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JP5120200B2 - Hermetic compressor - Google Patents

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JP5120200B2
JP5120200B2 JP2008275124A JP2008275124A JP5120200B2 JP 5120200 B2 JP5120200 B2 JP 5120200B2 JP 2008275124 A JP2008275124 A JP 2008275124A JP 2008275124 A JP2008275124 A JP 2008275124A JP 5120200 B2 JP5120200 B2 JP 5120200B2
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thrust
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耕 稲垣
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Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

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

従来、スラストボールベアリングを用いた圧縮機としては、主軸受の上部管状延長部の周囲に転がり軸受を配置したものがある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a compressor using a thrust ball bearing, there is a compressor in which a rolling bearing is disposed around an upper tubular extension of a main bearing (see, for example, 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8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9は、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拡大図、図10は、従来の密閉型圧縮機の支持部材の斜視図を示したものである。   FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional hermetic compressor described in Patent Document 1, FIG. 9 is an enlarged view of a main part of a thrust ball bearing of the conventional hermetic compressor, and FIG. 10 is a conventional hermetic type. The perspective view of the supporting member of a compressor is shown.

図8おいて、密閉容器2の底部には潤滑油4を貯留しており、圧縮機本体6はサスペンションスプリング8によって密閉容器2に対して弾性的に支持されている。   In FIG. 8, lubricating oil 4 is stored at the bottom of the sealed container 2, and the compressor body 6 is elastically supported by the suspension container 8 with respect to the sealed container 2.

圧縮機本体6は、電動要素10と、電動要素10の上方に配設される圧縮要素12から構成されている。電動要素10は、固定子14および回転子16とから構成されている。   The compressor body 6 includes an electric element 10 and a compression element 12 disposed above the electric element 10. The electric element 10 includes a stator 14 and a rotor 16.

圧縮要素12のシャフト18は、主軸部20と偏心軸部22を備えており、主軸部20はシリンダブロック24の主軸受26に回転自在に軸支されるとともに、回転子16が固定されている。そして、荷重が作用する偏心軸部22に対して、偏心軸部22の下側のみに配置された主軸部20と主軸受26で支持する片持ち軸受の構成となっている。   The shaft 18 of the compression element 12 includes a main shaft portion 20 and an eccentric shaft portion 22. The main shaft portion 20 is rotatably supported by a main bearing 26 of the cylinder block 24 and the rotor 16 is fixed. . And it is the structure of the cantilever bearing supported with the main axis | shaft part 20 and the main bearing 26 which are arrange | positioned only to the lower side of the eccentric shaft part 22 with respect to the eccentric shaft part 22 to which a load acts.

また、シャフト18は主軸部20表面に設けた螺旋状の溝などからなる給油機構28を備えている。   Further, the shaft 18 includes an oil supply mechanism 28 including a spiral groove provided on the surface of the main shaft portion 20.

ピストン30は、シリンダブロック24に形成された略円筒形の内面を有するシリンダ34に往復自在に挿入される。また、連結手段36は、両端に設けた穴部がそれぞれピストン30に取付けられたピストンピン38と偏心軸部22に嵌挿されることで、偏心軸部22とピストン30とを連結している。   The piston 30 is reciprocally inserted into a cylinder 34 having a substantially cylindrical inner surface formed in the cylinder block 24. Further, the coupling means 36 couples the eccentric shaft portion 22 and the piston 30 by fitting the hole portions provided at both ends into the piston pin 38 and the eccentric shaft portion 22 attached to the piston 30, respectively.

シリンダ34およびピストン30は、シリンダ34の開口端面に取り付けられるバルブプレート46とともに圧縮室48を形成する。さらに、バルブプレート46を覆って蓋をするようにシリンダヘッド50が固定されている。   The cylinder 34 and the piston 30 form a compression chamber 48 together with the valve plate 46 attached to the opening end surface of the cylinder 34. Further, the cylinder head 50 is fixed so as to cover the valve plate 46 and cover it.

吸入マフラ52は、PBTなどの樹脂で成型され、内部に消音空間を形成し、シリンダヘッド50に取り付けられている。   The suction muffler 52 is molded from a resin such as PBT, forms a silencing space inside, and is attached to the cylinder head 50.

