JP2013234575A - Hermetic type compressor - Google Patents

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JP2013234575A
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Hironari Akashi
浩業 明石
Terumasa Ide
照正 井出
Kosuke Tsuboi
康祐 坪井
Kiwamu Watabe
究 渡部
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Panasonic Corp
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Panasonic Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hermetic type compressor with low noise, high efficiency and high reliability, while compatibly achieving both the consistent supply of lubricating oil to a thrust ball bearing and the smooth rolling of balls.SOLUTION: A hermetic type compressor has a thrust ball bearing 132 consisting of a plurality of balls 134 held by a holder part 133, an upper race 135 and a lower race 136. The ball 134 side of the upper race 135 is formed with a flat surface, and a bearing ring 160 formed with an annular groove is included on the ball 134 side of the lower race 136. Thus, lubricating oil 102 is stored in the bearing ring 160 of the lower race 136 to allow the consistent supply of the lubricating oil to the balls 134, the upper race 135 and the lower race 136. Further, since the bearing ring 160 is formed only in the lower race 136, the balls 134 are guided only by the bearing ring 160 of the lower race 136, and rolled smoothly, and low noise, high efficiency and high reliability can be achieved.

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.

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は、スラストボールベアリングを採用して、効率を向上させたものがある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, this type of hermetic compressor employs a thrust ball bearing to improve efficiency (for example, see Patent Document 1).

さらに、スラストボールベアリングを構成する上下のレースに環状の窪みで形成された軌道輪を設けたものがある(例えば、特許文献2参照)。   Furthermore, there is a structure in which upper and lower races constituting a thrust ball bearing are provided with race rings formed by annular depressions (for example, see Patent Document 2).

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。
図4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5は、特許文献1に記載された従来の密閉型圧縮機のスラストボールベアリングの要部拡大図、図6は特許文献1に記載された従来の密閉型圧縮機のスラストボールベアリングの分解斜視図である。
Hereinafter, the conventional hermetic compressor will be described with reference to the drawings.
4 is a longitudinal sectional view of a conventional hermetic compressor described in Patent Document 1, and FIG. 5 is an enlarged view of a main part of a thrust ball bearing of the conventional hermetic compressor described in Patent Document 1. 6 is an exploded perspective view of a thrust ball bearing of a conventional hermetic compressor described in Patent Document 1. FIG.

図4、図5、図6において、密閉容器2の底部には潤滑油4を貯溜しており、圧縮機本体6はサスペンションスプリング8によって密閉容器2に対して弾性的に支持されている。   4, 5, and 6, the lubricating oil 4 is stored at the bottom of the sealed container 2, and the compressor body 6 is elastically supported by the suspension container 8 with respect to the sealed container 2.

圧縮機本体6は、電動要素10と、電動要素10の上方に配設される圧縮要素12から構成されている。電動要素10は、固定子14および回転子16とから構成されている。圧縮要素12のシャフト18は、主軸部20と偏心軸部22を備えており、主軸部20はブロック24の主軸受26に回転自在に軸支されるとともに、回転子16が固定されている。そして、圧縮荷重が作用する偏心軸部22に対して、偏心軸部22の下側のみに配置された主軸部20と主軸受26で支持する片持ち軸受の構成となっている。   The compressor body 6 includes an electric element 10 and a compression element 12 disposed above the electric element 10. The electric element 10 includes a stator 14 and a rotor 16. The shaft 18 of the compression element 12 includes a main shaft portion 20 and an eccentric shaft portion 22. The main shaft portion 20 is rotatably supported by a main bearing 26 of the block 24, and the rotor 16 is fixed. And it is the structure of the cantilever bearing supported with the main shaft part 20 and the main bearing 26 which are arrange | positioned only to the lower side of the eccentric shaft part 22 with respect to the eccentric shaft part 22 to which a compressive load acts.

また、シャフト18は主軸部20表面に設けた螺旋状の溝などからなる給油機構28を備え、給油機構28の上端に連通し、偏心軸部22の上方へ延設された給油経路29を備えている。   The shaft 18 includes an oil supply mechanism 28 formed of a spiral groove or the like provided on the surface of the main shaft portion 20, and includes an oil supply path 29 that communicates with the upper end of the oil supply mechanism 28 and extends above the eccentric shaft portion 22. ing.

