JP6199293B2 - Hermetic compressor - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍冷蔵庫などの冷凍サイクルシステムに用いられる密閉型圧縮機に関する。 The present invention relates to a hermetic compressor used in a refrigeration cycle system such as a refrigerator-freezer.
近年、冷凍冷蔵庫等の冷凍装置に使用される密閉型圧縮機については、消費電力の低減のための高効率化、及び低騒音化が望まれている。密閉型圧縮機の効率化を目的とした、密閉型圧縮機に用いる軸受装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。以下、図8及び図9を参照しながら、特許文献1に開示されている軸受装置について説明する。 In recent years, for a hermetic compressor used in a refrigeration apparatus such as a refrigerator-freezer, high efficiency and low noise for reducing power consumption are desired. A bearing device used for a hermetic compressor for the purpose of improving the efficiency of the hermetic compressor is known (see, for example, Patent Document 1). Hereinafter, the bearing device disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
図8は、特許文献1に開示されている軸受装置の一部の拡大図である。図9は、図8に示す軸受装置の支持部材を示す斜視図である。なお、図8では、軸受装置における上下方向を図における上下方向として表している。 FIG. 8 is an enlarged view of a part of the bearing device disclosed in Patent Document 1. FIG. 9 is a perspective view showing a support member of the bearing device shown in FIG. In addition, in FIG. 8, the up-down direction in a bearing apparatus is represented as the up-down direction in a figure.
図8に示すように、特許文献1に開示されている軸受装置では、ラジアル軸受ハブ26は、クランクシャフト20の延長部を支持する上部管状延長部62を有する。そして、上部管状延長部62の外方には、アキシアル転がり軸受76が取り付けられている。
As shown in FIG. 8, in the bearing device disclosed in Patent Document 1, the
アキシアル転がり軸受76は、複数のボール66を含む円形ケージ68を備え、該複数のボール66は、上部環状レース64及び下部環状レース70により支持されている。上部環状レース64は、クランクシャフト20の周囲フランジ74の表面に着座されている。また、下部環状レース70の下面とラジアル軸受ハブ26の上部環状面60との間には、支持部材80が配置されている。
The axial rolling
支持部材80は、下部環状レース70とラジアル軸受ハブ26の上部環状面60のそれぞれに対して、振動可能に構成されている。具体的には、支持部材80は、円環状に形成されていて、一対の主面(上面と下面)を有する。支持部材80の上面には、該上面よりも上方に突出する一対の上部接触面80aが形成されている。また、支持部材80の下面には、該下面よりも下方に突出する一対の下部接触面80bが形成されている。上部接触面80aと下部接触面80bは、それぞれ、クランクシャフト20の軸方向に対して、90度ずれるように形成されている。
The
そして、支持部材80は、上部接触面80aと下部環状レース70の下面とが接触し、下部接触面80bとラジアル軸受ハブ26の上部環状面60とが接触するように配置されている。また、支持部材80の下面における上部接触面80aと対向(対応)する部分と、ラジアル軸受ハブ26の上部環状面60との間には、空間(隙間)が形成されている。同様に、支持部材80の上面における下部接触面80bと対向(対応)する部分と、下部環状レース70の下面との間には、空間(隙間)が形成されている。すなわち、支持部材80は、水平方向から見て、ウェーブ状に形成されている。
The
これにより、支持部材80は、アキシアル転がり軸受76を弾性的に支持することができる。
Thereby, the
ところで、本発明者等は、上記特許文献1に開示されている軸受装置の上部環状レース64又は下部環状レース70に環状の溝で形成された軌道輪を設ける構成を採用した場合に、以下の課題があることを見出した。すなわち、レースに軌道輪を形成するときに、その精度誤差から、軌道輪にうねりが生じる。そして、密閉型圧縮機を、商用電源周波数を超える周波数で高速回転させると、軌道輪のうねりによる加振により、クランクシャフト20が上下方向に共振し、圧縮機の騒音及び振動が増大する可能性があるという課題を見出した。
By the way, when the present inventors adopt a configuration in which a race ring formed by an annular groove is provided in the upper
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、商用電源周波数を超える周波数で高速運転を行う場合でも、シャフトが上下方向に共振するのを回避することができ、騒音及び振動の低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 even when high-speed operation is performed at a frequency exceeding the commercial power supply frequency, the shaft can be prevented from resonating in the vertical direction, and is a sealed type with low noise and vibration. An object is to provide a compressor.