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

図9において、主軸受26は、軸心と直角な平面部であるスラスト面60と、スラスト面60よりさらに上方に延長され、主軸部20に対向する内面を有する管状延長部62とを有している。   In FIG. 9, the main bearing 26 has a thrust surface 60 that is a flat portion perpendicular to the shaft center, and a tubular extension 62 that extends further upward than the thrust surface 60 and has an inner surface facing the main shaft portion 20. ing.

そして、管状延長部62の外径側に、上レース64、ホルダー部68に保持されたボール66、下レース70、および支持部材72からなるスラストボールベアリング76が配置されている。   A thrust ball bearing 76 including an upper race 64, a ball 66 held by a holder 68, a lower race 70, and a support member 72 is disposed on the outer diameter side of the tubular extension 62.

上レース64および下レース70は環状で金属製の平板であり、上下の面が平行である。また、ホルダー部68は環状の形状をなし、周方向に設けた複数の穴部にボール66を転動自在に収納している。   The upper race 64 and the lower race 70 are annular and metal flat plates, and the upper and lower surfaces are parallel. The holder portion 68 has an annular shape, and accommodates the balls 66 in a plurality of holes provided in the circumferential direction so as to be freely rollable.

支持部材72は、図10に示すとおり、環状の金属板に下側突起72a,72bと、上側突起72c,72dを設けたものである。これらの突起は同じ半径の曲面で形成され、下側突起72a,72bの頂点を結ぶ線と、上側突起72c,72dの頂点を結ぶ線とが直角になるように配置されている。   As shown in FIG. 10, the support member 72 is formed by providing lower protrusions 72a and 72b and upper protrusions 72c and 72d on an annular metal plate. These protrusions are formed with curved surfaces having the same radius, and are arranged such that a line connecting the vertices of the lower protrusions 72a and 72b and a line connecting the vertices of the upper protrusions 72c and 72d are at right angles.

そして、スラスト面60の上に、支持部材72、下レース70、ボール66、上レース64の順に互いに接した状態で積み重なり、上レース64の上面にシャフト18のフランジ部74が着座している。そして、支持部材72は、下側突起72a,72bが線接触の状態でスラスト面60と接し、上側突起72c,72dが線接触の状態で下レース70と接している。   The support member 72, the lower race 70, the ball 66, and the upper race 64 are stacked in contact with each other in this order on the thrust surface 60, and the flange portion 74 of the shaft 18 is seated on the upper surface of the upper race 64. The support member 72 is in contact with the thrust surface 60 with the lower projections 72a and 72b in line contact, and is in contact with the lower race 70 with the upper projections 72c and 72d in line contact.

以上のように構成された圧縮機について、以下にその動作を説明する。   About the compressor comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated below.

電動要素10に通電されると、固定子14に発生する回転磁界により、回転子16は主軸部20とともに回転する。主軸部20の回転により、偏心軸部22が偏心運動し、偏心軸部22の偏心運動が連結手段36を介してピストン30に伝えられ、ピストン30はシリンダ34内で往復動する。   When the electric element 10 is energized, the rotor 16 rotates together with the main shaft portion 20 by the rotating magnetic field generated in the stator 14. Due to the rotation of the main shaft portion 20, the eccentric shaft portion 22 moves eccentrically, and the eccentric movement of the eccentric shaft portion 22 is transmitted to the piston 30 through the connecting means 36, and the piston 30 reciprocates in the cylinder 34.

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

また、シャフト18下端は潤滑油4に浸漬しており、シャフト18が回転することにより、潤滑油4は給油機構28により圧縮要素12各部に供給され、摺動部の潤滑を行う。   The lower end of the shaft 18 is immersed in the lubricating oil 4, and when the shaft 18 rotates, the lubricating oil 4 is supplied to each part of the compression element 12 by the oil supply mechanism 28 and lubricates the sliding portion.

次に、スラストボールベアリング76について説明する。   Next, the thrust ball bearing 76 will be described.

