JP2014105588A - Hermetic type compressor, and refrigerator, freezer, and air conditioner using the same - Google Patents

Hermetic type compressor, and refrigerator, freezer, and air conditioner using the same Download PDF

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Shinya Sekiyama
伸哉 関山
Shuhei Nagata
修平 永田
Shoichi Kano
奨一 加納
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce slide loss of a crank shaft to provide a more efficient hermetic type compressor.SOLUTION: In a crank shaft 40 connecting an electric element 20 and a compression element 10, an outer surface of the crank shaft 40 having a main shaft part 40a fixed to a rotor 22 of an electric element 20 and an eccentric shaft part 40c eccentrically provided with respect to the main shaft part 40a is formed with cutouts 61, 62, 63 each having cross section asymmetric with respect to a rotational direction of the crank shaft 40.

Description

本発明は、密閉型圧縮機に関するものであり、特に、冷蔵庫、冷凍庫、冷凍冷蔵庫、冷蔵ショーケース、冷凍ショーケース等の冷蔵・冷凍装置やエアコンなどの空調装置に用いるのに好適な密閉型圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a hermetic compressor, and in particular, hermetic compression suitable for use in refrigerators, freezers, refrigerator-freezers, refrigerated showcases, refrigerated showcases, etc. Related to the machine.

近年、上記のような冷蔵装置や冷凍装置や空調装置に用いられる密閉型圧縮機には、消費電力を低減させるために高効率化が望まれており、併せて低騒音化や信頼性の向上も望まれている。   In recent years, hermetic compressors used in refrigeration equipment, refrigeration equipment, and air conditioning equipment as described above have been required to be highly efficient in order to reduce power consumption, and at the same time, reduced noise and improved reliability. Is also desired.

特許文献1には、従来の密閉型圧縮機の一例として、主軸を支持する軸受にボールベアリングが採用された密閉型圧縮機が記載されている。   Patent Document 1 describes a hermetic compressor in which a ball bearing is adopted as a bearing that supports a main shaft as an example of a conventional hermetic compressor.

特許文献1に記載されている密閉型圧縮機について、図9および図10を参照しながら説明する。図9は、特許文献1に記載されている密閉型圧縮機の縦断面図であり、図10は、図9に示されるボールベアリング近傍の拡大図である。   The hermetic compressor described in Patent Document 1 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the hermetic compressor described in Patent Document 1, and FIG. 10 is an enlarged view of the vicinity of the ball bearing shown in FIG.

図9に示されるように、密閉容器201内には、固定子202および回転子203を備えた電動要素204と、電動要素204によって駆動される圧縮要素205とが収容されている。また、密閉容器201の底部には潤滑油206が貯溜されている。シャフト210は、回転子203に固定された主軸部211と、この主軸部211に対し偏心して設けられた偏心軸部212とを有し、主軸部211は主軸受220によって回転自在に支持されている。   As shown in FIG. 9, the hermetic container 201 accommodates an electric element 204 having a stator 202 and a rotor 203 and a compression element 205 driven by the electric element 204. A lubricating oil 206 is stored at the bottom of the sealed container 201. The shaft 210 has a main shaft portion 211 fixed to the rotor 203 and an eccentric shaft portion 212 provided eccentric to the main shaft portion 211, and the main shaft portion 211 is rotatably supported by the main bearing 220. Yes.

主軸部211を支持する主軸受220は、圧縮要素205を構成するシリンダブロック214に固定されている。シリンダブロック214内には、略円筒形のシリンダ室216が設けられており、シリンダ室216内にはピストン226が往復動自在に収容されている。   A main bearing 220 that supports the main shaft portion 211 is fixed to a cylinder block 214 that constitutes the compression element 205. A substantially cylindrical cylinder chamber 216 is provided in the cylinder block 214, and a piston 226 is accommodated in the cylinder chamber 216 so as to reciprocate.

偏心軸部212とピストン226とは、連結手段227を介して連結されている。電動要素204によってシャフト210が回転駆動されると、偏心軸部212の回転運動が連結手段227により直線運動に変換され、ピストン226がシリンダ室216内で往復動される。このピストン226の往復動により、冷媒ガスがシリンダ室216に吸入され、圧縮されて吐出される。   The eccentric shaft portion 212 and the piston 226 are connected via a connecting means 227. When the shaft 210 is rotationally driven by the electric element 204, the rotational motion of the eccentric shaft portion 212 is converted into linear motion by the connecting means 227, and the piston 226 is reciprocated in the cylinder chamber 216. By the reciprocation of the piston 226, the refrigerant gas is sucked into the cylinder chamber 216, compressed and discharged.

図10に示されるように、主軸受220の上下両端付近には、それぞれボールベアリング240、241が装着されており、これらボールベアリング240、241によって主軸部211(シャフト210)が回転可能に支持されている。   As shown in FIG. 10, ball bearings 240 and 241 are mounted near the upper and lower ends of the main bearing 220, respectively, and the main shaft portion 211 (shaft 210) is rotatably supported by these ball bearings 240 and 241. ing.

特許文献1によれば、主軸受にボールベアリング240,241を用いることにより摺動ロスが低減され、圧縮機の高効率化が実現されるとのことである。また、特許文献1には、偏心軸部側のボールベアリング241の径を他のボールベアリング240の径よりも大とすることで、ボールベアリング240,241の圧入組立てが容易になるとも記載されている。   According to Patent Document 1, sliding loss is reduced by using ball bearings 240 and 241 as the main bearing, and high efficiency of the compressor is realized. Patent Document 1 also describes that the press-fit assembly of the ball bearings 240 and 241 is facilitated by making the diameter of the ball bearing 241 on the eccentric shaft side larger than the diameter of the other ball bearings 240. Yes.

また、ボールベアリングに代わる、摺動損失の少ない回転軸の支持方法として、特許文献2に記載の軸受装置が知られている。特許文献2に記載されている軸受装置について図11を参照しながら説明する。図11は、特許文献2に記載されている軸受装置の断面図である。   Further, a bearing device described in Patent Document 2 is known as a method of supporting a rotating shaft with a small sliding loss, instead of a ball bearing. The bearing device described in Patent Document 2 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of the bearing device described in Patent Document 2.

特許文献2に記載されている軸受装置では、筒状の軸受け部材302の内側に回転軸301が回転自在に貫通支持されている。軸受け部材302と回転軸301の互いに対向する円筒軸受け面303、304の間には潤滑流体からなる流体膜305が形成されている。一方の円筒軸受け面303を構成する回転軸301の外周面には、多数のスパイラルグルーブ306が形成されている。これらのスパイラルグルーブ306は円筒軸受け面303の中央を境にして、その両側に対称に形成されている。より具体的には、スパイラルグルーブ306は、円筒軸受け面303の軸線方向中央を通る直線A−Aを対称軸として線対称に形成されている。また、円筒軸受け面303の軸線方向両外側には断面形状が矩形の円周溝307が形成されている。そして円筒軸受け面303の軸線方向中央および円周溝307のそれぞれにおいて、回転軸301の軸心から外周面に向かって放射状に延びる径方向通路308が開口している。また、図示は省略するが、それぞれの径方向通路308は、回転軸301の軸心を貫く共通の軸方向通路に連通している。これらの径方向通路308および軸方向通路によってスパイラルグルーブ306の中央から円周溝307に達する高圧供給通路が構成され、かつ、円周溝307において開口する径方向通路308は流体抵抗としてのオリフィスを構成している。   In the bearing device described in Patent Document 2, a rotary shaft 301 is rotatably supported inside a cylindrical bearing member 302. A fluid film 305 made of a lubricating fluid is formed between the cylindrical bearing surfaces 303 and 304 of the bearing member 302 and the rotating shaft 301 facing each other. A large number of spiral grooves 306 are formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 301 constituting one cylindrical bearing surface 303. These spiral grooves 306 are formed symmetrically on both sides of the cylindrical bearing surface 303 as a boundary. More specifically, the spiral groove 306 is formed in line symmetry with respect to a straight line AA passing through the center of the cylindrical bearing surface 303 in the axial direction. In addition, circumferential grooves 307 having a rectangular cross section are formed on both outer sides in the axial direction of the cylindrical bearing surface 303. In each of the axial center of the cylindrical bearing surface 303 and the circumferential groove 307, radial passages 308 extending radially from the axis of the rotating shaft 301 toward the outer peripheral surface are opened. Although not shown, each radial passage 308 communicates with a common axial passage that passes through the axis of the rotating shaft 301. The radial passage 308 and the axial passage constitute a high-pressure supply passage that reaches the circumferential groove 307 from the center of the spiral groove 306, and the radial passage 308 that opens in the circumferential groove 307 has an orifice as a fluid resistance. It is composed.