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、固定子と回転子を備える電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素と、前記電動要素と前記圧縮要素が収容され、前記圧縮要素を潤滑する潤滑油が貯留されている密閉容器と、を備え、前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、圧縮室を備えた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部と、前記シリンダブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に配設されたスラスト転がり軸受と、を備え、前記スラスト転がり軸受は、上レースと、下レースと、前記上レース及び前記下レースの間に配置されているホルダー部と、前記ホルダー部に保持された複数の転動体と、を備え、前記上レースと前記下レースの互いに対向する主面には、環状の溝から形成される軌道輪が設けられ、前記上レース及び前記下レースの軌道輪には、前記転動体が配置されており、前記下レースと前記主軸受のスラスト面との間に環状で平坦状の薄板が配設されている。 In order to solve the above conventional problems, a hermetic compressor according to the present invention includes an electric element including a stator and a rotor, a compression element driven by the electric element, and the electric element and the compression element. An airtight container in which lubricating oil for lubricating the compression element is stored, and the compression element includes a shaft having a main shaft portion and an eccentric shaft portion to which the rotor is fixed, and a compression chamber. A cylinder block, a piston that reciprocates in the compression chamber, a connecting portion that connects the piston and the eccentric shaft portion, a main bearing that is provided in the cylinder block and supports the main shaft portion, and the main bearing A thrust rolling bearing disposed on a thrust surface of the upper race, and the thrust rolling bearing includes an upper race, a lower race, and a holder portion disposed between the upper race and the lower race, A plurality of rolling elements held by the holder portion, and raceways formed by annular grooves are provided on the mutually opposing main surfaces of the upper race and the lower race, and the upper race and the The rolling element is disposed on the race ring of the lower race, and an annular flat thin plate is disposed between the lower race and the thrust surface of the main bearing.
これにより、主軸受のスラスト面と薄板との間と、下レースと薄板との間に、潤滑油が浸透することで、潤滑油膜による減衰効果により、シャフトが上下方向に共振するのを回避することができる。 As a result, the lubricating oil permeates between the thrust surface of the main bearing and the thin plate, and between the lower race and the thin plate, thereby avoiding the shaft from resonating in the vertical direction due to the damping effect of the lubricating oil film. be able to.
本発明の密閉型圧縮機によれば、高速運転を行う場合でも、シャフトが上下方向に共振することを回避できるので、騒音及び振動の発生を抑制することができる。 According to the hermetic compressor of the present invention, even when high speed operation is performed, the shaft can be prevented from resonating in the vertical direction, so that the generation of noise and vibration can be suppressed.
本発明に係る密閉型圧縮機は、固定子と回転子を備える電動要素と、電動要素によって駆動される圧縮要素と、電動要素と圧縮要素が収容され、圧縮要素を潤滑する潤滑油が貯留されている密閉容器と、を備え、圧縮要素は、回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、圧縮室を備えたシリンダブロックと、圧縮室内で往復運動するピストンと、ピストンと偏心軸部とを連結する連結部と、シリンダブロックに設けられ主軸部を軸支する主軸受と、主軸受のスラスト面に配設されたスラスト転がり軸受と、を備え、スラスト転がり軸受は、上レースと、下レースと、上レース及び下レースの間に配置されているホルダー部と、ホルダー部に保持された複数の転動体と、を備え、上レースと下レースの互いに対向する主面には、環状の溝から形成される軌道輪が設けられ、上レース及び下レースの軌道輪には、転動体が配置されており、下レースと主軸受のスラスト面との間に環状で平坦状の薄板が配設されている。 A hermetic compressor according to the present invention includes an electric element including a stator and a rotor, a compression element driven by the electric element, the electric element and the compression element, and lubricating oil for lubricating the compression element is stored. And the compression element includes a shaft having a main shaft portion to which a rotor is fixed and an eccentric shaft portion, a cylinder block having a compression chamber, a piston reciprocating in the compression chamber, and a piston And the eccentric shaft portion, a main bearing provided on the cylinder block for supporting the main shaft portion, and a thrust rolling bearing disposed on a thrust surface of the main bearing, the thrust rolling bearing is An upper race, a lower race, a holder portion disposed between the upper race and the lower race, and a plurality of rolling elements held by the holder portion, the main surfaces of the upper race and the lower race facing each other In A race ring formed from an annular groove is provided, and rolling elements are arranged on the race rings of the upper race and the lower race, and an annular flat thin plate is provided between the lower race and the thrust surface of the main bearing. Is arranged.
