JP2009275651A - Hermetic compressor - Google Patents

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Masanori Kobayashi
正則 小林
Akira Nakano
明 中野
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Panasonic Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability and efficiency by reducing the surface pressure of a piston sliding portion, and preventing uneven contact due to pinching, in a hermetic compressor equipped with a cantilever bearing. <P>SOLUTION: The hermetic compressor comprises a connecting rod 126 absorbing the tilting of an eccentric shaft portion 112 to an axis of a bearing portion 120 and having a large end hole tilting curved surface 128c tilted in a direction suppressing the tilting of a piston 123, thereby absorbing the tilting of the eccentric shaft portion 112 due to a clearance of the bearing portion 120 or the deformation of a shaft 110. Therefore, uneven contact due to pinching of the piston 123 sliding portion can be prevented, and the surface pressure of the sliding portion can be decreased, so that reliability and efficiency can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷凍冷蔵庫等の冷凍サイクル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 used in a refrigeration cycle such as a refrigerator-freezer.

近年、冷凍冷蔵庫等の冷凍装置に使用される密閉型圧縮機については、消費電力の低減のための高効率化や、低騒音化、並びに高信頼性化が望まれている。   In recent years, with regard to hermetic compressors used in refrigeration apparatuses such as refrigerators and refrigerators, high efficiency, low noise, and high reliability for reducing power consumption are desired.

従来、この種の密閉型圧縮機としては、コンロッド小端穴部への給油方法を改善し、効率や信頼性を向上させたものがある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as this type of hermetic compressor, there is one in which the method of supplying oil to the small end hole portion of the connecting rod is improved to improve efficiency and reliability (for example, see Patent Document 1).

以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。   Hereinafter, the conventional hermetic compressor will be described with reference to the drawings.

図15は、特許文献1に記載された従来の密閉型圧縮機の縦断面図、図16は図15の要部断面図である。図17は、ピストンと圧縮室との間にこじりが発生することを説明するための要部断面図である。   FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a conventional hermetic compressor described in Patent Document 1, and FIG. 16 is a sectional view of an essential part of FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part for explaining that a twist occurs between the piston and the compression chamber.

図15、図16、図17に示すように、密閉容器1内には、固定子2と回転子3とを備えた電動要素4と、電動要素4によって駆動される圧縮要素5を収容し、密閉容器1内に潤滑油6を貯溜する。   As shown in FIGS. 15, 16, and 17, the hermetic container 1 accommodates an electric element 4 having a stator 2 and a rotor 3, and a compression element 5 driven by the electric element 4, Lubricating oil 6 is stored in the sealed container 1.

シャフト10は、回転子3を固定した主軸部11と、主軸部11に対し偏心して形成された偏心軸部12を有し、シリンダブロック14は、略円筒形の圧縮室15と軸受部20を有する。   The shaft 10 has a main shaft portion 11 to which the rotor 3 is fixed, and an eccentric shaft portion 12 formed eccentric to the main shaft portion 11, and the cylinder block 14 includes a substantially cylindrical compression chamber 15 and a bearing portion 20. Have.

ピストン23は、シリンダブロック14の圧縮室15に往復摺動自在に挿入され、ピストンピン25が固定されている。   The piston 23 is inserted into the compression chamber 15 of the cylinder block 14 so as to be slidable back and forth, and the piston pin 25 is fixed.

コンロッド26は、大端穴部28と小端穴部29とロッド部30とからなり、大端穴部28に偏心軸部12が挿入され、小端穴部29にピストンピン25が挿入されることによって、偏心軸部12とピストンピン25とを連結している。   The connecting rod 26 includes a large end hole portion 28, a small end hole portion 29, and a rod portion 30. The eccentric shaft portion 12 is inserted into the large end hole portion 28, and the piston pin 25 is inserted into the small end hole portion 29. Thus, the eccentric shaft portion 12 and the piston pin 25 are connected.

また、小端穴部29の内壁には、ピストンピン25と小端穴部29が小端穴部29の軸方向中央近傍で接触した場合に、小端穴部29の鉛直方向の上端部及び下端部に隙間ができるように、凸面状の球面部31が形成されている。   Further, when the piston pin 25 and the small end hole 29 come into contact with the inner wall of the small end hole 29 near the center in the axial direction of the small end hole 29, the upper end of the small end hole 29 in the vertical direction and A convex spherical portion 31 is formed so that a gap is formed at the lower end.

シャフト10の内部には給油通路35が設けられ、散油管36が給油通路35の上端に垂直に挿入固定されている。また、給油通路35の下端部40は潤滑油6中に開口している。   An oil supply passage 35 is provided inside the shaft 10, and an oil distribution pipe 36 is inserted and fixed perpendicularly to the upper end of the oil supply passage 35. Further, the lower end portion 40 of the oil supply passage 35 opens into the lubricating oil 6.

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.

電動要素4の回転子3はシャフト10を回転させ、偏心軸部12の回転運動がコンロッド26とピストンピン25を介してピストン23に伝えられることで、ピストン23は圧縮室15内を往復運動する。   The rotor 3 of the electric element 4 rotates the shaft 10, and the rotational movement of the eccentric shaft portion 12 is transmitted to the piston 23 via the connecting rod 26 and the piston pin 25, so that the piston 23 reciprocates in the compression chamber 15. .

