JP2013100798A - Hermetic compressor - Google Patents

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Yoshifusa Nakajima
吉英 中島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly-efficient hermetic compressor which improves slide performance and durability in a flange of a rotary shaft and a thrust surface.SOLUTION: A thrust washer 122 is provided between the flange 112 and the thrust surface 121. The thrust washer 122 is disposed to contact with the flange 112. The thrust washer 122 has elasticity in a gravity direction around the entire opposite side 116a of a compressor chamber, is also disposed to contact with the thrust surface 121, and has a rotation regulation means 123 for regulating rotation together with the thrust surface 121. The highly-efficient hermetic compressor can be provided to have favorable slide performance on a contact surface between the flange 112 and the thrust washer 122 for smooth rotation, and to further have durability.

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形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.

密閉容器の支持枠体であるブロックの上部に圧縮要素、及びブロックの下部に電動要素を収納した密閉型圧縮機が、冷凍冷蔵装置や空調機器などに一般に使用されている。このような密閉型圧縮機は、ほぼ中心部に設けられた軸受部にて回転可能に支持されたシャフトにより、電動要素の駆動力を圧縮要素に伝達している(例えば、特許文献1参照)。   A hermetic compressor in which a compression element is housed in an upper part of a block, which is a support frame of a hermetic container, and an electric element is housed in a lower part of the block, is generally used in a refrigeration apparatus or an air conditioner. In such a hermetic compressor, the driving force of the electric element is transmitted to the compression element by a shaft that is rotatably supported by a bearing portion provided substantially at the center (see, for example, Patent Document 1). .

以下、図面を参照しながら上記従来技術の密閉型圧縮機について説明する。   The prior art hermetic compressor will be described below with reference to the drawings.

図8は、従来の密閉型圧縮機の縦断面図である。図8において、密閉容器1内に、固定子18と回転子8とを有した電動要素4と、その上部に圧縮要素2を配置している。圧縮要素2を構成するシリンダブロック3の軸受部6内には、シャフト7が貫挿され、シャフト7の外周部には回転子8が固着され、偏心軸部9を介してピストン10のスライダー11と係合している。シャフト7の内部には、下端で潤滑油17に開口した遠心ポンプ12が形成されている。また、軸受部6の上端面には、スラスト荷重を受けるスラスト面(図示せず)が設けられており、シャフト7のツバ部と直接摺動するように配置されている。   FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional hermetic compressor. In FIG. 8, the electric element 4 having the stator 18 and the rotor 8 and the compression element 2 are arranged in the upper part of the hermetic container 1. A shaft 7 is inserted into the bearing portion 6 of the cylinder block 3 constituting the compression element 2, and a rotor 8 is fixed to the outer peripheral portion of the shaft 7, and a slider 11 of the piston 10 via an eccentric shaft portion 9. Is engaged. Inside the shaft 7, a centrifugal pump 12 opened at the lower end to the lubricating oil 17 is formed. Further, a thrust surface (not shown) for receiving a thrust load is provided on the upper end surface of the bearing portion 6, and is disposed so as to slide directly on the flange portion of the shaft 7.

シャフト7の軸受部6内に位置する部分には、シャフト7が正回転することにより、潤滑油17を上方へ導く方向にリードを有する螺旋溝14が刻設してある。螺旋溝14は、下端が連通孔13を介して遠心ポンプ12に連通しており、上端はシリンダブロック3の軸受部6上端に設けた面取りとシャフト7との隙間より形成される環状油溝16に連通している。   A portion of the shaft 7 located in the bearing portion 6 is provided with a spiral groove 14 having a lead in a direction in which the lubricating oil 17 is guided upward when the shaft 7 rotates forward. The spiral groove 14 has a lower end communicating with the centrifugal pump 12 through the communication hole 13, and an upper end having an annular oil groove 16 formed by a gap between the chamfer provided at the upper end of the bearing portion 6 of the cylinder block 3 and the shaft 7. Communicating with

偏心軸部9に設けた給油通路15は、下端が環状油溝16に連通開口し、上端は密閉容器1内の空間に開口している。   The oil supply passage 15 provided in the eccentric shaft portion 9 has a lower end communicating with the annular oil groove 16 and an upper end opening in a space in the sealed container 1.

