JP4894437B2

JP4894437B2 - Hermetic compressor

Info

Publication number: JP4894437B2
Application number: JP2006264053A
Authority: JP
Inventors: 康祐坪井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2026-09-28
Also published as: JP2008082260A

Description

本発明は、冷凍冷蔵庫等の冷凍サイクルに用いられる密閉型圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a hermetic compressor used in a refrigeration cycle such as a refrigerator-freezer.

近年、地球環境保護の観点から高効率な密閉型圧縮機の開発が進められている。従来の密閉型圧縮機としては、ピストンピンとコンロッド小端部の潤滑に改良を加えたものがある（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, a highly efficient hermetic compressor has been developed from the viewpoint of protecting the global environment. As a conventional hermetic compressor, there is one in which the lubrication of the piston pin and the small end of the connecting rod is improved (for example, see Patent Document 1).

図７は、従来技術の密閉型圧縮機の断面図である。図８は、従来技術の密閉型圧縮機の要部縦断面図である。 Figure 7 is a cross-sectional view of a hermetic compressor of the prior art. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a main part of a conventional hermetic compressor.

図７、図８において、密閉容器１は、底部にオイル２を貯溜すると共に、固定子３と回転子４とからなる電動要素５、およびこれによって駆動される圧縮機構６が備えられており、冷媒ガス７で満たされている。 7, 8, the sealed container 1, while reserving the oil 2 in the bottom, the electric element 5 consists of a stator 3 and a rotor 4 which, and thereby is provided with a compression mechanism 6 driven, Filled with refrigerant gas 7.

また、圧縮機構６は、回転子４に圧入固定されている主軸部８と、主軸部８に対して偏心して形成された偏心部９とを有するクランク１０と、クランク１０内部に形成された給油縦孔１１と、偏心部９に形成された給油横孔１２と、圧縮室１３を備えたシリンダブロック１４と、圧縮室１３内に往復摺動自在に挿入されたピストン１６と、ピストン１６と偏心部９とを連結するコンロッド１７を備えている。 The compression mechanism 6 includes a crank 10 having a main shaft portion 8 that is press-fitted and fixed to the rotor 4, an eccentric portion 9 that is formed eccentric to the main shaft portion 8, and an oil supply formed inside the crank 10. A vertical hole 11, an oil supply lateral hole 12 formed in the eccentric portion 9, a cylinder block 14 having a compression chamber 13, a piston 16 slidably inserted into the compression chamber 13, and an eccentricity of the piston 16 A connecting rod 17 for connecting the portion 9 is provided.

ピストン１６は、反圧縮室１３側に中空部１８を形成するとともに、中空部１８を貫通するピン孔１９が設けられている。 The piston 16, to form a hollow portion 18 in the counter-compression chamber 13 side, the pin holes 19 extending through the hollow portion 18 is provided.

コンロッド１７は、偏心部９と遊嵌された大端部２０と、小端部２１と、大端部２０と小端部２１を接続する連結棒２２を備え、連結棒２２の内部には、揺動給油孔２３が形成されている。略円筒形のピストンピン２４は、ピン孔１９および小端部２１に嵌入され、コンロッド１７をピストン１６に揺動可能に連結する。 Connecting rod 17, the eccentric portion 9 and loosely been large end 20, a small end portion 21, a connecting rod 22 which connects the small end 21 and the big end 20, the interior of the connecting rod 22, A swing oil supply hole 23 is formed. The substantially cylindrical piston pin 24 is fitted into the pin hole 19 and the small end portion 21, and connects the connecting rod 17 to the piston 16 so as to be swingable.

以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。 The operation of the compressor configured as described above will be described below.

密閉容器１に収容された電動要素５の回転子４の回転に伴い、主軸部８と偏心部９を有するクランク１０は回転駆動され、偏心部９の回転運動がコンロッド１７を介してピストン１６に伝わる。これにより、ピストン１６は、シリンダブロック１４の圧縮室１３内を往復運動する。それにより、冷媒ガス７は、冷却システム（図示せず）から圧縮室１３内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへと吐出される。 There with the rotation of the rotor 4 of sealed container 1 stowed collector moving element 5, the crank 10 has a main shaft portion 8 of the eccentric portion 9 is rotated, the rotational motion of the eccentric portion 9 via a connecting rod 17 piston It is transmitted to 16 . Thereby , the piston 16 reciprocates in the compression chamber 13 of the cylinder block 14. Thereby, refrigerant gas 7 is sucked from a cooling system (not shown) into the compression chamber 13, after being compressed, is discharged again to the cooling system.

また、クランク１０は、オイル２にその下端部を浸漬しており、クランク１０の回転に伴って給油縦孔１１からオイル２を吸い上げて圧縮機構６の各部へと供給する。クランク１０の偏心部９には、給油縦孔１１と連通する給油横孔１２が形成されており、給油横孔１２から排出されたオイル２は、コンロッド１７の大端部２０とクランク１０の偏心部９の潤滑を行うとともに、コンロッド１７の連結棒２２の内部に形成した揺動給油孔２３を通ってコンロッド１７の小端部２１へと供給され、小端部２１とピストンピン２４の潤滑を行う。
特開平１０−２８１０６８号公報 Further, the crank 10 is immersed the lower end to the oil 2 is supplied from the oil supply longitudinal hole 11 with the rotation of the crank 10 to the respective parts of the compression mechanism 6 draws up the oil 2. The eccentric portion 9 of the crank 10, oil longitudinal bore 11 and has oil supply transverse bore 12 communicating are formed, the oil 2 discharged from the oil supply transverse bore 12 is eccentric of the big end 20 and the crank 10 of the connecting rod 17 lubricating performs parts 9 through the swing oil supply hole 23 formed in the interior of the connecting rod 22 of the connecting rod 17 is supplied to the small end 21 of the connecting rod 17, the lubrication of the small end portion 21 and piston pin 24 Do.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-281068

しかしながら、上記従来の構成では、気筒容積の大きさや冷媒ガス７の種類により、圧縮荷重が大きくなる場合や、オイル２の粘度が低いものを用いた場合には、コンロッド１７の小端部２１とピストンピン２４の摺動状態が金属接触を伴う境界潤滑になり、損失が増加する可能性があった。 However, in the conventional configuration described above, when the compressive load increases or the viscosity of the oil 2 is low due to the size of the cylinder volume or the type of the refrigerant gas 7, the small end 21 of the connecting rod 17 is used. The sliding state of the piston pin 24 becomes boundary lubrication with metal contact, which may increase the loss.

