust sliding portion 117, the amount of outflow from the eccentric shaft 110 of the crankshaft 107 and the connecting rod 111, and the oil supply hole (not shown) inside the connecting rod 111, This is the amount of outflow from the upper end of the eccentric shaft 110.

スラスト摺動部117から流出する潤滑油120は、スラスト摺動部117の潤滑やシリンダブロック105の冷却などに用いられ、コネクティングロッド111と偏芯軸110の隙間から流出する潤滑油120は、コネクティングロッド111と偏芯軸110の潤滑に用いられ、偏芯軸110の上端から流出する潤滑油120は、シリンダブロック105の圧縮室113とピストン114の潤滑や冷却に用いられ、潤滑向上による損失や摩耗の低減、冷却による性能や信頼性の向上に用いられる。   The lubricating oil 120 flowing out from the thrust sliding portion 117 is used for lubrication of the thrust sliding portion 117 and cooling of the cylinder block 105, and the lubricating oil 120 flowing out from the gap between the connecting rod 111 and the eccentric shaft 110 is connected to the thrust sliding portion 117. Lubricating oil 120 that is used to lubricate the rod 111 and the eccentric shaft 110 and flows out from the upper end of the eccentric shaft 110 is used to lubricate and cool the compression chamber 113 and the piston 114 of the cylinder block 105. Used to reduce wear and improve performance and reliability by cooling.

スラスト摺動部117やピストン114周辺に供給される潤滑油120は、およそ30ml/分以上あればよいことが発明者等の検討でわかっており、検討結果からすると、スラスト非摺動面152の深さは、10μmから0.2mmに設定するのが適切である。   It has been found by the inventors that the lubricating oil 120 supplied to the periphery of the thrust sliding portion 117 and the piston 114 should be approximately 30 ml / min or more. The depth is suitably set from 10 μm to 0.2 mm.

例えば、ピストン114や圧縮室113周辺を重点的に冷却したい場合は、前記した範囲内で、スラスト摺動部117からの流出を減少させるためにスラスト非摺動面152の深さを浅くすればよい。   For example, when it is desired to cool the periphery of the piston 114 and the compression chamber 113 intensively, the depth of the thrust non-sliding surface 152 can be reduced within the above range in order to reduce the outflow from the thrust sliding portion 117. Good.

また、スラスト非摺動面152の深さの適正値は、その加工方法とも関連する。   The appropriate value of the depth of the thrust non-sliding surface 152 is also related to the processing method.

スラスト非摺動面152の段差(深さ)が10μmから0.1mmの範囲では、スラスト非摺動面152をプレスすることによってスラスト非摺動面152を形成する方法が容易である。   When the step (depth) of the thrust non-sliding surface 152 is in the range of 10 μm to 0.1 mm, the method of forming the thrust non-sliding surface 152 by pressing the thrust non-sliding surface 152 is easy.

スラスト非摺動面152の段差(深さ)が0.05mmから0.2mmの範囲では、スラスト非摺動面152に鋳物やアルミ合金などの製造段階で適切な段差を形成しておき、スラスト摺動面151の仕上げ加工を行う際に、0.05mmから0.2mmの範囲に加工する方法が容易である。   When the step (depth) of the thrust non-sliding surface 152 is in the range of 0.05 mm to 0.2 mm, an appropriate step is formed on the thrust non-sliding surface 152 at the manufacturing stage of castings, aluminum alloys, etc. When finishing the sliding surface 151, a method of processing in the range of 0.05 mm to 0.2 mm is easy.

いずれの方法もスラスト非摺動面152を形成するための特別な加工工数を必要としないので生産性が非常に良い。   Any of the methods does not require a special processing man-hour for forming the thrust non-sliding surface 152, so that the productivity is very good.

次に、スラスト摺動部117への給油について説明する。   Next, the oil supply to the thrust sliding part 117 is demonstrated.

前述したようにクランクシャフト107には、下方から、給油コーン119、シャフト内給油通路123、螺旋溝155、偏芯通路118等からなる給油機構124が形成されており、螺旋溝155の上端部156は、テーパー部121を介してスラスト非摺動面152と連通しており、導かれた潤滑油120は、スラスト非摺動面152から流出する。   As described above, the crankshaft 107 is formed with the oil supply mechanism 124 including the oil supply cone 119, the oil supply passage 123 in the shaft, the spiral groove 155, the eccentric passage 118, and the like from below, and the upper end 156 of the spiral groove 155. Is in communication with the thrust non-sliding surface 152 via the tapered portion 121, and the guided lubricating oil 120 flows out of the thrust non-sliding surface 152.

スラスト非摺動面152に供給された潤滑油120は、スラスト摺動部117の回転によって、スラスト摺動面151に連続的に安定して供給され、スラスト摺動面151の油膜形成が安定し、信頼性が向上する。   The lubricating oil 120 supplied to the thrust non-sliding surface 152 is continuously and stably supplied to the thrust sliding surface 151 by the rotation of the thrust sliding portion 117, and the oil film formation on the thrust sliding surface 151 is stabilized. , Improve reliability.

次に、スラスト摺動部117への給油を更に安定させる仕様について説明する。   Next, specifications for further stabilizing the oil supply to the thrust sliding portion 117 will be described.

特に、摺動損失を低減する観点から、低粘度の潤滑油120を使う場合、低粘度になるほど、潤滑油120は蒸発しやすくなり、各摺動部での部分的な金属接触によって発生する局部的温度上昇によって蒸発し、局部的な潤滑油120の枯渇が起こる可能性も高くなる。   In particular, from the viewpoint of reducing sliding loss, when the low-viscosity lubricating oil 120 is used, the lower the viscosity is, the more easily the lubricating oil 120 evaporates, and local parts generated by partial metal contact at each sliding part. As the temperature rises, the possibility of local exhaust of the lubricating oil 120 increases.