以上のように構成された従来の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 conventional hermetic compressor configured as described above will be described below.

固定子18に通電されると回転子8が回転駆動され、それに伴いシャフト7が回転する。その結果、偏心軸部9とスライダー11を介して係合しているピストン10が往復運動することで、周知の圧縮動作が行われる。   When the stator 18 is energized, the rotor 8 is driven to rotate, and the shaft 7 rotates accordingly. As a result, the piston 10 engaged through the eccentric shaft portion 9 and the slider 11 reciprocates, whereby a known compression operation is performed.

この際、潤滑油17は、シャフト7の下端から遠心ポンプ12内に作用する遠心力によって上昇し、連通孔13から螺旋溝14へと供給され、螺旋溝14によって上方への搬送力が付勢される。このとき、潤滑油17は、軸受部6とシャフト7の摺動面に油膜を形成し、金属接触を避けることにより摩耗を防いでいる。   At this time, the lubricating oil 17 rises from the lower end of the shaft 7 due to the centrifugal force acting in the centrifugal pump 12, is supplied from the communication hole 13 to the spiral groove 14, and the upward conveying force is urged by the spiral groove 14. Is done. At this time, the lubricating oil 17 forms an oil film on the sliding surfaces of the bearing portion 6 and the shaft 7 and prevents wear by avoiding metal contact.

そして、さらに上方へと搬送された潤滑油17は、環状油溝16に供給され、給油通路15を経て一部が密閉容器1内の空間に放出される。また、一部の潤滑油17は、圧縮要素2へと導かれ、圧縮要素2の各摺動部に油膜を形成し、金属接触を避けることにより、摩耗を防ぐようにして信頼性を高めている。   The lubricating oil 17 conveyed further upward is supplied to the annular oil groove 16, and a part thereof is discharged to the space in the sealed container 1 through the oil supply passage 15. In addition, a part of the lubricating oil 17 is guided to the compression element 2, and an oil film is formed on each sliding portion of the compression element 2 to avoid metal contact, thereby preventing wear and improving reliability. Yes.

さらに、圧縮機において、スラストボールベアリングの一部に重力方向の弾性力を備えた支持部材を備えることで、シャフトが軸に対して傾斜した際でも片当たりを防ぐ構成が
知られている(例えば、特許文献2参照)。
Further, in a compressor, a configuration is known in which a thrust member is provided with a support member having an elastic force in a gravitational direction in a part of a thrust ball bearing, so that even when the shaft is inclined with respect to the axis, the one-side contact is prevented (for example, , See Patent Document 2).

特公昭62−44108号公報Japanese Patent Publication No.62-44108 特開2010−112249号公報JP 2010-112249 A

しかしながら、上記従来の構成は、動作時の圧縮過程において、シャフトの偏心軸部にピストン荷重の反力が付加される。また、シャフトと軸受部には、10〜30μmのクリアランスがあることからシャフトは傾くことになる。   However, in the above conventional configuration, the reaction force of the piston load is applied to the eccentric shaft portion of the shaft in the compression process during operation. Further, since the shaft and the bearing portion have a clearance of 10 to 30 μm, the shaft is inclined.

このことから、従来の構成は、圧縮過程においてスラスト摺動部にシャフトと回転子の自重以外にピストン荷重の影響が付加され、スラスト摺動部の面圧が局所的に増加する、所謂片当たりが生じやすい構造であり、円滑な摺動状態の維持、摺動部磨耗の抑制が容易ではないという課題を有していた。   Therefore, in the conventional configuration, in the compression process, the influence of the piston load is added to the thrust sliding portion in addition to the weight of the shaft and the rotor, so that the surface pressure of the thrust sliding portion increases locally, so-called per contact. Therefore, there is a problem that it is not easy to maintain a smooth sliding state and to suppress sliding portion wear.

