JP2014080945A - Hermetic type compressor and refrigerator - Google Patents

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Noboru Iida
飯田  登
Ko Inagaki
耕 稲垣
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hermetic type compressor which uses a thrust ball bearing, makes a lower race into an elastic form to eliminate a support member and reduce a number of components for the thrust ball bearing, and thereby achieves high productivity.SOLUTION: A thrust ball bearing 276 includes: multiple balls 266 held by a holder part 268; and an upper race 264 and a lower race 270 which are respectively disposed above and below the balls 266. The lower race 270 is made into an elastic form that allows inclination of the upper race 264. The form of the lower race eliminates a support member disposed below a conventional thrust ball bearing 276 thereby reducing the number of components of the thrust ball bearing 276 and improving the productivity.

Description

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

近年、電気冷凍冷蔵庫に用いら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 electric refrigerator-freezers, high efficiency for reducing power consumption, low noise, and high reliability are desired.

従来、この種の密閉型圧縮機としては、スラストベアリングに転がり軸受を採用して、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 rolling bearing as a thrust bearing to improve efficiency (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13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14は従来のスラストボールベアリングの要部拡大図、図15は支持部材の斜視図を示したものである。   FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a conventional hermetic compressor described in Patent Document 1, FIG. 14 is an enlarged view of a main part of a conventional thrust ball bearing, and FIG. 15 is a perspective view of a support member.

図12において、密閉容器2の底部には潤滑油4を貯留しており、圧縮機本体6はサスペンションスプリング8によって密閉容器2に対して弾性的に支持されている。   In FIG. 12, 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。   The compressor body 6 includes an electric element 10 and a compression element 12 disposed above the electric element 10. The electric element 10 includes a stator 14 and a rotor 16.

圧縮要素12のシャフト18は、主軸部20と偏心軸部22を備えており、主軸部20はシリンダブロック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、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を主軸受26で支持する片持ち軸受の構成となっている。   The shaft 18 of the compression element 12 includes a main shaft portion 20 and an eccentric shaft portion 22. The main shaft portion 20 is rotatably supported by a main bearing 26 of the cylinder block 24 and the rotor 16 is fixed. . And it has the structure of the cantilever bearing which supports the main axis | shaft part 20 arrange | positioned only in the lower side of the eccentric shaft part 22 with the main bearing 26 with respect to the eccentric shaft part 22 to which a 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28などからなる給油機構29を備えている。   The shaft 18 includes an oil supply mechanism 29 including a spiral groove 28 provided on the surface of the main shaft portion 20.

ピストン30は、シリンダブロック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、連結手段36は、両端に設けた穴部がそれぞれピストン30に取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 cylinder block 24. Further, the coupling means 36 couples the eccentric shaft portion 22 and the piston 30 by fitting the hole portions provided at both ends into the piston pin 38 and the eccentric shaft portion 22 attached to the piston 30, respectively.

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、バルブプレート46とシリンダヘッド50との間に狭持されている。   The suction muffler 52 is molded from a resin such as PBT, forms a sound deadening space inside, and is held between the valve plate 46 and the cylinder head 50.

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

図14において、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管状延長部62とを有している。   In FIG. 14, the main bearing 26 has a thrust surface 60 that is a flat portion perpendicular to the shaft center, and a tubular extension 62 that extends further upward than the thrust surface 60 and has an inner surface facing the main shaft portion 20. ing.

そして、管状延長部62の外径側には、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、および支持部材72が順にスラスト面60の上に配置されスラストボールベアリング76が構成されている。   On the outer diameter side of the tubular extension 62, an upper race 64, a ball 66 held by a holder 68, a lower race 70, and a support member 72 are sequentially disposed on the thrust surface 60, and a thrust ball bearing 76 is provided. It is configured.

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.

支持部材72は、図15に示すとおり、環状の金属板に下側の突起72a、72bと、上側の突起72c、72dを設けたものである。これらの突起は同じ半径の曲面で形成され、下側の突起72a、72bの頂点を結ぶ線と、上側の突起72c、72dの頂点を結ぶ線とが直角になるように配置され、下側の突起72a、72bが線接触の状態でスラスト面60と接し、上側の突起72c、72dが線接触の状態で下レース70と接している。また上レース64の上面にはシャフト18のフランジ部74が着座している。   As shown in FIG. 15, the support member 72 is an annular metal plate provided with lower projections 72 a and 72 b and upper projections 72 c and 72 d. These protrusions are formed with curved surfaces having the same radius, and are arranged such that a line connecting the vertices of the lower protrusions 72a and 72b and a line connecting the vertices of the upper protrusions 72c and 72d are at right angles. The protrusions 72a and 72b are in contact with the thrust surface 60 in a line contact state, and the upper protrusions 72c and 72d are in contact with the lower race 70 in a line contact state. A flange portion 74 of the shaft 18 is seated on the upper surface of the upper race 64.

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下に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の偏心運動が連結手段36を介してピストン30に伝えられ、ピストン30はシリンダ34内で往復運動する。   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 means 36, and the piston 30 reciprocates within the cylinder 34.