特許文献2には、回転軸301を回転させると、スパイラルグルーブ306によるポンピング圧力が生じて円筒軸受け面303の軸方向中央付近の流体圧力が高くなり、このポンピング圧力によって回転軸301が全周にわたって均等に加圧され、回転トルクを小さくすることができる、と記載されている。   In Patent Document 2, when the rotating shaft 301 is rotated, a pumping pressure is generated by the spiral groove 306, and the fluid pressure near the center in the axial direction of the cylindrical bearing surface 303 is increased. The pumping pressure causes the rotating shaft 301 to move over the entire circumference. It is described that the pressure is evenly applied and the rotational torque can be reduced.

特開昭63−5186号公報JP 63-5186 A 特開昭63−275812号公報JP-A 63-275812

特許文献1に記載されている密閉型圧縮機のように、軸受にボールベアリングを用いるとコストが高くなる。また、衝撃荷重を受けたときにボールベアリングが破損する虞もある。   If a ball bearing is used for the bearing as in the hermetic compressor described in Patent Document 1, the cost increases. Further, the ball bearing may be damaged when subjected to an impact load.

また、特許文献2に記載されている軸受装置では、比較的低速でかつ粘度の低い潤滑油が用いられる場合、スパイラルグルーブによるポンピング圧力が十分に得られず、軸受の摺動損失が大きくなる虞がある。   Further, in the bearing device described in Patent Document 2, when a lubricating oil having a relatively low speed and a low viscosity is used, the pumping pressure by the spiral groove cannot be sufficiently obtained, and the sliding loss of the bearing may increase. There is.

本発明の目的は、クランクシャフトの摺動損失を低減させ、密閉型圧縮機のさらなる高効率化を実現することである。   An object of the present invention is to reduce the sliding loss of the crankshaft and to realize further improvement in efficiency of the hermetic compressor.

本発明の密閉型圧縮機では、電動要素と圧縮要素とを繋ぐクランクシャフトの外周面に、該クランクシャフトの回転方向に関して非対称な断面形状を有する切欠きが形成されている。   In the hermetic compressor of the present invention, a notch having an asymmetric cross-sectional shape with respect to the rotation direction of the crankshaft is formed on the outer peripheral surface of the crankshaft connecting the electric element and the compression element.

本発明の一態様では、複数の前記切欠きが前記クランクシャフトの周方向に沿って配置されている。   In one aspect of the present invention, the plurality of notches are arranged along the circumferential direction of the crankshaft.

本発明の他の態様では、前記クランクシャフトの外周面と対向する受圧面を備えた軸受を有し、前記切欠きの底面と前記受圧面との間の隙間が前記クランクシャフトの回転方向と逆方向へ向けて狭くなる。   In another aspect of the present invention, a bearing having a pressure receiving surface facing the outer peripheral surface of the crankshaft is provided, and a gap between the bottom surface of the notch and the pressure receiving surface is opposite to the rotation direction of the crankshaft. It becomes narrower in the direction.

本発明の他の態様では、前記クランクシャフトは、前記軸受によって支持される主軸部と、前記主軸部に対して偏心して設けられた偏心軸部とを有し、少なくとも前記主軸部の外周面に前記切欠きが形成されている。   In another aspect of the present invention, the crankshaft has a main shaft portion supported by the bearing and an eccentric shaft portion provided eccentric to the main shaft portion, and at least on an outer peripheral surface of the main shaft portion. The notch is formed.

本発明の他の態様では、前記主軸部は、2つの大径部とこれら大径部の間に設けられた小径部とを有し、前記軸受の前記受圧面は、前記大径部および前記小径部の外周面と対向し、前記切欠きは、前記大径部の外周面に形成されるとともに、該切欠きの一端は前記小径部の外周面と前記受圧面との間の隙間に開口している。   In another aspect of the present invention, the main shaft portion includes two large diameter portions and a small diameter portion provided between the large diameter portions, and the pressure receiving surface of the bearing includes the large diameter portion and the large diameter portion. Opposite to the outer peripheral surface of the small diameter portion, the notch is formed in the outer peripheral surface of the large diameter portion, and one end of the notch opens in a gap between the outer peripheral surface of the small diameter portion and the pressure receiving surface. doing.

本発明の他の態様では、前記2つの大径部の少なくとも一方の外周面には、一端が前記小径部の外周面と前記受圧面との間の隙間に開口している第1の切欠きと、一端が前記小径部の外周面と前記受圧面との間の隙間に開口していない第2の切欠きと、が形成されている。   In another aspect of the present invention, at least one outer peripheral surface of the two large-diameter portions has a first notch in which one end is opened in a gap between the outer peripheral surface of the small-diameter portion and the pressure-receiving surface. And a second notch that is not open in the gap between the outer peripheral surface of the small diameter portion and the pressure receiving surface.

本発明の他の態様では、前記第1の切り欠きと前記第2の切欠きが前記主軸部の周方向に沿って交互に配置されている。   In another aspect of the present invention, the first notches and the second notches are alternately arranged along the circumferential direction of the main shaft portion.

本発明の他の態様では、前記切欠きが前記2つの大径部の外周面にそれぞれ部分的に形成されており、一方の前記大径部における前記切欠きの位置と、他方の前記大径部における前記切欠きの位置とが、前記主軸部の回転方向に関して異なる。   In another aspect of the present invention, the notch is partially formed on the outer peripheral surface of the two large diameter portions, and the position of the notch in one of the large diameter portions and the other large diameter. The position of the notch in the portion differs with respect to the rotation direction of the main shaft portion.

本発明の冷蔵・冷凍・空調装置は、前記いずれかの態様の密閉型圧縮機を有する。   The refrigeration / freezing / air-conditioning apparatus of the present invention has the hermetic compressor according to any one of the above aspects.

本発明によれば、クランクシャフトの摺動損失が低減され、密閉型圧縮機のさらなる高効率化が実現される。   According to the present invention, the sliding loss of the crankshaft is reduced, and further increase in efficiency of the hermetic compressor is realized.

本発明の第1の実施形態であるレシプロ式密閉型圧縮機の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a reciprocating hermetic compressor according to a first embodiment of the present invention. 円筒部と主軸部との摺動部分を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the sliding part of a cylindrical part and a main-shaft part. 切欠きの形状および作用を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the shape and effect | action of a notch. 切欠きの形成方法の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the formation method of a notch. クランクシャフトの軸心と直交する断面内における動圧分布を示す図である。It is a figure which shows the dynamic pressure distribution in the cross section orthogonal to the axial center of a crankshaft. クランクシャフトの軸心と平行な断面内における動圧分布を示す図である。It is a figure which shows the dynamic pressure distribution in the cross section parallel to the axial center of a crankshaft. 本発明の第2の実施形態であるレシプロ式密閉型圧縮機に用いられるクランクシャフトの斜視図である。It is a perspective view of the crankshaft used for the reciprocating type hermetic compressor which is the 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態であるレシプロ式密閉型圧縮機に用いられるクランクシャフトの斜視図である。It is a perspective view of the crankshaft used for the reciprocating type hermetic compressor which is the 3rd embodiment of the present invention. 特許文献1に記載されている密閉型圧縮機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the hermetic compressor described in Patent Document 1. 図9に示される密閉型圧縮機のボールベアリング近傍の部分拡大図である。FIG. 10 is a partially enlarged view of the vicinity of a ball bearing of the hermetic compressor shown in FIG. 9. 特許文献2に記載されている軸受装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the bearing apparatus described in Patent Document 2.