また、本発明に係る密閉型圧縮機では、薄板が、下レースと主軸受のスラスト面の間に複数配設されていてもよい。 In the hermetic compressor according to the present invention, a plurality of thin plates may be disposed between the lower race and the thrust surface of the main bearing.
また、本発明に係る密閉型圧縮機では、薄板は、鉄、銅、及びアルミニウムからなる金属群のうち、少なくとも1の金属を含んでもよい。 In the hermetic compressor according to the present invention, the thin plate may include at least one metal in a metal group composed of iron, copper, and aluminum.
また、本発明に係る密閉型圧縮機では、薄板の厚みが、下レースの厚みの1/5以下であってもよい。 In the hermetic compressor according to the present invention, the thickness of the thin plate may be 1/5 or less of the thickness of the lower race.
また、本発明に係る密閉型圧縮機では、薄板の厚みが、0.1mm以上、かつ、0.2mm以下であってもよい。 In the hermetic compressor according to the present invention, the thickness of the thin plate may be 0.1 mm or more and 0.2 mm or less.
また、本発明に係る密閉型圧縮機では、薄板におけるスラスト面と接触する主面の平面度が、スラスト面の平面度よりも小さくてもよい。 In the hermetic compressor according to the present invention, the flatness of the main surface that contacts the thrust surface of the thin plate may be smaller than the flatness of the thrust surface.
さらに、本発明に係る密閉型圧縮機では、シャフトには、上レースの他方の主面と対向するようにフランジ面が設けられ、シャフトのフランジ面と上レースの他方の主面との間に薄板が配設されていてもよい。 Furthermore, in the hermetic compressor according to the present invention, the shaft is provided with a flange surface so as to face the other main surface of the upper race, and between the flange surface of the shaft and the other main surface of the upper race. A thin plate may be provided.
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、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するために必要となる構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In all the drawings, components necessary for explaining the present invention are extracted and shown, and other components may be omitted. Furthermore, the present invention is not limited to the following embodiment.
(実施の形態1)
[密閉型圧縮機の構成]
図1は、本実施の形態1に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。図2は、図1に示す密閉型圧縮機の要部を拡大した模式図である。図3は、図1に示す密閉型圧縮機のスラスト転がり軸受の要部を拡大した模式図である。なお、図1〜図3においては、密閉型圧縮機における上下方向を図における上下方向として表している。(Embodiment 1)
[Configuration of hermetic compressor]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to the first embodiment. FIG. 2 is an enlarged schematic view of the main part of the hermetic compressor shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged schematic view of the main part of the thrust rolling bearing of the hermetic compressor shown in FIG. 1 to 3, the vertical direction in the hermetic compressor is shown as the vertical direction in the drawings.
図1〜図3に示すように、実施の形態1に係る密閉型圧縮機100は、密閉容器102の内底部に潤滑油104を貯留するとともに、圧縮機本体106がサスペンションスプリング108により密閉容器102内で懸架されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
また、密閉容器102には、例えば、温暖化係数の低い冷媒であるR600a(イソブタン)が充填されている。
The sealed