また、摺動状態の改善のためにピストンピン２４の径を大きくすると、ピストン１６のピン孔１９の径が相対的に大きくなり、その結果として、ピストン１６と圧縮室１３の隙間における冷媒をシールする距離が短くなり、冷媒の漏れによる損失が増加してしまう可能性があるという課題を有していた。 Further, when the diameter of the piston pin 24 is increased to improve the sliding state, the diameter of the pin hole 19 of the piston 16 is relatively increased. As a result, the refrigerant in the gap between the piston 16 and the compression chamber 13 is sealed. However, there is a problem that the loss due to the leakage of the refrigerant may increase.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、コンロッド１７の小端部２１とピストンピン２４の摺動状態を改善し、高い効率を備えた密閉型圧縮機を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide a hermetic compressor having improved efficiency by improving the sliding state of the small end portion 21 of the connecting rod 17 and the piston pin 24. .

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、ピストンピンは、ピストンの開口部側から中空部へ挿入され、ピストンに固定されたもので、ピストンとシリンダの隙間における冷媒をシールする距離は、ピストンピンの径に依らずに設定でき、また冷媒の漏れを低減した上で、ピストンの全長を短く設定できるとともに、小端部とピストンピンの摺動状態を改善するという作用を有する。 Hermetic compressor of the present invention to solve the above problems, the piston pin is inserted from the opening side of the piston into the hollow section, which has been fixed to the piston, the coolant in the gap between the piston and the cylinder effect that the distance to the seal can be set irrespective of the diameter of the piston pin, also in terms of reduced leakage of refrigerant, along with the total length of the piston can be set short, to improve the sliding condition of the small end and the piston pin Have

本発明の密閉型圧縮機は、冷媒の漏れによる損失と、ピストンおよび小端部とピストンピンの摺動損失を低減することで、高い効率を備えた圧縮機を提供することができる。 The hermetic compressor of the present invention can provide a compressor with high efficiency by reducing loss due to refrigerant leakage and sliding loss of the piston, the small end, and the piston pin.

請求項１に記載の発明は、主軸部および偏心部を有するクランクシャフトと、圧縮室を形成するシリンダと、前記圧縮室内で往復運動し、かつ反圧縮室側に中空部を形成したピストンと、略円筒形のピストンピンと、前記偏心部と前記ピストンピンを連結する連結手段とを有する圧縮機構を備え、さらに、前記ピストンにピン孔を設け、前記ピストンピンを、前記ピストンの開口部側から前記中空部へ挿入し、さらに、固定ピンを、前記ピン孔を介して該ピストンピンに嵌入することにより、前記ピストンピンを前記ピストンに固定したものである。これにより、ピストンとシリンダの隙間における冷媒をシールする距離は、ピストンピンの径に依らずに設定でき、また冷媒の漏れを低減した上で、ピストンの全長を短く設定できるため、冷媒の漏れによる損失、およびピストンの摺動損失を低減できる。また、小端部とピストンピンの摺動状態を改善し、損失を低減できるので、高い効率を備えた圧縮機を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, a crank shaft having a main shaft and an eccentric portion, a cylinder forming a compression chamber, and reciprocates the compression chamber, and to form a hollow portion in the anti-compression chamber side piston, comprising a substantially cylindrical piston pin, a compression mechanism having a connecting means for connecting said piston pin and the eccentric portion, further, a pin hole provided in the piston, the piston pin, from said opening side of said piston The piston pin is fixed to the piston by being inserted into the hollow portion and , further, by inserting a fixing pin into the piston pin through the pin hole . Thus, the distance for sealing the refrigerant in the gap between the piston and the cylinder can be set irrespective of the diameter of the piston pin, also in terms of reduced leakage of refrigerant, since the total length of the piston can be set short, due to leakage of the refrigerant loss, and it can reduce the sliding loss of the piston. Moreover, since the sliding state of the small end portion and the piston pin can be improved and loss can be reduced, a compressor having high efficiency can be provided.

さらに、前記ピストンピンを、前記ピストンピンに嵌入される固定ピンでピストンに固定するため、冷媒や圧縮比等に応じて固定ピンの径や本数を設定して、容易に対応でき、生産性を良くすることができる。 Further, the piston pin, for securing the piston fixing pin is fitted to the piston pin, and set the size and number of the fixing pin in accordance with the refrigerant, compression ratio, etc., can be easily associated, productivity Can be better.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記固定ピンは、前記ピストンピンを貫通したもので、請求項１に記載の発明の効果に加えて、少ない部品数で容易にピストンピンを固定できるため、生産性を良くすることができる。 The invention of claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the fixing pin is obtained by through the piston pin, in addition to the effect of the invention according to claim 1, easily with a small number of components Since the piston pin can be fixed to, the productivity can be improved.

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記中空部に、トップ側に向って狭くなるテーパーを形成し、前記ピストンピンの端部に前記テーパーに対応する傾斜面を形成したもので、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、中空部
のテーパーを型で形成し、傾斜面を鍛造で加工でき、ピストンピンの回転を固定できるため、生産性を良くすることができる。更に、テーパーと傾斜面の接触部で圧縮荷重を分散して受けることができるので信頼性を良くすることができる。 The invention according to claim 3, in the invention described in claim 1 or 2, the hollow portion, to form a narrower taper toward the top side, corresponding to the tapered end of the piston pin inclination In addition to the effect of the invention according to claim 1 or 2 , in addition to the effect of the invention according to claim 1 or 2 , the taper of the hollow part can be formed with a die, the inclined surface can be processed by forging, and the rotation of the piston pin can be fixed. The sex can be improved. Further, since the compressive load can be distributed and received at the contact portion between the taper and the inclined surface, the reliability can be improved.