次に、本発明の実施形態のいくつかについて図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において参照する図面中の同一符号は同一物または相当物を示す。   Next, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol in drawing referred in the following description shows the same thing or an equivalent.

(第1の実施形態)
ここでは本発明が適用されたレシプロ式の密閉型圧縮機について説明する。図1に示されるように、本実施形態に係る密閉形圧縮機は密閉容器1を有する。この密閉容器1には、圧縮要素10、電動要素20、フレーム30、クランクシャフト40が収容されている。また、密閉容器1の側面には、吸込管(不図示)および吐出管2がそれぞれ接続されている。吸込管の一端は密閉容器1内に開口し、他端は冷凍サイクルの蒸発器に連通しており、吐出管2の一端は圧縮要素10に接続され、他端は冷凍サイクルの凝縮器に連通している。これらによって、密閉容器1内は圧縮機の運転中に吸込み圧力となる。すなわち、本実施形態に係る圧縮機は低圧チャンバ方式の圧縮機である。なお、密閉容器1の底部には潤滑油3が貯留されている。
(First embodiment)
Here, a reciprocating hermetic compressor to which the present invention is applied will be described. As shown in FIG. 1, the hermetic compressor according to this embodiment includes a hermetic container 1. The hermetic container 1 accommodates a compression element 10, an electric element 20, a frame 30, and a crankshaft 40. Further, a suction pipe (not shown) and a discharge pipe 2 are connected to the side surface of the sealed container 1, respectively. One end of the suction pipe opens into the sealed container 1, the other end communicates with the evaporator of the refrigeration cycle, one end of the discharge pipe 2 connects to the compression element 10, and the other end communicates with the condenser of the refrigeration cycle. doing. By these, the inside of the airtight container 1 becomes a suction pressure during the operation of the compressor. That is, the compressor according to this embodiment is a low-pressure chamber type compressor. A lubricating oil 3 is stored at the bottom of the sealed container 1.

圧縮要素10は、水平方向に延びるシリンダ室11aを備えるシリンダ11と、このシリンダ11の一側に配置されたバルブシート12およびシリンダヘッド13と、シリンダ室11a内で往復動するピストン14と、クランクシャフト40の回転運動をピストン14の往復運動に変換する連結機構15と、を備えている。なお、シリンダ11とフレーム30は一体成形された鋳物である。   The compression element 10 includes a cylinder 11 having a cylinder chamber 11a extending in the horizontal direction, a valve seat 12 and a cylinder head 13 disposed on one side of the cylinder 11, a piston 14 reciprocating in the cylinder chamber 11a, a crank And a coupling mechanism 15 that converts the rotational movement of the shaft 40 into the reciprocating movement of the piston 14. The cylinder 11 and the frame 30 are integrally formed castings.

電動要素20は、電機子鉄心及び巻き線からなる固定子21と、この固定子21の内側に回転可能に配置された回転子22とを備えている。圧縮要素10と電動要素20とは概略上下に配置されている。そして、電動要素20は、クランクシャフト40を介して圧縮要素10を駆動する。固定子21は、コイルバネ23を介して密閉容器1の底部に支持されている。   The electric element 20 includes a stator 21 composed of an armature core and windings, and a rotor 22 that is rotatably disposed inside the stator 21. The compression element 10 and the electric element 20 are arranged substantially vertically. The electric element 20 drives the compression element 10 via the crankshaft 40. The stator 21 is supported on the bottom of the sealed container 1 via a coil spring 23.

圧縮要素10を構成するシリンダ室11aは水平方向の両側が開口されており、その一側はピストン14によって閉塞され、他側はバルブシート12およびシリンダヘッド13によって閉塞されている。バルブシート12およびシリンダヘッド13は、シリンダ11の端面にボルト等により固定されている。バルブシート12には、吸入穴、吸入バルブ、吐出穴、吐出バルブ(何れも図示せず)が設けられている。また、シリンダヘッド13の内部は、吸入室と吐出室とに区画されている。   The cylinder chamber 11 a constituting the compression element 10 is open on both sides in the horizontal direction, one side is closed by the piston 14, and the other side is closed by the valve seat 12 and the cylinder head 13. The valve seat 12 and the cylinder head 13 are fixed to the end surface of the cylinder 11 with bolts or the like. The valve seat 12 is provided with a suction hole, a suction valve, a discharge hole, and a discharge valve (all not shown). The inside of the cylinder head 13 is partitioned into a suction chamber and a discharge chamber.

クランクシャフト40は、電動要素20の回転子22に固定されて鉛直方向に延びる主軸部40aと、主軸部40aの上端に設けられた鍔部40bと、鍔部40bから鉛直方向に延び、かつ、主軸部40aの軸心に対して偏心して設けられた偏心軸部40cとを有する。なお、主軸部40aの下端部にはオイルポンプ41が装着されている。   The crankshaft 40 is fixed to the rotor 22 of the electric element 20, and extends in the vertical direction from the main shaft portion 40a, the flange portion 40b provided at the upper end of the main shaft portion 40a, and extends from the flange portion 40b in the vertical direction. And an eccentric shaft portion 40c provided eccentric to the axis of the main shaft portion 40a. An oil pump 41 is attached to the lower end portion of the main shaft portion 40a.

クランクシャフト40の内部には、給油経路の一部を構成する不図示の給油穴が形成されている。給油穴は、主軸部40a、鍔部40bおよび偏心軸部40cを貫通している。また、給油穴からはクランクシャフト40の径方向に延びる複数の分岐穴が延びており、それぞれの分岐穴はクランクシャフト外周面上の所定位置において開口している。オイルポンプ41によって汲み上げられた潤滑油は給油穴を通ってクランクシャフト40内を上昇するとともに、その一部は分岐穴を介してクランクシャフト外周面上に供給される。   An oil supply hole (not shown) that constitutes a part of the oil supply path is formed inside the crankshaft 40. The oil supply hole passes through the main shaft portion 40a, the flange portion 40b, and the eccentric shaft portion 40c. Further, a plurality of branch holes extending in the radial direction of the crankshaft 40 extend from the oil supply holes, and each branch hole is opened at a predetermined position on the outer peripheral surface of the crankshaft. Lubricating oil pumped up by the oil pump 41 rises in the crankshaft 40 through the oil supply hole, and a part thereof is supplied to the outer peripheral surface of the crankshaft through the branch hole.

本実施形態における連結機構15は、コネクティングロッドで構成されている。そこで、以下の説明では、連結機構15を“コネクティングロッド15”と呼ぶ。コネクティングロッド15は、大端部であるリング部15aと、小端部である球体部15bと、リング部15aと球体部15bとを繋ぐ連接棒15cとから構成されている。これらリング部15a、連接棒15cおよび球体部15bは一体成形されており、リング部15aはクランクシャフト40の偏心軸部40cに回転可能に嵌合され、球体部15bはピストン14の球座14aに揺動可能に結合されている。また、連接棒15cは、鉛直方向に延びるクランクシャフト40の偏心軸部40cに対して直交する方向に延びている。すなわち、連接棒15cは水平方向に延びている。   The connection mechanism 15 in this embodiment is composed of a connecting rod. Therefore, in the following description, the connecting mechanism 15 is referred to as a “connecting rod 15”. The connecting rod 15 includes a ring portion 15a that is a large end portion, a sphere portion 15b that is a small end portion, and a connecting rod 15c that connects the ring portion 15a and the sphere portion 15b. The ring portion 15a, the connecting rod 15c, and the sphere portion 15b are integrally formed. The ring portion 15a is rotatably fitted to the eccentric shaft portion 40c of the crankshaft 40, and the sphere portion 15b is fitted to the ball seat 14a of the piston 14. It is coupled so that it can swing. The connecting rod 15c extends in a direction orthogonal to the eccentric shaft portion 40c of the crankshaft 40 extending in the vertical direction. That is, the connecting rod 15c extends in the horizontal direction.

コネクティングロッド15の内部には、給油経路の一部を構成する給油穴が形成されている。給油穴は、リング部15a、連接棒15cおよび球体部15bを貫通しており、クランクシャフト40の偏心軸部40cの外周面において開口している分岐穴を介してクランクシャフト40内の給油穴に連通する。   In the connecting rod 15, an oil supply hole that constitutes a part of the oil supply path is formed. The oil supply hole passes through the ring portion 15a, the connecting rod 15c, and the spherical body portion 15b, and is connected to the oil supply hole in the crankshaft 40 through a branch hole that is open on the outer peripheral surface of the eccentric shaft portion 40c of the crankshaft 40. Communicate.