また、特許文献2の構成は、スラストボールベアリングが複数のボールと、ボールを保持する保持器と、ボールの上下に各々配設された上レースと、下レースの4部品で構成されていることに加えて、支持部材が必要となり、組み立て性及びコストの課題を有していた。   In addition, the configuration of Patent Document 2 is configured such that the thrust ball bearing is composed of four parts: a plurality of balls, a cage for holding the balls, an upper race disposed above and below the balls, and a lower race. In addition to this, a support member is required, and there are problems of assembly and cost.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、スラスト摺動部の片当たりをなくすることにより、安定した摺動状態を維持し、かつ摺動部磨耗を抑えた耐久性の優れた高効率で低コストの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 conventional problems, and maintains a stable sliding state and eliminates sliding portion wear by eliminating the per-thrust of the sliding portion of the thrust. An object is to provide an efficient and low-cost hermetic compressor.

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、シャフトの主軸部を軸支する主軸受と、回転子とシャフトの自重による垂直方向の荷重を支持するシャフトに形成されたツバ部と、主軸受のスラストワッシャを備え、ツバ部とスラスト面の間にスラストワッシャを備え、スラストワッシャをツバ部と当接するように配置し、かつシャフトを介して圧縮室の反対側部に、全周にわたり重力方向の弾性力を有し、スラスト面とも当接するように配置するとともに、スラストワッシャに、スラスト面との回転を規制する回転規制手段を設けたものである。   In order to solve the above conventional problems, the hermetic compressor of the present invention is formed on a main bearing that supports the main shaft portion of the shaft and a shaft that supports a vertical load due to the weight of the rotor and the shaft. A collar part and a thrust washer for the main bearing are provided, a thrust washer is provided between the collar part and the thrust surface, the thrust washer is disposed so as to abut against the collar part, and is arranged on the opposite side of the compression chamber via the shaft. Further, the thrust washer is provided with a rotation restricting means for restricting the rotation with the thrust surface, while having an elastic force in the gravity direction over the entire circumference and arranged so as to contact the thrust surface.

この構成により、部品点数の増加は1部品のみであり、スラスト摺動部の片当たりがなく、安定した摺動状態の維持及びスラスト摺動部の磨耗を抑えることができる。   With this configuration, the number of parts is increased by only one part, and there is no contact of the thrust sliding part, so that a stable sliding state and wear of the thrust sliding part can be suppressed.

本発明の密閉型圧縮機は、スラスト摺動部の片当たりをなくし、安定した摺動状態を維持しつつ摺動部の磨耗の抑制が、一つの部品を追加することによって可能となり、耐久性に優れた高効率で低コストな密閉型圧縮機を提供することができる。   The hermetic compressor according to the present invention eliminates the contact of the thrust sliding portion, and can suppress wear of the sliding portion while maintaining a stable sliding state by adding a single component, and is durable It is possible to provide a high-efficiency and low-cost hermetic compressor that is excellent in performance.