圧縮機本体106は、電動要素110と、これによって駆動される圧縮要素112と、から構成されている。また、密閉容器102には電動要素110に電力を供給するための電源端子113が取り付けられている。電源端子113は、リード線201を介して、インバータ装置200と電気的に接続されている。
The compressor
インバータ装置200には、電線202を介して、商用電源203が電気的に接続されている。インバータ装置200は、電源端子113を介して電動要素110に供給する電力をインバータ制御するように構成されている。これにより、電動要素110は、複数の運転周波数で駆動し、例えば、商用電源周波数を超える周波数で高速回転することができる。
A
まず、電動要素110について説明する。電動要素110は、薄板を積層した鉄心に銅製の巻線が巻かれて形成される固定子114と、固定子114の内径側に配置される回転子116と、を備えている。
First, the
次に、圧縮要素112について説明する。本実施の形態1においては、圧縮要素112は電動要素110の上方に配設されている。また、圧縮要素112は、シャフト118、シリンダブロック124、ピストン130、連結部(連結手段)136、及びスラストボールベアリング(スラスト転がり軸受)176を備えている。
Next, the
シャフト118は、主軸部120と、主軸部120の軸心と平行な軸心を有する偏心軸部122と、を備えている。また、主軸部120と偏心軸部122は、接続部121により接続されている。接続部121には、主軸部120の軸心と略直角となるように形成されたフランジ面174が形成されている。
The
また、主軸部120には、回転子116が固定されており、主軸部120と回転子116により、シャフトアッシー118aを構成している。また、シャフト118の下端は、潤滑油104に浸漬しており、シャフト118は、主軸部120表面に設けた螺旋状の溝128a等からなる給油機構128を備えている。
A
シリンダブロック124には、上下方向に延びる貫通孔が設けられていて、該貫通孔が潤滑油排出穴177を構成する。給油機構128からシャフト118等に供給された潤滑油104は、潤滑油排出穴177から下方に排出される。
The
また、シリンダブロック124は、円筒状の穴部であるシリンダ134を備えており、ピストン130がシリンダ134に往復自在に挿入されている。シリンダ134及びピストン130は、圧縮室148を形成する。シャフト118とピストン130は、連結部136により連結されている。具体的には、連結部136の両端に設けられた穴部が、それぞれピストン130に取付けられたピストンピン138と偏心軸部122とに嵌挿されることで、偏心軸部122とピストン130と連結している。
The
シリンダ134の端面には、バルブプレート146が取り付けられている。また、バルブプレート146を覆って蓋をするようにシリンダヘッド150が固定されている。さらに、バルブプレート146とシリンダヘッド150との間には、吸入マフラー152が配置されている。吸入マフラー152は、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の樹脂で成型され、内部に消音空間が形成されている。
A
また、シリンダブロック124は、円筒形の内面を有する主軸受126を備え、主軸受126にシャフト118の主軸部120が回転自在な状態で挿入され、支持されている。圧縮要素112は、偏心軸部122に作用した荷重を、偏心軸部122の下側に配置された主軸部120と主軸受126で支持する片持ち軸受の構成になっている。
The
そして、シャフト118のフランジ面174とシリンダブロック124の主軸受126の間には、スラストボールベアリング176が介在されている。これにより、シャフト118の回転が、スラストボールベアリング176により、滑らかになる。なお、フランジ面174は、下方から見て、主軸部120を中心とする略円形状に形成されている。
A
次に、図1〜図3を参照しながら、シャフト118、シリンダブロック124の主軸受126、及びスラストボールベアリング176の構成について、さらに詳細に説明する。
Next, the configuration of the
シャフト118の接続部121は、肉厚の略円板状に形成されている。接続部121の下側の主面には、その中央部分から主軸部120が下方に延びるように形成されていて、接続部121の上側の主面には、その周部近傍から偏心軸部122が上方に延びるように形成されている。
The connecting
シリンダブロック124の主軸受126には、スラスト面160が該主軸受126の軸心と略直角となるように形成されている。スラスト面160は、上下方向から見て、円環状に形成されている。また、スラスト面160の内周部分には、円筒状の管状延長部162が、スラスト面160から上方に突出するように配設されている。管状延長部162の内周面は、主軸部120の外周面と対向するように形成されている。
A
スラストボールベアリング176は、円環状の上レース164、複数のボール(転動体)166、ボール166を保持している円環状のホルダー部168、及び円環状の下レース170を備えていて、複数のボール166を点接触の状態で転がるようにすることで、摩擦を非常に小さくするものである。これにより、摺動損失の低減することで、圧縮機の効率を向上させることができる。
The
スラストボールベアリング176を構成する各部材は、スラスト面160から上側に向かって、下レース170、ホルダー部168、上レース164の順に配置されている。より詳細には、下レース170及びホルダー部168は、その中央孔に管状延長部162が挿通するように配置されている。また、上レース164は、管状延長部162の上方に位置し、その中央孔に主軸部120が挿通するように配置されている。なお、管状延長部162とスラストボールベアリング176との間には、軸方向隙間178が形成されている。
The members constituting the
上レース164及び下レース170は、それぞれ、一対の主面を有している。上レース164及び下レース170の互いに対向する主面(軌道面)には、環状の溝が形成されていて、該溝が軌道輪179を構成する。軌道輪179は、断面形状が、ボール166の輪郭形状と相似するように、円弧状に形成されている。なお、軌道輪179はプレスによる鍛造又は機械加工により形成されており、加工精度によるうねりが発生する。