ピストン30は、ブロック24に形成された略円筒形の内面を有するシリンダ34に往復自在に挿入される。また、連結部36は、両端に設けた穴部(図示せず)がそれぞれピストン30に取り付けられたピストンピン38と偏心軸部22に嵌挿されることで、偏心軸部22とピストン30とを連結している。   The piston 30 is reciprocally inserted into a cylinder 34 having a substantially cylindrical inner surface formed in the block 24. In addition, the coupling portion 36 has holes (not shown) provided at both ends fitted into the piston pin 38 and the eccentric shaft portion 22 attached to the piston 30, respectively, so that the eccentric shaft portion 22 and the piston 30 are connected. It is connected.

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

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

次に、スラストボールベアリング76について説明する。   Next, the thrust ball bearing 76 will be described.

主軸受26は、軸心と直角な平面部であるスラスト面60と、スラスト面60よりさらに上方に延長され、主軸部20に対向する内面を有する軸受延出部62とを有している。そして、軸受延出部62の外径側に、上レース64、ホルダー部68に保持されたボール66、下レース70からなるスラストボールベアリング76が配置されている。下レース70は支持部材72により支持されている。   The main bearing 26 includes a thrust surface 60 that is a flat portion perpendicular to the shaft center, and a bearing extending portion 62 that extends further upward than the thrust surface 60 and has an inner surface facing the main shaft portion 20. A thrust ball bearing 76 including an upper race 64, a ball 66 held by a holder portion 68, and a lower race 70 is disposed on the outer diameter side of the bearing extension portion 62. The lower race 70 is supported by a support member 72.

上レース64および下レース70は環状で金属製の平板であり、上下の面が平行である。また、ホルダー部68は環状の形状をなし、周方向に設けた複数の穴部にボール66を転動自在に収納している。   The upper race 64 and the lower race 70 are annular and metal flat plates, and the upper and lower surfaces are parallel. The holder portion 68 has an annular shape, and accommodates the balls 66 in a plurality of holes provided in the circumferential direction so as to be freely rollable.

スラスト面60の上に、支持部材72、下レース70、ボール66、上レース64の順に互いに接した状態で積み重なり、上レース64の上面にシャフト18のフランジ部74が着座し、軸受延出部62の上端とシャフト18のフランジ部74との間に所定の軸方向隙間78を設けている。   On the thrust surface 60, the support member 72, the lower race 70, the ball 66, and the upper race 64 are stacked in contact with each other in this order, and the flange portion 74 of the shaft 18 is seated on the upper surface of the upper race 64. A predetermined axial clearance 78 is provided between the upper end of 62 and the flange portion 74 of the shaft 18.

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

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

また、シャフト18下端は潤滑油4に浸漬しており、シャフト18が回転することにより、潤滑油4は給油機構28により主軸部20の潤滑を行い、その後、軸方向隙間78からスラストボールベアリング76への供給と、給油経路29を通り圧縮要素12各部への供給とに分配され、摺動部の潤滑を行う。   Further, the lower end of the shaft 18 is immersed in the lubricating oil 4, and when the shaft 18 rotates, the lubricating oil 4 lubricates the main shaft portion 20 by the oil supply mechanism 28, and then the thrust ball bearing 76 from the axial gap 78. And supply to each part of the compression element 12 through the oil supply path 29 to lubricate the sliding part.

特許第4268519号公報Japanese Patent No. 4268519

しかしながら、上記従来の上レース64および下レース70が平板である構成では、潤滑油4がスラストボールベアリング76へ供給される際、潤滑油4が上レース64あるいは下レース70の外周側に流出しやすく、運転条件によっては、ボール66の表面に直接供給される潤滑油4の量が不足する可能性があり、騒音の増加や効率が低下する可能性があった。   However, in the configuration in which the conventional upper race 64 and lower race 70 are flat plates, when the lubricating oil 4 is supplied to the thrust ball bearing 76, the lubricating oil 4 flows out to the outer peripheral side of the upper race 64 or the lower race 70. The amount of the lubricating oil 4 that is directly supplied to the surface of the ball 66 may be insufficient depending on the operating conditions, which may increase noise and reduce efficiency.