また、潤滑油120の供給が不足してスラスト摺動部117の冷却が不足すると、スラスト摺動部117の温度が上がり、潤滑油120の粘度が下がりすぎることによる摺動潤滑の弊害も起こる可能性もある。   Also, if the supply of the lubricating oil 120 is insufficient and the cooling of the thrust sliding portion 117 is insufficient, the temperature of the thrust sliding portion 117 rises, and the adverse effect of sliding lubrication due to excessive decrease in the viscosity of the lubricating oil 120 may occur. There is also sex.

これらの課題に対して、シリンダブロック105に、スラスト摺動部117のスラスト摺動面151の近傍まで潤滑油120が溜まるように潤滑油溜め部165を形成することで、常に潤滑油溜め部165に潤滑油120が保持されて、スラスト摺動部117に常に潤滑油120が供給されるとともに、スラスト摺動部117が冷却される。   In response to these problems, the lubricating oil reservoir 165 is always formed in the cylinder block 105 so that the lubricating oil 120 is accumulated in the vicinity of the thrust sliding surface 151 of the thrust sliding portion 117. Thus, the lubricating oil 120 is held, the lubricating oil 120 is always supplied to the thrust sliding portion 117, and the thrust sliding portion 117 is cooled.

また、スラスト摺動部117のスラスト非摺動面152は、常に潤滑油120で満たされているので、スラスト摺動面151への潤滑油120の供給も安定する。   Further, since the thrust non-sliding surface 152 of the thrust sliding portion 117 is always filled with the lubricating oil 120, the supply of the lubricating oil 120 to the thrust sliding surface 151 is also stable.

また、前述したように、スラスト非摺動面152の段差を小さくし、スラスト摺動部117からの給油量(潤滑油120の流出量)を少なくした場合でも、潤滑油120は、安定して確保され、摺動損失の低減による高効率化と信頼性の向上効果が得られる。   Further, as described above, even when the step of the thrust non-sliding surface 152 is reduced and the amount of oil supplied from the thrust sliding portion 117 (the amount of outflow of the lubricating oil 120) is reduced, the lubricating oil 120 is stably As a result, high efficiency and improved reliability can be obtained by reducing sliding loss.

また、潤滑油溜め部165は、シリンダブロック105の鋳造時に形成すればよいので、生産性が非常に良い。   Further, since the lubricating oil reservoir 165 may be formed when the cylinder block 105 is cast, the productivity is very good.

また、スラスト摺動部117を構成するスラスト摺動面151の縁部に面取り部170を形成しているため、スラスト非摺動面152からスラスト摺動面151への潤滑油120の供給は、よりスムーズになるので、スラスト摺動面151の潤滑状態はより安定し、摺動損失の低減効果と信頼性の向上をより向上することができる。   Further, since the chamfered portion 170 is formed at the edge of the thrust sliding surface 151 constituting the thrust sliding portion 117, the supply of the lubricating oil 120 from the thrust non-sliding surface 152 to the thrust sliding surface 151 is as follows. Since it becomes smoother, the lubrication state of the thrust sliding surface 151 becomes more stable, and the effect of reducing the sliding loss and improving the reliability can be further improved.

以上のように、本実施の形態1による密閉型圧縮機は、摺動損失の低減による高効率化が達成できるとともに、スラスト摺動面の摩耗が少なく信頼性が高く、さらに生産性も非常に良い。   As described above, the hermetic compressor according to the first embodiment can achieve high efficiency by reducing sliding loss, has little wear on the thrust sliding surface, is highly reliable, and has extremely high productivity. good.

尚、本実施の形態1では、スラスト非摺動面152を軸受部スラスト面116に形成したが、シャフトスラスト面115に同様な思想のもとにスラスト非摺動面152を形成したり、また軸受部スラスト面116とシャフトスラスト面115の両面に同様な思想の基にスラスト非摺動面152を形成したりしても同様な効果が得られる。   In the first embodiment, the thrust non-sliding surface 152 is formed on the bearing thrust surface 116. However, the thrust non-sliding surface 152 is formed on the shaft thrust surface 115 based on the same idea. Even if the thrust non-sliding surface 152 is formed on both the bearing thrust surface 116 and the shaft thrust surface 115 based on the same idea, the same effect can be obtained.

(実施の形態2)
図10は、本発明の実施の形態2における密閉型圧縮機の縦断面図、図11は、同実施の形態の密閉型圧縮機におけるシリンダブロックの下面図、図12は、同実施の形態における密閉型圧縮機の要部拡大図、図13は、同実施の形態における密閉型圧縮機の縦断面図、図14は、同実施の形態における磁気推力と圧縮機入力を示す特性図である。
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to the second embodiment of the present invention, FIG. 11 is a bottom view of a cylinder block in the hermetic compressor of the same embodiment, and FIG. 12 is a diagram of the same embodiment. The principal part enlarged view of a hermetic compressor, Drawing 13 is a longitudinal section of the hermetic compressor in the embodiment, and Drawing 14 is a characteristic figure showing magnetic thrust and compressor input in the embodiment.

図10から図14において、密閉型圧縮機は、密閉容器202内に電動要素203と圧縮要素204をシリンダブロック205にて一体化したコンプレッサユニット206とを収納している。   10 to 14, the hermetic compressor houses a compressor unit 206 in which an electric element 203 and a compression element 204 are integrated by a cylinder block 205 in a hermetic container 202.

シリンダブロック205の軸受部208にてクランクシャフト207を軸支し、上端のフランジ209から突出した偏芯軸210には、コネクティングロッド211の大端部211aが連結され、小端部211bには、ピストンピン212を介して圧縮室213内で摺動するピストン214が連結されている。   The crankshaft 207 is pivotally supported by the bearing portion 208 of the cylinder block 205, and the large end portion 211a of the connecting rod 211 is connected to the eccentric shaft 210 protruding from the flange 209 at the upper end, and the small end portion 211b is connected to the small end portion 211b. A piston 214 that slides in the compression chamber 213 is connected via a piston pin 212.

