JP2014181600A - Sealed compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は冷凍冷蔵装置等に用いられる密閉型圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a hermetic compressor used for a freezer and the like.
近年、冷凍冷蔵庫等の冷凍装置に使用される密閉型圧縮機については、消費電力の低減のための高効率化や、低騒音化、並びに高信頼性化が望まれている。また同時に低コスト化が要求されている。 In recent years, with regard to hermetic compressors used in refrigeration apparatuses such as refrigerators and refrigerators, high efficiency, low noise, and high reliability for reducing power consumption are desired. At the same time, cost reduction is required.
従来、この種の密閉型圧縮機は、スラストボールベアリングを採用して、効率を向上させたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of hermetic compressor employs a thrust ball bearing to improve efficiency (for example, see Patent Document 1).
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5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6は特許文献1に記載された従来の密閉型圧縮機のスラストボールベアリングの要部断面図である。 FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional hermetic compressor described in Patent Document 1, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a thrust ball bearing of the conventional hermetic compressor described in Patent Document 1.
図5および図6において、密閉容器1内に潤滑油2を貯留するとともに、固定子3と回転子4とを備えた電動要素5と電動要素5によって駆動される圧縮要素6とが収容されている。
5 and 6, the lubricating
圧縮要素6は、回転子4が固定された主軸部10と偏心軸部11とを有するシャフト12と、圧縮室13を備えたシリンダブロック14と、圧縮室13内で往復運動するピストン15と、ピストン15と偏心軸部11とを連結する連結手段16と、シリンダブロック14に設けられ主軸部10を軸支する主軸受17と、主軸受17のスラスト面18に配設されたスラストボールベアリング19を備えている。
The
主軸受17は、軸心と略直角な平面部であるスラスト面18とスラスト面18よりさらに上方に延長され、主軸部10に対向する内面を有する軸受け延出部30とを有している。
The
スラストボールベアリング19は、ホルダー部20に保持された複数のボール21と、ボール21の上下に配設された上レース22と下レース23とで構成されている。
The thrust ball bearing 19 includes a plurality of
上レース22および下レース23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20は環状の形状をなし、周方向に設けた複数の穴部(図示せず)にボール21を転動自在に収納している。
The
スラスト面18の上に支持部材29、下レース23、ボール21、上レース22の順に互いに接した状態で積み重なり、上レース22の上面にシャフト12のフランジ部31が着座し、軸受け延出部30の上端とシャフト12のフランジ部31との間に所定の軸方向隙間32を設けている。
The
上レース22の内径部33は主軸部10外径に近接させ、上レース22の内径は下レース23およびホルダー部20の内径より小さく構成されている。
The
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。 The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below.
電動要素5に通電されると、固定子3に発生する回転磁界により、回転子4とともにシャフト12が回転する。シャフト12の偏心軸部11の回転運動が連結手段16を介してピストン15に伝えられることでピストン15は圧縮室13内を往復運動する。これにより、冷却システム(図示せず)からの冷媒ガスは圧縮室13内へ吸入及び圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出されるといったサイクルを繰返する。
When the
シャフト12が回転する際、回転子4とシャフト12の自重による鉛直方向下向きのスラスト荷重を受けてシャフト12のフランジ部31と上レース22は、密着し摩擦により一体となって回転する。ボール21は上レース22と接触することでホルダー部20に案内されながら公転および自転運動を行う。
When the
しかしながら上記従来の構成では、上レース22の内径部33と主軸部10外径との間の隙間を大きくすると上レース22が微振動して、シャフト12のフランジ部31と上レース22の上面がこすれることで損失が発生し、効率が低下してしまう可能性があった。
However, in the above conventional configuration, when the gap between the
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、上レースとフランジ部との硬度差を小さくすることで損失を低くすることができるので、上レースの内径部と主軸部外径との間の隙間を大きく設定することができるので生産性の良い密閉型圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and since the loss can be reduced by reducing the hardness difference between the upper race and the flange portion, the inner race portion between the upper race and the outer diameter of the main shaft portion can be reduced. It is an object of the present invention to provide a hermetic compressor with good productivity.