請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記中空部の開口部から挿入方向に挿入溝を形成し、前記ピストンピンを、前記挿入溝に挿入したもので、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、ピストンピンを挿入する際に、挿入溝の縁がピストンピンをガイドして、組立が容易になるため、生産性を良くすることができる。 The invention of claim 4 is the invention according to claim 1 or 2, the insertion grooves formed in the insertion direction from the opening of the hollow portion, the piston pin, which was inserted into the insertion groove, In addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2 , when inserting the piston pin, the edge of the insertion groove guides the piston pin, facilitating assembly, so that productivity can be improved. .

請求項５に記載の発明は、請求項１、２または４のいずれか一項に記載の発明において、前記ピストンピンの端部に凹凸部を形成するとともに、前記凹凸部に対応した凸凹部を、前記ピストンの中空部に形成したもので、請求項１、２または４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、中空部に凸凹部を型で形成し、凹凸部を鍛造加工でき、ピストンピンの回転を固定できるため、生産性を良くすることができる。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 , 2, or 4 , wherein an uneven portion is formed at an end portion of the piston pin, and a concave portion corresponding to the uneven portion is formed. In addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 , 2, or 4 , the convex portion is formed in the hollow portion with a mold, and the concave and convex portion is forged. Since the rotation of the piston pin can be fixed, the productivity can be improved.

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、粘度グレードがＶＧ１０からＶＧ５の潤滑油を用いたもので、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、低粘度の潤滑油を使用して摺動損失を低減したものにおいて、小端部とピストンピンの高い信頼性を維持した圧縮機を実現できる。 Invention according to claim 6, Oite to the invention described in any one of claims 1 to 5, in which the viscosity grade was used lubricating oil VG5 from VG10, one of claims 1 to 5 In addition to the effect of the invention described in one item, a compressor in which a low-viscosity lubricant is used to reduce sliding loss can maintain a high-reliability compressor with a small end and a piston pin.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図、図２は、同実施の形態の密閉型圧縮機の要部拡大断面図、図３は、同実施の形態の密閉型圧縮機のピストン周りの分解斜視図である。 (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 cross-sectional view of a main part of the hermetic compressor according to the same embodiment, and FIG. It is a disassembled perspective view around the piston of a hermetic compressor.

図１から図３において、密閉容器１０１内には、潤滑油１０２を貯溜するとともに、電動要素１０３と、電動要素１０３によって駆動される圧縮機構１０４を収容している。 In Figures 1-3, the hermetic container 101, while reserving the lubricating oil 102, motor element 103 accommodates a compression mechanism 104 driven by motor element 103.

尚、本圧縮機に使用される冷媒は、オゾン破壊係数がゼロのＲ１３４ａやＲ６００ａに代表される温暖化係数の低い自然冷媒である炭化水素系冷媒等であり、それぞれ相溶性の有る潤滑油と組み合わせてある。潤滑油１０２の粘度グレードは、ＶＧ１０からＶＧ５のものを用いており、低粘度である。 The refrigerant used in this compressor is a hydrocarbon refrigerant or the like, which is a natural refrigerant having a low global warming coefficient represented by R134a or R600a having an ozone depletion coefficient of zero. They are combined. The viscosity grade of the lubricating oil 102 is VG10 to VG5 and has a low viscosity.

圧縮機構１０４を構成するクランクシャフト１１１は、偏心部１１２と主軸部１１３を有する。ブロック１１４には、クランクシャフト１１１の主軸部１１３を軸支する軸受１１５が一体に形成されており、また圧縮室１１６を形成するシリンダ１１７を備えている。ピストン１１８は、シリンダ１１７に約１０μｍの隙間をもって往復摺動自在に挿入され、偏心部１１２との間を連結手段１１９によって連結されている。 A crankshaft 111 constituting the compression mechanism 104 has an eccentric portion 112 and a main shaft portion 113. The block 114 is integrally formed with a bearing 115 that pivotally supports the main shaft portion 113 of the crankshaft 111 and includes a cylinder 117 that forms a compression chamber 116. The piston 118 is inserted into the cylinder 117 so as to be reciprocally slidable with a gap of about 10 μm, and is connected to the eccentric portion 112 by a connecting means 119.

ピストン１１８は、鉄系の焼結材で形成され、反圧縮室側１３０に形成した中空部１３１と、往復動方向に対して垂直の方向に設けたピン孔１３２を有する。中空部１３１の上側には、トップ側１３３に向って狭くなるテーパー１３４を、下側には、ピストン１１８の往復動方向と略平行な面１３５を焼結金型で形成している。なお、本実施の形態におけるピストン１１８の全長は１８ｍｍとしている。 The piston 118 has been formed in the sintered material of iron, a hollow portion 131 formed in the counter-compression chamber side 130, a pin hole 132 formed in the direction perpendicular against the reciprocating direction. On the upper side of the hollow portion 131, the narrower the taper 134 towards the top side 133 to bottom side forms a reciprocating direction substantially parallel to the plane 135 of the piston 118 in the sintering mold. In this embodiment, the total length of the piston 118 is 18 mm.

略円筒形のピストンピン１４０には、軸心に嵌入孔１４１が穿設され、上側の端部１４
２には、テーパー１３４に対応する傾斜面１４３を形成している。ピストンピン１４０の外径は約１１ｍｍとしており、鍛造加工により形成され、外周の摺動部を窒化処理または浸炭加工がなされた上で鏡面仕上げされている。 The substantially cylindrical piston pin 140 has an insertion hole 141 formed in the axial center, and an upper end portion 14.
2, an inclined surface 143 corresponding to the taper 134 is formed. The outer diameter of the piston pin 140 is about 11 mm, and is formed by forging, and the outer peripheral sliding portion is mirror-finished after being subjected to nitriding or carburizing.