また、例えば上レースや下レースに環状の溝で形成された軌道輪を設ける構成が考えられるが、その場合は、下レースの軌道輪に潤滑油が溜まることにより、ボールの表面に供給される潤滑油は安定する。しかしながら、上レースや下レースの部品精度や運転条件によっては、上レースの軌道輪の軸心と下レースの軌道輪の軸心にずれが生じる場合があり、その場合は上下レースの軌道輪とボールの接触状態が不安定になってボールのスムーズな転がりが阻害される可能性があった。   In addition, for example, a configuration in which a raceway formed by an annular groove is provided in the upper race or the lower race is conceivable. In this case, lubricating oil accumulates in the raceway of the lower race and is supplied to the surface of the ball. Lubricating oil is stable. However, depending on the accuracy of the parts of the upper race and the lower race and the operating conditions, the shaft center of the upper race raceway and the axis of the lower race raceway may be misaligned. There is a possibility that the contact state of the ball becomes unstable and the smooth rolling of the ball is hindered.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ボールとレースへの潤滑油の安定した供給と、ボールのスムーズな転がりを両立して、低騒音、高効率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-mentioned conventional problems, and provides a low-noise, high-efficiency hermetic compressor that achieves both stable supply of lubricating oil to the ball and race and smooth rolling of the ball. For the purpose.

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、上レースのボール側は平面で形成され、下レースのボール側に環状の溝で形成された軌道輪を備えている。   In order to solve the above-described conventional problems, the hermetic compressor according to the present invention includes a raceway formed by a flat surface on the ball side of the upper race and an annular groove on the ball side of the lower race.

これによって、スラストボールベアリング付近に供給される潤滑油は下レースの軌道輪に溜まり、下レースの起動輪とボールの接触部は安定して潤滑油で満たされる。また、潤滑油が溜まった下レースの軌道輪をボールが転がることで、潤滑油はボールの表面に安定して供給されるため、上レースとボールの接触部にも潤滑油が安定的に供給される。   As a result, the lubricating oil supplied in the vicinity of the thrust ball bearing accumulates in the race wheel of the lower race, and the contact portion between the starting wheel of the lower race and the ball is stably filled with the lubricating oil. In addition, since the ball rolls on the race ring of the lower race where the lubricant is accumulated, the lubricant is stably supplied to the surface of the ball, so the lubricant is also stably supplied to the contact portion between the upper race and the ball. Is done.

また、上レースが平面のためボールが上レースから水平方向に拘束される荷重は小さく、ボールは下レースの軌道輪のみに案内されて軌道輪に沿って転がる。そのため、従来の上レースと下レースの両方に軌道輪が形成されている場合のように、上下の軌道輪の軸心のずれにより、ボールの接触状態が不安定になってボールのスムーズな転がりが阻害されることが起こりにくく、ボールは安定して転がりやすくなる。   Further, since the upper race is flat, the load restrained in the horizontal direction from the upper race is small, and the ball is guided only by the race of the lower race and rolls along the race. Therefore, as in the case where the races are formed in both the upper race and the lower race, the ball contact state becomes unstable due to the axial misalignment of the upper and lower races, and the balls roll smoothly. Is less likely to be hindered, and the ball is likely to roll stably.

従って、ボールとレースへの潤滑油の安定した供給と、ボールのスムーズな転がりを両立して、低騒音、高効率で、信頼性を高くすることができる。   Therefore, the stable supply of the lubricating oil to the ball and the race and the smooth rolling of the ball can be achieved at the same time, and low noise, high efficiency and high reliability can be achieved.

本発明の密閉型圧縮機は、下レースの環状の溝である軌道輪に潤滑油が溜まってボールとレースへの潤滑油の安定した供給ができ、さらに下レースのみに軌道輪が形成されているため、ボールは下レースの軌道輪のみに案内されてスムーズに転がり、低騒音、高効率で、信頼性を高くすることができる。   In the hermetic compressor of the present invention, the lubricating oil accumulates in the raceway which is the annular groove of the lower race, and the lubricant can be stably supplied to the ball and the race, and the raceway is formed only in the lower race. Therefore, the ball is guided smoothly only by the raceway of the lower race and rolls smoothly, and it is possible to increase reliability with low noise and high efficiency.