フランジ209の下端面は、シャフトスラスト面215となっている。また、軸受部208の上端面は、軸受部スラスト面216となっており、シャフトスラスト面215と軸受部スラスト面216とでスラスト摺動部217を構成している。   The lower end surface of the flange 209 is a shaft thrust surface 215. The upper end surface of the bearing portion 208 is a bearing portion thrust surface 216, and the shaft thrust surface 215 and the bearing portion thrust surface 216 constitute a thrust sliding portion 217.

密閉容器202の底部には、潤滑油220が貯留されており、クランクシャフト207の下端に設けられた、クランクシャフト207より小径の給油コーン219が潤滑油220中に開口している。   Lubricating oil 220 is stored at the bottom of the sealed container 202, and an oil supply cone 219 having a smaller diameter than the crankshaft 207 provided at the lower end of the crankshaft 207 opens into the lubricating oil 220.

クランクシャフト207の内部にはシャフト内給油通路(図示せず)が設けられ、また偏芯軸210の内部には偏芯通路218が設けられており、給油コーン219、シャフト内給油通路(図示せず)、偏芯通路218等で、給油機構224が構成されている。   An in-shaft oil supply passage (not shown) is provided in the crankshaft 207, and an eccentric passage 218 is provided in the eccentric shaft 210, and an oil supply cone 219, an in-shaft oil supply passage (not shown). The oil supply mechanism 224 is configured by the eccentric passage 218 and the like.

回転子226は、クランクシャフト207の主軸部240に圧入や焼嵌めなどの方法によって固着されている。固定子227は、巻線241に通電されることによって回転磁界を発生し、回転子226を回転させる。クランクシャフト207と回転子226等の重量は、シャフトスラスト面215と軸受部スラスト面216からなるスラスト摺動部217で受けている。   The rotor 226 is fixed to the main shaft portion 240 of the crankshaft 207 by a method such as press fitting or shrink fitting. The stator 227 generates a rotating magnetic field by energizing the winding 241 and rotates the rotor 226. The weights of the crankshaft 207, the rotor 226, and the like are received by a thrust sliding portion 217 including a shaft thrust surface 215 and a bearing portion thrust surface 216.

スラスト摺動部217は、円周方向に交互に配置したスラスト摺動面251とスラスト非摺動面252とから形成されている。本実施の形態では、スラスト非摺動面252は、軸受部スラスト面216側に形成されている。スラスト非摺動面252は主軸部240の軸中心に対し、圧縮室213側が多くなるように形成している。また、スラスト非摺動面252は、クランクシャフト207に備えた給油機構224と螺旋溝255の上端部で連通している。   The thrust sliding portion 217 is formed of thrust sliding surfaces 251 and thrust non-sliding surfaces 252 that are alternately arranged in the circumferential direction. In the present embodiment, the thrust non-sliding surface 252 is formed on the bearing portion thrust surface 216 side. The thrust non-sliding surface 252 is formed so that the compression chamber 213 side is larger than the axial center of the main shaft portion 240. The thrust non-sliding surface 252 communicates with an oil supply mechanism 224 provided on the crankshaft 207 at the upper end portion of the spiral groove 255.

図13において、270は固定子227の磁気中心線を示し、271は回転子226の磁気中心線を示している。   In FIG. 13, 270 indicates the magnetic center line of the stator 227, and 271 indicates the magnetic center line of the rotor 226.

高さ方向の寸法Hは、固定子227の磁気中心線270と回転子226の磁気中心線271との差であり、寸法Hだけ回転子226の磁気中心が固定子227よりも鉛直方向(スラスト荷重の作用方向)の下方にある。   The dimension H in the height direction is the difference between the magnetic center line 270 of the stator 227 and the magnetic center line 271 of the rotor 226. The magnetic center of the rotor 226 is perpendicular to the stator 227 by the dimension H (thrust). (Below the direction of load action).

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。   The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

固定子227の巻線241に通電がなされると、回転磁界の発生によって回転子226、クランクシャフト207が回転する。クランクシャフト207の回転により、偏芯軸210の偏芯運動は、コネクティングロッド211を介して直線運動に変換され、ピストン214が圧縮室213内で冷媒ガスの吸入、圧縮を行う。   When the winding 241 of the stator 227 is energized, the rotor 226 and the crankshaft 207 are rotated by the generation of the rotating magnetic field. Due to the rotation of the crankshaft 207, the eccentric motion of the eccentric shaft 210 is converted into a linear motion via the connecting rod 211, and the piston 214 sucks and compresses the refrigerant gas in the compression chamber 213.

クランクシャフト207は、スラスト摺動部217でクランクシャフト207と回転子226等の重量を受ける。   The crankshaft 207 receives the weight of the crankshaft 207, the rotor 226, and the like at the thrust sliding portion 217.

また、ピストン214が上死点へ向かう圧縮時は、特に上死点近傍で、ピストン214が冷媒ガスの大きな圧力を受けるが、この圧力は、最終的に、クランクシャフト207の主軸部240が、軸受部208の接触部との間で受けるとともに、スラスト摺動部217が受けることになる。   Further, when the piston 214 is compressed toward the top dead center, the piston 214 receives a large pressure of the refrigerant gas, particularly in the vicinity of the top dead center, and this pressure is finally applied to the main shaft portion 240 of the crankshaft 207. The thrust sliding portion 217 receives the contact with the contact portion of the bearing portion 208.

スラスト摺動部217が受ける荷重は、クランクシャフト207の主軸部240が軸受部208とのクリアランス内で偏芯軸210側が反圧縮室213側に傾くことから、主軸部240の軸中心に対し、反圧縮室213側の方により大きな荷重が作用することになる。   The load received by the thrust sliding portion 217 is such that the eccentric shaft 210 side is inclined to the anti-compression chamber 213 side in the clearance between the main shaft portion 240 of the crankshaft 207 and the bearing portion 208, so that the axial center of the main shaft portion 240 is A larger load acts on the side of the anti-compression chamber 213.