嵌入孔１４１に嵌入される略円筒形の固定ピン１４４は、鍛造加工により形成されている。ここで、固定ピン１４４の外径は、約７ｍｍとしている。 Fixing pin 144 of generally cylindrical is fitted into the fitting hole 141 is formed by forging. Here, the outer diameter of the fixing pin 144 is set to about 7 mm.

連結手段１１９は、偏心部１１２に嵌合される大端部１５０と、ピストンピン１４０と嵌合される小端部１５１と、大端部１５０と小端部１５１を接続する連結部１５２を有している。 The connecting means 119 has a large end 150 fitted to the eccentric part 112, a small end 151 fitted to the piston pin 140, and a connecting part 152 connecting the large end 150 and the small end 151. is doing.

ピストンピン１４０は、連結手段１１９の小端部１５１に挿入され、ピストン１１８の開口部１６１側から中空部１３１へ挿入される。そして、固定ピン１４４が、ピン孔１３２を介してピストンピン１４０の嵌入孔１４１に嵌入されることで、ピストンピン１４０は、ピストン１１８に固定される。 The piston pin 140 is inserted into the small end portion 151 of the connecting means 119 and is inserted into the hollow portion 131 from the opening 161 side of the piston 118. Then, the fixing pin 144, that is fitted into the fitting hole 141 of the piston pin 140 through the pin holes 132, piston pin 140 is fixed to the piston 118.

この際、固定ピン１４４は、図２におけるピストン１１８の下側からピン孔１３２を介して、ピストンピン１４０の嵌入孔１４１に嵌入される。そして固定ピン１４４が嵌入孔１４１、及び少なくとも一方のピン孔１３２に圧入されることで、ピストンピン１４０の傾斜面１４３は、テーパー１３４側に押し付けられ、テーパー１３４と密接した状態で固定される。したがって、ピストンピン１４０は、軸芯を中心とした回転方向に対してより確実に拘束される。 At this time, the fixed pin 144 through the pin holes 132 from the lower side of the piston 118 in FIG. 2, is fitted into the fitting hole 141 of the piston pin 140. And by fixing pin 144 to be press-fitted into the fitting hole 141, and at least one of the pin holes 132, the inclined surface 143 of the piston pin 140 is pressed against the taper 134 side, is fixed in a state of close contact with the tapered 134. Therefore , the piston pin 140 is more reliably restrained with respect to the rotation direction around the axis.

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。 For constructed as above hermetic compressor, hereinafter, its operation will be explained.

電動要素１０３がクランクシャフト１１１を回転させ、偏心部１１２の回転運動が連結手段１１９を介してピストン１１８に伝えられることで、ピストン１１８は、圧縮室１１６内を往復運動する。それにより、冷媒ガスは、冷却システム（図示せず）から圧縮室１１６内へ吸入・圧縮された後、再び冷却システムへと吐出される。 The electric element 103 rotates the crankshaft 111, and the rotational movement of the eccentric part 112 is transmitted to the piston 118 via the connecting means 119, so that the piston 118 reciprocates in the compression chamber 116. Thereby, the refrigerant gas, after being intake, compression into the compression chamber 116 from a cooling system (not shown), and is again discharged to the refrigeration system.

この際、ピストン１１８の外周とシリンダ１１７の内周の隙間から圧縮された冷媒が、密閉容器１０１内へ微少に漏れ、これが損失となる。冷媒の漏れ量は、ピストン１１８の外周とシリンダ１１７の内周の隙間と、ピストン１１８の往復運動方向のシール距離（図２中のＡ）との影響が大きい。 At this time, the refrigerant compressed from the gap between the outer periphery of the piston 118 and the inner periphery of the cylinder 117 slightly leaks into the sealed container 101, which is a loss. The amount of refrigerant leakage is greatly affected by the gap between the outer periphery of the piston 118 and the inner periphery of the cylinder 117 and the seal distance (A in FIG. 2) in the reciprocating direction of the piston 118.

ここで、本発明に対して、従来の構成であるピストンピン１４０がピストン１１８に設けたピン孔１３２に嵌入されることを当てはめると、ピストン１１８の全長（図２中のＢ）が１８ｍｍであるのに対して、ピストンピン１４０の外径約１１ｍｍと同じ径のピン孔１３２が必要になり、そして生産性を考えた場合、反圧縮室側１３０の摺動部の長さ（図２中のＣ）は最低でも約２ｍｍは必要であり、また、ピン孔１３２周りの面取りが直径で約１ｍｍ程度であることから、冷媒をシールする距離（図２中のＡ）は最大でも約４ｍｍとなる。そして更に、気筒容積違いで部品の共用化を図るため、ピストンピン１４０の中心軸のトップ側１３３からの距離に設計自由度をもたせるため、ピストン１１８の全長を２０ｍｍ〜２３ｍｍ程度に設定せざるをえない。 Here, when it is applied to the present invention that the piston pin 140 having a conventional configuration is fitted into the pin hole 132 provided in the piston 118, the total length of the piston 118 (B in FIG. 2) is 18 mm. On the other hand, a pin hole 132 having the same diameter as the outer diameter of the piston pin 140 of about 11 mm is required, and when considering productivity, the length of the sliding portion on the anti-compression chamber side 130 (in FIG. 2) C) from about 2mm at minimum is required, Further, since the chamfer around the pin hole 132 is approximately 1mm about a diameter, the distance to seal the refrigerant (a in FIG. 2) is also approximately 4mm in maximum . Furthermore, in order to share parts with different cylinder volumes, the total length of the piston 118 must be set to about 20 mm to 23 mm in order to provide a design freedom in the distance from the top side 133 of the central axis of the piston pin 140. No.