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

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により圧縮要素12各部に供給され、摺動部の潤滑を行う。   The lower end of the shaft 18 is immersed in the lubricating oil 4, and when the shaft 18 rotates, the lubricating oil 4 is supplied to each part of the compression element 12 by the oil supply mechanism 28 and lubricates the sliding portion.

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.

スラストボールベアリング76は、ボール66が上レース64および下レース70と点接触の状態で転がる転がり軸受であり、シャフト18や回転子16の自重などの垂直方向の荷重を支持しながら回転が可能である。転がり軸受は、一般的に用いられている滑り軸受の形式のスラストベアリングより摩擦が少なく、近年高効率化を目的に採用が増えてきている。   The thrust ball bearing 76 is a rolling bearing in which the ball 66 rolls in a point contact with the upper race 64 and the lower race 70 and can rotate while supporting a vertical load such as the weight of the shaft 18 and the rotor 16. is there. Rolling bearings have less friction than commonly used thrust bearings in the form of sliding bearings, and in recent years, they have been increasingly used to increase efficiency.

ホルダー部68は、管状延長部62の外径面により内径部が位置決めされ、ボール66は一定の半径上にて上レース64と下レース70の上面を転動する。上レース64と下レース70はともに平板状なので水平方向の位置を規制する機能はないため、上レース64と下レース70の水平方向の位置が若干ずれても、水平方向に余分な力が生じることはない。   The holder portion 68 is positioned at the inner diameter portion by the outer diameter surface of the tubular extension portion 62, and the ball 66 rolls on the upper surfaces of the upper race 64 and the lower race 70 on a certain radius. Since both the upper race 64 and the lower race 70 are flat, there is no function of regulating the horizontal position, so that even if the horizontal positions of the upper race 64 and the lower race 70 are slightly shifted, extra force is generated in the horizontal direction. There is nothing.

また、片持ち軸受の構成では、シャフト18はピストン30が圧縮室内48で冷媒を圧縮する時に発生する荷重などにより、主軸部20と主軸受26の隙間の範囲でわずかに傾斜することが避けられない。しかし、支持部材72の調芯機能により上レース64と下レース70は平行な状態を維持して、各ボール66へ作用する荷重を均等にして、スラストボールベアリング76の寿命の低下を防止している。   Further, in the configuration of the cantilever bearing, the shaft 18 can be avoided from being slightly inclined in the range of the gap between the main shaft portion 20 and the main bearing 26 due to a load generated when the piston 30 compresses the refrigerant in the compression chamber 48. Absent. However, the centering function of the support member 72 maintains the upper race 64 and the lower race 70 in a parallel state, equalizing the load acting on each ball 66 and preventing the life of the thrust ball bearing 76 from being reduced. Yes.

また、支持部材72に弾性を持たせることで、輸送時の落下などの衝撃によりスラストボールベアリングのボール66が転がる上レース64や下レース70の転動面にボール66による円形の打痕傷が発生するのを防いでいる。   Further, by providing elasticity to the support member 72, circular dents caused by the balls 66 are caused on the rolling surfaces of the upper race 64 and the lower race 70 where the ball 66 of the thrust ball bearing rolls due to an impact such as a drop during transportation. Prevents it from occurring.

特表2005−500476号公報JP 2005-500476 Gazette

しかしながら、上記従来の構成では、スラストボールベアリングの本来の機能である摩擦を少なくするために必要なボール、ホルダー部、上レース、下レース以外に支持部材が付加されているため、スラストボールベアリングの部品点数が多くなり、生産性が低下するといった課題を有していた。本発明は上記課題を解決するもので、支持部材の上レースと下レースを平行な状態に維持する調芯機能と、落下時等の衝撃を吸収する弾性機能を下レースに持たせることで支持部材を省きスラストボールベアリングの部品点数を削減し、生産性の高い密閉型圧縮機を提供することを目的とする。   However, in the above conventional configuration, since a support member is added in addition to the ball, the holder portion, the upper race, and the lower race necessary for reducing the friction that is the original function of the thrust ball bearing, the thrust ball bearing There has been a problem that the number of parts increases and productivity decreases. The present invention solves the above-mentioned problem, and supports the lower race by providing the lower race with an alignment function for maintaining the upper race and the lower race of the support member in a parallel state and an elastic function for absorbing an impact during a fall or the like. An object of the present invention is to provide a hermetic compressor with high productivity by reducing the number of parts of the thrust ball bearing by omitting members.

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、スラストボールベアリングの下レースを弾性を有する形状にしたもので、シャフトがわずかに傾斜し、シャフトにならって上レースが傾斜しても、下レースの形状により上レースの傾斜による各ボールの高さの差を吸収することができ、また落下時の衝撃を吸収することができるという作用を有する。   In order to solve the above-mentioned conventional problems, the hermetic compressor of the present invention is such that the lower race of the thrust ball bearing has an elastic shape, the shaft is slightly inclined, and the upper race is inclined following the shaft. However, the shape of the lower race can absorb the difference in height between the balls due to the inclination of the upper race, and can also absorb the impact when dropped.