スラスト摺動部217は、クランクシャフト207や回転子226の重量を支持することによる荷重とピストン214が受ける冷媒ガスの圧力による荷重を受けており、スラスト摺動面217で摺動損失が発生する。   The thrust sliding portion 217 receives a load due to supporting the weight of the crankshaft 207 and the rotor 226 and a load due to the pressure of the refrigerant gas received by the piston 214, and a sliding loss occurs at the thrust sliding surface 217. .

この摺動損失を小さくするためには、スラスト摺動部217の面積を少なくすれば良いが、スラスト摺動部217の遠心方向の幅を小さくすることで面積を減少すると、スラスト摺動部217は線接触に近づく。   In order to reduce the sliding loss, the area of the thrust sliding portion 217 may be reduced. However, when the area is reduced by reducing the width of the thrust sliding portion 217 in the centrifugal direction, the thrust sliding portion 217 is reduced. Approaches line contact.

このとき、冷媒ガスの圧力によりかかる荷重は、非常に細い幅のスラスト摺動部217が受けることになり、面圧が非常に高くなってしまう。また、スラスト摺動部217の幅が細くなることによって、油膜も形成されにくくなり、部分的な油膜切れを起すことで、より線接触状態に近くなってしまう。   At this time, the load applied by the pressure of the refrigerant gas is received by the thrust sliding portion 217 having a very narrow width, and the surface pressure becomes very high. Further, since the width of the thrust sliding portion 217 is narrowed, it is difficult to form an oil film, and when the oil film is partially cut, it becomes closer to a line contact state.

しかし、本実施の形態の構成のスラスト摺動部217は、円周方向にスラスト摺動面251とスラスト非摺動面252を交互に形成しているので、半径方向の幅は広くすることができ、線接触状態とはならない。   However, since the thrust sliding portion 217 having the configuration of the present embodiment forms the thrust sliding surface 251 and the thrust non-sliding surface 252 alternately in the circumferential direction, the radial width can be increased. Yes, it will not be in line contact.

また、スラスト非摺動面252が円周方向に複数個あるので、スラスト非摺動面252に流れ出た潤滑油220がよりスラスト摺動面251に供給されやすくなり油膜形成が容易となるので、より線接触になることを防止することができ、スラスト摺動部217の油膜切れを軽減することができる。   Further, since there are a plurality of thrust non-sliding surfaces 252 in the circumferential direction, the lubricating oil 220 flowing out to the thrust non-sliding surface 252 is more easily supplied to the thrust sliding surface 251 and oil film formation is facilitated. It is possible to prevent stranded contact, and to reduce the oil film breakage of the thrust sliding portion 217.

さらに、スラスト非摺動面252は、軸受部208の軸芯を通る平面260に対して、圧縮室213側のスラスト非摺動面252を反圧縮室213側のスラスト非摺動面252より多く設けて偏在させているので、反圧縮室213側のスラスト摺動面251は、十分面積を広く保つことができ、ピストン214が冷媒ガスを圧縮することにより発生する反圧縮室213側のスラスト荷重を低い面圧で受けることができ、摺動損失の低減による高効率化と信頼性の確保を両立することができる。   Further, the thrust non-sliding surface 252 has more thrust non-sliding surfaces 252 on the compression chamber 213 side than thrust non-sliding surfaces 252 on the anti-compression chamber 213 side with respect to the plane 260 passing through the axis of the bearing 208. Since the thrust sliding surface 251 on the side of the anti-compression chamber 213 can be kept sufficiently wide, the thrust load on the side of the anti-compression chamber 213 generated when the piston 214 compresses the refrigerant gas. Can be received at a low surface pressure, and it is possible to achieve both high efficiency and reliability by reducing sliding loss.

回転子226の磁気中心線271は、固定子227の磁気中心線270よりも鉛直下方に約0.5mmから2mmの範囲(寸法H)となるように構成しており、回転子226には、固定子227から鉛直上方の力が作用している。   The magnetic center line 271 of the rotor 226 is configured to be in a range (dimension H) of about 0.5 mm to 2 mm vertically below the magnetic center line 270 of the stator 227. A vertically upward force is applied from the stator 227.

図14は、回転子226の磁気中心線271と固定子227の磁気中心線270とのずれ(寸法H)を横軸とし、縦軸には、回転子226の磁気中心線271と固定子227の磁気中心線270とのずれによる理論計算による磁気推力(重力方向を正)と、発明者等の実測結果に基づく密閉型圧縮機の入力を縦軸にとり、磁気中心のずれと理論推力、入力の関係を示したグラフである。   In FIG. 14, the horizontal axis represents the deviation (dimension H) between the magnetic center line 271 of the rotor 226 and the magnetic center line 270 of the stator 227, and the vertical axis represents the magnetic center line 271 of the rotor 226 and the stator 227. The magnetic center deviation (the gravity direction is positive) due to the deviation from the magnetic centerline 270 of the motor and the input of the hermetic compressor based on the actual measurement results of the inventors etc. is taken as the vertical axis, the deviation of the magnetic center and the theoretical thrust, input It is the graph which showed this relationship.

なお、寸法Hは、回転子226の磁気中心線が固定子227の磁気中心線より鉛直上方にある場合を正としている。   The dimension H is positive when the magnetic center line of the rotor 226 is vertically above the magnetic center line of the stator 227.

この磁気による推力が負である場合、回転子226やクランクシャフト207の重力を支える力として作用することになる。   When this magnetic thrust is negative, it acts as a force that supports the gravity of the rotor 226 and the crankshaft 207.