それにより、冷媒ガスは冷却システム(図示せず)から圧縮室15内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出される。   Thereby, the refrigerant gas is sucked into the compression chamber 15 from the cooling system (not shown), compressed, and then discharged to the cooling system again.

給油通路35の下端部はシャフト10の回転によりポンプ作用をするようになっており、このポンプ作用により、密閉容器1底部の潤滑油6は給油通路35を介して上方に汲み上げられる。   The lower end portion of the oil supply passage 35 is pumped by the rotation of the shaft 10, and the lubricating oil 6 at the bottom of the hermetic container 1 is pumped upward through the oil supply passage 35 by this pump action.

給油通路35の上部に至った潤滑油6は、散油管36の上部から遠心力により水平全周方向に密閉容器1内に飛散し、その一部はピストン23やピストンピン25等に供給されて潤滑を行う。   The lubricating oil 6 reaching the upper part of the oil supply passage 35 is scattered from the upper part of the oil distribution pipe 36 into the hermetic container 1 by the centrifugal force in the horizontal circumferential direction, and a part of the lubricating oil 6 is supplied to the piston 23, the piston pin 25 and the like. Lubricate.

また、小端穴部29の内壁は凸面状の球面部31となっているので、コンロッド26を上下にこじる力が生じても、球面部31の接触部分がずれることにより、ピストンピン25と小端穴部29との局所的なこじりを防ぐことができる。さらに、ピストンピン25と小端穴部29の摺動部に多量のオイルを供給でき、高信頼性かつ高効率とすることができる。
特開平09−317644号公報
Further, since the inner wall of the small end hole 29 is a convex spherical portion 31, even if a force that squeezes the connecting rod 26 is generated, the contact portion of the spherical portion 31 is displaced, so that it is small from the piston pin 25. Local twisting with the end hole 29 can be prevented. Furthermore, a large amount of oil can be supplied to the sliding portion between the piston pin 25 and the small end hole portion 29, so that high reliability and high efficiency can be achieved.
JP 09-317644 A

しかしながら、上記従来の構成では、冷媒ガスを圧縮する圧縮荷重が作用した時に発生するピストン23と圧縮室15との間のこじりを防ぐには不十分であった。このことを図17に示した断面図を用いて説明する。図17に示したように、冷媒ガスの圧縮行程でピストン23に発生する圧縮荷重Fが偏心軸部12に作用したとき、主軸部11と軸受部20の間にクリアランスが存在するため、シャフト10は軸受部20を基準として角度Δγだけ傾くことになり、さらに、シリンダブロック14の変形に起因して圧縮室15と軸受部20との間の軸心の相対角度も変化する。このため、ピストン23は、図示したように、その軸心が傾くことになる。上述した従来装置は小端穴部29の内壁を凸面形状にしたためピストン23の傾きを抑制するが、ピストン23と圧縮室15との間に発生するこじりを防ぐことはできなかった。   However, the above-described conventional configuration is insufficient to prevent twisting between the piston 23 and the compression chamber 15 that occurs when a compression load for compressing the refrigerant gas is applied. This will be described with reference to the cross-sectional view shown in FIG. As shown in FIG. 17, when a compression load F generated on the piston 23 in the compression stroke of the refrigerant gas acts on the eccentric shaft portion 12, there is a clearance between the main shaft portion 11 and the bearing portion 20. Is inclined by an angle Δγ with respect to the bearing portion 20, and the relative angle of the axial center between the compression chamber 15 and the bearing portion 20 also changes due to the deformation of the cylinder block 14. For this reason, as shown in the drawing, the axis of the piston 23 is inclined. In the conventional device described above, the inner wall of the small end hole 29 has a convex shape, so that the inclination of the piston 23 is suppressed. However, the twisting between the piston 23 and the compression chamber 15 cannot be prevented.

ピストン23と圧縮室15との間に発生するこじりによって、ピストン23が圧縮室15の周囲壁と摺動する摺動面の一部、すなわち、図中Pで示した上端面の縁の一部の面圧が局所的に増大する。このため、小端穴部29の内壁面を凸状にした従来の密閉型圧縮機であっても、ピストン23の摩耗が早まり、摺動損失が大きくなるという、解決しなければならない課題を有していた。   Part of the sliding surface on which the piston 23 slides with the peripheral wall of the compression chamber 15 due to the occurrence of a twist between the piston 23 and the compression chamber 15, that is, a part of the edge of the upper end surface indicated by P in the figure The surface pressure increases locally. For this reason, even with the conventional hermetic compressor in which the inner wall surface of the small end hole 29 is convex, there is a problem to be solved that the wear of the piston 23 is accelerated and the sliding loss is increased. Was.

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ピストンと圧縮室との間のこじりの発生を防止することによって、ピストンの摩耗を遅らせるとともに、摺動損失を軽減し、より一層の高信頼性化と高効率化を達成することができる密閉型圧縮機を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to prevent the occurrence of a twist between the piston and the compression chamber, thereby delaying the wear of the piston and reducing the sliding loss. Another object of the present invention is to provide a hermetic compressor that can achieve higher reliability and higher efficiency.