フレーム30は、電動要素20の固定子21の上に載置され、固定されている。このフレーム30は、クランクシャフト40を回転自在に支持する軸受(主軸受)を構成している。具体的には、図2に示されるように、フレーム30は円筒部31を備えており、この円筒部31の内側にクランクシャフト40の主軸部40aが挿入されて回転自在に支持されている。すなわち、フレーム30の円筒部31の内周面31aによって、主軸部40aをラジアル方向で軸支する滑り軸受が構成されている。換言すれば、円筒部31の内周面31aによってクランクシャフト40に加わるラジアル荷重が支持される。   The frame 30 is placed and fixed on the stator 21 of the electric element 20. The frame 30 constitutes a bearing (main bearing) that rotatably supports the crankshaft 40. Specifically, as shown in FIG. 2, the frame 30 includes a cylindrical portion 31, and the main shaft portion 40 a of the crankshaft 40 is inserted into the cylindrical portion 31 and is rotatably supported. That is, the inner peripheral surface 31a of the cylindrical portion 31 of the frame 30 constitutes a slide bearing that supports the main shaft portion 40a in the radial direction. In other words, the radial load applied to the crankshaft 40 is supported by the inner peripheral surface 31 a of the cylindrical portion 31.

再び図1を参照する。クランクシャフト40の主軸部40aの軸心方向上下には、直径18mmの大径部42,43が設けられ、2つの大径部42,43の間には直径17.6mmの小径部44が設けられている。このため、主軸部40aの外周面のうち、主に大径部42,43の外周面が円筒部31の内周面31aによって支持される摺動面として機能し、小径部44の外周面は専ら逃げ面として機能する。そこで以下の説明では、フレーム30の円筒部31の内周面31aを“受圧面31a”と呼び、主軸部40aの大径部42,43の外周面を“摺動面”と呼び、小径部44の外周面を“逃げ面44a”と呼んで区別する場合がある。さらに、主軸部40aの軸心方向下方に位置する大径部42の外周面を“下方摺動面42a”と呼び、軸心方向上方に位置する大径部43の外周面を“上方摺動面43a”と呼んで区別する場合がある。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。なお、上記ラジアル荷重は、冷媒ガスの吸入、圧縮時の反力、クランクシャフト40、回転子22の自重および電動要素20の磁気推力などに起因する。   Refer to FIG. 1 again. Large diameter portions 42 and 43 having a diameter of 18 mm are provided above and below the axial direction of the main shaft portion 40 a of the crankshaft 40, and a small diameter portion 44 having a diameter of 17.6 mm is provided between the two large diameter portions 42 and 43. It has been. For this reason, out of the outer peripheral surface of the main shaft portion 40a, the outer peripheral surfaces of the large diameter portions 42 and 43 mainly function as sliding surfaces supported by the inner peripheral surface 31a of the cylindrical portion 31, and the outer peripheral surface of the small diameter portion 44 is It functions exclusively as a flank. Therefore, in the following description, the inner peripheral surface 31a of the cylindrical portion 31 of the frame 30 is referred to as “pressure receiving surface 31a”, and the outer peripheral surfaces of the large diameter portions 42 and 43 of the main shaft portion 40a are referred to as “sliding surfaces” The outer peripheral surface of 44 is sometimes referred to as “flank 44a” to be distinguished. Further, the outer peripheral surface of the large-diameter portion 42 positioned below the main shaft portion 40a in the axial direction is called a “downward sliding surface 42a”, and the outer peripheral surface of the large-diameter portion 43 positioned upper in the axial direction is “upper-sliding”. Sometimes referred to as a surface 43a ". However, such a distinction is merely a distinction for convenience of explanation. The radial load is caused by the suction of refrigerant gas, the reaction force during compression, the dead weight of the crankshaft 40 and the rotor 22, the magnetic thrust of the electric element 20, and the like.

図1に示されるように、主軸部40aの外周面にはスパイラル溝および微細な切欠きが形成されている。具体的には、下方摺動面42aから逃げ面44aに亘って第1のスパイラル溝51が形成され、逃げ面44aから上方摺動面43aに亘って第2のスパイラル溝52が形成されている。一方、下方摺動面42aおよび上方摺動面43aには、主軸部40aの軸心に沿って延びる複数の切欠き61,62が周方向に沿って一定間隔で形成されている。   As shown in FIG. 1, spiral grooves and fine cutouts are formed on the outer peripheral surface of the main shaft portion 40a. Specifically, a first spiral groove 51 is formed from the lower sliding surface 42a to the clearance surface 44a, and a second spiral groove 52 is formed from the clearance surface 44a to the upper sliding surface 43a. . On the other hand, the lower sliding surface 42a and the upper sliding surface 43a are formed with a plurality of notches 61, 62 extending along the axial center of the main shaft portion 40a at regular intervals along the circumferential direction.

ここで、クランクシャフト40を貫通している給油穴が複数の分岐穴を介してクランクシャフト外周面に連通していることは既述の通りである。第1のスパイラル溝51の一端は、下方摺動面42aにおいて開口している第1の分岐穴に連通し、他端は逃げ面44aにおいて開口している第2の分岐穴に連通している。また、第2のスパイラル溝52の一端は、逃げ面44aにおいて開口している第3の分岐穴に連通し、他端は上方摺動面43aにおいて開口している第4の分岐穴に連通している。   Here, as described above, the oil supply hole penetrating the crankshaft 40 communicates with the outer peripheral surface of the crankshaft through the plurality of branch holes. One end of the first spiral groove 51 communicates with the first branch hole opened in the lower sliding surface 42a, and the other end communicates with the second branch hole opened in the escape surface 44a. . Further, one end of the second spiral groove 52 communicates with a third branch hole opened in the flank 44a, and the other end communicates with a fourth branch hole opened in the upper sliding face 43a. ing.

第1の分岐穴を介して第1のスパイラル溝51に供給された潤滑油は、第1のスパイラル溝51に沿ってクランクシャフト外周面上を上昇し、第2の分岐穴から給油穴に戻る。また、第3の分岐穴を介して第2のスパイラル溝52に供給された潤滑油は、第2のスパイラル溝52に沿ってクランクシャフト外周面上を上昇し、第4の分岐穴から給油穴に戻る。この過程で、潤滑油の一部は下方摺動面42a、逃げ面44aおよび上方摺動面43aと受圧面31aとの間の隙間(軸受け隙間)に供給される。   The lubricating oil supplied to the first spiral groove 51 through the first branch hole rises on the outer peripheral surface of the crankshaft along the first spiral groove 51 and returns to the oil supply hole from the second branch hole. . Further, the lubricating oil supplied to the second spiral groove 52 through the third branch hole rises on the outer peripheral surface of the crankshaft along the second spiral groove 52, and is supplied from the fourth branch hole to the oil supply hole. Return to. In this process, part of the lubricating oil is supplied to the lower sliding surface 42a, the flank surface 44a, and the clearance (bearing clearance) between the upper sliding surface 43a and the pressure receiving surface 31a.

次に、下方摺動面42aに形成されている切欠き61および上方摺動面43aに形成されている切欠き62について説明する。もっとも、切欠き61,62の形状や寸法は互いに同一または実質的に同一である。そこで、下方摺動面42aに形成されている切欠き61を例にとって切欠き61,62の詳細について説明する。   Next, the notch 61 formed in the lower sliding surface 42a and the notch 62 formed in the upper sliding surface 43a will be described. However, the shapes and dimensions of the notches 61 and 62 are the same or substantially the same. Accordingly, the details of the notches 61 and 62 will be described taking the notch 61 formed in the lower sliding surface 42a as an example.