また、密閉型圧縮機の入力の実測には、図12に示す仕様のスラスト摺動部217を用いており、スラスト摺動面251とスラスト非摺動面252の面積比率は同じ50%、全スラスト非摺動面252の面積に対する圧縮室213側のスラスト非摺動面252の面積比率は65%、スラスト非摺動面252の深さは、0.05mmに設定している。   Further, the thrust sliding portion 217 having the specifications shown in FIG. 12 is used for actual measurement of the input of the hermetic compressor, and the area ratio of the thrust sliding surface 251 and the thrust non-sliding surface 252 is the same 50%. The area ratio of the thrust non-sliding surface 252 on the compression chamber 213 side to the area of the thrust non-sliding surface 252 is set to 65%, and the depth of the thrust non-sliding surface 252 is set to 0.05 mm.

図14からわかるように、寸法Hが、−0.5mm以下の範囲で、大きな入力低減効果が得られている。   As can be seen from FIG. 14, a large input reduction effect is obtained when the dimension H is in the range of −0.5 mm or less.

但し、図示していないが、−2mm以下にした場合、磁気中心がずれるために、電動要素203の効率の悪化が起こり、逆に入力が増加することがわかっており、−2mmから−0.5mmの範囲に設定することが望ましい。   However, although not shown, it is known that when the magnetic center is set to -2 mm or less, the efficiency of the electric element 203 deteriorates due to the shift of the magnetic center, and the input increases conversely. It is desirable to set in the range of 5 mm.

以上のように、スラスト摺動部217において、スラスト摺動面251とスラスト非摺動面252とを偏在させて形成する上に、さらに回転子226の軸心方向の位置をずらすことで回転子226に磁気推力(磁気吸引力)を作用させ、この磁気推力によって回転子226やクランクシャフト207の重力等の重力方向の荷重の一部を支持することができる。   As described above, in the thrust sliding portion 217, the thrust sliding surface 251 and the thrust non-sliding surface 252 are formed to be unevenly distributed, and the rotor 226 is further shifted in the axial direction to thereby rotate the rotor. A magnetic thrust (magnetic attractive force) is applied to 226, and a part of the load in the gravity direction such as the gravity of the rotor 226 and the crankshaft 207 can be supported by this magnetic thrust.

そのため、スラスト摺動部217の摺動面に作用する荷重を低減でき、圧縮機の入力低減効果による効率向上が得られるとともに、スラスト摺動部217の信頼性も向上させることができる。   Therefore, the load acting on the sliding surface of the thrust sliding portion 217 can be reduced, the efficiency can be improved due to the input reduction effect of the compressor, and the reliability of the thrust sliding portion 217 can be improved.

また、回転子226と固定子227の磁気中心をずらすことは、部品の追加も無く容易に行うことができ、生産性も良い。   Further, shifting the magnetic centers of the rotor 226 and the stator 227 can be easily performed without adding parts, and the productivity is good.

(実施の形態3)
図15は、本発明の実施の形態3における密閉型圧縮機の縦断面図、図16は、同実施の形態の密閉型圧縮機におけるシリンダブロックの下面図、図17は、同実施の形態における密閉型圧縮機の要部拡大図である。
(Embodiment 3)
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to the third embodiment of the present invention, FIG. 16 is a bottom view of a cylinder block in the hermetic compressor of the same embodiment, and FIG. It is a principal part enlarged view of a hermetic compressor.

尚、図17中に示す矢印は、軸受部スラスト面316と相対するシャフトスラスト面315の回転方向を示している。   In addition, the arrow shown in FIG. 17 has shown the rotation direction of the shaft thrust surface 315 facing the bearing part thrust surface 316. FIG.

図15から図17において、密閉型圧縮機は、密閉容器302内に電動要素303と圧縮要素304をシリンダブロック305にて一体化したコンプレッサユニット306とを収納している。   15 to 17, the hermetic compressor accommodates a compressor unit 306 in which an electric element 303 and a compression element 304 are integrated in a cylinder block 305 in a hermetic container 302.

シリンダブロック305の軸受部308にてクランクシャフト307を軸支し、上端のフランジ309から突出した偏芯軸310には、コネクティングロッド311の大端部311aが連結され、小端部311bには、ピストンピン312を介して圧縮室313内で摺動するピストン314が連結されている。   The crankshaft 307 is pivotally supported by the bearing portion 308 of the cylinder block 305, the large end portion 311a of the connecting rod 311 is connected to the eccentric shaft 310 protruding from the flange 309 at the upper end, and the small end portion 311b is A piston 314 that slides in the compression chamber 313 is connected via a piston pin 312.

フランジ309の下端面は、シャフトスラスト面315となっている。また、軸受部308の上端面は、軸受部スラスト面316となっており、シャフトスラスト面315と軸受部スラスト面316とでスラスト摺動部317を構成している。   The lower end surface of the flange 309 is a shaft thrust surface 315. Further, the upper end surface of the bearing portion 308 is a bearing portion thrust surface 316, and the shaft thrust surface 315 and the bearing portion thrust surface 316 constitute a thrust sliding portion 317.

密閉容器302の底部には、潤滑油320が貯留されており、クランクシャフト307の下端に設けられた、クランクシャフト307より小径の給油コーン319が潤滑油320中に開口している。   Lubricating oil 320 is stored at the bottom of the sealed container 302, and an oil supply cone 319 having a smaller diameter than the crankshaft 307 provided at the lower end of the crankshaft 307 opens into the lubricating oil 320.

クランクシャフト307の内部にはシャフト内給油通路(図示せず)が設けられ、また偏芯軸310の内部には偏芯通路318が設けられており、給油コーン319、シャフト内給油通路(図示せず)、偏芯通路318等で、給油機構324が構成されている。   The crankshaft 307 is provided with an in-shaft oil supply passage (not shown), and the eccentric shaft 310 is provided with an eccentric passage 318. An oil supply cone 319 and an in-shaft oil supply passage (not shown) are provided. The oil supply mechanism 324 is constituted by the eccentric passage 318 and the like.