Each of the
そして、スラストボールベアリング176は、フランジ面174とスラスト面160との間に配置されていて、上レース164の上面とフランジ面174とが接触している。また、下レース170の下面とスラスト面160との間には、中央孔を有する環状(円環状)の薄板180が配設されている。より詳細には、薄板180は、上下方向から見て、ボール166の公転軌道の中心と重なるように配設されている。
The
薄板180は、鉄、銅、及びアルミニウムからなる金属群のうち、少なくとも1の金属を含むように構成されている。なお、薄板180は、例えば、SPCC(冷間圧延鋼板)で構成されていてもよく、シムリングを用いてもよい。
The
また、薄板180は、その厚みが、下レース170の厚みの1/5以下となるように形成されていてもよく、0.1mm以上、かつ、0.2mm以下となるように形成されていてもよい。薄板180の厚みが、0.1mm以上であると、充分に剛性を確保することができ、0.2mm以下であると、既存の密閉型圧縮機100であっても、設計変更することなく、薄板180を配置することができる。
Further, the
また、薄板180の幅方向の長さ(外径と内径との差の半分の長さ)寸法は、シャフト118の上下方向の共振を抑制する観点から、軌道輪179の幅方向の寸法以上であってもよく、スラスト面160に配置する観点から、スラスト面160の幅方向の寸法以下であってもよい。
Further, the length in the width direction of the thin plate 180 (half the difference between the outer diameter and the inner diameter) is larger than the dimension in the width direction of the
また、薄板180は、スラスト面160に配置する観点から、その内径が、管状延長部162の外径よりも大きく、スラスト面160の外径よりも小さくなるように形成されている。なお、密閉型圧縮機100が、主軸受126に管状延長部162が形成されない形態である場合には、薄板180は、その内径が主軸部120の外径よりも大きくなるように形成される。
Further, the
さらに、薄板180は、一対の主面の平面度がスラスト面160の平面度よりも小さくなるように形成されていて、それぞれの主面が互いに略平行となるように形成されている。換言すると、薄板180の一対の主面は、ウェーブワッシャーのようなうねり(たわみ)が形成されていない。なお、平面度とは、対象となる平面を幾何学的に正しい平行な2平面で挟んだときに、平行な2平面の間隔が最小となる場合の2平面の間隔をいう。
Further, the
そして、スラスト面160には、機械加工による50μm以下程度の平面度の面が形成されている。このため、スラスト面160と薄板180の下面との間には、面全体に微細な隙間181が形成される。同様に、下レース170の下面と薄板180の上面との間にも、面全体に微細な隙間182が形成される。そして、これらの隙間181及び隙間182には、潤滑油104が浸透し、油膜が形成される。
The
このため、薄板180の下面は、面全体が、油膜を介して、スラスト面160と接触し、薄板180の上面は、面全体が、油膜を介して、下レース170の下面と接触する。これにより、隙間181及び隙間182に存在する潤滑油104の油膜全体が、オイルダンパとして機能する。
For this reason, the entire lower surface of the
なお、隙間181及び隙間182に形成される油膜は、密閉型圧縮機100の製造工程において、主軸受126に薄板180及びスラストボールベアリング176を配置する際に、潤滑油104を薄板180等に塗ることで、形成される。
The oil film formed in the
[密閉型圧縮機の動作]
次に、実施の形態1に係る密閉型圧縮機100の動作について、図1〜図3を参照しながら説明する。[Operation of hermetic compressor]
Next, the operation of the
まず、インバータ装置200が、商用電源203から供給された電力をリード線201及び電源端子113等を介して、電動要素110の固定子114に供給する。これにより、固定子114で磁界が発生し、回転子116が回転することで、回転子116に固定されているシャフト118の主軸部120が回転する。
First, the
主軸部120の回転に伴う偏心軸部122の偏心回転は、連結部136により変換され、ピストン130をシリンダ134内で往復運動させる。そして、圧縮室148が容積変化することで、密閉容器102内の冷媒を圧縮室148内に吸入し、圧縮する圧縮動作を行う。
The eccentric rotation of the
圧縮動作に伴う吸入行程において、密閉容器102内の冷媒は、吸入マフラー152を介して圧縮室148内に間欠的に吸入され、圧縮室148内で圧縮された後、高温高圧の冷媒は吐出配管等を経由して密閉容器102からの冷凍サイクル(図示せず)へ送られる。
In the suction stroke accompanying the compression operation, the refrigerant in the sealed
また、シャフト118が回転することにより、潤滑油104は、給油機構128により主軸部120に供給されて、該主軸部120の潤滑を行う。その後、潤滑油104は、その一部が、軸方向隙間178から圧縮要素112の各部に供給され、各摺動部の潤滑を行った後、シリンダブロック124の潤滑油排出穴177から下方に排出される。また、潤滑油104の他の一部は、軸方向隙間178からスラストボールベアリング176へ給油される。そして、スラストボールベアリング176へ給油された潤滑油104は、スラスト面160を潤沢にさせた後、その一部は隙間181及び隙間182に浸透し、その他は、潤滑油排出穴177から下方に排出される。
Further, when the
[密閉型圧縮機の作用効果]
次に、実施の形態1に係る密閉型圧縮機100の作用効果について、図1〜図3を参照しながら説明する。[Effects of hermetic compressor]