本発明の密閉型圧縮機は支持部材の機能を下レースに持たせることにより、支持部材を省くことができるので、スラストボールベアリングの部品点数を削減し、生産性を向上させることができる。   In the hermetic compressor of the present invention, the support member can be omitted by providing the lower race with the function of the support member. Therefore, the number of parts of the thrust ball bearing can be reduced and the productivity can be improved.

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におけるスラストボールベアリングの要部拡大図The principal part enlarged view of the thrust ball bearing in Embodiment 1 同実施の形態1における下レースの斜視図The perspective view of the lower race in Embodiment 1 同実施の形態1におけるシャフトが傾斜したときのスラストボールベアリング付近の図Figure near the thrust ball bearing when the shaft inclines in the first embodiment 同実施の形態2におけるスラストボールベアリングの要部拡大図The principal part enlarged view of the thrust ball bearing in Embodiment 2 同実施の形態2における下レースの斜視図The perspective view of the lower race in Embodiment 2 同実施の形態3におけるスラストボールベアリングの要部拡大図The principal part enlarged view of the thrust ball bearing in Embodiment 3 同実施の形態3における下レースの斜視図The perspective view of the lower race in Embodiment 3 同実施の形態4におけるスラストボールベアリングの要部拡大図The principal part enlarged view of the thrust ball bearing in Embodiment 4 同実施の形態4における下レースの斜視図The perspective view of the lower race in Embodiment 4 同実施の形態5におけるスラストボールベアリングの要部拡大図The principal part enlarged view of the thrust ball bearing in Embodiment 5 同実施の形態5における下レースの斜視図The perspective view of the lower race in Embodiment 5 特許文献1に記載の密閉型圧縮機の縦断面図Longitudinal sectional view of hermetic compressor described in Patent Document 1 特許文献1に記載のスラストボールベアリングの要部拡大図Enlarged view of the main part of the thrust ball bearing described in Patent Document 1. 特許文献1に記載の支持部材の斜視図A perspective view of a support member given in patent documents 1

第1の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動
要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、前記回転子が固定され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とを連結する連結手段と、前記シリンダブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に配設さ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と下レースとを備え、前記下レースは弾性を有する形状としたものである。
According to a first aspect of the present invention, lubricating oil is stored in a sealed container, and an electric element including a stator and a rotor, and a compression element driven by the electric element are accommodated, and the compression element is the rotor. A shaft having a main shaft portion and an eccentric shaft portion fixed to each other, a cylinder block having a compression chamber, a piston that reciprocates in the compression chamber, and a coupling means that couples the piston and the eccentric shaft portion; A main bearing provided on the cylinder block for supporting the main shaft portion; and a thrust ball bearing disposed on a thrust surface of the main bearing, wherein the thrust ball bearing comprises a plurality of balls held by a holder portion. And an upper race and a lower race respectively disposed above and below the ball, wherein the lower race has an elastic shape.

この構成により、シャフトがわずかに傾斜し、シャフトにならった上レースが傾斜しても、下レースの形状により上レースの傾斜による各ボールの高さの差を吸収することができ、また落下時等の衝撃を吸収することができ、従来スラストボールベアリングと主軸受のスラスト面の間に配置していた支持部材の機能を下レースに持たせることにより支持部材を省くことができるので、スラストボールベアリングの部品点数を削減でき、生産性を向上させることができる。   With this configuration, even if the shaft is slightly inclined and the upper race following the shaft is inclined, the shape of the lower race can absorb the difference in height of each ball due to the inclination of the upper race. Since the lower race has the function of the support member that has been arranged between the thrust ball bearing and the thrust surface of the main bearing, the support member can be omitted. The number of bearing parts can be reduced, and productivity can be improved.

第2の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、前記回転子が固定され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とを連結する連結手段と、前記シリンダブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に配設さ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と下レースとを備え、前記下レースの前面と前記スラスト面が平行にならにように配設されたものである。   According to a second aspect of the present invention, lubricating oil is stored in an airtight container, and an electric element including a stator and a rotor, and a compression element driven by the electric element are accommodated, and the compression element is the rotor. A shaft having a main shaft portion and an eccentric shaft portion fixed to each other, a cylinder block having a compression chamber, a piston that reciprocates in the compression chamber, and a coupling means that couples the piston and the eccentric shaft portion; A main bearing provided on the cylinder block for supporting the main shaft portion; and a thrust ball bearing disposed on a thrust surface of the main bearing, wherein the thrust ball bearing comprises a plurality of balls held by a holder portion. And an upper race and a lower race respectively disposed above and below the ball, the front surface of the lower race and the thrust surface being arranged in parallel. .

この構成により、シャフトがわずかに傾斜し、シャフトにならった上レースが傾斜しても、下レースの形状により上レースの傾斜による各ボールの高さの差を吸収することができ、また落下時等の衝撃を吸収することができ、従来スラストボールベアリングと主軸受のスラスト面の間に配置していた支持部材の機能を下レースに持たせることにより支持部材を省くことができるので、スラストボールベアリングの部品点数を削減でき、生産性を向上させることができる。   With this configuration, even if the shaft is slightly inclined and the upper race following the shaft is inclined, the shape of the lower race can absorb the difference in height of each ball due to the inclination of the upper race. Since the lower race has the function of the support member that has been arranged between the thrust ball bearing and the thrust surface of the main bearing, the support member can be omitted. The number of bearing parts can be reduced, and productivity can be improved.