スラストボールベアリング76は、ボール66が上レース64と下レース70に点接触の状態で転がる転がり軸受であり、シャフト18や回転子16の自重などの垂直方向の荷重を支持しながら回転が可能である。転がり軸受は、一般的に用いられている滑り軸受の形式のスラストベアリングより摩擦が少なく、近年高効率化を目的に採用されることが増えてきている。
特表2005−500476号公報
The thrust ball bearing 76 is a rolling bearing in which the ball 66 rolls in a point contact state with the upper race 64 and the lower race 70 and can rotate while supporting a vertical load such as the weight of the shaft 18 and the rotor 16. is there. Rolling bearings have less friction than commonly used sliding bearing type thrust bearings, and in recent years, they are increasingly used for the purpose of higher efficiency.
JP 2005-500476 Gazette

しかしながら、上記従来の構成では、輸送時の振動など密閉型圧縮機全体に大きな外力が作用した場合、スラストボールベアリング76全体に大きな荷重が作用し、ボール66と上レース64および下レース70の接触部で陥没などの塑性変形が生じ、この変形が原因で効率や騒音、信頼性に悪影響を及ぼすという課題を有していた。   However, in the above-described conventional configuration, when a large external force is applied to the entire hermetic compressor such as vibration during transportation, a large load is applied to the entire thrust ball bearing 76, and the ball 66 contacts the upper race 64 and the lower race 70. There was a problem that plastic deformation such as depression occurred in the part, and this deformation had an adverse effect on efficiency, noise, and reliability.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、輸送時などの振動などの大きな外力が作用した場合でもボールベアリングの塑性変形を防止し、高効率で低騒音、かつ信頼性の高い圧縮機を実現することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and prevents high-efficiency, low-noise, and highly reliable compressors by preventing plastic deformation of the ball bearing even when a large external force such as vibration is applied during transportation. It aims at realizing.

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の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、ボールの上下にそれぞれ配設された上レースと下レースとを備え、下レースまたは上レースとスラスト面との間に、重力方向の弾性力を備えた支持部材を配設したもので、大きな外力が作用した場合でも支持部材が変形することで、ボールと上レースおよび下レースの接触荷重が大きくなることを抑制し、スラストボールベアリングの塑性変形を防止するという作用を有する。   In order to solve the above-described conventional problems, a thrust ball bearing of a hermetic compressor according to the present invention includes a plurality of balls held by a holder portion, and an upper race and a lower race respectively disposed above and below the balls. A support member having an elastic force in the direction of gravity is arranged between the lower race or the upper race and the thrust surface. Even when a large external force is applied, the support member deforms, It has an effect of suppressing an increase in contact load between the race and the lower race and preventing plastic deformation of the thrust ball bearing.

本発明の密閉型圧縮機は、大きな外力が作用した場合でも支持部材が変形することで、ボールと上レースおよび下レースの接触荷重が大きくなることを抑制し、ボールベアリングの塑性変形を防止して、スラストボールベアリングの摺動を良好な状態で維持できるので、高効率で、低騒音かつ信頼性の高い圧縮機を実現することができる。   The hermetic compressor of the present invention prevents the contact load between the ball, the upper race, and the lower race from increasing by deforming the support member even when a large external force is applied, and prevents plastic deformation of the ball bearing. Thus, since the sliding of the thrust ball bearing can be maintained in a good state, a highly efficient, low noise, and highly reliable compressor can be realized.

本発明は、密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結する連結手段と、前記シリンダブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に配設されたスラストボールベアリングとを備え、前記スラストボールベアリングは、ホルダー部に保持された複数のボールと、前記ボールの上下にそれぞれ配設された上レースと下レースとを備え、前記下レースまたは前記上レースと前記スラスト面との間に、重力方向の弾性力を備えた支持部材を配設したもので、大きな外力が作用した場合でも支持部材が変形することで、ボールと上レースおよび下レースの接触荷重が大きくなることを抑制し、スラストボールベアリングの塑性変形を防止して、スラストボールベアリングの摺動を良好な状態に維持することで、効率向上と騒音低減、信頼性向上を達成することができる。   The present invention stores lubricating oil in an airtight container, and houses an electric element having a stator and a rotor, and a compression element driven by the electric element, and the compression element is fixed to the rotor. A shaft having a main shaft portion and an eccentric shaft portion, a cylinder block having a compression chamber, a piston reciprocating in the compression chamber, a connecting means for connecting the piston and the eccentric shaft portion, and the cylinder A main bearing provided on a block and supporting the main shaft portion; and a thrust ball bearing disposed on a thrust surface of the main bearing, wherein the thrust ball bearing includes a plurality of balls held by a holder portion; An upper race and a lower race are provided respectively above and below the ball, and elastic force in the direction of gravity is provided between the lower race or the upper race and the thrust surface. Even when a large external force is applied, the support member is deformed to suppress an increase in contact load between the ball and the upper race and the lower race, and plastic deformation of the thrust ball bearing is prevented. By preventing it and maintaining the sliding state of the thrust ball bearing in a good state, it is possible to improve efficiency, reduce noise, and improve reliability.