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、軸受部の軸心に対する偏心軸部の傾きを吸収してピストンピンの傾きを抑制する吸収機構を備えるものであり、片持ち軸受けにおける軸受部のクリアランスや圧縮荷重による変形による偏心軸部の傾きを、コンロッドの小端穴部または大端穴部の摺動面が傾斜を有することにより吸収し、ピストン摺動部のこじりによる片当たりを防止する。   In order to solve the above-described conventional problems, the hermetic compressor of the present invention includes an absorption mechanism that absorbs the inclination of the eccentric shaft portion with respect to the shaft center of the bearing portion and suppresses the inclination of the piston pin. The inclination of the eccentric shaft due to the bearing clearance and deformation due to compressive load in the bearing is absorbed by the slanting surface of the small end hole or large end hole of the connecting rod, and the piston sliding part is twisted. Prevents contact with each other.

本発明の密閉型圧縮機は、小端穴部、大端穴部、ピストンの各摺動部のこじりによる片当たりを、コンロッドの小端穴部または大端穴部の摺動面が傾斜を有することにより吸収できるので、ピストン摺動部のこじりによる片当たりを防止でき、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。   In the hermetic compressor of the present invention, the small end hole portion, the large end hole portion, and the sliding surface of each piston sliding portion are inclined, and the sliding surface of the connecting rod small end hole portion or large end hole portion is inclined. Since it can absorb by having, it can prevent the one-piece | unit contact by the twist of a piston sliding part, and can provide a highly reliable and highly efficient hermetic compressor.

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、前記圧縮要素は偏心軸部と主軸部とを有するシャフトと、前記シャフトの前記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、前記ピストンに軸心が前記偏心軸部と平行となるよう配設されたピストンピンと、ロッド部の一端に前記偏心軸部を軸支する大端穴部を有し他端にピストンピンを軸支する小端穴部を有するコンロッドとを備え、前記軸受部の軸心に対する前記偏心軸部の傾きを吸収して前記ピストンの傾きを抑制する吸収機構を備えたもので、コンロッドの小端穴部または大端穴部の少なくとも一方に設けられ、且つピストンの傾きを抑制する方向に傾斜した傾斜曲面を有する吸収機構が、片持ち軸受けにおける軸受部のクリアランスや圧縮荷重による偏心軸部の傾きを吸収することで、ピストン摺動部のこじりによる片当たりを防止することができるとともに、摺動部の面圧を低減することができるので、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。   According to a first aspect of the present invention, the lubricating oil is stored in a sealed container and an electric element and a compression element driven by the electric element are accommodated, and the compression element includes a shaft having an eccentric shaft portion and a main shaft portion. , A bearing portion in which a cantilever bearing is formed by pivotally supporting the main shaft portion of the shaft, a cylinder block having a substantially cylindrical compression chamber, a piston reciprocating in the compression chamber, and a shaft on the piston A piston pin disposed so that its center is parallel to the eccentric shaft portion, and a small end hole that has a large end hole portion that pivotally supports the eccentric shaft portion at one end of the rod portion and pivotally supports the piston pin at the other end A connecting rod having a portion, and an absorption mechanism for absorbing the inclination of the eccentric shaft portion with respect to the shaft center of the bearing portion to suppress the inclination of the piston, and a small end hole portion or a large end hole of the connecting rod On at least one of the parts The absorption mechanism having an inclined curved surface that is inclined in a direction to suppress the inclination of the piston absorbs the inclination of the eccentric shaft portion due to the clearance of the bearing portion and the compressive load in the cantilever bearing. Since it is possible to prevent one-side contact due to twisting and to reduce the surface pressure of the sliding portion, it is possible to provide a highly reliable and highly efficient hermetic compressor.

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、大端穴部または小端穴部の内径部は、少なくとも圧縮荷重が作用する際に、軸受部の軸心に対する偏心軸部の傾きを吸収してピストンの傾きを抑制する方向に傾斜した傾斜曲面を備えたもので、コンロッドや偏心軸部に圧縮荷重が作用して偏心軸部が傾いた際に、コンロッドの大端穴部または小端穴の摺動面が傾斜曲面を有することによって傾きを抑制し、ピストン摺動部のこじりによる片当たりを防止して面圧を低減することができるので、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the inner diameter portion of the large end hole portion or the small end hole portion is at least an eccentric shaft portion with respect to the shaft center of the bearing portion when a compressive load is applied. It has an inclined curved surface that inclines in a direction that absorbs the inclination of the piston and suppresses the inclination of the piston. When a compressive load acts on the connecting rod or the eccentric shaft part and the eccentric shaft part inclines, the large end hole of the connecting rod Since the sliding surface of the part or small end hole has an inclined curved surface, it is possible to suppress the inclination and prevent the piston sliding part from twisting and reducing the surface pressure, so it is highly reliable and highly efficient. A hermetic compressor can be provided.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、偏心軸部またはピストンピンの外周部は、少なくとも圧縮荷重が作用する際に、軸受部の軸心に対する前記偏心軸部の傾きを吸収してピストンの傾きを抑制する方向に傾斜した傾斜曲面を備えたもので、コンロッドや偏心軸部に圧縮荷重が作用して偏心軸部またはピストンピンの軸心が傾いた際に、偏心軸またはピストンピンの摺動面が傾斜曲面を有することによって軸受部の軸心と偏心軸の摺動面の傾きを抑制し、ピストン摺動部のこじりによる片当たりを防止して面圧を低減することができるので、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the eccentric shaft portion or the outer peripheral portion of the piston pin has an inclination of the eccentric shaft portion with respect to the shaft center of the bearing portion at least when a compressive load is applied. It is equipped with an inclined curved surface that is inclined in a direction that suppresses the inclination of the piston, and when the eccentric shaft part or the axis of the piston pin is inclined due to a compressive load acting on the connecting rod or the eccentric shaft part. The sliding surface of the shaft or piston pin has an inclined curved surface, which suppresses the tilt of the sliding surface of the shaft center of the bearing and the eccentric shaft, prevents the piston sliding part from being squeezed and reduces the surface pressure. Therefore, it is possible to provide a highly reliable and highly efficient hermetic compressor.