第3の発明は、特に第1および第2の発明の下レースを円錐台形状とすることで下レースに弾性を持たせたもので、下レースが円錐台形状のため、鉄粉などのゴミが下レース表面から流れやすくなり、下レース表面に鉄粉等がたまりにくくなるため第1の発明の効果に加えて信頼性を向上することができる。   In the third invention, the lower race is made to have elasticity by making the lower race of the first and second inventions into a truncated cone shape. Since the lower race has a truncated cone shape, dust such as iron powder is used. Can easily flow from the surface of the lower race, and iron powder or the like hardly accumulates on the surface of the lower race, so that the reliability can be improved in addition to the effects of the first invention.

第4の発明は、特に第1および第2の発明の下レースをすり鉢形状とすることで、下レースに弾性を持たせたもので、下レースがすり鉢形状のため、下レースと管状延長部の間に潤滑油がたまりやすく、ボールの潤滑が改善され第1の発明の効果に加えて信頼性を向上することができる。   According to a fourth aspect of the invention, in particular, the lower race is shaped like a mortar by giving the lower race a mortar shape, and the lower race has a mortar shape. During this period, the lubricating oil tends to accumulate, and the lubrication of the ball is improved, so that the reliability can be improved in addition to the effects of the first invention.

第5の発明は、特に第3の発明の下レース外周部を平坦形状としたもので、シリンダブロックのスラスト部との接触面積が増え、下レースと主軸受のスラスト部との面圧が下がり、接触部の摩耗を抑制することができるので、第2の発明の効果に加えてさらに信頼性を向上することができる。   In the fifth aspect of the invention, in particular, the outer periphery of the lower race has a flat shape, the contact area with the thrust part of the cylinder block increases, and the surface pressure between the lower race and the thrust part of the main bearing decreases. Since the wear of the contact portion can be suppressed, the reliability can be further improved in addition to the effect of the second invention.

第6の発明は、特に第4の発明の下レースの内周部を平坦形状としたもので、シリンダブロックのスラスト部との接触面積が増え、下レースと主軸受のスラスト部との面圧が下
がり、接触部の摩耗を抑制することができるので、第3の発明の効果に加えてさらに信頼性を向上することができる。
In the sixth aspect of the invention, in particular, the inner periphery of the lower race of the fourth aspect of the invention has a flat shape, the contact area with the thrust portion of the cylinder block is increased, and the surface pressure between the lower race and the thrust portion of the main bearing is increased. Since the wear of the contact portion can be suppressed, the reliability can be further improved in addition to the effect of the third invention.

第7の発明は、特に第4および第6の発明の下レースの内周部に切欠きを設けたもので、すり鉢形状の内側に溜まったコンタミを排出することができるので第3および第5の発明の効果に加えてさらに信頼性を向上することができる。   In the seventh invention, notches are provided in the inner peripheral portion of the lower race of the fourth and sixth inventions in particular, and since the contamination accumulated inside the mortar shape can be discharged, the third and fifth In addition to the effects of the present invention, the reliability can be further improved.

第8の発明は、密閉型圧縮機、放熱器、減圧装置、吸熱器を配管によって環状に連結した冷媒回路を有し、前記密閉型圧縮機を第1から第7のいずれか1つの発明の密閉型圧縮機とした冷凍装置であることにより、効率が向上した密閉型圧縮機の搭載によって冷凍装置の消費電力を低減し、省エネルギー化を実現することができる。   An eighth invention has a refrigerant circuit in which a hermetic compressor, a radiator, a decompressor, and a heat absorber are connected in an annular shape by piping, and the hermetic compressor is any one of the first to seventh inventions. Since the refrigeration apparatus is a hermetic compressor, the power consumption of the refrigeration apparatus can be reduced and energy can be saved by mounting the hermetic compressor with improved efficiency.

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である。図2はスラストボールベアリングの要部拡大図、図3は下レースの斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of the main part of the thrust ball bearing, and FIG. 3 is a perspective view of the lower race.

図1〜3において、密閉容器202内底部に潤滑油204を貯留するとともに、圧縮機本体206がサスペンションスプリング208により密閉容器202内で弾性的に支持されている。また、密閉容器202には、温暖化係数の低い冷媒であるR600a(イソブタン)が充填されている。   In FIGS. 1 to 3, the lubricating oil 204 is stored in the bottom of the sealed container 202, and the compressor main body 206 is elastically supported in the sealed container 202 by the suspension spring 208. The sealed container 202 is filled with R600a (isobutane), which is a refrigerant with a low global warming potential.

圧縮機本体206は、電動要素210と、これによって駆動される圧縮要素212とからなり、密閉容器202には電動要素210に電源を供給するための電源端子213が取り付けられている。   The compressor body 206 includes an electric element 210 and a compression element 212 driven by the electric element 210, and a power supply terminal 213 for supplying power to the electric element 210 is attached to the sealed container 202.