図1に示されるように、切欠き61は、主軸部40aの軸心に沿って細長に形成されている。すなわち、切欠き61は、主軸部40aの軸心方向を長手方向(長さ方向)とし、主軸部40aの回転方向を短手方向(幅方向)とする。図3に示されるように、切欠き61は、平坦な底面61aと該底面61aの一辺から略直角に立ち上がる側面61bとによって全体として概ねL字形の断面形状を呈している。換言すれば、切欠き61の底面61aは、主軸部40aの軸心に沿って互いに平行に延びる一対の長辺を含んでおり、一方の長辺からは側面61bが略垂直に立ち上がっており、他方の長辺は下方摺動面42aに連なっている。よって、切欠き61はクランクシャフト40(主軸部40a)の回転方向に関して非対称な断面形状を有している。すなわち、切欠き61は、その底面61aを通り、かつ、主軸部40aの軸心を含む平面(図6に示されるB断面)に関して非対称である。   As shown in FIG. 1, the notch 61 is formed in an elongated shape along the axis of the main shaft portion 40a. That is, in the notch 61, the axial direction of the main shaft portion 40a is the longitudinal direction (length direction), and the rotation direction of the main shaft portion 40a is the short direction (width direction). As shown in FIG. 3, the notch 61 has a generally L-shaped cross-sectional shape as a whole by a flat bottom surface 61a and a side surface 61b rising from one side of the bottom surface 61a at a substantially right angle. In other words, the bottom surface 61a of the notch 61 includes a pair of long sides extending parallel to each other along the axis of the main shaft portion 40a, and the side surface 61b rises substantially vertically from one long side, The other long side is continuous with the downward sliding surface 42a. Therefore, the notch 61 has an asymmetric cross-sectional shape with respect to the rotation direction of the crankshaft 40 (main shaft portion 40a). That is, the notch 61 is asymmetric with respect to a plane (B cross section shown in FIG. 6) that passes through the bottom surface 61a and includes the axis of the main shaft portion 40a.

図3に示される切欠き61の深さ(d)は0.01mmである。すなわち、側面61bの高さは0.01mmである。また、切欠き61の幅(w)は約0.42mmである。図1に示される大径部42,43の直径がそれぞれ18mmである本実施形態では、上記寸法の切欠き61,62が下方摺動面42aおよび上方摺動面43aに等間隔でそれぞれ20本形成されている。   The depth (d) of the notch 61 shown in FIG. 3 is 0.01 mm. That is, the height of the side surface 61b is 0.01 mm. The width (w) of the notch 61 is about 0.42 mm. In the present embodiment in which the diameters of the large-diameter portions 42 and 43 shown in FIG. 1 are each 18 mm, the notches 61 and 62 having the above-described dimensions are 20 at equal intervals on the lower sliding surface 42a and the upper sliding surface 43a, respectively. Is formed.

切欠き61,62は任意の方法で形成可能であるが、本実施形態では図4(a)〜(c)に示す方法で形成した。すなわち、直径6mmのエンドミル100をその軸心がクランクシャフト40の軸心と直交する向きで配置し、次いで、エンドミル100を回転させつつ、クランクシャフト40の軸心方向に移動させることによって切欠き61,62を形成した。よって、図4(c)に示されるように、それぞれの切欠き61,62の端部には、曲率半径3mm程度の隅Rが付いている。   The notches 61 and 62 can be formed by any method, but in the present embodiment, the notches 61 and 62 are formed by the method shown in FIGS. That is, the end mill 100 having a diameter of 6 mm is arranged in a direction in which its axis is perpendicular to the axis of the crankshaft 40, and then the notch 61 is moved by moving the endmill 100 in the direction of the axis of the crankshaft 40 while rotating the endmill 100. , 62 was formed. Therefore, as shown in FIG. 4 (c), corners R having a curvature radius of about 3 mm are attached to the ends of the notches 61 and 62, respectively.

再び図3(b)を参照する。切欠き61が上記のような断面形状をする結果、切欠き61の底面61aとこれに対向する受圧面31aとの間の隙間は主軸部40aの回転方向に関して一様ではない。具体的には、切欠き61は略L字形の断面形状を有するのに対し、受圧面31aは円弧面である。よって、切欠き61の底面61aと受圧面31aとの間の隙間は、主軸部40aの回転方向と逆方向(図3の紙面左側から右側)へ向けて次第に狭くなっている。すなわち、切欠き61の側面61bから主軸部40aの回転方向と逆方向へ離れるに従って次第に狭くなっている。この点に関しても、切欠き61,62は共通している。すなわち、図示は省略するが、図1に示される切欠き62の底面と受圧面31aとの間の隙間も、主軸部40aの回転方向と逆方向へ向けて次第に狭くなっている。   Reference is again made to FIG. As a result of the notch 61 having the cross-sectional shape as described above, the gap between the bottom surface 61a of the notch 61 and the pressure receiving surface 31a facing the notch 61 is not uniform with respect to the rotational direction of the main shaft portion 40a. Specifically, the notch 61 has a substantially L-shaped cross section, while the pressure receiving surface 31a is an arc surface. Therefore, the gap between the bottom surface 61a of the notch 61 and the pressure receiving surface 31a is gradually narrowed in the direction opposite to the rotation direction of the main shaft portion 40a (from the left side to the right side in FIG. 3). That is, the width gradually decreases as the distance from the side surface 61b of the notch 61 increases in the direction opposite to the rotation direction of the main shaft portion 40a. Also in this respect, the notches 61 and 62 are common. That is, although not shown, the gap between the bottom surface of the notch 62 and the pressure receiving surface 31a shown in FIG. 1 is gradually narrowed in the direction opposite to the rotation direction of the main shaft portion 40a.

図1,図2に示されるように、下方摺動面42aに形成されているそれぞれの切欠き61の一端は、下方摺動面42aと逃げ面44aとの境界に達している。また、図1に示されるように、上方摺動面43aに形成されているそれぞれの切欠き62の一端は、上方摺動面43aと逃げ面44aとの境界に達している。すなわち、切欠き61,62の一端は逃げ面44aと受圧面31aとの間の隙間に開口している。よって、スパイラル溝51,52を介して逃げ面44aと受圧面31aとの間の隙間に供給された潤滑油は、この隙間のみでなく、切欠き61,62にも充填される。一方、切欠き61,62の他端は、摺動面42a,43aと受圧面31aとの間で閉塞されている。例えば、図2に示されるように、切欠き61の他端は円筒部31の外にはみ出すことなく、円筒部31の内側に収まっている。すなわち、切欠き61の他端は、下方摺動面42aと受圧面31aとの間で閉塞されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, one end of each notch 61 formed in the lower sliding surface 42a reaches the boundary between the lower sliding surface 42a and the flank surface 44a. Further, as shown in FIG. 1, one end of each notch 62 formed on the upper sliding surface 43a reaches the boundary between the upper sliding surface 43a and the flank surface 44a. That is, one end of the notches 61 and 62 is opened in a gap between the flank surface 44a and the pressure receiving surface 31a. Therefore, the lubricating oil supplied to the gap between the relief surface 44a and the pressure receiving surface 31a via the spiral grooves 51 and 52 is filled not only in this gap but also in the notches 61 and 62. On the other hand, the other ends of the notches 61 and 62 are closed between the sliding surfaces 42a and 43a and the pressure receiving surface 31a. For example, as shown in FIG. 2, the other end of the notch 61 does not protrude outside the cylindrical portion 31 and is contained inside the cylindrical portion 31. That is, the other end of the notch 61 is closed between the lower sliding surface 42a and the pressure receiving surface 31a.

これまでは、クランクシャフト40の主軸部40aに形成されている切欠き61,62について説明してきた。しかし、図1に示されるように、クランクシャフト40の偏心軸部40cの外周面にも同様の切欠き63が形成されている。もっとも、偏心軸部40cの外周面に形成されている切欠き63の構成は、これまでに説明した切欠き61,62と実質的に同一である。また、切欠き63も図4に示される方法で形成することができる。そこで繰り返しの説明は省略し、切欠き61,62との相違点についてのみ以下に説明する。   So far, the notches 61 and 62 formed in the main shaft portion 40a of the crankshaft 40 have been described. However, as shown in FIG. 1, a similar notch 63 is also formed on the outer peripheral surface of the eccentric shaft portion 40 c of the crankshaft 40. But the structure of the notch 63 currently formed in the outer peripheral surface of the eccentric shaft part 40c is substantially the same as the notches 61 and 62 demonstrated so far. The notch 63 can also be formed by the method shown in FIG. Therefore, repeated description is omitted, and only differences from the notches 61 and 62 will be described below.