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、同実施の形態における圧縮荷重が作用しない時の図1の要部断面図、図3は、同実施の形態における圧縮荷重が作用する時の図1の要部断面図、図4は、同実施の形態におけるコンロッドの断面図である。尚、各図は各摺動部の傾斜を分かりやすくするため軸受隙間を拡大して示している。
(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 sectional view of essential parts of FIG. 1 when a compressive load is not applied, and FIG. The principal part sectional drawing of FIG. 1 when the compressive load acts in embodiment is shown, FIG. 4 is sectional drawing of the connecting rod in the embodiment. In each drawing, the bearing gap is enlarged to make it easy to understand the inclination of each sliding portion.

図1から図4において、密閉容器101内には、固定子102と回転子103とを備えた電動要素104と、電動要素104によって駆動される圧縮要素105を収容し、密閉容器101内の底部に潤滑油106を貯溜する。   In FIGS. 1 to 4, an airtight container 101 contains an electric element 104 including a stator 102 and a rotor 103, and a compression element 105 driven by the electric element 104. The lubricating oil 106 is stored.

シャフト110は、回転子103を固定した主軸部111と、主軸部111の上部に配設され主軸部111に対し偏心して形成された偏心軸部112を有し、シャフト110の内部や表面には給油通路113が設けられ、給油通路113の下端部は潤滑油106中に開口している。   The shaft 110 includes a main shaft portion 111 to which the rotor 103 is fixed, and an eccentric shaft portion 112 that is disposed above the main shaft portion 111 and is eccentric with respect to the main shaft portion 111. An oil supply passage 113 is provided, and a lower end portion of the oil supply passage 113 opens into the lubricating oil 106.

シリンダブロック114は、略円筒形の圧縮室115を備え、軸受部120はシャフト110の主軸部111を軸支することで片持ち軸受を形成している。その軸受部120の軸心を示す第1の中心線と、圧縮室115の軸心を示す第2の中心線がなす角度αは、直角すなわち、π/2radである。   The cylinder block 114 includes a substantially cylindrical compression chamber 115, and the bearing portion 120 forms a cantilever bearing by pivotally supporting the main shaft portion 111 of the shaft 110. An angle α formed by the first center line indicating the axis of the bearing portion 120 and the second center line indicating the axis of the compression chamber 115 is a right angle, that is, π / 2 rad.

ピストン123は、シリンダブロック114の圧縮室115に往復摺動自在に挿入され、軸心が偏心軸部112と平行となるようにピストンピン125が固定されている。   The piston 123 is inserted into the compression chamber 115 of the cylinder block 114 so as to be slidable in a reciprocating manner, and a piston pin 125 is fixed so that the shaft center is parallel to the eccentric shaft portion 112.

コンロッド126は、大端穴部128と小端穴部129とロッド部130とを有し、大端穴部128に偏心軸部112が挿入され、小端穴部129にピストンピン125が挿入されることによって、偏心軸部112とピストンピン125とを連結している。   The connecting rod 126 has a large end hole portion 128, a small end hole portion 129, and a rod portion 130. The eccentric shaft portion 112 is inserted into the large end hole portion 128, and the piston pin 125 is inserted into the small end hole portion 129. Thus, the eccentric shaft portion 112 and the piston pin 125 are connected.

大端穴部128は、図4に示すように、ピストン123の傾きを抑制する吸収機構145として、反軸受側128aの内径D1よりも軸受側128bの内径D2が大きいテーパ形状の大端穴傾斜曲面128cを有しており、大端穴傾斜曲面128cは、小端穴曲面129aとの距離が、反軸受側距離L1より軸受側距離L2の方が小さくなるように傾斜している。   As shown in FIG. 4, the large end hole portion 128 is a taper-shaped large end hole inclination having an inner diameter D2 of the bearing side 128b larger than the inner diameter D1 of the non-bearing side 128a as an absorption mechanism 145 that suppresses the inclination of the piston 123. The large end hole inclined curved surface 128c is inclined such that the distance from the small end hole curved surface 129a is smaller in the bearing side distance L2 than in the counter bearing side distance L1.

尚、本密閉型圧縮機に使用される冷媒ガスは、オゾン破壊係数がゼロのR134aや、R600aに代表される温暖化係数の低い自然冷媒である炭化水素系冷媒等であり、それぞれ相溶性の高い潤滑油と組み合わせてある。   The refrigerant gas used in the hermetic compressor is R134a having a zero ozone depletion coefficient, or a hydrocarbon refrigerant that is a natural refrigerant having a low global warming coefficient represented by R600a. Combined with high lubricating oil.