また、本発明は、支持部材の一部の弾性変形が大きくなると、他の一部の弾性変形が小さくなることで、スラスト面に対してスラストボールベアリングが傾斜することを可能としたものでありシャフトが主軸受に対して傾斜した場合でも、上レースと下レースの平行をより確実に維持することができ、一部のボールに作用する荷重が大きくなることによるスラストボールベアリングの損傷を防止するので、高い信頼性を得ることができる。 Further, the present invention enables the thrust ball bearing to be inclined with respect to the thrust surface by reducing the elastic deformation of a part of the support member when the elastic deformation of a part of the support member is increased. Even when the shaft is tilted with respect to the main bearing, the upper race and the lower race can be maintained in parallel more reliably, and damage to the thrust ball bearing due to an increased load acting on some of the balls is prevented. Therefore, high reliability can be obtained.

また、本発明は、シャフトの重力方向下方の移動を制限する移動制限手段を備え、前記シャフトに重力方向下方に大きな荷重が作用した際に前記移動制限手段が機能するもので、大きな外力が作用した場合でも、移動制限手段で荷重を支持して、ボールと上レースおよび下レースの接触荷重が極端に増大することを防止することができスラストボールベアリングの塑性変形を防止して、スラストボールベアリングの摺動を良好な状態に維持することで、効率向上と騒音低減、信頼性向上を達成することができる。 Further, the present invention includes a movement restricting means for restricting the movement of the shaft in the downward direction of the gravity, and the movement restricting means functions when a large load is applied to the shaft in the downward direction of the gravity. even when, to support a load in movement limiting means, the contact load of the balls and the upper race and lower race can be prevented from being extremely increased, to prevent plastic deformation of the thrust ball bearing, thrust ball By maintaining the sliding of the bearing in a good state, it is possible to improve efficiency, reduce noise, and improve reliability.

また、本発明は、耐荷重を超える荷重がスラストボールベアリングに作用する前に、移動制限手段が機能するもので、耐荷重を超える荷重がスラストボールベアリングに作用す
ることがないのでさらに確実にスラストボールベアリングの塑性変形を防止して、スラストボールベアリングの摺動を良好な状態に維持することで、効率向上と騒音低減、信頼性向上を達成することができる。
Further, the present invention, before the load exceeds the load capacity is applied to the thrust ball bearing, in which the movement limiting means to work, since the load exceeding the withstand load does not act on the thrust ball bearing, more reliably By preventing the plastic deformation of the thrust ball bearing and maintaining the sliding of the thrust ball bearing in a good state, it is possible to improve efficiency, reduce noise, and improve reliability.

また、本発明は、支持部材は環状の波ワッシャであり、上レース側に突出し前記上レースと当接する複数の上凸部と、スラスト面側に突出し前記スラスト面と当接する複数の下凸部とを備え、前記上凸部と前記下凸部は円周方向に交互に配設するもので、波ワッシャ上下の面とスラスト面及び下レースが確実に接することで、上レースと下レースの平行を維持し、一部のボールに作用する荷重が大きくなることを防止することができさらに信頼性が向上するとともに、大きな外力が作用した場合でも波ワッシャが変形することで、ボールと上レースおよび下レースの接触荷重が大きくなることを抑制し、スラストボールベアリングの塑性変形を防止して、信頼性を向上し、さらに構造が簡単で小型化が容易になる。 Further, in the present invention, the support member is an annular wave washer, and a plurality of upper convex portions projecting toward the upper race and contacting the upper race, and a plurality of lower convex portions projecting toward the thrust surface and contacting the thrust surface The upper convex portion and the lower convex portion are alternately arranged in the circumferential direction, and the upper and lower surfaces of the wave washer and the thrust surface and the lower race are securely in contact with each other, so that the upper race and the lower race Maintaining parallelism and preventing an increase in the load acting on some of the balls, and further improving reliability, the wave washer is deformed even when a large external force is applied. The increase in contact load between the race and the lower race is suppressed, the plastic deformation of the thrust ball bearing is prevented, the reliability is improved, and the structure is simple and the size can be easily reduced.