回転子326は、クランクシャフト307の主軸部340に圧入や焼嵌めなどの方法によって固着されている。固定子327は、巻線341に通電されることによって回転磁界を発生し、回転子326を回転させる。クランクシャフト307と回転子326等の重量は、シャフトスラスト面315と軸受部スラスト面316からなるスラスト摺動部317で受けている。   The rotor 326 is fixed to the main shaft portion 340 of the crankshaft 307 by a method such as press fitting or shrink fitting. The stator 327 generates a rotating magnetic field by energizing the winding 341 and rotates the rotor 326. The weights of the crankshaft 307, the rotor 326, and the like are received by a thrust sliding portion 317 including a shaft thrust surface 315 and a bearing portion thrust surface 316.

スラスト摺動部317は、円周方向に交互に配置したスラスト摺動面351とスラスト非摺動面352とから形成されている。本実施の形態では、スラスト非摺動面352は、軸受部スラスト面316側に形成されている。スラスト非摺動面352は主軸部340の軸中心に対し、圧縮室313側が多くなるように形成している。また、スラスト非摺動面352は、クランクシャフト307に備えた給油機構324と螺旋溝355の上端部で連通している。   The thrust sliding portion 317 is formed of thrust sliding surfaces 351 and thrust non-sliding surfaces 352 that are alternately arranged in the circumferential direction. In the present embodiment, the thrust non-sliding surface 352 is formed on the bearing portion thrust surface 316 side. The thrust non-sliding surface 352 is formed so that the compression chamber 313 side is larger than the axial center of the main shaft portion 340. The thrust non-sliding surface 352 communicates with the oil supply mechanism 324 provided on the crankshaft 307 at the upper end portion of the spiral groove 355.

スラスト摺動面351には、凹設した保油部361が形成されており、保油部361は導入溝363と溜め部362とを備えている。   The thrust sliding surface 351 is formed with a recessed oil retaining portion 361, and the oil retaining portion 361 includes an introduction groove 363 and a reservoir portion 362.

保油部361の導入溝363は、摺動する相手部材であるシャフトスラスト面315の反回転方向に開口するとともに溜め部362に連通している。   The introduction groove 363 of the oil retaining portion 361 opens in the counter-rotating direction of the shaft thrust surface 315 that is a counterpart member that slides and communicates with the reservoir portion 362.

また、保油部361はプレス加工などにより形成され、深さは、10μmから0.1mmの範囲で形成されている。   Further, the oil retaining portion 361 is formed by pressing or the like, and the depth is formed in the range of 10 μm to 0.1 mm.

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。   The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

固定子327の巻線341に通電がなされると、回転磁界の発生によって回転子326、クランクシャフト307が回転する。クランクシャフト307の回転により、偏芯軸310の偏芯運動は、コネクティングロッド311を介して直線運動に変換され、ピストン314が圧縮室313内で冷媒ガスの吸入、圧縮を行う。   When the winding 341 of the stator 327 is energized, the rotor 326 and the crankshaft 307 are rotated by the generation of the rotating magnetic field. By the rotation of the crankshaft 307, the eccentric motion of the eccentric shaft 310 is converted into a linear motion via the connecting rod 311, and the piston 314 performs the suction and compression of the refrigerant gas in the compression chamber 313.

クランクシャフト307は、スラスト摺動部317でクランクシャフト307と回転子326等の重量を受ける。   The crankshaft 307 receives the weight of the crankshaft 307, the rotor 326, and the like at the thrust sliding portion 317.

また、ピストン314が上死点へ向かう圧縮時は、特に上死点近傍で、ピストン314が冷媒ガスの大きな圧力を受けるが、この圧力は、最終的に、クランクシャフト307の主軸部340が、軸受部308の接触部との間で受けるとともに、スラスト摺動部317が受けることになる。   Further, when the piston 314 is compressed toward the top dead center, the piston 314 receives a large pressure of the refrigerant gas, particularly in the vicinity of the top dead center, but this pressure is finally reduced by the main shaft portion 340 of the crankshaft 307. The thrust sliding portion 317 receives the contact with the contact portion of the bearing portion 308.

スラスト摺動部317が受ける荷重は、クランクシャフト307の主軸部340が軸受部308とのクリアランス内で偏芯軸310側が反圧縮室313側に傾くことから、主軸部340の軸中心に対し、反圧縮室313側の方により大きな荷重がかかることになる。   The load received by the thrust sliding portion 317 is such that the main shaft portion 340 of the crankshaft 307 is inclined to the anti-compression chamber 313 side in the clearance with the bearing portion 308, so that the axial center of the main shaft portion 340 is A larger load is applied to the anti-compression chamber 313 side.

スラスト摺動部317は、クランクシャフト307や回転子326の重量を支持することによる荷重とピストン314が受ける冷媒ガスの圧力による荷重を受けており、スラスト摺動面317で摺動損失が発生する。   The thrust sliding portion 317 receives a load due to supporting the weight of the crankshaft 307 and the rotor 326 and a load due to the pressure of the refrigerant gas received by the piston 314, and a sliding loss occurs on the thrust sliding surface 317. .

この摺動損失を小さくするためには、スラスト摺動部317の面積を少なくすれば良いが、スラスト摺動部317の遠心方向の幅を小さくすることで面積を減少すると、スラスト摺動部317は線接触に近づく。   In order to reduce the sliding loss, the area of the thrust sliding portion 317 may be reduced. However, when the area is reduced by reducing the width of the thrust sliding portion 317 in the centrifugal direction, the thrust sliding portion 317 is reduced. Approaches line contact.

このとき、冷媒ガスの圧力によりかかる荷重は、非常に細い幅のスラスト摺動部317が受けることになり、面圧が非常に高くなってしまう。また、スラスト摺動部317の幅が細くなることによって、油膜も形成されにくくなり、部分的な油膜切れを起すことで、より線接触状態に近くになってしまう。   At this time, the load applied by the pressure of the refrigerant gas is received by the thrust sliding portion 317 having a very narrow width, and the surface pressure becomes very high. Further, since the width of the thrust sliding portion 317 becomes narrower, it becomes difficult to form an oil film, and when the oil film is partially cut, it becomes closer to a line contact state.