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、作用を説明する。   The operation and action of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

電動要素104の回転子103はシャフト110を回転させ、偏心軸部112の回転運動がコンロッド126、ピストンピン125を介してピストン123に伝えられることで、ピストン123は圧縮室115内を往復運動する。そのピストン123の往復運動により、冷媒ガスは冷却システム(図示せず)から圧縮室115内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出される。   The rotor 103 of the electric element 104 rotates the shaft 110, and the rotational movement of the eccentric shaft portion 112 is transmitted to the piston 123 via the connecting rod 126 and the piston pin 125, so that the piston 123 reciprocates in the compression chamber 115. . By the reciprocating motion of the piston 123, the refrigerant gas is sucked into the compression chamber 115 from the cooling system (not shown), compressed, and then discharged to the cooling system again.

給油通路113の下端部はシャフト110の回転によりポンプ作用をするようになっており、このポンプ作用により、密閉容器101底部の潤滑油106は給油通路113を介して上方に汲み上げられ、各摺動部へ供給される。   The lower end portion of the oil supply passage 113 performs a pumping action by the rotation of the shaft 110, and by this pumping action, the lubricating oil 106 at the bottom of the sealed container 101 is pumped upward through the oil supply passageway 113, and each sliding Supplied to the department.

冷媒ガスを圧縮する際に生じる圧縮荷重は、ピストン123、コンロッド126およびシャフト110を介して、片持ち支持構成をなす軸受部120で軸支される。   A compression load generated when the refrigerant gas is compressed is pivotally supported by a bearing portion 120 having a cantilever support configuration via a piston 123, a connecting rod 126, and a shaft 110.

このとき、軸受部120と主軸部111の間にはクリアランスが存在するため、図3に示すように、主軸部111は軸受部120の軸心に対して、γrad傾く。また、さらに軸受部120や偏心軸部112が、圧縮荷重により変形するために、偏心軸部112は、偏心軸部112の軸心に対して、Δγ傾く。そのため、コンロッド126の大端穴部128の内径部における圧縮負荷が作用するピストン123側の摺動面は、偏心軸部112の傾斜に沿ってγ+Δγ傾斜する。   At this time, since there is a clearance between the bearing portion 120 and the main shaft portion 111, the main shaft portion 111 is inclined by γrad with respect to the axis of the bearing portion 120 as shown in FIG. Further, since the bearing portion 120 and the eccentric shaft portion 112 are deformed by a compressive load, the eccentric shaft portion 112 is inclined by Δγ with respect to the axis of the eccentric shaft portion 112. Therefore, the sliding surface on the piston 123 side where the compression load acts on the inner diameter portion of the large end hole portion 128 of the connecting rod 126 is inclined by γ + Δγ along the inclination of the eccentric shaft portion 112.

しかし、本発明では、図4に示すように、大端穴傾斜曲面128cは、小端穴曲面129aとの距離が、反軸受側距離L1より軸受側距離L2の方が小さくなるように傾斜しているため、コンロッド126の中心軸の鉛直方向の傾きを抑制・吸収して、圧縮室115の中心軸との平行を維持できる。そのため、ピストン123の中心軸と圧縮室115の中心軸とのずれが生じることはない。よって、偏心軸部112がγ+Δγ傾斜しているにもかかわらず、ピストン123の中心軸と軸受部120の中心軸との角度をπ/2radのままで維持できる。   However, in the present invention, as shown in FIG. 4, the large end hole inclined curved surface 128c is inclined so that the distance from the small end hole curved surface 129a is smaller in the bearing side distance L2 than in the non-bearing side distance L1. Therefore, the inclination of the central axis of the connecting rod 126 in the vertical direction can be suppressed and absorbed, and the parallelism with the central axis of the compression chamber 115 can be maintained. For this reason, there is no deviation between the central axis of the piston 123 and the central axis of the compression chamber 115. Therefore, although the eccentric shaft portion 112 is inclined by γ + Δγ, the angle between the central axis of the piston 123 and the central axis of the bearing portion 120 can be maintained at π / 2 rad.

従って、ピストン123と圧縮室115のこじりを防止することができ、ピストン123の摩耗を遅らせるとともに、摺動損失を軽減し、より一層の高信頼性化と高効率化を達成することができる。   Therefore, the piston 123 and the compression chamber 115 can be prevented from being twisted, the wear of the piston 123 is delayed, the sliding loss is reduced, and further higher reliability and higher efficiency can be achieved.

なお、本実施の形態において、コンロッド126は、大端穴部128に大端穴傾斜曲面128cを有する形状としたが、図5に示すように、大端穴内径部の圧縮負荷受け側に傾斜128dを有する形状や、図6や図7のように、小端穴部に傾斜曲面129b,129cを有する形状、あるいはそれらを組み合わせた形状であってもピストン123のこじりを回避でき、同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the connecting rod 126 has a shape having the large end hole inclined curved surface 128c in the large end hole portion 128, but as shown in FIG. 5, the connecting rod 126 is inclined toward the compression load receiving side of the large end hole inner diameter portion. The piston 123 can be prevented from being twisted even if it has a shape having 128d, a shape having inclined curved surfaces 129b and 129c in the small end hole portions as shown in FIGS. Can be obtained.

また、大端穴部128または小端穴部129に設けた傾斜曲面の形状をテーパ形状とすることにより、大端穴部128または小端穴部129の摺動面積が減少し、摺動損失が低減できるとの効果を得ることができる。   Further, by making the shape of the inclined curved surface provided in the large end hole portion 128 or the small end hole portion 129 into a tapered shape, the sliding area of the large end hole portion 128 or the small end hole portion 129 is reduced, and the sliding loss is reduced. The effect that it can reduce can be acquired.