また、本発明は、支持部材は、同一形状の波ワッシャを複数重ねて形成されるもので支持部材を小型化に構成することができるとともに、接触荷重の大きさに応じて最適に構成し、高い信頼性を得ることができる。 Further, according to the present invention, the support member is formed by stacking a plurality of wave washers having the same shape, and the support member can be configured to be downsized and optimally configured according to the magnitude of the contact load. High reliability can be obtained.

また、本発明は、支持部材は、弾性体を周方向に複数配置して形成するもので、複数の弾性体を用いることで変形による局所的な応力集中を避けた設計が容易になり、繰り返しの変形に対する耐久性を高めることができとともに、複数の弾性体の変形により、上レースと下レースの平行を維持し、一部のボールに作用する荷重が大きくなることを防止することができさらに高い信頼性を得ることができる。 Further, according to the present invention, the support member is formed by arranging a plurality of elastic bodies in the circumferential direction. By using a plurality of elastic bodies, a design that avoids local stress concentration due to deformation is facilitated and repeated. It is possible to increase the durability against deformation of the above, and by maintaining the parallelism of the upper race and the lower race by the deformation of a plurality of elastic bodies, it is possible to prevent the load acting on some balls from increasing . Further high reliability can be obtained.

また、本発明は、支持部材は、流体を充填し柔軟性を有する環状のチューブで形成するもので、擦れなどによる騒音の発生を防止することができるとともに、チューブの変形による局所的な応力集中を避けた設計が容易になり、繰り返しの変形に対する耐久性を高めることができとともに、チューブの変形により、上レースと下レースの平行を維持し、一部のボールに作用する荷重が大きくなることを防止することができさらに高い信頼性を得ることができる。 Further, according to the present invention, the support member is formed of an annular tube filled with fluid and having flexibility, so that generation of noise due to rubbing or the like can be prevented and local stress concentration due to deformation of the tube can be prevented. The design that avoids the problem is easy, the durability against repeated deformation can be increased, and the deformation of the tube maintains the parallelism of the upper and lower races, increasing the load acting on some balls. Can be prevented , and higher reliability can be obtained.

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

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の縦断面図である。図2は、同実施の形態における密閉型圧縮機のスラストボールベアリングの要部拡大図、図3は密閉型圧縮機の支持部材の外観図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a main part of a thrust ball bearing of the hermetic compressor according to the embodiment, and FIG. 3 is an external view of a support member of the hermetic compressor.

図1および図2において、密閉容器102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内で内部懸架されている。また、密閉容器102には、温暖化係数の低い冷媒であるR600a(イソブタン)が充填されている。   In FIGS. 1 and 2, lubricating oil 104 is stored at the inner bottom of the sealed container 102, and the compressor main body 106 is suspended inside the sealed container 102 by a suspension spring 108. The sealed container 102 is filled with R600a (isobutane), which is a refrigerant with a low global warming potential.

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とからなり、密閉容器102には電動要素110に電源を供給するための電源端子113が取り付けられている。   The compressor body 106 includes an electric element 110 and a compression element 112 driven by the electric element 110, and a power supply terminal 113 for supplying power to the electric element 110 is attached to the sealed container 102.

まず、電動要素110について説明する。   First, the electric element 110 will be described.

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、固定子114の巻線が電源端子113を経由して圧縮機外の電源(図示せず)と導線により接続されている。   The electric element 110 includes a stator 114 formed by winding a copper winding around an iron core in which thin plates are laminated, and a rotor 116 disposed on the inner diameter side of the stator 114. Is connected to a power supply (not shown) outside the compressor via a power supply terminal 113 by a conductive wire.

次に圧縮要素112について説明する。   Next, the compression element 112 will be described.