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1における密閉型圧縮機のスラストワッシャの正面図Front view of thrust washer of hermetic compressor according to the first embodiment 同実施の形態1における密閉型圧縮機のスラストワッシャの断面図Sectional drawing of the thrust washer of the hermetic compressor in Embodiment 1 同実施の形態1における密閉型圧縮機の略半球状に成形されたスラストワッシャの断面図Sectional drawing of the thrust washer shape | molded by the substantially hemispherical shape of the hermetic type compressor in Embodiment 1 同実施の形態1における密閉型圧縮機の圧縮要素の要部拡大断面図The principal part expanded sectional view of the compression element of the hermetic compressor in Embodiment 1 同実施の形態1における密閉型圧縮機の圧縮荷重変化図Compressive load change diagram of hermetic compressor in the first embodiment 同実施の形態1における密閉型圧縮機の電動要素の要部拡大断面図The principal part expanded sectional view of the electric element of the hermetic compressor in Embodiment 1 従来の密閉型圧縮機の縦断面図Vertical section of a conventional 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、固定子と回転子と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、前記圧縮要素を、主軸部とツバ部を介して形成された偏心軸部を有し、かつ回転子が固定されたシャフトと、円筒形の圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部を連結する連結機構と、前記シリンダブロックに形成され、かつ前記シャフトの主軸部を軸支する主軸受と、前記シャフトに形成され、かつ前記回転子と前記シャフトの自重による垂直方向の荷重を支持するツバ部と、前記主軸受の上部に配設されたスラスト面を備えた構成とし、さらに、前記ツバ部と前記スラスト面との間にスラストワッシャを設け、前記スラストワッシャを、前記ツバ部と当接するように配置し、かつ前記シャフトを介して圧縮室の反対側部に、全周にわたり重力方向の弾性力を有し、前記スラスト面とも当接するように配置するとともに、前記スラストワッシャに、前記スラスト面との回転を規制する回転規制手段を設けたものである。   The invention according to claim 1 stores lubricating oil in an airtight container, accommodates an electric element including a stator and a rotor, and a compression element driven by the electric element. A shaft having an eccentric shaft portion formed through a main shaft portion and a flange portion and having a rotor fixed thereto, a cylinder block having a cylindrical compression chamber, and a piston reciprocating in the compression chamber; A coupling mechanism that couples the piston and the eccentric shaft portion; a main bearing that is formed on the cylinder block and that supports the main shaft portion of the shaft; and that is formed on the shaft, and is a weight of the rotor and the shaft. And a thrust part disposed on the upper part of the main bearing, and further provided with a thrust washer between the collar part and the thrust surface. The thrust washer is disposed so as to abut against the flange portion, and has an elastic force in the gravity direction over the entire circumference on the opposite side portion of the compression chamber via the shaft so as to abut against the thrust surface. While being arranged, the thrust washer is provided with a rotation restricting means for restricting rotation with the thrust surface.

かかる構成とすることにより、シャフトと回転子の自重以外にピストン荷重が付加され、シャフトが傾いた場合でも、その傾きに追従して弾性力を有したスラストワッシャの上端面とシャフトのツバ部全体が接触することになる。そのため、スラスト摺動部の片当たりがなく、円滑な摺動状態の維持、及びスラスト摺動部の磨耗を抑えることができ、さらにスラストワッシャのみの部品の追加で対応可能となることから、耐久性に優れた高効率で低コストの密閉型圧縮機を提供することができる。   By adopting such a configuration, in addition to the weight of the shaft and the rotor, a piston load is applied, and even when the shaft is tilted, the upper end surface of the thrust washer that has elasticity following the tilt and the entire flange of the shaft Will come into contact. For this reason, there is no contact of the thrust sliding part, it is possible to maintain a smooth sliding state, suppress wear of the thrust sliding part, and further support by adding only a thrust washer. It is possible to provide a highly efficient and low cost hermetic compressor excellent in performance.

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、前記スラストワッシャにおける前記シャフトのツバ部と当接する側に、断面が略半球状に形成された半球状部を前記スラストワッシャの全周にわたって設けたものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a hemispherical portion having a substantially hemispherical cross section is provided on the thrust washer on the side of the thrust washer that contacts the collar portion of the shaft. It is provided over the entire circumference.

かかることにより、シャフトのツバ部とスラストワッシャの半球状部とが線接触のみで接することから、摺動面積の低減が可能となり、摺動性を良好とすることができ、請求項1に記載の発明の効果に加えて更に高い信頼性を得ることができる。   Accordingly, since the flange portion of the shaft and the hemispherical portion of the thrust washer are in contact with each other only by linear contact, the sliding area can be reduced, and the slidability can be improved. In addition to the effect of the present invention, higher reliability can be obtained.

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記スラストワッシャの表面に、窒化処理やCrN、TiN等のセラミックコーティングを施したものである。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the surface of the thrust washer is subjected to nitriding treatment or ceramic coating such as CrN or TiN.

かかることにより、低摩擦係数及び耐摩耗性を向上し、請求項1または請求項2に記載の発明の効果に加えて更に高い信頼性を得ることができる。   As a result, the low coefficient of friction and the wear resistance can be improved, and in addition to the effects of the invention according to claim 1 or claim 2, higher reliability can be obtained.