偏心軸部40cの外周面に形成されている切欠き63の深さは、主軸部40aの外周面に形成されている切欠き61,62と同じく0.01mmである。一方、偏心軸部40cの直径は、主軸部40aよりも細い14mmである。そこで、偏心軸部40cの外周面に形成されている切欠き63の幅は、主軸部40aの外周面に形成されている切欠き61,62よりも狭い0.37mmとしてある。また、偏心軸部40cの外周面には、上記寸法の切欠き63が周方向に沿って等間隔で12本形成されている。   The depth of the notch 63 formed on the outer peripheral surface of the eccentric shaft portion 40c is 0.01 mm, as with the notches 61 and 62 formed on the outer peripheral surface of the main shaft portion 40a. On the other hand, the diameter of the eccentric shaft portion 40c is 14 mm thinner than the main shaft portion 40a. Therefore, the width of the notch 63 formed on the outer peripheral surface of the eccentric shaft portion 40c is 0.37 mm, which is narrower than the notches 61 and 62 formed on the outer peripheral surface of the main shaft portion 40a. Further, twelve notches 63 having the above dimensions are formed on the outer peripheral surface of the eccentric shaft portion 40c at equal intervals along the circumferential direction.

ここで、コネクティングロッド15のリング部15aとクランクシャフト40の偏心軸部40cとの間の隙間(軸受け隙間)には、クランクシャフト40内に形成されている給油穴を通して潤滑油が供給される構造となっている。すなわち、リング部15aの内周面は、円筒部31の内周面31aと同様の受圧面として機能する。そこで、以下の説明中において符号を付すことなく単に“受圧面”という場合は、円筒部31の内周面31aおよびリング部15aの内周面の双方を含むものとする。リング部15aと偏心軸部40cとの間の隙間に供給された潤滑油は、この隙間のみでなく、切欠き63にも充填される。なお、切欠き63の一端(下端)はリング部15aの内側に位置しているが、他端(上端)はリング部15aの外にはみ出している。よって、切欠き63に充填された潤滑油の一部は、切欠き63の上端から漏れ出し、クランクシャフト40の回転に伴う遠心力で飛散し、ピストン14とシリンダ11との間の潤滑を行う。   Here, lubricating oil is supplied to a gap (bearing gap) between the ring portion 15a of the connecting rod 15 and the eccentric shaft portion 40c of the crankshaft 40 through an oil supply hole formed in the crankshaft 40. It has become. That is, the inner peripheral surface of the ring portion 15 a functions as a pressure receiving surface similar to the inner peripheral surface 31 a of the cylindrical portion 31. Therefore, in the following description, when simply referred to as “pressure receiving surface” without reference numerals, it includes both the inner peripheral surface 31a of the cylindrical portion 31 and the inner peripheral surface of the ring portion 15a. The lubricating oil supplied to the gap between the ring portion 15 a and the eccentric shaft portion 40 c is filled not only in this gap but also in the notch 63. Note that one end (lower end) of the notch 63 is positioned inside the ring portion 15a, but the other end (upper end) protrudes outside the ring portion 15a. Therefore, a part of the lubricating oil filled in the notch 63 leaks from the upper end of the notch 63 and scatters due to the centrifugal force accompanying the rotation of the crankshaft 40, and lubricates between the piston 14 and the cylinder 11. .

以上のように構成された密閉形圧縮機の基本的動作について以下に説明する。   The basic operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

図1に示される電動要素20の回転子22が回転されると、これに伴ってクランクシャフト40が回転される。すると、偏心軸部40cの偏心回転運動がコネクティングロッド15によって直線運動に変換され、ピストン14がシリンダ室11a内で往復動する。これにより、冷媒ガスがシリンダヘッド13およびバルブシート12を通してシリンダ室11a内に吸入され、シリンダ室11a内で圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出管2を通して密閉容器1の外部にある凝縮器に吐出される。   When the rotor 22 of the electric element 20 shown in FIG. 1 is rotated, the crankshaft 40 is rotated accordingly. Then, the eccentric rotational motion of the eccentric shaft portion 40c is converted into a linear motion by the connecting rod 15, and the piston 14 reciprocates in the cylinder chamber 11a. Thereby, the refrigerant gas is sucked into the cylinder chamber 11a through the cylinder head 13 and the valve seat 12, and is compressed in the cylinder chamber 11a. The compressed refrigerant is discharged through a discharge pipe 2 to a condenser outside the sealed container 1.

一方、クランクシャフト40の回転に伴って、密閉容器1の底部に貯留されている潤滑油3がオイルポンプ41によって汲み上げられ、クランクシャフト40内の給油穴に導入される。給油穴に導入された潤滑油は、所定の給油径路を介して各摺動部に供給される。これらの摺動部には、クランクシャフト40の主軸部40aや偏心軸部40cの外周面(摺動面)と受圧面との間は勿論のこと、球体部15bと球座14aとの間なども含まれる。   On the other hand, with the rotation of the crankshaft 40, the lubricating oil 3 stored at the bottom of the sealed container 1 is pumped up by the oil pump 41 and introduced into the oil supply hole in the crankshaft 40. The lubricating oil introduced into the oil supply hole is supplied to each sliding portion through a predetermined oil supply path. These sliding portions include not only between the outer peripheral surface (sliding surface) of the main shaft portion 40a and the eccentric shaft portion 40c of the crankshaft 40 and the pressure receiving surface, but also between the spherical portion 15b and the ball seat 14a. Is also included.

次に、クランクシャフト40の回転に伴う軸受の動作について説明する。図5,図6は、本実施形態における軸受、すなわち、図2に示される円筒部31のラジアル荷重負荷能力を示した図である。具体的には、図5は、軸受け隙間を0.01mmに設定し、クランクシャフト40を毎分1000回転で回転させたときの、軸心に直交する断面(A断面)内における動圧分布を示している。また、図6はクランクシャフト40を同一条件下で回転させたときの、軸心と平行な断面(B断面)内における動圧分布を示している。それぞれの図面には、比較例として、外周面に切欠きが形成されていないこと以外は本実施形態におけるクランクシャフト40と同一構造を有するクランクシャフトを同一条件下で回転させたとき同断面内における動圧分布を併せて示してある。   Next, the operation of the bearing accompanying the rotation of the crankshaft 40 will be described. 5 and 6 are diagrams showing the radial load load capacity of the bearing in this embodiment, that is, the cylindrical portion 31 shown in FIG. Specifically, FIG. 5 shows the dynamic pressure distribution in the cross section (cross section A) perpendicular to the axis when the bearing gap is set to 0.01 mm and the crankshaft 40 is rotated at 1000 revolutions per minute. Show. FIG. 6 shows a dynamic pressure distribution in a cross section (B cross section) parallel to the axis when the crankshaft 40 is rotated under the same conditions. In each of the drawings, as a comparative example, when a crankshaft having the same structure as the crankshaft 40 in the present embodiment is rotated under the same conditions except that the outer peripheral surface is not notched, The dynamic pressure distribution is also shown.