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

電動要素210は、薄板を積層した鉄心に銅線が巻かれて形成された固定子214と、固定子214の内径側に配置された回転子216とを備え、固定子214の巻線が電源端子213を経由して密閉型圧縮機外の電源(図示せず)と導線により接続されている。   The electric element 210 includes a stator 214 formed by winding a copper wire around an iron core in which thin plates are laminated, and a rotor 216 arranged on the inner diameter side of the stator 214, and the winding of the stator 214 is a power source. The terminal 213 is connected to a power source (not shown) outside the hermetic compressor by a conductive wire.

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

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

圧縮要素212を構成するシャフト218は、主軸部220と、主軸部220と平行な偏心軸部222を備えている。また、主軸部220には回転子216が固定されている。   A shaft 218 constituting the compression element 212 includes a main shaft portion 220 and an eccentric shaft portion 222 parallel to the main shaft portion 220. A rotor 216 is fixed to the main shaft portion 220.

シリンダブロック224は、円筒形の内面を有する主軸受226を備え、主軸受226に主軸部220が回転自在な状態で挿入され、支持されている。そして、圧縮要素212は、偏心軸部222に作用した荷重を偏心軸部222の下側に配置された主軸部220と主軸受226で支持する片持ち軸受の構成になっている。   The cylinder block 224 includes a main bearing 226 having a cylindrical inner surface, and the main shaft portion 220 is rotatably inserted into and supported by the main bearing 226. The compression element 212 is configured as a cantilever bearing that supports the load acting on the eccentric shaft portion 222 with the main shaft portion 220 and the main bearing 226 disposed below the eccentric shaft portion 222.

また、シャフト218は主軸部220表面に設けた螺旋状の溝228などからなる給油機構229を備えている。   Further, the shaft 218 includes an oil supply mechanism 229 including a spiral groove 228 provided on the surface of the main shaft portion 220.

また、シリンダブロック224は円筒状の穴部であるシリンダ234を備えており、ピ
ストン230がシリンダ234に往復自在に挿入されている。
The cylinder block 224 includes a cylinder 234 that is a cylindrical hole, and the piston 230 is reciprocally inserted into the cylinder 234.

また、連結手段236は、両端に設けた穴部がそれぞれピストン230に取付けられたピストンピン238と偏心軸部222に嵌挿されることで、偏心軸部222とピストン230と連結している。   Further, the connecting means 236 is connected to the eccentric shaft portion 222 and the piston 230 by fitting the hole portions provided at both ends into the piston pin 238 and the eccentric shaft portion 222 attached to the piston 230, respectively.

シリンダ234端面にはバルブプレート246が取り付けられ、シリンダ234およびピストン230とともに圧縮室248を形成する。さらに、バルブプレート246を覆って蓋をするようにシリンダヘッド250が固定されている。吸入マフラ252は、PBTなどの樹脂で成型され、内部に消音空間を形成し、バルブプレート246とシリンダヘッド250との間に狭持されている。   A valve plate 246 is attached to the end surface of the cylinder 234 and forms a compression chamber 248 together with the cylinder 234 and the piston 230. Further, the cylinder head 250 is fixed so as to cover the valve plate 246 and cover it. The suction muffler 252 is molded from a resin such as PBT, forms a sound deadening space inside, and is sandwiched between the valve plate 246 and the cylinder head 250.

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

図2は、スラストボールベアリングの要部拡大図である。   FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the thrust ball bearing.

主軸受226は、軸心と直角な平面部であるスラスト面260と、スラスト面260よりさらに上方に延長され、主軸部220に対向する内面を有する管状延長部262とを有している。   The main bearing 226 includes a thrust surface 260 that is a flat portion perpendicular to the shaft center, and a tubular extension 262 that extends further upward than the thrust surface 260 and has an inner surface facing the main shaft portion 220.

そして、管状延長部262の上側に上レース264が配置され、管状延長部262の外径側かつ上レース264の下側に、ホルダー部268に保持されたボール266、下レース270の順に配置され、スラストボールベアリング276が構成されている。   An upper race 264 is arranged on the upper side of the tubular extension 262, and a ball 266 held by the holder 268 and a lower race 270 are arranged in this order on the outer diameter side of the tubular extension 262 and on the lower side of the upper race 264. A thrust ball bearing 276 is formed.

ホルダー部268は、ポリアミドなどの樹脂材料で形成され、環状の形状をなし、ボール266が転動自在に収納される複数の穴部を有している。   The holder portion 268 is formed of a resin material such as polyamide, has an annular shape, and has a plurality of hole portions in which the balls 266 are movably accommodated.

上レース264は環状で金属製の平板であり、熱処理を行ったバネ鋼などで形成され、上下の面が平行で、かつ表面は平滑に仕上げられている。   The upper race 264 is a ring-shaped metal flat plate made of heat-treated spring steel or the like, and the upper and lower surfaces are parallel and the surface is finished smooth.

下レース270は図2と図3に示すように環状であり、熱処理を行ったバネ鋼などで形成され、上下の面が平行で上下方向に弾性を有する円錐台形状をしている。   The lower race 270 has an annular shape as shown in FIGS. 2 and 3, is formed of heat-treated spring steel or the like, and has a truncated cone shape whose upper and lower surfaces are parallel and elastic in the vertical direction.