請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記電動要素を、前記固定子の磁気中心に対し、回転子の磁気中心の相対位置が下方となるように構成したものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the electric element has a relative position of a magnetic center of a rotor with respect to a magnetic center of the stator. It is configured to be downward.

かかることにより、圧縮機の運転時は、磁気吸引力によって回転子に固定されたシャフトを上方に引き上げる力が作用するため、回転子とシャフトの自重による垂直方向の荷重が低減されることから、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の効果に加えて、摺動部の摩擦力が低減され、更に高い信頼性を得ることができる。   As a result, during operation of the compressor, a force that pulls up the shaft fixed to the rotor by the magnetic attraction force acts, so that the vertical load due to the weight of the rotor and the shaft is reduced. In addition to the effects described in any one of claims 1 to 3, the frictional force of the sliding portion is reduced, and higher reliability can be obtained.

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1における密閉型圧縮機のスラストワッシャの正面図、図3は、同実施の形態1における密閉型圧縮機のスラストワッシャの断面図、図4は、同実施の形態1における密閉型圧縮機の略半球状に成形されたスラストワッシャ(変形例)の断面図、図5は、同実施の形態1における密閉型圧縮機の圧縮要素の要部拡大断面図、図6は、同実施の形態1における密閉型圧縮機の圧縮荷重変化図、図7は、同実施の形態1における密閉型圧縮機の電動要素の要部拡大断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a thrust washer of the hermetic compressor according to the first embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a thrust washer of the hermetic compressor in FIG. 1, FIG. 4 is a cross-sectional view of a thrust washer (modified example) formed in a substantially hemispherical shape of the hermetic compressor in Embodiment 1, and FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the compression element of the hermetic compressor in the first embodiment, FIG. 6 is a diagram showing changes in compression load of the hermetic compressor in the first embodiment, and FIG. 7 is a hermetic seal in the first embodiment. It is a principal part expanded sectional view of the electric element of a type | mold compressor.

図1から図7において、密閉容器101内には、潤滑油102を貯溜するとともに、固定子103と回転子104とを備えた電動要素105と、電動要素105によって駆動され、電動要素105の上方に配設された圧縮要素106を収容する。   In FIGS. 1 to 7, lubricating oil 102 is stored in an airtight container 101, and an electric element 105 having a stator 103 and a rotor 104, and driven by the electric element 105, above the electric element 105. A compression element 106 disposed in the housing.

圧縮要素106を構成するシャフト110は、回転子104を焼嵌め固定された主軸部111と、ツバ部112を介して主軸部111に対し偏心して形成された偏心軸部113を備え、シャフト110の内部には、給油機構114を具備している。   A shaft 110 constituting the compression element 106 includes a main shaft portion 111 on which the rotor 104 is shrink-fitted and fixed, and an eccentric shaft portion 113 formed eccentrically with respect to the main shaft portion 111 via a flange portion 112. An oil supply mechanism 114 is provided inside.

シリンダブロック115は、略円筒形の圧縮室116を有し、主軸部111を軸支する主軸受117が形成されている。ピストン118は、シリンダブロック115の圧縮室116に往復摺動自在に挿入され、偏心軸部113との間を連結機構119とピストンピン120によって連結されている。   The cylinder block 115 has a substantially cylindrical compression chamber 116, and a main bearing 117 that supports the main shaft portion 111 is formed. The piston 118 is inserted into the compression chamber 116 of the cylinder block 115 so as to be slidable back and forth, and is connected to the eccentric shaft portion 113 by a connecting mechanism 119 and a piston pin 120.