しかし、本実施の形態の構成のスラスト摺動部317は、円周方向にスラスト摺動面351とスラスト非摺動面352を交互に形成しているので、半径方向の幅は広くすることができ、線接触とはならない。   However, the thrust sliding portion 317 having the configuration of the present embodiment forms the thrust sliding surface 351 and the thrust non-sliding surface 352 alternately in the circumferential direction, so that the radial width can be increased. Yes, but not line contact.

また、スラスト非摺動面352が円周方向に複数個あるので、スラスト非摺動面352に流れ出た潤滑油320がよりスラスト摺動面351に供給されやすくなり油膜形成が容易となるので、より線接触になることを防止することができ、スラスト摺動部317の油膜切れを軽減することができる。   Further, since there are a plurality of thrust non-sliding surfaces 352 in the circumferential direction, the lubricating oil 320 that has flowed out to the thrust non-sliding surface 352 is more easily supplied to the thrust sliding surface 351, and oil film formation is facilitated. It is possible to prevent stranded contact, and to reduce the oil film breakage of the thrust sliding portion 317.

さらに、スラスト非摺動面352は、軸受部308の軸芯を通る平面360に対して、圧縮室313側のスラスト非摺動面352を反圧縮室313側のスラスト非摺動面352より多く設けて偏在させているので、反圧縮室313側のスラスト摺動面351は、十分面積を広く保つことができ、ピストン314が冷媒ガスを圧縮することにより発生する反圧縮室313側のスラスト荷重を低い面圧で受けることができ、摺動損失の低減による高効率化と信頼性の確保を両立することができる。   Furthermore, the thrust non-sliding surface 352 has more thrust non-sliding surfaces 352 on the compression chamber 313 side than thrust non-sliding surfaces 352 on the anti-compression chamber 313 side with respect to the plane 360 passing through the axis of the bearing portion 308. Since the thrust sliding surface 351 on the side of the anti-compression chamber 313 can be kept sufficiently wide, the thrust load on the side of the anti-compression chamber 313 generated when the piston 314 compresses the refrigerant gas. Can be received at a low surface pressure, and it is possible to achieve both high efficiency and reliability by reducing sliding loss.

また、スラスト摺動面351を潤滑する潤滑油は、クランクシャフト307の回転にともなって粘性抵抗により回転方向に流動する。スラスト摺動面351には、摺動する相手部材であるシャフトスラスト面315の反回転方向に開口する導入溝363があるため、潤滑油320は、導入溝363から溜め部362へと流れ込み、溜め部362に保油される。   Further, the lubricating oil that lubricates the thrust sliding surface 351 flows in the rotational direction due to viscous resistance as the crankshaft 307 rotates. Since the thrust sliding surface 351 has an introduction groove 363 that opens in the counter-rotating direction of the shaft thrust surface 315 that is a counterpart member that slides, the lubricating oil 320 flows from the introduction groove 363 into the reservoir portion 362 and accumulates. Oil is retained in the portion 362.

これにより、スラスト摺動面352の保油部361に常に潤滑油320が保持され、特に密閉型圧縮機の起動初期などで、クランクシャフト307の給油機構324により密閉容器302の底面の潤滑油320がスラスト摺動面351に到達する迄の間も、溜め部362に保持された潤滑油320により、スラスト摺動面351の潤滑が確保され、起動初期の過酷な状態においても摩耗発生が低減され、信頼性を確保することができる。   As a result, the lubricating oil 320 is always held in the oil retaining portion 361 of the thrust sliding surface 352, and especially at the initial stage of starting the hermetic compressor, the lubricating oil 320 on the bottom surface of the hermetic container 302 is provided by the oil supply mechanism 324 of the crankshaft 307. Until the thrust sliding surface 351 reaches the thrust sliding surface 351, the lubricating oil 320 held in the reservoir portion 362 ensures the lubrication of the thrust sliding surface 351, and the occurrence of wear is reduced even in a severe state at the beginning of startup. Reliability can be ensured.

なお、導入溝363と溜め部362とを備えた保油部361は、スラスト摺動面351の面積を大きく減少させ程度に設けることで、スラスト摺動面351においてスラスト荷重に対する面圧が大きく増大することはない。   Note that the oil retaining portion 361 having the introduction groove 363 and the reservoir portion 362 has a surface area with respect to the thrust load greatly increased on the thrust sliding surface 351 by providing the thrust sliding surface 351 with a greatly reduced area. Never do.

以上のように、本発明にかかる圧縮機は、高効率化と高信頼性の両立を図れるので、エアーコンディショナー、冷凍冷蔵装置等に用いられる密閉型圧縮機にも適用できる。   As described above, since the compressor according to the present invention can achieve both high efficiency and high reliability, it can also be applied to a hermetic compressor used in an air conditioner, a refrigerator-freezer, and the like.

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. 同実施の形態の密閉型圧縮機におけるシリンダブロックの下面図Bottom view of cylinder block in hermetic compressor of the embodiment 同実施の形態における密閉型圧縮機の要部拡大図The principal part enlarged view of the hermetic type compressor in the embodiment 図3のA−A線における断面図Sectional drawing in the AA line of FIG. 同実施の形態における密閉型圧縮機の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the hermetic compressor in the same embodiment 同実施の形態における密閉型圧縮機の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the hermetic compressor in the same embodiment 同実施の形態の密閉型圧縮機における圧縮機入力の特性図Characteristic diagram of compressor input in hermetic compressor of the embodiment 同実施の形態の密閉型圧縮機における圧縮機入力および最大摩耗量の特性図Characteristic diagram of compressor input and maximum wear in the hermetic compressor of the same embodiment 同実施の形態の密閉型圧縮機における給油量の特性図Characteristics diagram of oil supply amount in hermetic compressor of the same embodiment 本発明の実施の形態2における密閉型圧縮機の縦断面図Vertical sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 2 of the present invention 同実施の形態の密閉型圧縮機におけるシリンダブロックの下面図Bottom view of cylinder block in hermetic compressor of the embodiment 同実施の形態における密閉型圧縮機の要部拡大図The principal part enlarged view of the hermetic type compressor in the embodiment 同実施の形態における密閉型圧縮機の縦断面図Vertical sectional view of a hermetic compressor in the same embodiment 同実施の形態の密閉型圧縮機における磁気推力と圧縮機入力を示す特性図Characteristic chart showing magnetic thrust and compressor input in hermetic compressor of the same embodiment 本発明の実施の形態3における密閉型圧縮機の縦断面図Vertical sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 3 of the present invention 同実施の形態の密閉型圧縮機におけるシリンダブロックの下面図Bottom view of cylinder block in hermetic compressor of the embodiment 同実施の形態における密閉型圧縮機の要部拡大図The principal part enlarged view of the hermetic type compressor in the embodiment 従来の密閉型圧縮機の縦断面図Vertical section of a conventional hermetic compressor 従来の密閉型圧縮機のスラスト摺動部の要部断面図Cross section of the main part of the thrust sliding part of a conventional hermetic compressor