一方、本実施の形態では、固定ピン１４４の外径は、約７ｍｍとしているので、冷媒をシールする距離（図２中のＡ）は、約８ｍｍと約２倍近くまで大きく設定することができる。従って、ピストン１１８の外周とシリンダ１１７の内周の隙間から密閉容器１０１内に漏れる冷媒の量を少なくすることができ、高い効率を備えた圧縮機を提供することができる。 On the other hand, in this embodiment, the outer diameter of the fixing pin 144, since the approximately 7 mm, the distance to seal the refrigerant (A in FIG. 2) can be set larger to about 8mm and about 2 times more . Therefore , the amount of refrigerant leaking into the sealed container 101 from the gap between the outer periphery of the piston 118 and the inner periphery of the cylinder 117 can be reduced, and a compressor having high efficiency can be provided.

さらに、本実施の形態によれば、固定ピン１４４の径に依らずにピストンピン１４０の外径を任意に設定できるため、小端部１５１とピストンピン１４０との摺動面積を大きく取ることで、ピストン１１８にかかる圧縮荷重に対して面圧を低下させることができる。その結果、小端部１５１とピストンピン１４０の摺動状態を改善し、損失を低減できるので、高い効率を備えた信頼性の高い圧縮機を提供することができる。 Further, according to this embodiment, it is possible to arbitrarily set the outer diameter of piston pin 140 regardless of the diameter of the fixing pin 144, by taking a large sliding area between the small end 151 and the piston pin 140 The surface pressure can be reduced with respect to the compression load applied to the piston 118. As a result, the sliding state of the small end portion 151 and the piston pin 140 can be improved and the loss can be reduced, so that a highly reliable compressor with high efficiency can be provided.

また、固定ピン１４４を固定するにあたっては、ピストン１１８、およびピストンピン１４０を固定ピン１４４が貫通し、圧入しているだけなので、部品点数が少なく、また組立性もよいため、良好な生産性が得られる。 Further, when fixing the fixing pin 144, piston 118, and the fixed pin 144 the piston pin 140 penetrates, since only are pressed, fewer parts, and because may be assembled, good productivity can get.

また、ピストンピン１４０は、固定ピン１４４を嵌入してピストン１１８に固定しているので、冷媒の種類や使用圧力条件が異なる圧縮機に対して、ピストン１１８を兼用し、ピストンピン１４０や固定ピン１４４の径を変更することで容易に適切な面圧を得ることができ、さらに生産性が良い。 Further, since the piston pin 140 is fixed to the piston 118 by fitting the fixing pin 144, the piston 118 is also used as a piston for the compressor having different types of refrigerant and operating pressure conditions. By changing the diameter of 144, an appropriate surface pressure can be easily obtained, and the productivity is good.

また、ピストン１１８は、焼結材で形成されており、中空部１３１のテーパー１３４を、金型による成型によって容易に形成することができる。そして、ピストンピン１４０の傾斜面１４３は、鍛造加工で所定の形状に形成することができるので、極めて生産性が良い。 Further, the piston 118 is formed by sintered material, the taper 134 of the hollow portion 131 can be easily formed by molding using a mold. Then, the inclined surface 143 of the piston pin 140, can be formed into a predetermined shape by forging, good very productive.

また、テーパー１３４と傾斜面１４３の接触部で圧縮荷重を分散して受けることができるので、信頼性を良くすることができる。 In addition, since the compressive load can be distributed and received at the contact portion between the taper 134 and the inclined surface 143 , the reliability can be improved.

さらに、低粘度の潤滑油１０２を使用して、摺動損失を低減した場合では、主軸部１１３や大端部１５０などの他の摺動部の損失は低下する。また、小端部１５１は、摺動状態が悪くなるが、逆に小端部１５１の径を大きく設定していることで、小端部１５１とピストンピン１４０の面圧が低くなる。その結果、摺動状態を改善でき、摺動損失を低減することができるため、低粘度の潤滑油１０２を用いたものにおいて、高い効率と信頼性を備えた圧縮機を実現できる。 Furthermore , when the low-viscosity lubricating oil 102 is used to reduce the sliding loss, the loss of other sliding portions such as the main shaft portion 113 and the large end portion 150 is reduced . Furthermore, the small end 151 is sliding state is deteriorated, that is set larger the diameter of the small end portion 151 in the opposite, the surface pressure of the small end 151 and the piston pin 140 may turn low. As a result, can improve sliding state, it is possible to reduce sliding loss, the one using a lubricating oil 102 of low viscosity can be realized a compressor with high efficiency and reliability.

なお、本実施の形態において、固定ピン１４４は、一本で、ピストンピン１４０を貫通し圧入される構成としたが、複数の固定ピン１４４で、ピストンピン１４０を貫通せずにピストンピン１４０に嵌入、固定することもできる。この場合、冷媒や使用圧力条件が異なる複数の仕様においても、固定ピン１４４の本数を増減することで、ピストン１１８の冷媒をシールする距離を長く設定することができ、さらにピストンピン１４０の回転を容易に固定することができる。 In the present embodiment, the single fixed pin 144 is configured to be press-fitted through the piston pin 140. However, a plurality of fixed pins 144 may be attached to the piston pin 140 without penetrating the piston pin 140. It can also be inserted and fixed. In this case, even in the refrigerant or working pressure conditions different specifications, by increasing or decreasing the number of the fixing pin 144, the refrigerant of the piston 118 can set the distance to seal longer the further rotation of the piston pin 140 Can be easily fixed.

なお、使用される冷媒は、Ｒ１３４ａやＲ６００ａ等を例示して説明したが、冷媒は圧縮荷重の大きくなるＲ４０４ａ、Ｒ２９０、二酸化炭素としても、同様の作用、効果が得られることはいうまでもない。 In addition, although the refrigerant | coolant used illustrated and demonstrated R134a, R600a, etc., it cannot be overemphasized that the same effect | action and effect are acquired even if a refrigerant | coolant is R404a, R290, and a carbon dioxide from which a compression load becomes large. .

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の縦断面図、図５は、同実施の形態の密閉型圧縮機の要部拡大断面図、図６は、同実施の形態の密閉型圧縮機のピストン周りの分解斜視図である。 (Embodiment 2)
4 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the hermetic compressor according to the same embodiment, and FIG. It is a disassembled perspective view around the piston of a hermetic compressor.