また、下レース270は上レース264側に位置してボール266に接する上面と、スラスト面260側に位置する下面とを有している。   The lower race 270 has an upper surface located on the upper race 264 side and in contact with the ball 266 and a lower surface located on the thrust surface 260 side.

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.

電源端子213より電動要素210に通電されると、固定子214に発生する磁界により回転子216はシャフト218とともに回転する。主軸部220の回転に伴い偏心軸部222も偏心回転し、連結手段236により、ピストン230をシリンダ234内で往復運動させる。そして、圧縮室248が容積変化することで、密閉容器202内の冷媒を圧縮室248内に吸入し、圧縮する圧縮動作を行う。   When the electric element 210 is energized from the power supply terminal 213, the rotor 216 rotates with the shaft 218 by the magnetic field generated in the stator 214. As the main shaft portion 220 rotates, the eccentric shaft portion 222 also rotates eccentrically, and the piston 230 is reciprocated in the cylinder 234 by the connecting means 236. Then, when the compression chamber 248 changes in volume, the refrigerant in the hermetic container 202 is sucked into the compression chamber 248 and compressed.

この圧縮動作に伴う吸入行程において、密閉容器202内の冷媒は、吸入マフラ252を介して圧縮室248内に間欠的に吸入され、圧縮室248内で圧縮された後、高温高圧の冷媒は吐出配管254などを経由して密閉容器202外の冷凍サイクル(図示せず)へ送られる。   In the suction stroke accompanying this compression operation, the refrigerant in the sealed container 202 is intermittently sucked into the compression chamber 248 via the suction muffler 252 and compressed in the compression chamber 248, and then the high-temperature and high-pressure refrigerant is discharged. It is sent to a refrigeration cycle (not shown) outside the sealed container 202 via a pipe 254 or the like.

また、シャフト218下端は潤滑油204に浸漬しており、シャフト218が回転する
ことにより、潤滑油204は給油機構228により圧縮要素212の上方に搬送され、一部が偏心軸部222の上端から放出される。
Further, the lower end of the shaft 218 is immersed in the lubricating oil 204, and by rotating the shaft 218, the lubricating oil 204 is conveyed above the compression element 212 by the oil supply mechanism 228, and a part thereof from the upper end of the eccentric shaft portion 222. Released.

次に、スラストボールベアリング276について説明する。   Next, the thrust ball bearing 276 will be described.

スラストボールベアリング276は、同じ大きさのボール266を、平らな上レース264と下レース270の間に複数個配置して、それぞれを点接触の状態で転がるようにすることで、摩擦を非常に小さくするものであり、摺動損失の低減により密閉型圧縮機の効率が向上できる。   Thrust ball bearing 276 has a plurality of balls 266 of the same size placed between flat upper race 264 and lower race 270 so that each rolls in a point contact state. The efficiency of the hermetic compressor can be improved by reducing the sliding loss.

スラストボールベアリング276への給油は、主に偏心軸部222の上端などから飛散した潤滑油204が、スラストボールベアリング276の外径側により供給されることで達成される。   Oil supply to the thrust ball bearing 276 is achieved by supplying the lubricating oil 204 mainly scattered from the upper end of the eccentric shaft portion 222 or the like from the outer diameter side of the thrust ball bearing 276.

次に下レースについて説明する。下レース270は弾性を有する円錐台形状をしている。この形状により輸送時における落下等の衝撃でスラストボールベアリング276のボール266が転がる上レース264や下レース270の転動面にボール266による円形の打痕傷が発生するのを防止することができる。   Next, the lower race will be described. The lower race 270 has a truncated cone shape having elasticity. With this shape, it is possible to prevent circular dents from being generated by the balls 266 on the rolling surfaces of the upper race 264 and the lower race 270 on which the balls 266 of the thrust ball bearing 276 roll due to impact such as dropping during transportation. .

また主軸部220を主軸受け226で支持する片持ち軸受の構成では、シャフト218はピストンが圧縮室内で冷媒を圧縮するときに発生する荷重などにより、主軸部220と主軸受226の隙間の範囲でわずかに傾斜することが避けられない。   Further, in the configuration of the cantilever bearing in which the main shaft portion 220 is supported by the main bearing 226, the shaft 218 has a gap between the main shaft portion 220 and the main bearing 226 due to a load generated when the piston compresses the refrigerant in the compression chamber. A slight tilt is inevitable.

本実施の形態では図4に示す様に、下レース270はシャフト218にならい上レース264が傾斜しても下レース270の円錐台形状により上レース264の傾斜による各ボール266の高さの差を吸収することができ、各ボール266へ作用する荷重を均等にして、スラストボールベアリング276の寿命の低下を防止することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the lower race 270 is different from the height of each ball 266 due to the inclination of the upper race 264 due to the truncated cone shape of the lower race 270 even if the upper race 264 is inclined following the shaft 218. Can be absorbed, and the load acting on each ball 266 can be made uniform to prevent the life of the thrust ball bearing 276 from being reduced.