上記のような給油経路を経て図1に示される切欠き61,62,63に充填された潤滑油は、クランクシャフト40の回転に伴って切欠き61,62,63と連れ回る。このとき、切欠き61,62,63がクランクシャフト40の回転方向に関して非対称である本実施形態の軸受では、切欠き61,62,63の底面と受圧面との間の隙間にある潤滑油が広い部分から狭い部分へ押し込まれることになる。図3(b)に示される切欠き61を例にとってより具体的に説明する。図示されている切欠き61の底面61aと受圧面31aとの間の隙間は、切欠き61の側面61bからクランクシャフト40(主軸部40a)の回転方向と逆方向へ離れるに従って次第に狭くなっている。よって、クランクシャフト40が図中の矢印方向に回転すると、隙間内にある潤滑油は、その隙間内の広い部分(相対的に側面61bに近い領域)から狭い部分(相対的に側面61bから離れた領域)へ押し込まれる。これにより、いわゆるポンピング圧力が発生する。図6に示されるように、本実施形態における軸受では、B断面内の全域において比較例よりも大きな動圧が得られている。また、図5に示されるように、A断面内における動圧分布のピークが比較例に比べて急峻に立ち上がっている。かかる動圧ピークの急峻な立ち上がりは、切欠き61,62,63がクランクシャフト40の回転方向に関して非対称であり、よって、それぞれの切欠き61,62,63の底面と受圧面との間の隙間にある潤滑油が、その隙間内の広い部分から狭い部分へ押し込まれる本実施形態の構成によって得られる特有の効果である。このような動圧ピークの急峻な立ち上がりは、クランクシャフト外周面(摺動面)と軸受内周面(受圧面)との接触を効果的に防止する効果を奏する。すなわち、摺動面と受圧面との摩擦による騒音や損失の発生が低減され、圧縮機の効率向上が図られるともともに、信頼性の向上も併せて図られる。   The lubricating oil filled in the notches 61, 62, and 63 shown in FIG. 1 through the oil supply path as described above is rotated with the notches 61, 62, and 63 as the crankshaft 40 rotates. At this time, in the bearing of the present embodiment in which the notches 61, 62, 63 are asymmetric with respect to the rotation direction of the crankshaft 40, the lubricating oil in the gap between the bottom surface of the notches 61, 62, 63 and the pressure receiving surface is removed. It will be pushed from a wide part to a narrow part. This will be described more specifically by taking the notch 61 shown in FIG. 3B as an example. The gap between the bottom surface 61a of the notch 61 and the pressure receiving surface 31a shown in the drawing is gradually narrowed away from the side surface 61b of the notch 61 in the direction opposite to the rotation direction of the crankshaft 40 (main shaft portion 40a). . Therefore, when the crankshaft 40 rotates in the direction of the arrow in the figure, the lubricating oil in the gap is separated from a wide portion (region relatively close to the side surface 61b) to a narrow portion (relatively away from the side surface 61b). To the other area). As a result, a so-called pumping pressure is generated. As shown in FIG. 6, in the bearing in the present embodiment, a larger dynamic pressure than that in the comparative example is obtained in the entire region in the B cross section. Further, as shown in FIG. 5, the peak of the dynamic pressure distribution in the A cross section rises sharply compared to the comparative example. The steep rise of the dynamic pressure peak is that the notches 61, 62, 63 are asymmetric with respect to the rotation direction of the crankshaft 40, and therefore the gap between the bottom surface of each notch 61, 62, 63 and the pressure receiving surface. This is a unique effect obtained by the configuration of the present embodiment in which the lubricating oil is pushed from a wide part to a narrow part in the gap. Such a steep rise in the dynamic pressure peak has an effect of effectively preventing contact between the outer peripheral surface (sliding surface) of the crankshaft and the inner peripheral surface (pressure receiving surface) of the bearing. That is, the generation of noise and loss due to friction between the sliding surface and the pressure receiving surface is reduced, the efficiency of the compressor is improved, and the reliability is also improved.

(第2の実施形態)
次に、本発明が適用されたレシプロ式の密閉型圧縮機の他の一例について説明する。もっとも、本実施形態に係る密閉型圧縮機は、第1の実施形態に係る密閉型圧縮機と基本的に同一の構成を備えている。そこで、第1の実施形態に係る密閉型圧縮機と同一の構成についての説明は省略し、相違点についてのみ以下に説明する。
(Second Embodiment)
Next, another example of the reciprocating hermetic compressor to which the present invention is applied will be described. However, the hermetic compressor according to the present embodiment has basically the same configuration as the hermetic compressor according to the first embodiment. Therefore, the description of the same configuration as the hermetic compressor according to the first embodiment is omitted, and only the difference will be described below.

図7は、本実施形態に係る密閉型圧縮機に用いられるクランクシャフト40の斜視図である。図示されているクランクシャフト40は、主軸部40aに形成されている切欠き61の配置に関して図1などに示されるクランクシャフト40と相違する。具体的には、図7に示されるクランクシャフト40では、下方摺動面42a上の複数の切欠き61が千鳥配列されている。より具体的には、周方向に隣接する切欠き61が互いに軸方向にオフセットされている。さらに、相対的に小径部44に近接している第1の切欠き71aは逃げ面44aに連通しており、相対的に小径部44から離間している第2の切欠き71bは逃げ面44aに連通していない。   FIG. 7 is a perspective view of the crankshaft 40 used in the hermetic compressor according to the present embodiment. The illustrated crankshaft 40 is different from the crankshaft 40 shown in FIG. 1 or the like with respect to the arrangement of the notches 61 formed in the main shaft portion 40a. Specifically, in the crankshaft 40 shown in FIG. 7, a plurality of notches 61 on the lower sliding surface 42a are arranged in a staggered manner. More specifically, the notches 61 adjacent to each other in the circumferential direction are offset from each other in the axial direction. Further, the first notch 71a that is relatively close to the small diameter portion 44 communicates with the relief surface 44a, and the second notch 71b that is relatively spaced from the small diameter portion 44 is the relief surface 44a. Not communicating with

逃げ面44aに連通する切欠き71aと逃げ面44aに連通していない切欠き71bとがクランクシャフト40の回転方向に関して交互に配置されていることにより、回転方向における動圧分布が相互補完され、より効果的な動圧分布が得られる。   The notches 71a communicating with the flank 44a and the notches 71b not communicating with the flank 44a are alternately arranged with respect to the rotation direction of the crankshaft 40, so that the dynamic pressure distribution in the rotation direction is mutually complemented, A more effective dynamic pressure distribution can be obtained.

(第3の実施形態)
次に、本発明が適用されたレシプロ式の密閉型圧縮機のさらに他の一例について説明する。もっとも、本実施形態に係る密閉型圧縮機は、第1の実施形態に係る密閉型圧縮機と基本的に同一の構成を備えている。そこで、第1の実施形態に係る密閉型圧縮機と同一の構成についての説明は省略し、相違点についてのみ以下に説明する。
(Third embodiment)
Next, still another example of a reciprocating hermetic compressor to which the present invention is applied will be described. However, the hermetic compressor according to the present embodiment has basically the same configuration as the hermetic compressor according to the first embodiment. Therefore, the description of the same configuration as the hermetic compressor according to the first embodiment is omitted, and only the difference will be described below.

図8は、本実施形態に係る密閉型圧縮機に用いられるクランクシャフト40の斜視図である。図示されているクランクシャフト40は、主軸部40aに形成されている切欠き61,62の配置に関して図1などに示されるクランクシャフト40と相違する。図1などに示されるクランクシャフト40では、切欠き61,62は主軸部40aの全周に亘って均一に形成されていた。一方、図8に示されるクランクシャフト40では、切欠き61,62が部分的に形成されている。具体的には、大径部42の外周面(下方摺動面42a)の周方向一部にのみ切欠き61が形成されている。また、大径部43の外周面(上方摺動面43a)の周方向一部にのみ切欠き62が形成されている。さらに、大径部42における切欠き61の位置と、大径部43における切欠き62の位置とは、主軸部40aの回転方向に関して異なっている。すなわち、切欠き61と切欠き62は回転方向の位相を異にしている。   FIG. 8 is a perspective view of the crankshaft 40 used in the hermetic compressor according to the present embodiment. The illustrated crankshaft 40 is different from the crankshaft 40 shown in FIG. 1 and the like with respect to the arrangement of the notches 61 and 62 formed in the main shaft portion 40a. In the crankshaft 40 shown in FIG. 1 and the like, the notches 61 and 62 are uniformly formed over the entire circumference of the main shaft portion 40a. On the other hand, in the crankshaft 40 shown in FIG. 8, notches 61 and 62 are partially formed. Specifically, the notch 61 is formed only in a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface (downward sliding surface 42a) of the large diameter portion 42. Further, a notch 62 is formed only in a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface (upper sliding surface 43a) of the large diameter portion 43. Furthermore, the position of the notch 61 in the large diameter portion 42 and the position of the notch 62 in the large diameter portion 43 are different with respect to the rotation direction of the main shaft portion 40a. That is, the notch 61 and the notch 62 have different rotational phases.