図４から図６において、密閉容器２０１内には、潤滑油２０２を貯溜するとともに、電動要素２０３と、電動要素２０３によって駆動される圧縮機構２０４を収容している。 In FIGS. 4-6, in the closed container 201, while reserving the lubricating oil 202, motor element 203 accommodates a compression mechanism 204 driven by motor element 203.

尚、本圧縮機に使用される冷媒は、オゾン破壊係数がゼロのＲ１３４ａやＲ６００ａに代表される温暖化係数の低い自然冷媒である炭化水素系冷媒等であり、それぞれ相溶性の有る潤滑油と組み合わせてある。潤滑油２０２の粘度グレードは、ＶＧ１０からＶＧ５のものを用いており、低粘度である。 The refrigerant used in this compressor is a hydrocarbon refrigerant or the like, which is a natural refrigerant having a low global warming coefficient represented by R134a or R600a having an ozone depletion coefficient of zero. They are combined. The viscosity grade of the lubricating oil 202 is VG10 to VG5 and has a low viscosity.

圧縮機構２０４を構成するクランクシャフト２１１は、偏心部２１２と主軸部２１３を有する。ブロック２１４には、クランクシャフト２１１の主軸部２１３を軸支する軸受２１５が一体に形成されており、また圧縮室２１６を形成するシリンダ２１７を備えている。ピストン２１８は、シリンダ２１７に約１０μｍの隙間をもって往復摺動自在に挿入され、偏心部２１２との間を連結手段２１９によって連結されている。 A crankshaft 211 constituting the compression mechanism 204 has an eccentric portion 212 and a main shaft portion 213. The block 214 is integrally formed with a bearing 215 that supports the main shaft portion 213 of the crankshaft 211, and includes a cylinder 217 that forms a compression chamber 216. The piston 218 is inserted into the cylinder 217 so as to be reciprocally slidable with a gap of about 10 μm, and is connected to the eccentric portion 212 by a connecting means 219.

ピストン２１８は、鉄系の焼結材で形成され、反圧縮室側２３０に形成した中空部２３１と、往復動方向に対して垂直の方向に設けたピン孔２３２を有する。中空部２３１の開口部２３３から挿入方向に挿入溝２３４と、台形形状に形成された凸凹部２３５を焼結金型で形成している。本実施の形態におけるピストン２１８の全長は１８ｍｍとしている。 The piston 218 has been formed in the sintered material of iron, a hollow portion 231 formed in the counter-compression chamber side 230, a pin hole 232 formed in the direction perpendicular against the reciprocating direction. An insertion groove 234 in the insertion direction from the opening 233 of the hollow portion 231 and a convex recess 235 formed in a trapezoidal shape are formed by a sintered mold. The total length of the piston 218 in the present embodiment is 18 mm.

略円筒形のピストンピン２４０には、軸心に嵌入孔２４１が穿設され、端部２４２に凸凹部２３５の形状に対応した凹凸部２４３を形成している。ピストンピン２４０の外径は約１１ｍｍとしており、鍛造加工により形成され、外周の摺動部を窒化処理または浸炭加工がなされた上で鏡面仕上げされている。 The substantially cylindrical piston pin 240 has an insertion hole 241 formed in the axial center, and an uneven portion 243 corresponding to the shape of the protruded recess 235 is formed in the end portion 242. The outer diameter of the piston pin 240 is about 11 mm, and is formed by forging, and the outer peripheral sliding portion is mirror-finished after being subjected to nitriding or carburizing.

嵌入孔２４１に嵌入される略円筒形の固定ピン２４４は、鍛造加工により形成されている。ここで、固定ピン２４４の外径は、約７ｍｍとしている。 Fixing pin 244 of generally cylindrical is fitted into the fitting hole 241 is formed by forging. Here, the outer diameter of the fixing pin 244 is set to about 7 mm.

連結手段２１９は、偏心部２１２に嵌合される大端部２５０と、ピストンピン２４０と嵌合される小端部２５１と、大端部２５０と小端部２５１を接続する連結部２５２を有している。 The connecting means 219 has a large end portion 250 fitted to the eccentric portion 212, a small end portion 251 fitted to the piston pin 240, and a connecting portion 252 connecting the large end portion 250 and the small end portion 251. is doing.

ピストンピン２４０は、連結手段２１９の小端部２５１に挿入され、ピストン２１８の開口部２３３側から中空部２３１へ、挿入溝２３４に沿うように挿入され、ピストンピン２４０の凹凸部２４３は、ピストン２１８の凸凹部２３５に係合される。 The piston pin 240 is inserted into the small end portion 251 of the connecting means 219, and is inserted from the opening 233 side of the piston 218 into the hollow portion 231 along the insertion groove 234. The uneven portion 243 of the piston pin 240 is 218 is engaged with the convex recess 235.

そして、固定ピン２４４が、ピン孔２３２を介してピストンピン２４０の嵌入孔２４１に嵌入されることで、ピストンピン２４０は、ピストン２１８に固定される。この際、固定ピン２４４は、少なくとも一方のピン孔１３２に圧入されている。 Then , the fixing pin 244 is fitted into the fitting hole 241 of the piston pin 240 through the pin hole 232, whereby the piston pin 240 is fixed to the piston 218. At this time, the fixing pin 244 is press-fitted into at least one of the pin holes 132.

ピストンピン２４０は、その凹凸部２４３がピストン２１８の凸凹部２３５に係合された状態でピストン２１８に固定される。そのため、ピストンピン２４０は、軸芯を中心とした回転方向に対してより確実に拘束される。 Piston pin 240, the uneven portion 243 is fixed in a state Depi piston 218 to the uneven portion 235 are engaged in the piston 218. Therefore , the piston pin 240 is more reliably restrained with respect to the rotation direction around the axis.