(実施の形態2)
図8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9は、同実施の形態における圧縮荷重が作用しない時の図8の要部断面図、図10は、同実施の形態における圧縮荷重が作用する時の図8の要部断面図である。図11は、同実施の形態における偏心軸部の断面図である。尚、各図は各摺動部の傾斜を分かりやすくするため軸受隙間を拡大して示している。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the hermetic compressor according to the second embodiment of the present invention, FIG. 9 is a sectional view of the main part of FIG. 8 when the compressive load does not act in the same embodiment, and FIG. It is principal part sectional drawing of FIG. 8 when the compressive load acts in embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view of the eccentric shaft portion in the same embodiment. In each drawing, the bearing gap is enlarged to make it easy to understand the inclination of each sliding portion.

図8から図11において、密閉容器201内には、固定子202と回転子203とを備えた電動要素204と、電動要素204によって駆動される圧縮要素205を収容し、密閉容器201内の底部に潤滑油206を貯溜する。   8 to 11, the sealed container 201 accommodates an electric element 204 having a stator 202 and a rotor 203, and a compression element 205 driven by the electric element 204, and a bottom portion in the sealed container 201. The lubricating oil 206 is stored in the tank.

シャフト210は、回転子203を固定した主軸部211と、主軸部211の上部に配設され主軸部211に対し偏心して形成された偏心軸部212を有し、シャフト210の内部や表面には給油通路213が設けられ、給油通路213の下端部は潤滑油206中に開口している。   The shaft 210 includes a main shaft portion 211 to which the rotor 203 is fixed, and an eccentric shaft portion 212 that is disposed above the main shaft portion 211 and is eccentric with respect to the main shaft portion 211. An oil supply passage 213 is provided, and a lower end portion of the oil supply passage 213 opens into the lubricating oil 206.

シリンダブロック214は、略円筒形の圧縮室215を備え、軸受部220はシャフト210の主軸部211を軸支することで片持ち軸受を形成している。その軸受部220の軸心を示す第1の中心線と、圧縮室215の軸心を示す第2の中心線がなす角度αは、直角すなわち、π/2radである。   The cylinder block 214 includes a substantially cylindrical compression chamber 215, and the bearing portion 220 forms a cantilever bearing by supporting the main shaft portion 211 of the shaft 210. The angle α formed by the first center line indicating the axis of the bearing 220 and the second center line indicating the axis of the compression chamber 215 is a right angle, that is, π / 2 rad.

ピストン223は、シリンダブロック214の圧縮室215に往復摺動自在に挿入され、軸心が偏心軸部212と平行となるようにピストンピン225が固定されている。   The piston 223 is inserted into the compression chamber 215 of the cylinder block 214 so as to be slidable back and forth, and the piston pin 225 is fixed so that the shaft center is parallel to the eccentric shaft portion 212.

コンロッド226は、大端穴部228と小端穴部229とロッド部230とを有し、大端穴部228に偏心軸部212が挿入され、小端穴部229にピストンピン225が挿入されることによって、偏心軸部212とピストンピン225とを連結している。   The connecting rod 226 has a large end hole portion 228, a small end hole portion 229, and a rod portion 230. The eccentric shaft portion 212 is inserted into the large end hole portion 228, and the piston pin 225 is inserted into the small end hole portion 229. Thus, the eccentric shaft portion 212 and the piston pin 225 are connected.

偏心軸部212は、図11に示すように、ピストン223の傾きを抑制する吸収機構245として、軸受側212aの外径d1よりも反軸受側212bの外径d2が大きいテーパ形状の偏心軸傾斜曲面212cを有している。   As shown in FIG. 11, the eccentric shaft portion 212 serves as an absorption mechanism 245 that suppresses the inclination of the piston 223, and has a tapered eccentric shaft inclination in which the outer diameter d2 on the non-bearing side 212b is larger than the outer diameter d1 on the bearing side 212a. It has a curved surface 212c.

尚、本密閉型圧縮機に使用される冷媒ガスは、オゾン破壊係数がゼロのR134aや、R600aに代表される温暖化係数の低い自然冷媒である炭化水素系冷媒等であり、それぞれ相溶性の高い潤滑油と組み合わせてある。   The refrigerant gas used in the hermetic compressor is R134a having a zero ozone depletion coefficient, or a hydrocarbon refrigerant that is a natural refrigerant having a low global warming coefficient represented by R600a. Combined with high lubricating oil.

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.

電動要素204の回転子203はシャフト210を回転させ、偏心軸部212の回転運動がコンロッド226、ピストンピン225を介してピストン223に伝えられることで、ピストン223は圧縮室215内を往復運動する。そのピストン223の往復運動により、冷媒ガスは冷却システム(図示せず)から圧縮室215内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出される。   The rotor 203 of the electric element 204 rotates the shaft 210, and the rotational movement of the eccentric shaft portion 212 is transmitted to the piston 223 via the connecting rod 226 and the piston pin 225, so that the piston 223 reciprocates in the compression chamber 215. . The reciprocating motion of the piston 223 causes the refrigerant gas to be sucked into the compression chamber 215 from the cooling system (not shown), compressed, and then discharged to the cooling system again.