上記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、シャフトのフランジ部の下に押圧部を構成し、上レースには受圧部を備え、押圧部の硬度は受圧部の硬度の0.7倍以上としたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the hermetic compressor of the present invention includes a pressing portion under the flange portion of the shaft, the upper race is provided with a pressure receiving portion, and the hardness of the pressing portion is the hardness of the pressure receiving portion. 0.7 times or more.
これによって、上レースの受圧部と押圧部との間での摩擦係数を低く抑えることができるので、こすれによる損失を低くするという作用を有する。 As a result, the coefficient of friction between the pressure receiving portion and the pressing portion of the upper race can be kept low, so that the loss due to rubbing is reduced.
本発明の密閉型圧縮機は、上レースの内径部と主軸部外径との間の隙間を大きく設定することができるので生産性の良い密閉型圧縮機を提供することができる。 The hermetic compressor of the present invention can provide a high-productivity hermetic compressor because the gap between the inner diameter portion of the upper race and the outer diameter of the main shaft portion can be set large.
第1の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、固定子と回転子とを備えた電動要素と前記電動要素によって駆動される圧縮要素とが収容され、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フランジ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、前記主軸受と前記フランジ部との間に配設されたスラストボールベアリングを備え、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上レースと下レースとがそれぞれ配設され、前記シャフトの前記フランジ部の下に押圧部を構成し、前記上レースには受圧部を備え、前記押圧部の硬度は前記受圧部の硬度の0.7倍以上としたものである。
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 A shaft having a main shaft portion to which a child is fixed, an eccentric shaft portion, and a flange portion, a cylinder block having a compression chamber, a piston that reciprocates in the compression chamber, and the piston and the eccentric shaft portion are coupled to each other. A coupling means; a main bearing provided on the cylinder block for supporting the main shaft portion; and a thrust ball bearing disposed between the main bearing and the flange portion, wherein the thrust ball bearing comprises a holder portion A plurality of balls held on the top and bottom of the ball, and an upper race and a lower race are respectively disposed above and below the ball, and constitute a pressing portion under the flange portion of the shaft, The race includes a pressure receiving portion, the hardness of the pressing portion is obtained by the above 0.7 times the hardness of the pressure receiving portion.
これにより、上レースの受圧部と押圧部との間での摩擦係数を低く抑えることができるので、こすれによる損失を低くすることができ、上レースの内径と主軸部の外径との間の隙間を大きく設定することができるので生産性の良い密閉型圧縮機を提供することができる。 As a result, the coefficient of friction between the pressure receiving portion and the pressing portion of the upper race can be kept low, so that the loss due to rubbing can be reduced, and between the inner diameter of the upper race and the outer diameter of the main shaft portion. Since the gap can be set large, a hermetic compressor with good productivity can be provided.
第2の発明は、第1の発明において、前記フランジ部と前記受圧部との間に薄板を備え、前記薄板の前記上レース側に前記押圧部を構成し、前記薄板は止め部を備え、前記止め部は前記シャフトに付設したもので、薄板の硬度を焼入れ処理等で容易に高めることできるので更に生産性の良くすることができる。 According to a second invention, in the first invention, a thin plate is provided between the flange portion and the pressure receiving portion, the pressing portion is configured on the upper race side of the thin plate, and the thin plate includes a stopper portion, The stopper is attached to the shaft, and the hardness of the thin plate can be easily increased by quenching or the like, so that the productivity can be further improved.
第3の発明は、第1の発明において、前記シャフトの材料が炭素鋼または合金鋼であるとしたもので、押圧部の表面粗さを小さくした上で浸炭処理や窒化処理により硬度を高めることができるので、こすれによる損失を更に低くでき、効率の良くすることができる。 According to a third invention, in the first invention, the material of the shaft is carbon steel or alloy steel, and the hardness is increased by carburizing or nitriding after reducing the surface roughness of the pressing portion. Therefore, loss due to rubbing can be further reduced and efficiency can be improved.