シャフト110のツバ部112と主軸受117の上端面であるスラスト面121との間には、スラストワッシャ122が配設され、回転子104とシャフト110の自重による垂直方向の荷重を支持している。スラストワッシャ122は、ツバ部112と当接するように配置されるとともに、シャフト110を介して圧縮室の反対側部116aの周縁(半周)にわたり重力方向に弾性力を有し、弾性で撓んだときにスラスト面121とも当接するように配置されている。また、スラストワッシャ122には、スラスト面121との回転を規制する回転規制手段123が設けられている。   A thrust washer 122 is disposed between the flange portion 112 of the shaft 110 and the thrust surface 121 which is the upper end surface of the main bearing 117, and supports a vertical load due to the weight of the rotor 104 and the shaft 110. . The thrust washer 122 is disposed so as to contact the flange portion 112, and has an elastic force in the gravity direction over the periphery (half circumference) of the opposite side portion 116a of the compression chamber via the shaft 110, and is elastically bent. It is sometimes arranged so as to contact the thrust surface 121 as well. The thrust washer 122 is provided with a rotation restricting means 123 that restricts the rotation with the thrust surface 121.

電動要素105は、固定子103のコアに設けたティース部に巻き線を集中巻きした集中巻き型である。また、図7に示すように、電動要素105を構成する固定子103の固定子磁気中心127に対し、回転子104の回転子磁気中心128の相対位置を下方にずらすように配設している。   The electric element 105 is a concentrated winding type in which windings are concentratedly wound around a tooth portion provided in the core of the stator 103. Further, as shown in FIG. 7, the relative position of the rotor magnetic center 128 of the rotor 104 is shifted downward with respect to the stator magnetic center 127 of the stator 103 constituting the electric element 105. .

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105の回転子104は、シャフト110を回転させ、偏心軸部113の回転運動が連結機構119を介してピストン118に伝えられることでピストン118は、圧縮室116内を往復運動する。   The rotor 104 of the electric element 105 rotates the shaft 110, and the rotational motion of the eccentric shaft portion 113 is transmitted to the piston 118 via the coupling mechanism 119, so that the piston 118 reciprocates within the compression chamber 116.

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116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 116 from the cooling system (not shown), compressed, and then discharged to the cooling system again.

この際、シリンダブロック115に形成されたスラスト面121及びスラストワッシャ122及びツバ部112には、回転子104とシャフト110の自重による垂直方向の荷重が作用するとともに、ピストン118荷重の影響による垂直方向の荷重が局所的に作用
する。
At this time, a vertical load due to the weight of the rotor 104 and the shaft 110 acts on the thrust surface 121, the thrust washer 122, and the flange portion 112 formed in the cylinder block 115, and the vertical direction due to the influence of the piston 118 load. The load of is acting locally.

次に、ピストン118荷重の影響による垂直方向の荷重について説明する。   Next, the load in the vertical direction due to the influence of the piston 118 load will be described.

ピストン118に作用する圧縮荷重F1は、圧縮室116内の圧力と圧縮室116内径によって支配され、図6に示すように、圧縮行程後半の330deg付近において最大となり、連結機構119を介してシャフト110に作用する。   The compression load F1 acting on the piston 118 is governed by the pressure in the compression chamber 116 and the inner diameter of the compression chamber 116, and becomes maximum near 330 deg in the latter half of the compression stroke, as shown in FIG. Act on.

最大圧縮荷重が発生する圧縮行程後半において、偏心軸部113は圧縮室116側に位置し、ピストン118に作用する圧縮荷重F1は、連結機構119を介して、偏心軸部113に作用する。   In the latter half of the compression stroke in which the maximum compressive load is generated, the eccentric shaft portion 113 is positioned on the compression chamber 116 side, and the compression load F1 acting on the piston 118 acts on the eccentric shaft portion 113 via the coupling mechanism 119.

また、シャフト110の主軸部111と主軸受117には、10〜30μm程度のクリアランスがあることから、シャフト110は傾き、図5に示すように、偏心軸部113に作用した圧縮荷重F1により、シャフト110を介して圧縮室の反対側部116aのスラストワッシャ122に圧縮荷重F1の垂直方向の荷重F2が作用する。   Further, since the main shaft portion 111 and the main bearing 117 of the shaft 110 have a clearance of about 10 to 30 μm, the shaft 110 is inclined and, as shown in FIG. 5, due to the compressive load F1 acting on the eccentric shaft portion 113, A load F2 in the vertical direction of the compression load F1 acts on the thrust washer 122 on the opposite side 116a of the compression chamber via the shaft 110.