本発明の実施の形態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 an embodiment of the present invention. 同実施の形態におけるスラストボールベアリングの要部拡大図The main part enlarged view of the thrust ball bearing in the same embodiment 同実施の形態におけるスラストボールベアリングの分解斜視図The exploded perspective view of the thrust ball bearing 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ボールベアリングの要部拡大図Enlarged view of the main parts of a thrust ball bearing of a conventional hermetic compressor 従来の密閉型圧縮機のスラストボールベアリングの分解斜視図An exploded perspective view of a thrust ball bearing of a conventional hermetic compressor

第1の発明は、密閉容器内に、固定子と回転子を備える電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素と、前記圧縮要素を潤滑する潤滑油とを備え、前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、圧縮室を備えたブロックと、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とを連結する連結部と、前記ブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記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面に設けられたスラストボールベアリングとを備え、前記スラストボールベアリングは、ホルダー部に保持された複数のボールと、前記ボールの上下にそれぞれ配設された上レースおよび下レースとを備え、前記上レースの前記ボール側は平面で形成され、前記下レースの前記ボール側に環状の溝で形成された軌道輪を備えているので、スラストボールベアリング付近に供給される潤滑油は下レースの軌道輪に溜まり、潤滑油はボールの表面に安定して供給されるため、ボールと上レースおよび下レースとの接触部に潤滑油が安定的に供給される。   A first invention includes, in an airtight container, an electric element including a stator and a rotor, a compression element driven by the electric element, and a lubricating oil that lubricates the compression element. A shaft having a main shaft portion to which the rotor is fixed and an eccentric shaft portion, a block having a compression chamber, a piston that reciprocates in the compression chamber, and a connecting portion that connects the piston and the eccentric shaft portion. A main bearing that is provided on the block and supports the main shaft portion, and a thrust ball bearing that is provided on a thrust surface that supports a load in the gravity direction of the shaft and the rotor, the thrust ball bearing comprising: A plurality of balls held by the holder portion, and an upper race and a lower race respectively disposed above and below the balls, and the ball side of the upper race is formed in a plane. Since the lower race has a raceway formed by an annular groove on the ball side, the lubricating oil supplied to the vicinity of the thrust ball bearing accumulates in the raceway of the lower race, and the lubricant is applied to the surface of the ball. Since the oil is stably supplied, the lubricating oil is stably supplied to the contact portion between the ball and the upper race and the lower race.

また、上レースが平面のためボールが上レースから水平方向に拘束される荷重は小さく、ボールは下レースの軌道輪のみに案内されて軌道輪に沿って転がる。そのため、従来のように上下の軌道輪のずれにより、ボールのスムーズな転がりが阻害されることが起こりにくく、ボールは安定して転がりやすくなる。   Further, since the upper race is flat, the load restrained in the horizontal direction from the upper race is small, and the ball is guided only by the race of the lower race and rolls along the race. Therefore, unlike the conventional case, it is difficult for the smooth rolling of the ball to be hindered by the displacement of the upper and lower race rings, and the ball is likely to roll stably.

従って、ボールとレースへの潤滑油の安定した供給と、ボールのスムーズな転がりを両立して、低騒音、高効率で、信頼性を高くすることができる。   Therefore, the stable supply of the lubricating oil to the ball and the race and the smooth rolling of the ball can be achieved at the same time, and low noise, high efficiency and high reliability can be achieved.

第2の発明は、第1の発明において、シャフトに前記シャフトの外周部からスラストボールベアリングの内周に潤滑油を供給する給油手段を備えたものであり、スラストボールベアリングへの潤滑油の供給が安定し、更に上レースが平面のために、上レースに環状の溝である軌道輪が形成されている場合に比べて、ホルダー部と上レースの隙間が大きく、ボール付近への給油がされやすい。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the shaft is provided with oil supply means for supplying lubricating oil from the outer peripheral portion of the shaft to the inner periphery of the thrust ball bearing, and supply of the lubricating oil to the thrust ball bearing Since the upper race is flat and the upper race is flat, the clearance between the holder and the upper race is larger than when the race is formed as an annular groove in the upper race. Cheap.

第3の発明は、第1または第2の発明において、商用電源周波数未満の回転数を含む複数の運転周波数で運転するものであり、潤滑油の供給が不足しやすい低速回転時や、遠心力により潤滑油が上レースから飛散しやすい高速回転時において第1または第2の発明の効果が得られるため、改善効果が大きい。   According to a third invention, in the first or second invention, the engine is operated at a plurality of operating frequencies including a rotational speed lower than the commercial power supply frequency, and at low speed rotation where the supply of lubricating oil is apt to be insufficient, centrifugal force As a result, the effect of the first or second invention can be obtained at the time of high-speed rotation at which the lubricating oil is likely to be scattered from the upper race, so that the improvement effect is great.