第4の発明は、第2の発明において、前記薄板の重心が内径孔の中心と一致しないとしたもので、シャフトが回転すると遠心力で薄板が重心方向に寄せられ内径孔と主軸部外径とが接することと止め部で薄板が安定固定されるので、容易に組み立てることができ、更に生産性を良くすることができる。 According to a fourth invention, in the second invention, the center of gravity of the thin plate does not coincide with the center of the inner diameter hole, and when the shaft rotates, the thin plate is moved toward the center of gravity by centrifugal force, and the inner diameter hole and the outer diameter of the main shaft portion Since the thin plate is stably fixed by the contact portion and the stop portion, the thin plate can be easily assembled and the productivity can be further improved.
以下、本発明による密閉型圧縮機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 a hermetic compressor according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の縦断面図、図2は、同実施の形態における密閉型圧縮機の要部断面図、図3は同実施の形態におけるスラストボールベアリング周辺の分解斜視図である。図4は同実施の形態における薄板の斜視図である。
(Embodiment 1)
1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a main part of the hermetic compressor according to the first embodiment, and FIG. 3 is a thrust ball according to the same embodiment. It is a disassembled perspective view of a bearing periphery. FIG. 4 is a perspective view of a thin plate in the same embodiment.
図1から図4において密閉容器101内には潤滑油102が貯留され冷媒(図示せず)が封入されており、固定子103と回転子104からなる電動要素105と、電動要素105によって駆動される圧縮要素106が収容される。
In FIG. 1 to FIG. 4, lubricating
電動要素105と圧縮要素106はともに密閉容器101に収容されスプリング110で支持されている。
Both the
密閉容器101に固定したターミナル111は電気(図示せず)を供給するものでリード線112を通して電動要素105に電気を供給する。
A
ターミナル111にはインバータ制御回路113が結線され、インバータ制御回路113には商用電源114が供給されている。
An
圧縮要素106の構成について次に説明する。
Next, the configuration of the
シャフト120は、回転子104を固定した主軸部121と、主軸部121の上部に配設され主軸部121に対し偏心して形成された偏心軸部122と主軸部121と偏心軸部122とを連結するフランジ部123とを有する。
The
シリンダブロック130は、略円筒形の圧縮室131を有し、主軸部121を軸支する主軸受132が一体に加工されている。ピストン133は、シリンダブロック130の圧縮室131に往復摺動自在に挿入され、偏心軸部122との間を連結手段134によって連結されている。
The
シリンダブロック130の主軸受132の上端近傍には主軸受132の軸心と略直角に環状に形成されたスラスト面140と、スラスト面140よりさらに上方に延長され、主軸部121に対向する内面を有する軸受け延出部141とを備えている。
In the vicinity of the upper end of the main bearing 132 of the
スラストボールベアリング150は、スラスト面140の上に配設され、下レース151、ホルダー部152に保持された複数のボール153と、上レース154が順に互いに接した状態で積み重なり、軸受け延出部141の上端と上レース154との間に所定の軸方向隙間155を設けており、スラストボールベアリング150への給油経路を構成している。上レース154の内径156は主軸部121の外径157に0.1mm以上の隙間で遊嵌している。
The thrust ball bearing 150 is disposed on the
フランジ部123の下に工具鋼板SK85材で形成し焼入れし構成した薄板160を備え、薄板160の上レース154側に押圧部161を構成し、軸受鋼SUJ2材で形成した上レース154には受圧部162を備え、押圧部161の硬度はビッカース硬さ480で、受圧部162の硬度はビッカース硬さ650とし、0.7倍以上としている。薄板160は止め部163を備え、止め部163はシャフト120に付設しており、シャフト120のフランジ部123と接することで、回転方向に動くことを規制されている。薄板160の重心(図4中の記号A)が内径孔165の中心(図4中の記号B)と一致しない様に設定している。
A
上記のように、本実施の形態では、密閉容器101内部が低圧型の圧縮機において、シャフト120を軸支する軸受は、圧縮室131の下側に備えられた主軸受132の一つのみであり、圧縮室131の上下方向に対して片持ちで軸支する構成である。
As described above, in the present embodiment, in the compressor in which the inside of the
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。 The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below.