Next, the effect of the
本実施の形態1に係る密閉型圧縮機100では、スラストボールベアリング176が配設されている。このため、ボール166が上レース164と下レース170の間で転がるために、シャフト118の摺動損失を抑制することができ、シャフト118を回転させるトルクを低減させることができる。これにより、電動要素110に供給する電力を低減することができ、密閉型圧縮機100の効率化を図ることができる。
In the
ところで、軌道輪179には、上レース164及び下レース170を介して、シャフト118及び回転子116等の荷重が作用する。そして、上述したように、軌道輪179には加工精度によるうねりが存在する。
Meanwhile, loads such as the
このため、密閉型圧縮機100の運転時には、軌道輪179上のボール166は、うねりによる加振を受ける。この加振は、特に、高速回転するインバータモータを搭載した密閉型圧縮機での高速運転時に大きくなり、上レース164及び下レース170を介して、シャフト118を上下に共振させる可能性がある。
For this reason, when the
しかしながら、本実施の形態1に係る密閉型圧縮機100では、下レース170とスラスト面160との間に平坦状の薄板180を配設している。このため、スラスト面160と薄板180の下面との隙間181、及び薄板180の上面と下レース170の下面との隙間182に潤滑油104が浸透し、面全体に形成される油膜による減衰効果が発生する。これにより、シャフト118の上下方向の共振を減衰効果により回避することができ、密閉型圧縮機100の騒音及び振動増加を抑制することができる。
However, in the
なお、特許文献1に開示されている軸受装置では、支持部材80が下部環状レース70の下面とラジアル軸受ハブ26の上部環状面60との間に配置されているが、上述したように、支持部材80は、水平方向から見て、ウェーブ状に形成されている。
In the bearing device disclosed in Patent Document 1, the
このため、支持部材80の下面における上部接触面80aと対向(対応)する部分と、ラジアル軸受ハブ26の上部環状面60との間には、空間(隙間)が形成される。同様に、支持部材80の上面における下部接触面80bと対向(対応)する部分と、下部環状レース70の下面との間には、空間(隙間)が形成される。したがって、支持部材80は、上部環状面60及び下部環状レース70と、点接触又は線接触するため、接触部分に形成される油膜が小さく、油膜による減衰効果が不充分となる。
For this reason, a space (gap) is formed between a portion of the lower surface of the
(実施の形態2)
本実施の形態2に係る密閉型圧縮機は、薄板が、下レースと主軸受のスラスト面の間に複数配設されている態様を例示するものである。(Embodiment 2)
The hermetic compressor according to the second embodiment exemplifies a mode in which a plurality of thin plates are disposed between the lower race and the thrust surface of the main bearing.
[密閉型圧縮機の構成]
図4は、本実施の形態2に係る密閉型圧縮機の要部を拡大した模式図である。なお、図4においては、密閉型圧縮機における上下方向を図における上下方向として表している。[Configuration of hermetic compressor]
FIG. 4 is an enlarged schematic view of a main part of the hermetic compressor according to the second embodiment. In FIG. 4, the vertical direction in the hermetic compressor is shown as the vertical direction in the figure.
図4に示すように、本実施の形態2に係る密閉型圧縮機100は、実施の形態1に係る密閉型圧縮機100と基本的構成は同じであるが、薄板180が複数枚(ここでは、3枚)配設されている点が異なる。具体的には、スラスト面160から上側に向かって、薄板180C、薄板180B、及び薄板180Aの順で配設されている。
As shown in FIG. 4, the
これにより、薄板180Cと薄板180Bとの間に隙間184が形成され、薄板180Bと薄板180Aとの間に隙間183が形成される。そして、隙間183及び隙間184には、潤滑油104が浸透する。
As a result, a
このため、実施の形態2に係る密閉型圧縮機100では、実施の形態1に係る密閉型圧縮機100に比して、更なる減衰効果が発生することより、シャフト118の上下方向の共振をより回避することができ、密閉型圧縮機100の騒音及び振動増加をより抑制することができる。
For this reason, in the
(実施の形態3)
本実施の形態3に係る密閉型圧縮機は、シャフトには、上レースの他方の主面と対向するようにフランジ面が設けられ、シャフトのフランジ面と上レースの他方の主面との間に薄板が配設されている態様を例示するものである。(Embodiment 3)
In the hermetic compressor according to the third embodiment, the shaft is provided with a flange surface so as to face the other main surface of the upper race, and between the flange surface of the shaft and the other main surface of the upper race. 2 illustrates a mode in which a thin plate is disposed.