第4の発明は、第1から第3のいずれか1つの発明において、潤滑油の粘度がVG3〜VG8となっており、ボールベアリングの摺動部の油膜切れが発生しやすい低粘度の潤滑油において第1から第3のいずれか1つの発明の効果が得られるため、改善効果が大きい。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the viscosity of the lubricating oil is VG3 to VG8, and the low-viscosity lubricating oil that easily causes an oil film breakage at a sliding portion of the ball bearing Since the effect of any one of the first to third inventions can be obtained, the improvement effect is great.

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スラストボールベアリングの要部拡大図、図3は、同実施の形態におけるスラストボールベアリングの分解斜視図である。
(Embodiment 1)
1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of a thrust ball bearing in the same embodiment, and FIG. 3 is a thrust ball in the same embodiment. It is a disassembled perspective view of a bearing.

図1、図2、図3において、密閉容器101内には潤滑油102が貯溜され、固定子103と回転子104からなる電動要素105と、電動要素105によって駆動される圧縮要素106が収容される。シャフト110は、回転子104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を有している。   1, 2, and 3, lubricating oil 102 is stored in an airtight container 101, and an electric element 105 including a stator 103 and a rotor 104 and a compression element 106 driven by the electric element 105 are accommodated. The The shaft 110 includes a main shaft portion 111 to which the rotor 104 is fixed, and an eccentric shaft portion 112 that is disposed above the main shaft portion 111 and is formed eccentric to the main shaft portion 111.

ブロック114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120が固定されている。ピストン126は、ブロック114の圧縮室116に往復摺動自在に挿入され、偏心軸部112との間を連結部128によって連結されている。   The block 114 has a substantially cylindrical compression chamber 116 to which a main bearing 120 that supports the main shaft portion 111 is fixed. The piston 126 is inserted into the compression chamber 116 of the block 114 so as to be slidable back and forth, and is connected to the eccentric shaft portion 112 by a connecting portion 128.

ブロック114の主軸受120は、主軸受120の軸心と略直角に環状に形成されたスラスト面130と、スラスト面130よりさらに上方に延長され、主軸部111に対向する内面を有する軸受延出部144とを備えている。シャフト110を鉛直方向に支持するため、軸受延出部144の外側のスラスト面130から上側に向かって、下レース136、複数のボール134とボール134を保持するホルダー部133、上レース135の順に配置している。   The main bearing 120 of the block 114 includes a thrust surface 130 formed in an annular shape substantially perpendicular to the axis of the main bearing 120, and a bearing extension having an inner surface facing the main shaft portion 111 and extending further upward than the thrust surface 130. Part 144. In order to support the shaft 110 in the vertical direction, the lower race 136, the plurality of balls 134, the holder portion 133 that holds the balls 134, and the upper race 135 are arranged in this order from the outer thrust surface 130 of the bearing extension portion 144 to the upper side. It is arranged.

これらの下レース136、複数のボール134、ホルダー部133、上レース135により、スラストボールベアリング132が構成されている。   The lower race 136, the plurality of balls 134, the holder portion 133, and the upper race 135 constitute a thrust ball bearing 132.

さらに、下レース136、ホルダー部133は全て軸受延出部144の外側に半径方向隙間を確保して配置されている。   Further, the lower race 136 and the holder portion 133 are all arranged with a radial clearance secured outside the bearing extension portion 144.

一方、上レース135は軸受延出部144の上端170のさらに上側に配設されており、スラスト面130からボール134の最上部までの距離(高さ)の方が、スラスト面130から軸受延出部144の上端170までの距離(高さ)より長いため、その寸法差により、軸受延出部144の上端170と上レース135との間に所定の軸方向隙間146が形成されている。   On the other hand, the upper race 135 is disposed further above the upper end 170 of the bearing extension 144, and the distance (height) from the thrust surface 130 to the top of the ball 134 is longer from the thrust surface 130 to the bearing extension. Since it is longer than the distance (height) to the upper end 170 of the protruding portion 144, a predetermined axial gap 146 is formed between the upper end 170 of the bearing extension portion 144 and the upper race 135 due to the dimensional difference.