符号の説明Explanation of symbols

102,202,302 密閉容器
103,203,303 電動要素
104,204,304 圧縮要素
105,205,305 シリンダブロック
107,207,307 クランクシャフト
108,208,308 軸受部
113,213,313 圧縮室
114,214,314 ピストン
117,217,317 スラスト摺動部
120,220,320 潤滑油
124,224,324 給油機構
126,226,326 回転子
127,227,327 固定子
140,240,340 主軸部
151,251,351 スラスト摺動面
152,252,352 スラスト非摺動面
165 潤滑油溜め部
361 保油部
102, 202, 302 Sealed container 103, 203, 303 Electric element 104, 204, 304 Compression element 105, 205, 305 Cylinder block 107, 207, 307 Crankshaft 108, 208, 308 Bearing part 113, 213, 313 Compression chamber 114 , 214, 314 Piston 117, 217, 317 Thrust sliding portion 120, 220, 320 Lubricating oil 124, 224, 324 Lubrication mechanism 126, 226, 326 Rotor 127, 227, 327 Stator 140, 240, 340 Main shaft portion 151 , 251, 351 Thrust sliding surface 152, 252, 352 Thrust non-sliding surface 165 Lubricating oil reservoir 361 Oil retaining 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、前記回転子が固定されるとともに、一端が前記潤滑油中に連通し前記圧縮要素に前記潤滑油を供給する給油機構を備えたクランクシャフトと、前記クランクシャフトの主軸部を軸支することで片持ち軸受を形成した軸受部と、略円筒形の圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内を往復動するピストンとを備え、前記クランクシャフトや前記回転子の重力方向の荷重を支持するスラスト摺動部に、非摺動部となるスラスト非摺動面を偏在させた密閉型圧縮機。   The lubricating oil is stored in a sealed 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 is fixed to the rotor, A crankshaft provided with an oil supply mechanism in which one end communicates with the lubricating oil and supplies the lubricating oil to the compression element; and a bearing portion that forms a cantilever bearing by pivotally supporting the main shaft portion of the crankshaft; A non-sliding portion is provided on a thrust sliding portion that includes a cylinder block having a substantially cylindrical compression chamber and a piston that reciprocates in the compression chamber, and supports a load in the gravity direction of the crankshaft and the rotor. A hermetic compressor in which the non-sliding thrust surface is unevenly distributed. スラスト摺動部は、摺動部であるスラスト摺動面とスラスト非摺動面とを円周方向に交互に配置した請求項1に記載の密閉型圧縮機。   2. The hermetic compressor according to claim 1, wherein the thrust sliding portion includes a thrust sliding surface and a thrust non-sliding surface which are sliding portions arranged alternately in a circumferential direction. ピストンが上死点位置近傍にあるときに、スラスト摺動部において、主軸部の軸中心に対して反圧縮室側よりも圧縮室側により多くのスラスト非摺動面を設けた請求項1または2に記載の密閉型圧縮機。   The thrust sliding portion provided with more thrust non-sliding surfaces on the compression chamber side than on the non-compression chamber side in the thrust sliding portion when the piston is near the top dead center position. 2. The hermetic compressor according to 2. スラスト非摺動面は、クランクシャフトに備えた給油機構と連通した請求項1から3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 3, wherein the thrust non-sliding surface communicates with an oil supply mechanism provided in the crankshaft. スラスト摺動面とスラスト非摺動面との段差が10μmから0.2mmの範囲である請求項1から4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 4, wherein a step between the thrust sliding surface and the non-thrust sliding surface is in a range of 10 µm to 0.2 mm. 給油機構から潤滑油が供給される潤滑油溜め部をシリンダブロックに形成するとともに、スラスト摺動部の少なくとも一部が前記潤滑油溜め部で囲われている請求項1から4のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。   The lubricating oil reservoir portion to which lubricating oil is supplied from the oil supply mechanism is formed in the cylinder block, and at least a part of the thrust sliding portion is surrounded by the lubricating oil reservoir portion. The hermetic compressor described in 1. 固定子に対して回転子の軸心方向の位置をずらし、前記回転子に生じる磁気吸引力でクランクシャフトや前記回転子の重力方向の荷重の少なくとも一部を支持する請求項1から6のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。   The position of the rotor in the axial center direction is shifted with respect to the stator, and at least a part of the load in the gravity direction of the crankshaft and the rotor is supported by a magnetic attractive force generated in the rotor. The hermetic compressor according to claim 1. スラスト摺動部の縁部に、C面取り、R面取り、または傾斜したクラウニングを形成した請求項1から7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 7, wherein a C chamfer, an R chamfer, or an inclined crowning is formed at an edge of the thrust sliding portion. スラスト摺動面に、潤滑油を貯留する保油部を凹設した請求項1から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 an oil retaining portion for storing lubricating oil is recessed in the thrust sliding surface.
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