図5は、本実施の形態3に係る密閉型圧縮機の要部を拡大した模式図である。なお、図5においては、密閉型圧縮機における上下方向を図における上下方向として表している。 FIG. 5 is an enlarged schematic view of the main part of the hermetic compressor according to the third embodiment. In FIG. 5, the vertical direction in the hermetic compressor is shown as the vertical direction in the figure.
図5に示すように、本実施の形態3に係る密閉型圧縮機100は、実施の形態1に係る密閉型圧縮機100と基本的構成は同じであるが、シャフト118のフランジ面174と上レース164の上面との間に、内周面と外周面を有する環状(円環状)の薄板190が配設されている点が異なる。
As shown in FIG. 5, the
薄板190は、基本的には薄板180と同様に構成されているが、その内周面と外周面の構成が異なる。具体的には、薄板190は、シャフト118の回転を抑制しない観点から、その内周面の直径は、主軸部120の外周面の直径よりも大きくなるように形成されている。また、薄板190の外周面は、シャフト118の回転を抑制しない範囲で任意に設定することができる。
The
シャフト118のフランジ面174は、スラスト面160と同様に、機械加工による50μm以下程度の平面度の面が形成される。このため、フランジ面174と薄板190の上面との間には、微細な隙間185が形成される。同様に、薄板190の下面と上レース164の上面との間にも、微細な隙間が形成される(図示せず)。そして、これらの隙間には、潤滑油104が浸透し、油膜が形成される。
As with the
このため、実施の形態3に係る密閉型圧縮機100では、実施の形態1に係る密閉型圧縮機100に比して、更なる減衰効果が発生することより、シャフト118の上下方向の共振をより回避することができ、密閉型圧縮機100の騒音及び振動増加をより抑制することができる。
For this reason, in the
なお、本実施の形態3に係る密閉型圧縮機100では、薄板190を1枚配設する形態を採用したが、これに限定されない。薄板190を複数枚配設する形態を採用してもよい。また、本実施の形態3に係る密閉型圧縮機100では、薄板180を1枚配設する形態を採用したが、これに限定されず、実施の形態2に係る密閉型圧縮機100のように、複数枚の薄板180を配設する形態を採用してもよい。
In addition, in the
(実施の形態4)
図6は、本実施の形態4に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。図7は、図6に示す密閉型圧縮機の要部を拡大した模式図である。なお、図6及び図7においては、密閉型圧縮機における上下方向を図における上下方向として表している。また、図6においては、インバータ装置等の図示を省略している。(Embodiment 4)
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the hermetic compressor according to the fourth embodiment. FIG. 7 is an enlarged schematic view of the main part of the hermetic compressor shown in FIG. 6 and 7, the vertical direction in the hermetic compressor is shown as the vertical direction in the drawings. Moreover, in FIG. 6, illustration of an inverter device and the like is omitted.
図6及び図7に示すように、本実施の形態4に係る密閉型圧縮機100は、実施の形態1に係る密閉型圧縮機100と基本的構成は同じであるが、圧縮要素112が電動要素110の下方に配置されている点と、回転子116にフランジ面174が設けられている点と、が異なる。また、スラストボールベアリング176は、回転子116のフランジ面174と主軸受126のスラスト面160との間に配設されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
このように構成された本実施の形態4に係る密閉型圧縮機100であっても、実施の形態1に係る密閉型圧縮機100と同様の作用効果を奏する。なお、本実施の形態4に係る密閉型圧縮機100では、薄板180を1枚配設する形態を採用したが、これに限定されず、実施の形態2に係る密閉型圧縮機100のように、複数枚の薄板180を配設する形態を採用してもよくまた、実施の形態3に係る密閉型圧縮機100のように、薄板190を配設する形態を採用してもよい。
Even the
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。 From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the scope of the invention. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment.