電動要素２０３がクランクシャフト２１１を回転させ、偏心部２１２の回転運動が連結手段２１９を介してピストン２１８に伝えられることで、ピストン２１８は、圧縮室２１６内を往復運動する。それにより、冷媒ガスは、冷却システム（図示せず）から圧縮室２１６内へ吸入・圧縮された後、再び冷却システムへと吐出される。 The electric element 203 rotates the crankshaft 211, and the rotational movement of the eccentric portion 212 is transmitted to the piston 218 via the connecting means 219, so that the piston 218 reciprocates within the compression chamber 216. Thereby, the refrigerant gas, after being intake, compression into the compression chamber 216 from a cooling system (not shown), and is again discharged to the refrigeration system.

この際、ピストン２１８の外周とシリンダ２１７の内周の隙間から圧縮された冷媒が、密閉容器２０１内へ微少に漏れ、これが損失となる。冷媒の漏れ量は、ピストン２１８の外周とシリンダ２１７の内周の隙間と、ピストン２１８の往復運動方向のシール距離（図
５中のＥ）との影響が大きい。 At this time, the refrigerant compressed from the gap between the outer periphery of the piston 218 and the inner periphery of the cylinder 217 slightly leaks into the sealed container 201, which is a loss. The amount of refrigerant leakage is greatly affected by the gap between the outer periphery of the piston 218 and the inner periphery of the cylinder 217 and the seal distance (E in FIG. 5) in the reciprocating direction of the piston 218.

一方、ここで、本発明に対して、従来の構成であるピストンピン２４０がピストン２１８に設けたピン孔２３２に嵌入されることを当てはめると、ピストン２１８の全長（図５中のＦ）が１８ｍｍであるのに対して、ピストンピン２４０の外径約１１ｍｍと同じ径のピン孔２３２が必要になり、そして生産性を考えた場合、反圧縮室側２３０の摺動部の長さ（図５中のＧ）は最低でも約２ｍｍは必要であり、また、ピン孔２３２周りの面取りが直径で約１ｍｍ程度であることから、冷媒をシールする距離（図５中のＥ）は最大でも約４ｍｍとなる。そして更に、気筒容積違いで部品の共用化を図るため、ピストンピン２４０の中心軸の圧縮室２１６側からの距離に設計自由度をもたせるため、ピストン２１８の全長を２０ｍｍ〜２３ｍｍ程度に設定せざるをえない。 On the other hand, when it is applied to the present invention that the piston pin 240 having the conventional configuration is fitted into the pin hole 232 provided in the piston 218, the total length of the piston 218 (F in FIG. 5) is 18 mm. On the other hand, the pin hole 232 having the same diameter as the outer diameter of the piston pin 240 of about 11 mm is required, and considering the productivity, the length of the sliding portion on the anti-compression chamber side 230 (FIG. 5). G) in about 2mm at minimum is required, Further, since the chamfer around the pin hole 232 is approximately 1mm about a diameter, the distance to seal the refrigerant (E in FIG. 5) is about 4mm at most It becomes. Further, in order to share parts due to the difference in cylinder volume, the total length of the piston 218 must be set to about 20 mm to 23 mm in order to provide a design freedom in the distance from the compression chamber 216 side of the central axis of the piston pin 240. I won't.

一方、本実施の形態では、固定ピン２４４の外径は、約７ｍｍとしているので、冷媒をシールする距離（図５中のＥ）は、約８ｍｍと約２倍に大きく設定することができる。従って、ピストン２１８の外周とシリンダ２１７の内周の隙間から密閉容器２０１内に漏れる冷媒の量を少なくすることができ、高い効率を備えた圧縮機を提供することができる。 On the other hand, in this embodiment, the outer diameter of the fixing pin 244, since the approximately 7 mm, the distance to seal the refrigerant (E in FIG. 5) can be set larger to about 8mm and about 2-fold. Therefore , the amount of refrigerant leaking into the sealed container 201 from the gap between the outer periphery of the piston 218 and the inner periphery of the cylinder 217 can be reduced, and a compressor having high efficiency can be provided.

さらに、本実施の形態によれば、固定ピン２４４の径に依らずにピストンピン２４０の外径を任意に設定できるため、小端部２５１とピストンピン２４０との摺動面積を大きく取ることで、ピストン２１８にかかる圧縮荷重に対して面圧を低下させることができる。その結果、小端部２５１とピストンピン２４０の摺動状態を改善し、損失を低減できるので、高い効率を備えた信頼性の高い圧縮機を提供することができる。 Further, according to this embodiment, it is possible to arbitrarily set the outer diameter of piston pin 240 regardless of the diameter of the fixing pin 244, by taking a large sliding area between the small end 251 and the piston pin 240 The surface pressure can be reduced with respect to the compressive load applied to the piston 218. As a result, the sliding state between the small end 251 and the piston pin 240 can be improved and the loss can be reduced, so that a highly reliable compressor with high efficiency can be provided.

また、固定ピン２４４を固定するにあたっては、ピストン２１８、およびピストンピン２４０を固定ピン２４４が貫通し、圧入しているだけなので、部品点数が少なく、また組立性もよいため、良好な生産性が得られる。 Further, when fixing the fixing pin 244, piston 218, and the fixing pin 244 of the piston pin 240 penetrates, since only are pressed, fewer parts, and because may be assembled, good productivity can get.

また、ピストンピン２４０は、固定ピン２４４を嵌入してピストン２１８に固定しているので、冷媒の種類や使用圧力条件が異なる圧縮機に対して、ピストン２１８を兼用し、ピストンピン２４０や固定ピン２４４の径を変更することで容易に適切な面圧を得ることができ、さらに生産性が良い。 Further, since the piston pin 240 is fixed to the piston 218 by inserting the fixing pin 244, the piston 218 is also used for a compressor having a different refrigerant type or operating pressure condition. By changing the diameter of 244, an appropriate surface pressure can be easily obtained, and the productivity is good.

ピストン２１８は、焼結材で形成されており、中空部２３１の挿入溝２３４と凸凹部２３５を、金型による成型によって容易に形成することができる。そして、ピストンピン２４０の凹凸部２４３は、鍛造加工で所定の形状に形成することができるので、極めて生産性が良い。 The piston 218 is formed with a sintered material, the uneven portion 235 and the insertion groove 234 of the hollow portion 231 can be easily formed by molding using a mold. And since the uneven | corrugated | grooved part 243 of the piston pin 240 can be formed in a defined shape by a forge process, productivity is very good.