電動要素105の回転子104はシャフト120を回転させ、偏心軸部122の回転運動が連結手段134を介してピストン133に伝えられることでピストン133は圧縮室131内を往復運動する。それにより、冷媒は冷却システム(図示せず)から圧縮室131内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへ吐き出される。
The
通常、シャフト120が回転する際、回転子104とシャフト120の自重による鉛直方向下向きのスラスト荷重を受けてシャフト120のフランジ部123と薄板160と上レース154の上面は、密着し摩擦により一体となって回転する。
Normally, when the
圧縮負荷が大きく変動する圧力差で運転するとシャフト120の主軸受132に対するラジアル方向の振動運動が大きくなる。そのため、上レース154の内径156と主軸部121の外径157との間の隙間を振幅とするラジアル方向の振動をおこし易くなり、押圧部161と上レース154の受圧部162とがこすれる。押圧部161の硬度は受圧部162の硬度の0.7倍以上としているので、上レース154の受圧部162と押圧部161との間での摩擦係数を低く抑えることができるので、こすれによる損失を低くするこ
とができ、上レース154の内径156と主軸部121の外径157との間の隙間を大きく設定することができるので生産性の良い密閉型圧縮機を提供することができる。
When the compressor is operated with a pressure difference that greatly fluctuates, the vibrational motion in the radial direction of the
更に薄板160のみを焼入れ処理することで硬度を容易に高めることできるので生産性の良くすることができる。
Furthermore, since the hardness can be easily increased by quenching only the
また、シャフト120が回転すると遠心力で薄板160は重心方向に寄せられ内径孔165と主軸部121の外径157に接することと止め部163で薄板160が安定固定されるので、容易に組み立てることができるため、更に生産性を良くすることができる。
Further, when the
なお、フランジ部123の下で上レース154との間に薄板160を備え、薄板160の上レース154側に押圧部161を構成しとしたが、フランジ部123の下に押圧部161を一体に構成し、シャフト120の材料が炭素鋼または合金鋼であるとした場合にでも、押圧部161の表面粗さを小さくした上で浸炭処理や窒化処理により硬度を高めることができるので、こすれによる損失を更に低くでき、効率の良くすることができる。
Although the
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、生産性を高くすることができるので、冷蔵庫に加えてエアーコンディショナーや自販機の密閉型圧縮機の用途にも好適である。 As described above, since the hermetic compressor according to the present invention can increase productivity, the hermetic compressor is also suitable for use as a hermetic compressor of an air conditioner or a vending machine in addition to a refrigerator.
101 密閉容器
102 潤滑油
103 固定子
104 回転子
105 電動要素
106 圧縮要素
120 シャフト
121 主軸部
122 偏心軸部
123 フランジ部
130 シリンダブロック
131 圧縮室
132 主軸受
133 ピストン
134 連結手段
150 スラストボールベアリング
151 下レース
152 ホルダー部
153 ボール
154 上レース
160 薄板
161 押圧部
162 受圧部
163 止め部
165 内径孔
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013056326A JP2014181600A (en) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | Sealed compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013056326A JP2014181600A (en) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | Sealed compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014181600A true JP2014181600A (en) | 2014-09-29 |
Family
ID=51700571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013056326A Pending JP2014181600A (en) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | Sealed compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014181600A (en) |
-
2013
- 2013-03-19 JP JP2013056326A patent/JP2014181600A/en active Pending
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