本発明に係る密閉型圧縮機は、高速運転を行う場合でも、シャフトが上下方向に共振することを回避でき、密閉型圧縮機の騒音及び振動の抑制を可能とし、エアーコンディショナー又は自動販売機等の冷凍サイクルを用いた機器に用いられる密閉型圧縮機に幅広く適用することができる。 The hermetic compressor according to the present invention can prevent the shaft from resonating in the vertical direction even when high-speed operation is performed, and can suppress noise and vibration of the hermetic compressor, such as an air conditioner or a vending machine. The present invention can be widely applied to a hermetic compressor used in equipment using the refrigeration cycle.
20 クランクシャフト
26 ラジアル軸受ハブ
60 上部環状面
62 上部管状延長部
64 上部環状レース
66 ボール
68 円形ケージ
70 下部環状レース
74 周囲フランジ
76 アキシアル転がり軸受
80 支持部材
80a 上部接触面
80b 下部接触面
100 密閉型圧縮機
102 密閉容器
104 潤滑油
106 圧縮機本体
108 サスペンションスプリング
110 電動要素
112 圧縮要素
113 電源端子
114 固定子
116 回転子
118 シャフト
118a シャフトアッシー
120 主軸部
121 接続部
122 偏心軸部
124 シリンダブロック
126 主軸受
128 給油機構
128a 溝
130 ピストン
134 シリンダ
136 連結部
138 ピストンピン
146 バルブプレート
148 圧縮室
150 シリンダヘッド
152 吸入マフラー
160 スラスト面
162 管状延長部
164 上レース
166 ボール
168 ホルダー部
170 下レース
174 フランジ面
176 スラストボールベアリング
177 潤滑油排出穴
178 軸方向隙間
179 軌道輪
180 薄板
180A 薄板
180B 薄板
180C 薄板
181 隙間
182 隙間
183 隙間
184 隙間
185 隙間
190 薄板
200 インバータ装置
201 リード線
202 電線
203 商用電源20
Claims (6)
前記電動要素によって駆動される圧縮要素と、
前記電動要素と前記圧縮要素が収容され、前記圧縮要素を潤滑する潤滑油が貯留されている密閉容器と、を備え、
前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、圧縮室を備えた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部と、前記シリンダブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に配設されたスラスト転がり軸受と、を備え、
前記スラスト転がり軸受は、上レースと、下レースと、前記上レース及び前記下レースの間に配置されているホルダー部と、前記ホルダー部に保持された複数の転動体と、を備え、
前記上レースと前記下レースの互いに対向する主面には、環状の溝から形成される軌道輪が設けられ、
前記上レース及び前記下レースの軌道輪には、前記転動体が配置されており、
前記下レースと前記主軸受のスラスト面との間に環状で平坦状の薄板が複数配設されていて、
前記主軸受の前記スラスト面と前記薄板との間と、前記下レースと前記薄板との間に、前記潤滑油が浸透され、油膜が形成されている、密閉型圧縮機。 An electric element comprising a stator and a rotor;
A compression element driven by the electric element;
A sealed container in which the electric element and the compression element are accommodated and in which lubricating oil for lubricating the compression element is stored;
The compression element includes a shaft having a main shaft portion to which the rotor is fixed and an eccentric shaft portion, a cylinder block having a compression chamber, a piston that reciprocates in the compression chamber, the piston, and the eccentric shaft portion. A connecting portion for connecting the main shaft portion to the cylinder block, and a thrust rolling bearing disposed on a thrust surface of the main bearing,
The thrust rolling bearing includes an upper race, a lower race, a holder portion disposed between the upper race and the lower race, and a plurality of rolling elements held by the holder portion,
On the main surfaces of the upper race and the lower race facing each other, a race ring formed of an annular groove is provided,
The rolling elements are arranged on the races of the upper race and the lower race,
Flat thin plate in the annular between the thrust surface of said main bearing and said lower race has more than one arranged,
And between the thin plate and the thrust surface of said main bearing, between the sheet and the lower race, the lubricating oil is penetrated, that have an oil film is formed, the hermetic compressor.
前記シャフトのフランジ面と前記上レースの他方の主面との間に前記薄板が配設されていて、
前記シャフトの前記フランジ面と前記薄板との間と、前記上レースの他方の主面と前記薄板との間に、前記潤滑油が浸透され、油膜が形成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の密閉型圧縮機。 The shaft is provided with a flange surface so as to face the other main surface of the upper race,
The thin plate is disposed between the flange surface of the shaft and the other main surface of the upper race ,
And between the thin plate and the flange surface of the shaft, between the other main surface with the thin of the upper race, the lubricating oil is penetrated, oil film that is formed, according to claim 1 to 5 The hermetic compressor according to any one of the above.
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