したがって、圧縮行程後半において、シャフト110と回転子104の自重以外にピストン118荷重が付加されることから、シャフト110の傾きに追従して弾性力を有したスラストワッシャ122も傾く。この状態は、スラストワッシャ122の上端面とシャフト110のツバ部112全体が接触することとなるため、摺動部の片当たりがなく、円滑な摺動状態の維持及び摺動部磨耗を抑えることができ、さらにスラストワッシャ122のみの部品の追加で対応可能となることから、耐久性に優れた高効率で低コストな密閉型圧縮機を提供することができる。   Therefore, in the latter half of the compression stroke, the piston 118 load is applied in addition to the own weight of the shaft 110 and the rotor 104, so that the thrust washer 122 having an elastic force also follows the inclination of the shaft 110. In this state, the upper end surface of the thrust washer 122 and the entire flange portion 112 of the shaft 110 are in contact with each other, so there is no contact of the sliding portion, and the smooth sliding state is maintained and the sliding portion wear is suppressed. In addition, since it becomes possible to cope with this by adding only the thrust washer 122, it is possible to provide a highly efficient and low cost hermetic compressor with excellent durability.

また、スラストワッシャ122におけるシャフト110のツバ部112と当接する側に、図4に示すように、全周にわたって断面が略半球状の半球状部126を設けた構成とすることもできる。   Further, as shown in FIG. 4, a hemispherical portion 126 having a substantially hemispherical cross section may be provided on the thrust washer 122 on the side in contact with the flange portion 112 of the shaft 110 as shown in FIG.

かかる構成によれば、シャフト110のツバ部112とスラストワッシャ122の半球状部126とが線接触のみで接することから、摺動面積の低減が可能となり、摺動性が向上する。   According to this configuration, since the flange portion 112 of the shaft 110 and the hemispherical portion 126 of the thrust washer 122 are in contact with each other only by line contact, the sliding area can be reduced and the slidability is improved.

また、スラストワッシャ122の表面に、窒化処理やCrN、TiN等のセラミックコーティングを施すことにより、低摩擦と高硬度によって耐摩耗性が向上し、さらに高い信頼性を得ることができる。   Further, by applying nitriding treatment or ceramic coating such as CrN or TiN to the surface of the thrust washer 122, the wear resistance is improved by low friction and high hardness, and higher reliability can be obtained.

さらに、電動要素105は、固定子103の垂直方向の固定子磁気中心127に対して、回転子104の垂直方向の回転子磁気中心128の相対位置を下方にずらすように回転子104を配設している。これにより、磁気吸引力によって回転子104に固定されたシャフト110を上方に引き上げる力が作用するため、回転子104とシャフト110の自重による垂直方向の荷重が低減される。したがって、シャフト110のツバ部112とスラストワッシャ122にかかる垂直方向の荷重が低減し、更に高い信頼性を得ることができる。   Further, the electric element 105 is provided with the rotor 104 so that the relative position of the rotor magnetic center 128 in the vertical direction of the rotor 104 is shifted downward with respect to the stator magnetic center 127 in the vertical direction of the stator 103. doing. As a result, a force that pulls up the shaft 110 fixed to the rotor 104 by the magnetic attraction force acts, so that the vertical load due to the weight of the rotor 104 and the shaft 110 is reduced. Therefore, the load in the vertical direction applied to the flange portion 112 and the thrust washer 122 of the shaft 110 is reduced, and higher reliability can be obtained.

なお、本実施の形態1においては、圧縮要素106が上部に配設され電動要素105が下部に配設された構成であるが、電動要素105が上部に配設され圧縮要素106が下部に配設された密閉型圧縮機としても同様の効果が得られる。   In the first embodiment, the compression element 106 is arranged at the upper part and the electric element 105 is arranged at the lower part. However, the electric element 105 is arranged at the upper part and the compression element 106 is arranged at the lower part. The same effect can be obtained with the hermetic compressor provided.