そのため、従来の構成で必要であった支持部材72を省きスラストボールベアリング276の部品点数を削減し、生産性を向上することができる。また下レース270が円錐台形状になっているため、鉄粉などのゴミが潤滑油に混入し、潤滑油とともにスラストボールベアリング276に供給されても、下レース270の表面から流れやすくなり、下レース270の表面に鉄粉等がたまりにくくなり、異物かみを抑制でき、信頼性を向上することができる。   Therefore, the support member 72 required in the conventional configuration can be omitted, the number of parts of the thrust ball bearing 276 can be reduced, and productivity can be improved. Further, since the lower race 270 has a truncated cone shape, even if dust such as iron powder enters the lubricating oil and is supplied to the thrust ball bearing 276 together with the lubricating oil, the lower race 270 easily flows from the surface of the lower race 270. Iron powder or the like is unlikely to accumulate on the surface of the race 270, and foreign matter biting can be suppressed, and reliability can be improved.

(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2におけるスラストボールベアリングの要部拡大図、図6は下レースの斜視図である。以降、実施の形態1との相違点を記述する。本実施の形態2は下レース370の形状をすり鉢形状としたものである。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is an enlarged view of a main part of a thrust ball bearing according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of a lower race. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described. In the second embodiment, the shape of the lower race 370 is a mortar shape.

この形状により、実施の形態1と同様の効果を出すことができる。さらに、下レース370はすり鉢形状をしているので、管状円筒部262と下レース370で形成される空間で潤滑油204を貯留することができ、スラストボールベアリング376の潤滑が良化し、摩耗の発生を抑制でき、信頼性を向上することができる。   With this shape, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, since the lower race 370 has a mortar shape, the lubricating oil 204 can be stored in the space formed by the tubular cylindrical portion 262 and the lower race 370, the lubrication of the thrust ball bearing 376 is improved, and wear is reduced. Generation | occurrence | production can be suppressed and reliability can be improved.

また、下レースがすり鉢形状のため、下レースと管状延長部の間に潤滑油がたまりやすく、ボールの潤滑が改善され実施の形態1の効果に加えて信頼性を向上することができる。   Further, since the lower race has a mortar shape, the lubricating oil is likely to accumulate between the lower race and the tubular extension, and the lubrication of the ball is improved and the reliability can be improved in addition to the effects of the first embodiment.

(実施の形態3)
図7は、本発明の実施の形態3におけるスラストボールベアリングの要部拡大図、図8は下レースの斜視図である。以降、実施の形態1との相違点を記述する。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is an enlarged view of a main part of a thrust ball bearing according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 8 is a perspective view of a lower race. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

本実施の形態3は実施の形態1の下レース270の外周部に平坦部471を構成したものである。下レース270はスラスト面260と接触して、運転時に微少摺動し、摩耗の恐れがあるが、平坦部471により下レース470はスラスト面260と面接触するため、下レース470とスラスト面260との面圧が下がり、微少摺動による摩耗を抑制でき、信頼性を向上することができる。   In the third embodiment, a flat portion 471 is formed on the outer periphery of the lower race 270 of the first embodiment. The lower race 270 comes into contact with the thrust surface 260 and slides slightly during operation, which may cause wear. However, since the lower race 470 comes into surface contact with the thrust surface 260 by the flat portion 471, the lower race 470 and the thrust surface 260 are in contact with each other. The surface pressure can be reduced, wear due to minute sliding can be suppressed, and reliability can be improved.

また、シリンダブロックのスラスト部との接触面積が増え、下レースと主軸受のスラスト部との面圧が下がり、接触部の摩耗を抑制することができるので、信頼性を向上することができる。   Further, the contact area with the thrust portion of the cylinder block is increased, the surface pressure between the lower race and the thrust portion of the main bearing is lowered, and wear of the contact portion can be suppressed, so that the reliability can be improved.

(実施の形態4)
図9は、本発明の実施の形態4におけるスラストボールベアリングの要部拡大図、図10は下レースの斜視図である。以降、実施の形態2との相違点を記述する。
(Embodiment 4)
FIG. 9 is an enlarged view of a main part of a thrust ball bearing according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 10 is a perspective view of a lower race. Hereinafter, differences from the second embodiment will be described.

本実施の形態4は実施の形態2の下レース270の内周部に平坦部571を構成したものである。下レース270はスラスト面260と接触して、運転時に微少摺動し、摩耗の恐れがあるが、平坦部571により下レース570はスラスト面560とは面接触するため、下レース570とスラスト面260との面圧が下がり、微少摺動による摩耗を抑制でき、信頼性を向上することができる。   In the fourth embodiment, a flat portion 571 is configured on the inner periphery of the lower race 270 of the second embodiment. The lower race 270 comes into contact with the thrust surface 260 and slides slightly during operation, which may cause wear. However, since the lower race 570 comes into surface contact with the thrust surface 560 by the flat portion 571, the lower race 570 and the thrust surface are in contact with each other. The surface pressure with 260 is reduced, wear due to minute sliding can be suppressed, and reliability can be improved.

また、シリンダブロックのスラスト部との接触面積が増え、下レースと主軸受のスラスト部との面圧が下がり、接触部の摩耗を抑制することができるので、信頼性を向上することができる。   Further, the contact area with the thrust portion of the cylinder block is increased, the surface pressure between the lower race and the thrust portion of the main bearing is lowered, and wear of the contact portion can be suppressed, so that the reliability can be improved.