さらに、ピストンピン２４０を中空部２３１に挿入する際に、挿入溝２３４の縁によってピストンピン２４０がガイドされ、ピストンピン２４０を所定の位置に配置することができるため、組立が容易で生産性が良い。 Furthermore, when the piston pin 240 is inserted into the hollow portion 231, the piston pin 240 is guided by the edge of the insertion groove 234, and the piston pin 240 can be disposed at a predetermined position, so that assembly is easy and productivity is improved. good.

さらに、低粘度の潤滑油２０２を使用して、摺動損失を低減した場合では、主軸部２１３や大端部２５０などの他の摺動部の損失は低下する。また、小端部２５１は、摺動状態が悪くなるが、逆に小端部２５１の径を大きく設定していることで、小端部２５１とピストンピン２４０の面圧が低くなる。その結果、摺動状態を改善でき、摺動損失を低減することができるため、低粘度の潤滑油２０２を用いたものにおいて、高い効率と信頼性を備えた圧縮機を実現できる。 Further , when the low-viscosity lubricating oil 202 is used to reduce the sliding loss, the loss of other sliding portions such as the main shaft portion 213 and the large end portion 250 is reduced . Furthermore, the small end 251 is sliding state is deteriorated, that is set larger the diameter of the small end portion 251 in the opposite, the surface pressure of the small end 251 and the piston pin 240 may turn low. As a result, can improve sliding state, it is possible to reduce sliding loss, the one using a lubricating oil 202 of low viscosity can be realized a compressor with high efficiency and reliability.

なお、使用される冷媒は、Ｒ１３４ａやＲ６００ａ等を例示して説明したが、冷媒は圧縮荷重の大きくなるＲ４０４ａ、Ｒ２９０、二酸化炭素としても、同様の作用、効果が得
られることはいうまでもない。 In addition, although the refrigerant | coolant used illustrated and demonstrated R134a, R600a, etc., it cannot be overemphasized that the same effect | action and effect are acquired even if a refrigerant | coolant is R404a, R290, and a carbon dioxide from which a compression load becomes large. .

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、小端部とピストンピンの摺動状態を改善することができ、効率を良くすることができるため、エアーコンディショナーや自動販売機等の密閉型圧縮機の用途にも展開できる。 As described above, the hermetic compressor according to the present invention, it is possible to improve the sliding condition of the small end and the piston pin, it is possible to improve the efficiency, sealing such as an air conditioner and automatic vending machine It can also be used for mold compressor applications.

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. 同実施の形態の密閉型圧縮機の要部拡大断面図The principal part expanded sectional view of the hermetic compressor of the embodiment 同実施の形態の密閉型圧縮機のピストン周りの分解斜視図The exploded perspective view around the piston of the hermetic compressor of the embodiment 本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の縦断面図Vertical sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 2 of the present invention 同実施の形態の密閉型圧縮機の要部拡大断面図The principal part expanded sectional view of the hermetic compressor of the embodiment 同実施の形態の密閉型圧縮機のピストン周りの分解斜視図The exploded perspective view around the piston of the hermetic compressor of the embodiment 従来の密閉型圧縮機の縦断面図Vertical section of a conventional hermetic compressor 従来の密閉型圧縮機の要部拡大断面図Main section enlarged sectional view of a conventional hermetic compressor

１０２，２０２潤滑油
１０４，２０４圧縮機構
１１１，２１１クランクシャフト
１１２，２１２偏心部
１１３，２１３主軸部
１１６，２１６圧縮室
１１７，２１７シリンダ
１１８，２１８ピストン
１１９，２１９連結手段
１３０，２３０反圧縮室側
１３１，２３１中空部
１３３トップ側
１３４テーパー
１４０，２４０ピストンピン
１４２，２４２端部
１４３傾斜面
１４４，２４４固定ピン
１６１，２３３開口部
２３４挿入溝
２３５凸凹部
２４３凹凸部 102, 202 Lubricating oil 104, 204 Compression mechanism 111, 211 Crankshaft 112, 212 Eccentric part 113, 213 Main shaft part 116, 216 Compression chamber 117, 217 Cylinder 118, 218 Piston 119, 219 Connecting means 130, 230 Anti-compression chamber side 131, 231 Hollow portion 133 Top side 134 Taper 140, 240 Piston pin 142, 242 End portion 143 Inclined surface 144, 244 Fixing pin 161, 233 Opening portion 234 Insertion groove 235 Convex recess 243 Concavity and convexity

Claims

A crank shaft having a main shaft and an eccentric portion, a cylinder forming a compression chamber, said reciprocating in the compression chamber, and a piston forming a hollow portion in the anti-compression chamber side, a substantially cylindrical piston pin, the eccentric A compression mechanism having a connecting portion for connecting the piston pin and the piston pin, further providing a pin hole in the piston , inserting the piston pin into the hollow portion from the opening side of the piston , and further fixing A hermetic compressor in which the piston pin is fixed to the piston by fitting the pin into the piston pin through the pin hole .

The hermetic compressor according to claim 1, wherein the fixing pin penetrates the piston pin .

The hermetic compressor according to claim 1 or 2 , wherein a taper that narrows toward the top side is formed in the hollow portion, and an inclined surface corresponding to the taper is formed at an end of the piston pin .

The hermetic compressor according to claim 1 or 2 , wherein an insertion groove is formed in an insertion direction from an opening of the hollow portion, and the piston pin is inserted into the insertion groove .

To form a concavo-convex portion on an end portion of the piston pin, the unevenness portion corresponding to the concave-convex portion, hermetic compressor according to claim 1, 2 or any one of the 4 formed in the hollow portion of the piston Machine.

The hermetic compressor according to any one of claims 1 to 5 , wherein a lubricating oil having a viscosity grade of VG10 to VG5 is used.