給油通路213の下端部はシャフト210の回転によりポンプ作用をするようになっており、このポンプ作用により、密閉容器201底部の潤滑油206は給油通路213を介して上方に汲み上げられ、各摺動部へ供給される。   The lower end portion of the oil supply passage 213 is pumped by the rotation of the shaft 210, and by this pump action, the lubricating oil 206 at the bottom of the sealed container 201 is pumped upward via the oil supply passage 213, and each slide Supplied to the department.

冷媒ガスを圧縮する際に生じる圧縮荷重は、ピストン223、コンロッド226およびシャフト210を介して、片持ち支持構成をなす軸受部220で軸支される。   A compression load generated when the refrigerant gas is compressed is pivotally supported by a bearing portion 220 having a cantilever support configuration via a piston 223, a connecting rod 226, and a shaft 210.

このとき、軸受部220と主軸部211の間にはクリアランスが存在するため、図10に示すように、主軸部211は軸受部220の軸心に対して、γrad傾く。また、さらに軸受部220や偏心軸部212が、圧縮荷重により変形するために、偏心軸部212の中心軸は、さらにΔγ傾斜する。   At this time, since there is a clearance between the bearing portion 220 and the main shaft portion 211, the main shaft portion 211 is inclined by γrad with respect to the shaft center of the bearing portion 220 as shown in FIG. Further, since the bearing portion 220 and the eccentric shaft portion 212 are further deformed by a compressive load, the central axis of the eccentric shaft portion 212 is further inclined by Δγ.

しかし、本発明では、図11に示すように、偏心軸傾斜曲面212cは、軸受側212aの外径d1よりも反軸受側212bの外径d2が大きいテーパ形状であるため、コンロッド226の中心軸の鉛直方向の傾きを抑制・吸収して、圧縮室215の中心軸との平行を維持できる。そのため、ピストン223の中心軸と圧縮室215の中心軸とのずれが生じることはない。よって、偏心軸部212の中心軸がγ+Δγ傾斜しているにもかかわらず、ピストン223の中心軸と軸受部220の中心軸との角度をπ/2radのままで維持できる。   However, in the present invention, as shown in FIG. 11, the eccentric shaft inclined curved surface 212c has a tapered shape in which the outer diameter d2 on the non-bearing side 212b is larger than the outer diameter d1 on the bearing side 212a. It is possible to suppress and absorb the inclination of the vertical direction and maintain the parallelism with the central axis of the compression chamber 215. Therefore, there is no deviation between the central axis of the piston 223 and the central axis of the compression chamber 215. Therefore, although the central axis of the eccentric shaft portion 212 is inclined by γ + Δγ, the angle between the central axis of the piston 223 and the central axis of the bearing portion 220 can be maintained as π / 2 rad.

従って、ピストン223と圧縮室215のこじりを防止することができ、ピストン223の摩耗を遅らせるとともに、摺動損失を軽減し、より一層の高信頼性化と高効率化を達成することができる。   Accordingly, the piston 223 and the compression chamber 215 can be prevented from being twisted, the wear of the piston 223 is delayed, the sliding loss is reduced, and further higher reliability and higher efficiency can be achieved.

なお、本実施の形態において、偏心軸部212は、偏心軸傾斜曲面212cを有する形状としたが、図12に示すように、偏心軸外径部の圧縮負荷受け側に傾斜212dを有する形状や、図13および図14のように、ピストンピン225dに傾斜曲面225f,225gを有する形状、あるいはそれらを組み合わせた形状であってもピストン223のこじりを回避でき、同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the eccentric shaft portion 212 has a shape having an eccentric shaft inclined curved surface 212c. However, as shown in FIG. 12, the eccentric shaft outer diameter portion has a shape having an inclination 212d on the compression load receiving side. As shown in FIGS. 13 and 14, even if the piston pin 225d has a shape having the inclined curved surfaces 225f and 225g or a combination thereof, the piston 223 can be prevented from being twisted, and the same effect can be obtained.

また、偏心軸部212またはピストンピン225dに設けた傾斜曲面の形状をテーパ形状とすることにより、偏心軸部212またはピストンピン225の摺動面積が減少し、摺動損失が低減できるとの効果を得ることができる。   Further, by making the shape of the inclined curved surface provided in the eccentric shaft portion 212 or the piston pin 225d into a tapered shape, the sliding area of the eccentric shaft portion 212 or the piston pin 225 is reduced, and the sliding loss can be reduced. Can be obtained.

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、偏心軸部の傾きに伴うピストン摺動部のこじりによる片当たりを防止できるので、ピストン摩耗の低減による高信頼性化と、高効率化を達成できるので、冷凍冷蔵庫に加えて空調や自販機の密閉型圧縮機の用途にも適用できる。   As described above, the hermetic compressor according to the present invention can prevent the piston sliding portion from being twisted due to the inclination of the eccentric shaft portion, so that high reliability and high efficiency are achieved by reducing piston wear. Therefore, it can be applied to air-conditioning and vending machine hermetic compressors in addition to refrigerator-freezers.