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、シャフトのツバ部とスラストワッシャの摺動性、耐久性が向上し、高い信頼性を得られることから、エアーコンディショナーや冷凍冷蔵装置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 improves the slidability and durability of the shaft flange and the thrust washer, and provides high reliability. Therefore, the hermetic compressor of the air conditioner and the refrigerator / freezer is sealed. Applicable to mold compressor applications.

101 密閉容器
102 潤滑油
103 固定子
104 回転子
105 電動要素
106 圧縮要素
110 シャフト
111 主軸部
112 ツバ部
113 偏心軸部
115 シリンダブロック
116 圧縮室
116a 圧縮室の反対側部
117 主軸受
118 ピストン
119 連結機構
121 スラスト面
122 スラストワッシャ
123 回転規制手段
127 固定子磁気中心
128 回転子磁気中心
126 半球状部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Airtight container 102 Lubricating oil 103 Stator 104 Rotor 105 Electric element 106 Compression element 110 Shaft 111 Main shaft part 112 Head part 113 Eccentric shaft part 115 Cylinder block 116 Compression chamber 116a Opposite part of compression chamber 117 Main bearing 118 Piston 119 Connection Mechanism 121 Thrust surface 122 Thrust washer 123 Rotation restricting means 127 Stator magnetic center 128 Rotor magnetic center 126 Hemispherical portion

Claims (4)

密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子と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、前記圧縮要素を、主軸部とツバ部を介して形成された偏心軸部を有し、かつ回転子が固定されたシャフトと、円筒形の圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部を連結する連結機構と、前記シリンダブロックに形成され、かつ前記シャフトの主軸部を軸支する主軸受と、前記シャフトに形成され、かつ前記回転子と前記シャフトの自重による垂直方向の荷重を支持するツバ部と、前記主軸受の上部に配設されたスラスト面を備えた構成とし、さらに、前記ツバ部と前記スラスト面との間にスラストワッシャを設け、前記スラストワッシャを、前記ツバ部と当接するように配置し、かつ前記シャフトを介して圧縮室の反対側部に、全周にわたり重力方向の弾性力を有し、前記スラスト面とも当接するように配置するとともに、前記スラストワッシャに、前記スラスト面との回転を規制する回転規制手段を設けた密閉型圧縮機。 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 formed via a main shaft part and a flange part. A shaft having an eccentric shaft portion and having a fixed rotor, a cylinder block having a cylindrical compression chamber, a piston reciprocating in the compression chamber, and the piston and the eccentric shaft portion are connected to each other. A coupling mechanism, a main bearing formed on the cylinder block and supporting the main shaft portion of the shaft, and a flange formed on the shaft and supporting a vertical load due to the weight of the rotor and the shaft. And a thrust surface disposed on an upper portion of the main bearing, and further, a thrust washer is provided between the flange portion and the thrust surface, and the thrust washer is It is arranged so as to abut against the flange part, and has an elastic force in the direction of gravity over the entire circumference on the opposite side of the compression chamber via the shaft, and is arranged so as to abut against the thrust surface as well. A hermetic compressor in which a thrust washer is provided with rotation regulating means for regulating rotation with the thrust surface. 前記スラストワッシャにおける前記シャフトのツバ部と当接する側に、断面が略半球状に形成された半球状部を前記スラストワッシャの全周にわたって設けた請求項1に記載の密閉型圧縮機。 2. The hermetic compressor according to claim 1, wherein a hemispherical portion having a substantially hemispherical cross section is provided over the entire circumference of the thrust washer on a side of the thrust washer that contacts the collar portion of the shaft. 前記スラストワッシャの表面に、窒化処理やCrN、TiN等のセラミックコーティングを施した請求項1または請求項2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 and 2, wherein a surface of the thrust washer is subjected to nitriding treatment or ceramic coating such as CrN or TiN. 前記電動要素を、前記固定子の磁気中心に対し、回転子の磁気中心の相対位置が下方となるように構成した請求項1から請求項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 electric element is configured such that a relative position of a magnetic center of a rotor is downward with respect to a magnetic center of the stator.
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