(実施の形態5)
図11は、本発明の実施の形態5におけるスラストボールベアリングの要部拡大図、図12は下レースの斜視図である。以降、実施の形態2と4との相違点を記述する。
(Embodiment 5)
FIG. 11 is an enlarged view of a main part of a thrust ball bearing according to Embodiment 5 of the present invention, and FIG. 12 is a perspective view of a lower race. Hereinafter, differences between the second and fourth embodiments will be described.

本実施の形態5は、下レース570の内周部に切欠き680を構成したものである。下レース670はすり鉢形状をしているので、管状円筒部262と下レース670で形成される空間で潤滑油204を貯留しているが、同時にコンタミなどの摺動に悪影響を与える物質を溜めてしまう可能性がある。そこで切欠き680を形成することで、貯留部682の底に堆積したコンタミを排出することが可能となり信頼性を更に向上することができる。   In the fifth embodiment, a notch 680 is formed on the inner periphery of the lower race 570. Since the lower race 670 has a mortar shape, the lubricating oil 204 is stored in the space formed by the tubular cylindrical portion 262 and the lower race 670. At the same time, a substance that adversely affects sliding such as contamination is stored. There is a possibility. Therefore, by forming the notch 680, it is possible to discharge the contamination accumulated on the bottom of the storage portion 682, and the reliability can be further improved.

また、すり鉢形状の内側に溜まったコンタミを排出することができるので信頼性を向上することができる。   Further, since the contaminants accumulated inside the mortar shape can be discharged, the reliability can be improved.

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部品点数を削減し、生産性を向上することができるので、家庭用電気冷凍冷蔵庫に限らず、エアーコンディショナー、自動販売機やその他の冷凍装置等に広く適用できる。   As described above, since the hermetic compressor according to the present invention can reduce the number of parts of the thrust ball bearing and improve the productivity, it is not limited to an electric refrigerator-freezer for home use, an air conditioner, and a vending machine. And widely applicable to other refrigeration apparatuses.

202 密閉容器
204 潤滑油
210 電動要素
212 圧縮要素
214 固定子
216 回転子
218 シャフト
220 主軸部
222 偏心軸部
224 シリンダブロック
226 主軸受
230 ピストン
236 連結手段
248 圧縮室
260 スラスト面
264 上レース
266 ボール
268 ホルダー部
270 下レース
276 スラストボールベアリング
680 切欠き
202 Sealed container 204 Lubricating oil 210 Electric element 212 Compression element 214 Stator 216 Rotor 218 Shaft 220 Main shaft portion 222 Eccentric shaft portion 224 Cylinder block 226 Main bearing 230 Piston 236 Connecting means 248 Compression chamber 260 Thrust surface 264 Upper race 266 Ball 268 Holder part 270 Lower race 276 Thrust ball bearing 680 Notch

Claims (8)

密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、前記回転子が固定され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とを連結する連結手段と、前記シリンダブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に配設さ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と下レースとを備え、前記下レースは上下方向に弾性を有する形状とした密閉型圧縮機。 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 a main shaft portion to which the rotor is fixed. And a shaft having an eccentric shaft portion, a cylinder block having a compression chamber, a piston reciprocating in the compression chamber, a connecting means for connecting the piston and the eccentric shaft portion, and the cylinder block. A main bearing that supports the main shaft portion; and a thrust ball bearing disposed on a thrust surface of the main bearing, the thrust ball bearing comprising: a plurality of balls held by a holder portion; A hermetic compressor comprising an upper race and a lower race respectively disposed in the upper race and the lower race, wherein the lower race has a shape having elasticity in the vertical direction. 密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、前記回転子が固定され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とを連結する連結手段と、前記シリンダブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に配設さ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と下レースとを備え、前記下レースの上面と前記スラスト面とが平行にならないように配設されたことを特徴とする密閉型圧縮機。 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 a main shaft portion to which the rotor is fixed. And a shaft having an eccentric shaft portion, a cylinder block having a compression chamber, a piston reciprocating in the compression chamber, a connecting means for connecting the piston and the eccentric shaft portion, and the cylinder block. A main bearing that supports the main shaft portion; and a thrust ball bearing disposed on a thrust surface of the main bearing, the thrust ball bearing comprising: a plurality of balls held by a holder portion; And an upper race and a lower race, respectively, and the upper surface of the lower race and the thrust surface are arranged so as not to be parallel to each other. Type compressor. 下レースは円錐台形状とした請求項1または2に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 1 or 2, wherein the lower race has a truncated cone shape. 下レースはすり鉢形状とした請求項1または2に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 1 or 2, wherein the lower race has a mortar shape. 下レースの外周部を平坦形状とした請求項3に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 3, wherein the outer periphery of the lower race is flat. 下レースの内周部を平坦形状とした請求項4に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 4, wherein the inner periphery of the lower race is flat. 下レースの内周部に切欠きを設けた請求項4または6に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 4 or 6, wherein a notch is provided in the inner periphery of the lower race. 請求項1から7のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機を用いた冷蔵庫。 A refrigerator using the hermetic compressor according to any one of claims 1 to 7.
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