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圧縮荷重が作用しない時の図1の要部断面図Sectional drawing of the principal part of FIG. 1 when the compressive load does not act in the same embodiment 同実施の形態における圧縮荷重が作用する時の図1の要部断面図Sectional drawing of the principal part of FIG. 1 when the compressive load acts in the embodiment 同実施の形態におけるコンロッドの断面図Cross-sectional view of the connecting rod in the same embodiment 同実施の形態における大端穴部に傾斜を有する場合のコンロッド断面図Connecting rod cross-sectional view when the large end hole in the same embodiment has an inclination 同実施の形態における小端穴部がテーパ形状のコンロッド断面図Cross-sectional view of connecting rod having a tapered small end hole in the same embodiment 同実施の形態における小端穴部に傾斜を有する場合のコンロッド断面図Connecting rod cross-sectional view when the small end hole portion in the same embodiment has an inclination 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 同実施の形態における圧縮荷重が作用しない時の図8の要部断面図Cross-sectional view of the main part of FIG. 8 when the compressive load does not act in the same embodiment 同実施の形態における圧縮荷重が作用する時の図8の要部断面図Cross-sectional view of the main part of FIG. 8 when the compressive load acts in the same embodiment 同実施の形態における偏心軸部の断面図Sectional drawing of the eccentric shaft part in the embodiment 同実施の形態における偏心軸に傾斜を有する場合の要部断面図Cross-sectional view of main parts when the eccentric shaft has an inclination in the same embodiment 同実施の形態におけるピストンピンがテーパ形状の要部断面図Cross-sectional view of the main part of the taper shape of the piston pin in the same embodiment 同実施の形態におけるピストンピンに傾斜を有する場合の要部断面図Cross-sectional view of main parts when the piston pin has an inclination in the same embodiment 従来の密閉型圧縮機の縦断面図Vertical section of a conventional hermetic compressor 図15の要部断面図Cross-sectional view of the main part of FIG. ピストンのこじりが発生することを説明するための要部断面図Cross-sectional view of the main part for explaining that the piston is twisted

符号の説明Explanation of symbols

101,201 密閉容器
104,204 電動要素
105,205 圧縮要素
106,206 潤滑油
110,210 シャフト
111,211 主軸部
112,212 偏心軸部
114,214 シリンダブロック
115,215 圧縮室
120,220 軸受部
123,223 ピストン
125,225 ピストンピン
126,226 コンロッド
128,228 大端穴部
128c 大端穴傾斜曲面
129,229 小端穴部
130,230 ロッド部
145,245 吸収機構
101, 201 Airtight container 104, 204 Electric element 105, 205 Compression element 106, 206 Lubricating oil 110, 210 Shaft 111, 211 Main shaft part 112, 212 Eccentric shaft part 114, 214 Cylinder block 115, 215 Compression chamber 120, 220 Bearing part 123,223 Piston 125,225 Piston pin 126,226 Connecting rod 128,228 Large end hole 128c Large end hole inclined curved surface 129,229 Small end hole 130,230 Rod part 145,245 Absorption mechanism

Claims (3)

密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに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、前記圧縮要素は偏心軸部と主軸部とを有するシャフトと、前記シャフトの前記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、前記ピストンに軸心が前記偏心軸部と平行となるよう配設されたピストンピンと、ロッド部の一端に前記偏心軸部を軸支する大端穴部を有し他端に前記ピストンピンを軸支する小端穴部を有するコンロッドとを備え、前記軸受部の軸心に対する前記偏心軸部の傾きを吸収して前記ピストンの傾きを抑制する吸収機構を備えることを特徴とする密閉型圧縮機。   Lubricating oil is stored in an airtight container, and an electric element and a compression element driven by the electric element are accommodated. The compression element has a shaft having an eccentric shaft portion and a main shaft portion, and the main shaft portion of the shaft is pivoted. A bearing part that forms a cantilever bearing by supporting, a cylinder block that includes a substantially cylindrical compression chamber, a piston that reciprocates in the compression chamber, and an axis that is parallel to the eccentric shaft portion of the piston. A piston pin disposed so as to comprise a connecting rod having a large end hole portion that pivotally supports the eccentric shaft portion at one end of the rod portion and a small end hole portion that pivotally supports the piston pin at the other end, A hermetic compressor comprising an absorption mechanism that absorbs an inclination of the eccentric shaft portion with respect to an axis of the bearing portion and suppresses an inclination of the piston. 大端穴部または小端穴部の内径部は、少なくとも圧縮荷重が作用する際に、軸受部の軸心に対する偏心軸部の傾きを吸収してピストンの傾きを抑制する方向に傾斜した傾斜曲面を備えた請求項1に記載の密閉型圧縮機。   The inner diameter portion of the large end hole portion or the small end hole portion is an inclined curved surface inclined in a direction to absorb the inclination of the eccentric shaft portion with respect to the shaft center of the bearing portion and suppress the inclination of the piston at least when a compressive load is applied. The hermetic compressor according to claim 1, comprising: 偏心軸部またはピストンピンの外周部は、少なくとも圧縮荷重が作用する際に、軸受部の軸心に対する前記偏心軸部の傾きを吸収してピストンの傾きを抑制する方向に傾斜した傾斜曲面を備えた請求項1に記載の密閉型圧縮機。   The outer peripheral portion of the eccentric shaft portion or the piston pin is provided with an inclined curved surface inclined in a direction that absorbs the inclination of the eccentric shaft portion with respect to the shaft center of the bearing portion and suppresses the inclination of the piston at least when a compressive load is applied. The hermetic compressor according to claim 1.
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