上レース135のボール134側は平面で形成され、下レース136のボール134側には環状の溝で形成された軌道輪160が形成されている。ホルダー部133内に配置されたボール134のピッチ円直径D1と、下レース136の軌道輪160の溝の底部の直径D2はほぼ同じに形成されている。そのため、全てのボール134は軌道輪160の溝内に設置されており、軌道輪160の曲面に安定して接触している。   A ball 134 side of the upper race 135 is formed with a flat surface, and a race ring 160 formed with an annular groove is formed on the ball 134 side of the lower race 136. The pitch circle diameter D1 of the balls 134 disposed in the holder portion 133 and the diameter D2 of the bottom portion of the groove of the raceway 160 of the lower race 136 are formed to be substantially the same. Therefore, all the balls 134 are installed in the grooves of the raceway ring 160 and are in stable contact with the curved surface of the raceway ring 160.

シャフト110は、主軸部111の下部から上部にまで潤滑油102を搬送する第1の給油経路150と、主軸部111の外周部に軸方向に延設され、一端が第1の給油経路150の上端に連通し、他端が軸受延出部144の上端170に連通する第2の給油経路152を有している。   The shaft 110 is provided with a first oil supply path 150 that conveys the lubricating oil 102 from the lower part to the upper part of the main shaft part 111, and extends in the axial direction on the outer peripheral part of the main shaft part 111, and one end of the first oil supply path 150. A second oil supply path 152 communicates with the upper end and communicates with the upper end 170 of the bearing extension 144 at the other end.

本発明の実施の形態においては、第2の給油経路152は主軸部111の表面に平面状に形成された溝154で構成されている。   In the embodiment of the present invention, the second oil supply path 152 includes a groove 154 formed in a planar shape on the surface of the main shaft portion 111.

また、本実施の形態において、密閉型圧縮機100に使用される冷媒は、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102と組み合わせてある。   Further, in the present embodiment, the refrigerant used for the hermetic compressor 100 is a hydrocarbon-based refrigerant that is a natural refrigerant with a low global warming coefficient represented by R134a and R600a whose ozone depletion coefficient is zero, Each is combined with a highly compatible lubricating oil 102.

以上のように構成された密閉型圧縮機100について、以下その動作を説明する。   The operation of the hermetic compressor 100 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112の回転運動が連結部128を介してピストン126に伝えられることでピストン126は圧縮室116内を往復運動する。それにより、冷媒は冷却システム(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。   The rotor 104 of the electric element 105 rotates the shaft 110, and the rotational movement of the eccentric shaft portion 112 is transmitted to the piston 126 via the connecting portion 128, so that the piston 126 reciprocates in the compression chamber 116. Thus, the refrigerant is sucked into the compression chamber 116 from the cooling system (not shown), compressed, and then discharged to the cooling system again.

シャフト110と回転子104の重量はスラストボールベアリング132で支えられるとともに、シャフト110の回転時はボール134が上レース135と下レース136の間で転がるために回転が滑らかになる。   The weight of the shaft 110 and the rotor 104 is supported by a thrust ball bearing 132, and when the shaft 110 rotates, the ball 134 rolls between the upper race 135 and the lower race 136, so that the rotation becomes smooth.

このスラストボールベアリング132を用いることによって、シャフト110を回転させるトルクは、ボールを用いないスラストすべり軸受に比べて小さくなるため、スラスト軸受での損失を小さくすることができる。従って、入力が低減して、高効率とすることができる。   By using the thrust ball bearing 132, the torque for rotating the shaft 110 is smaller than that of a thrust slide bearing that does not use a ball, so that the loss in the thrust bearing can be reduced. Therefore, the input can be reduced and the efficiency can be improved.

密閉容器101内に貯溜された潤滑油102は、シャフト110の回転により生じる遠心力により、シャフト110に設けられた第1の給油経路150によって、主軸部111の下部から上部にまで汲み上げられる。   The lubricating oil 102 stored in the hermetic container 101 is pumped from the lower part to the upper part of the main shaft part 111 by the first oil supply path 150 provided in the shaft 110 by the centrifugal force generated by the rotation of the shaft 110.

第1の給油経路150によって主軸部111の上部に搬送された潤滑油102は、第2の給油経路152である平面状の溝154を介してスラストボールベアリング132へ供給される第1の流れと、第1の給油経路150の上端から偏心軸部112の上方へ供給される第2の流れに分配される。   The lubricating oil 102 conveyed to the upper portion of the main shaft portion 111 by the first oil supply path 150 is supplied to the thrust ball bearing 132 through the planar groove 154 that is the second oil supply path 152. The second flow is distributed from the upper end of the first oil supply path 150 to the upper side of the eccentric shaft portion 112.