切欠き62は、主軸部40aの軸心を挟んで偏心軸部40cと180度反対側に形成されており、切欠き61は、偏心軸部40cと同じ側に形成されている。また、切欠き63は、切欠き62と同じ側に形成されている。このように、切欠き61,62,63をクランクシャフト外周面上に部分的に配置するとともに、その位置を調整することにより、クランクシャフト40が1回転する間に最も大きな荷重を受けるタイミングで効果的にポンピング圧力を発生させることができる。なお、クランクシャフト40の全周に亘って切欠きを形成した場合も、切欠きの密度を部分的に異ならせることによって同様の効果を得ることができる。   The notch 62 is formed 180 degrees opposite to the eccentric shaft portion 40c across the axis of the main shaft portion 40a, and the notch 61 is formed on the same side as the eccentric shaft portion 40c. The notch 63 is formed on the same side as the notch 62. As described above, the notches 61, 62, and 63 are partially arranged on the outer peripheral surface of the crankshaft, and by adjusting the position thereof, the effect is obtained at the timing when the largest load is received during one rotation of the crankshaft 40. Pumping pressure can be generated. Even when the notch is formed over the entire circumference of the crankshaft 40, the same effect can be obtained by partially varying the density of the notch.

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、切欠きの底面と受圧面との間の隙間がクランクシャフトの回転方向と逆方向へ向けて狭くなるように、切欠きがクランクシャフトの回転方向に関して非対称な断面形状を有していればよく、切欠きの底面は必ずしも平坦でなくともよい。例えば、切欠きの底面は階段状などであってもよい。切欠きの底面が階段状である場合、切欠きの底面と受圧面との間の隙間は段階的に狭くなるが、この場合であっても上記と同様の効果が得られる。また、本明細書に示された切欠きやクランクシャフトに関する寸法は一例であり、適宜変更することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, if the notch has an asymmetric cross-sectional shape with respect to the rotation direction of the crankshaft so that the gap between the bottom surface of the notch and the pressure receiving surface becomes narrower in the direction opposite to the rotation direction of the crankshaft. Of course, the bottom surface of the notch is not necessarily flat. For example, the bottom surface of the notch may be stepped. When the bottom surface of the notch is stepped, the gap between the bottom surface of the notch and the pressure receiving surface becomes narrower in steps, but even in this case, the same effect as described above can be obtained. Moreover, the dimension regarding the notch and the crankshaft shown in this specification is an example, and can be appropriately changed.

1 密閉容器
3 潤滑油
10 圧縮要素
20 電動要素
30 フレーム
31 円筒部
31a 受圧面(内周面)
40 クランクシャフト
40a 主軸部
40b 鍔部
40c 偏心軸部
42 大径部
42a 下方摺動面
43 大径部
43a 上方摺動面
44 小径部
44a 逃げ面
51 第1のスパイラル溝
52 第2のスパイラル溝
61a 底面
61b 側面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airtight container 3 Lubricating oil 10 Compression element 20 Electric element 30 Frame 31 Cylindrical part 31a Pressure receiving surface (inner peripheral surface)
40 crankshaft 40a main shaft portion 40b flange portion 40c eccentric shaft portion 42 large diameter portion 42a lower sliding surface 43 large diameter portion 43a upper sliding surface 44 small diameter portion 44a flank surface 51 first spiral groove 52 second spiral groove 61a Bottom 61b Side

Claims (9)

電動要素と圧縮要素とを繋ぐクランクシャフトの外周面に、該クランクシャフトの回転方向に関して非対称な断面形状を有する切欠きが形成されていることを特徴とする密閉型圧縮機。   A hermetic compressor characterized in that a notch having a cross-sectional shape asymmetric with respect to the rotation direction of the crankshaft is formed on the outer peripheral surface of the crankshaft connecting the electric element and the compression element. 請求項1に記載の密閉型圧縮機において、
複数の前記切欠きが前記クランクシャフトの周方向に沿って配置されていることを特徴とする密閉型圧縮機。
The hermetic compressor according to claim 1, wherein
A hermetic compressor, wherein the plurality of notches are disposed along a circumferential direction of the crankshaft.
請求項1または請求項2に記載の密閉型圧縮機において、
前記クランクシャフトの外周面と対向する受圧面を備えた軸受を有し、
前記切欠きの底面と前記受圧面との間の隙間が前記クランクシャフトの回転方向と逆方向へ向けて狭くなることを特徴とする密閉型圧縮機。
The hermetic compressor according to claim 1 or 2,
A bearing having a pressure receiving surface facing the outer peripheral surface of the crankshaft;
A hermetic compressor, wherein a gap between a bottom surface of the notch and the pressure receiving surface is narrowed in a direction opposite to a rotation direction of the crankshaft.
請求項3に記載の密閉型圧縮機において、
前記クランクシャフトは、前記軸受によって支持される主軸部と、前記主軸部に対して偏心して設けられた偏心軸部とを有し、
少なくとも前記主軸部の外周面に前記切欠きが形成されていることを特徴とする密閉型圧縮機。
The hermetic compressor according to claim 3,
The crankshaft has a main shaft portion supported by the bearing, and an eccentric shaft portion provided eccentric to the main shaft portion,
The hermetic compressor, wherein the notch is formed at least on an outer peripheral surface of the main shaft portion.
請求項4に記載の密閉型圧縮機において、
前記主軸部は、2つの大径部とこれら大径部の間に設けられた小径部とを有し、
前記軸受の前記受圧面は、前記大径部および前記小径部の外周面と対向し、
前記切欠きは、前記大径部の外周面に形成されるとともに、該切欠きの一端は前記小径部の外周面と前記受圧面との間の隙間に開口していることを特徴とする密閉型圧縮機。
The hermetic compressor according to claim 4, wherein
The main shaft portion has two large diameter portions and a small diameter portion provided between these large diameter portions,
The pressure receiving surface of the bearing is opposed to the outer peripheral surface of the large diameter portion and the small diameter portion,
The notch is formed on the outer peripheral surface of the large-diameter portion, and one end of the notch is opened in a gap between the outer peripheral surface of the small-diameter portion and the pressure-receiving surface. Mold compressor.
請求項5に記載の密閉型圧縮機において、
前記2つの大径部の少なくとも一方の外周面には、一端が前記小径部の外周面と前記受圧面との間の隙間に開口している第1の切欠きと、一端が前記小径部の外周面と前記受圧面との間の隙間に開口していない第2の切欠きと、が形成されていることを特徴とする密閉型圧縮機。
The hermetic compressor according to claim 5, wherein
At least one outer peripheral surface of the two large diameter portions has a first notch that opens at a gap between the outer peripheral surface of the small diameter portion and the pressure receiving surface, and one end of the small diameter portion. A hermetic compressor, wherein a second notch that is not opened in a gap between an outer peripheral surface and the pressure receiving surface is formed.
請求項6に記載の密閉型圧縮機において、
前記第1の切り欠きと前記第2の切欠きが前記主軸部の周方向に沿って交互に配置されていることを特徴とする密閉型圧縮機。
The hermetic compressor according to claim 6, wherein
The hermetic compressor, wherein the first notches and the second notches are alternately arranged along a circumferential direction of the main shaft portion.
請求項5に記載の密閉型圧縮機において、
前記切欠きが前記2つの大径部の外周面にそれぞれ部分的に形成されており、
一方の前記大径部における前記切欠きの位置と、他方の前記大径部における前記切欠きの位置とが、前記主軸部の回転方向に関して異なることを特徴とする密閉型圧縮機。
The hermetic compressor according to claim 5, wherein
The notches are partially formed on the outer peripheral surfaces of the two large diameter portions,
The hermetic compressor, wherein a position of the notch in one of the large-diameter portions and a position of the notch in the other large-diameter portion are different with respect to the rotation direction of the main shaft portion.
請求項1乃至請求8のいずれかに記載の密閉型圧縮機を有することを特徴とする冷蔵装置あるいは冷凍装置あるいは空調装置。   A refrigerating apparatus, a refrigerating apparatus, or an air conditioner comprising the hermetic compressor according to any one of claims 1 to 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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