この第1の流れは、軸受延出部144の上端と上レース135との間に所定の軸方向隙間146が形成されているために、この軸方向隙間146を介して半径方向に流れてスラストボールベアリング132に向かう流れとなる。   The first flow flows in the radial direction through the axial gap 146 because the predetermined axial gap 146 is formed between the upper end of the bearing extension 144 and the upper race 135, and the thrust flows. The flow is toward the ball bearing 132.

軸方向隙間146から流出した潤滑油102の一部は直接ボール134表面に供給され、また、潤滑油102の一部はボール134とホルダー部133の隙間や、ホルダー部133と軸受延出部144との隙間を介して下レース136の上面にも供給される。下レース136の上面に供給された潤滑油102の一部は、溝で形成された軌道輪160内に溜まる。   A part of the lubricating oil 102 flowing out from the axial gap 146 is directly supplied to the surface of the ball 134, and a part of the lubricating oil 102 is a gap between the ball 134 and the holder part 133, or the holder part 133 and the bearing extension part 144. Is also supplied to the upper surface of the lower race 136 through the gap. A part of the lubricating oil 102 supplied to the upper surface of the lower race 136 is accumulated in a raceway 160 formed by a groove.

軌道輪160内に潤滑油102が溜まっているので、下レース136の軌道輪160とボール134の接触部は安定して潤滑油102で満たされる。また、潤滑油102が溜まった下レース136の軌道輪160をボール134が転がることで、潤滑油102はボール134の表面に安定して供給されるため、上レース135とボール134の接触部にも潤滑油102が安定的に供給される。   Since the lubricating oil 102 is accumulated in the raceway 160, the contact portion between the raceway 160 and the ball 134 of the lower race 136 is stably filled with the lubricant 102. Further, since the ball 134 rolls on the raceway 160 of the lower race 136 in which the lubricating oil 102 is accumulated, the lubricating oil 102 is stably supplied to the surface of the ball 134, so that the upper race 135 and the ball 134 are brought into contact with each other. Also, the lubricating oil 102 is stably supplied.

また、上レース135が平面のためボール134が上レース135から水平方向に拘束される荷重は小さく、ボール134は下レース136の軌道輪160のみに案内されて軌道輪160に沿って転がる。そのため、従来の上レースと下レースの両方に軌道輪が形成されている場合のように、上下の軌道輪のずれにより、ボールの接触状態が不安定になってボールのスムーズな転がりが阻害されることが起こりにくく、ボール134は安定して転がりやすくなる。   Further, since the upper race 135 is a flat surface, the load that restrains the ball 134 from the upper race 135 in the horizontal direction is small, and the ball 134 is guided only by the raceway 160 of the lower race 136 and rolls along the raceway 160. Therefore, as in the case where the races are formed on both the upper race and the lower race, the ball contact state becomes unstable due to the displacement of the upper and lower races, and the smooth rolling of the ball is hindered. The ball 134 is easy to roll stably.

従って、ボール134と上レース135および下レース136への潤滑油102の安定した供給と、ボール134のスムーズな転がりを両立して、低騒音、高効率で、信頼性を高くすることができる。   Therefore, the stable supply of the lubricating oil 102 to the ball 134, the upper race 135, and the lower race 136 and the smooth rolling of the ball 134 can be compatible, and low noise, high efficiency, and high reliability can be achieved.

また、従来の上レースと下レースの両方に軌道輪が形成されている場合のように、上レースの軌道輪の軸心と下レースの軌道輪の軸心を合わせるための加工精度や組立て精度が必要ではなく、製造が容易になる。   In addition, the processing accuracy and assembly accuracy for aligning the axis of the upper race raceway and the axis of the lower race raceway as in the case where the raceway is formed in both the upper race and the lower race in the past. Is not necessary, and the manufacturing becomes easy.

本発明により得られる効果は、潤滑油102の供給が不足しやすい低速回転時や、遠心力により潤滑油102が上レース135から飛散しやすい高速回転時において顕著であり、改善効果が大きい。   The effect obtained by the present invention is remarkable at the time of low-speed rotation in which the supply of the lubricating oil 102 is likely to be insufficient, and at the time of high-speed rotation in which the lubricating oil 102 is likely to be scattered from the upper race 135 due to centrifugal force.

また、ボール134と上レース135あるいは下レース136の接触部の油膜が切れやすいVG3からVG8のような低粘度の潤滑油102において、本発明により得られる効果は顕著であり、改善効果が大きい。   Further, in the low-viscosity lubricating oil 102 such as VG3 to VG8 in which the oil film at the contact portion between the ball 134 and the upper race 135 or the lower race 136 is easily cut, the effect obtained by the present invention is remarkable and the improvement effect is great.

尚、本実施の形態においては、スラストボールベアリング132への潤滑油102の供給は、主軸部111の第2の給油経路152からを主として説明したが、他の供給方法でも下レース136の軌道輪160へ潤滑油102を供給できれば、同様の効果が得られる。   In the present embodiment, the supply of the lubricating oil 102 to the thrust ball bearing 132 has been mainly described from the second oil supply path 152 of the main shaft portion 111, but the raceway of the lower race 136 is also provided by other supply methods. If the lubricating oil 102 can be supplied to 160, the same effect can be obtained.

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、スラストボールベアリングの騒音低下や効率向上、信頼性の向上が可能となるので、冷蔵庫以外にも自販機や空調機器の用途にも適用できる。   As described above, since the hermetic compressor according to the present invention can reduce noise, improve efficiency, and improve reliability of thrust ball bearings, it can be applied to vending machines and air-conditioning equipment as well as refrigerators.

100 密閉型圧縮機
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 偏心軸部
114 ブロック
116 圧縮室
126 ピストン
128 連結部
120 主軸受
130 スラスト面
132 スラストボールベアリング
133 ホルダー部
134 ボール
135 上レース
136 下レース
152 給油経路
160 軌道輪
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Sealed compressor 101 Sealed container 102 Lubricating oil 103 Stator 104 Rotor 105 Electric element 106 Compression element 110 Shaft 111 Main shaft part 112 Eccentric shaft part 114 Block 116 Compression chamber 126 Piston 128 Connection part 120 Main bearing 130 Thrust surface 132 Thrust Ball bearing 133 Holder part 134 Ball 135 Upper race 136 Lower race 152 Oil supply path 160 Track ring

Claims (4)

密閉容器内に、固定子と回転子を備える電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素と、前記圧縮要素を潤滑する潤滑油とを備え、前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、圧縮室を備えたブロックと、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とを連結する連結部と、前記ブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記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面に設けられたスラストボールベアリングとを備え、前記スラストボールベアリングは、ホルダー部に保持された複数のボールと、前記ボールの上下にそれぞれ配設された上レースおよび下レースとを備え、前記上レースの前記ボール側は平面で形成され、前記下レースの前記ボール側に環状の溝で形成された軌道輪を備えた密閉型圧縮機。 An airtight container includes an electric element including a stator and a rotor, a compression element driven by the electric element, and lubricating oil for lubricating the compression element, and the compression element has the rotor fixed thereto. A shaft having a main shaft portion and an eccentric shaft portion; a block having a compression chamber; a piston that reciprocates in the compression chamber; a connecting portion that connects the piston and the eccentric shaft portion; A main bearing that pivotally supports the main shaft portion, and a thrust ball bearing provided on a thrust surface that supports a load in the gravity direction of the shaft and the rotor, and the thrust ball bearing is held by a holder portion. A plurality of balls, and an upper race and a lower race respectively disposed above and below the balls, and the ball side of the upper race is formed in a plane, and the lower race Hermetic compressor having a bearing ring which is formed by an annular groove on the ball-side. シャフトにシャフトの外周部からスラストボールベアリングの内周に潤滑油を供給する給油経路を備えた請求項1に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 1, further comprising an oil supply path for supplying lubricating oil to the shaft from an outer peripheral portion of the shaft to an inner periphery of the thrust ball bearing. 商用電源周波数未満の回転数を含む複数の運転周波数で運転する請求項1または請求項2に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 1 or 2, wherein the hermetic compressor is operated at a plurality of operating frequencies including a rotational speed less than a commercial power frequency. 潤滑油の粘度がVG3〜VG8である請求項1から3のいずれか1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 lubricating oil has a viscosity of VG3 to VG8.
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