圧縮要素112は電動要素110の上方に配設されている。   The compression element 112 is disposed above the electric element 110.

圧縮要素112を構成するシャフト118は、主軸部120と、主軸部120と平行な偏心軸部122を備えている。また、主軸部120には回転子116が固定されている。   A shaft 118 constituting the compression element 112 includes a main shaft portion 120 and an eccentric shaft portion 122 parallel to the main shaft portion 120. A rotor 116 is fixed to the main shaft portion 120.

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に主軸部120が回転自在な状態で挿入され、支持されている。そして、圧縮要素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 cylinder block 124 includes a main bearing 126 having a cylindrical inner surface, and the main shaft portion 120 is inserted into and supported by the main bearing 126 in a rotatable state. The compression element 112 has a configuration of a cantilever bearing that supports the load acting on the eccentric shaft portion 122 by the main shaft portion 120 and the main bearing 126 arranged below the eccentric shaft portion 122.

また、シャフト118は主軸部120表面に設けた螺旋状の溝などからなる給油機構128を備えている。   Further, the shaft 118 includes an oil supply mechanism 128 including a spiral groove provided on the surface of the main shaft portion 120.

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。   The cylinder block 124 includes a cylinder 134 that is a cylindrical hole, and a piston 130 is reciprocally inserted into the cylinder 134.

また、連結手段136は、両端に設け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。   Further, the connecting means 136 is connected to the eccentric shaft portion 122 and the piston 130 by fitting the holes provided at both ends into the piston pin 138 and the eccentric shaft portion 122 attached to the piston 130, respectively.

シリンダ134端面にはバルブプレート146が取り付けられ、シリンダ134およびピストン130とともに圧縮室148を形成する。さらに、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。吸入マフラ152は、PBTなどの樹脂で成型され、内部に消音空間を形成し、シリンダヘッド150に取り付けられている。   A valve plate 146 is attached to the end surface of the cylinder 134 and forms a compression chamber 148 together with the cylinder 134 and the piston 130. Further, the cylinder head 150 is fixed so as to cover the valve plate 146 and cover it. The suction muffler 152 is molded from a resin such as PBT, forms a silencing space inside, and is attached to the cylinder head 150.

次に、スラストボールベアリング176の構成について説明する。   Next, the configuration of the thrust ball bearing 176 will be described.

主軸受126は、軸心と直角な平面部であるスラスト面160と、スラスト面160よりさらに上方に延長され、主軸部120に対向する内面を有する管状延長部162とを有している。   The main bearing 126 includes a thrust surface 160 that is a flat portion perpendicular to the shaft center, and a tubular extension 162 that extends further upward than the thrust surface 160 and has an inner surface facing the main shaft portion 120.

そして、管状延長部162の上側に上レース164が配置され、管状延長部162の外径側かつ上レース164の下側に、ホルダー部168に保持されたボール166、下レース170、および支持部材172が配置され、スラストボールベアリング176が構成されている。   An upper race 164 is disposed on the upper side of the tubular extension 162, and a ball 166, a lower race 170, and a support member that are held by the holder portion 168 on the outer diameter side of the tubular extension 162 and on the lower side of the upper race 164. 172 is disposed to constitute a thrust ball bearing 176.

上レース164および下レース170は環状で金属製の平板であり、望ましくは熱処理を行ったバネ鋼などで形成され、上下の面が平行で、かつ表面は平滑に仕上げられている。   The upper race 164 and the lower race 170 are annular and metal flat plates, which are preferably formed of heat-treated spring steel or the like, whose upper and lower surfaces are parallel, and whose surfaces are finished smoothly.

ホルダー部168は、ポリアミドなどの樹脂材料で形成され、環状の形状をなし、ボール166が転動自在に収納される複数の穴部を有している。   The holder portion 168 is formed of a resin material such as polyamide, has an annular shape, and has a plurality of hole portions in which the balls 166 are rotatably accommodated.

図3に示すように、支持部材172は、バネ用鋼の薄い平板を成型して成型される環状の波ワッシャであり、上側に突出する3箇所の上凸部172a,172b,172cと、下側に突出する3箇所の下凸部172d,172e,172fとを備え、前記上凸部と前記下凸部は円周方向に交互に配設され、上凸部172a,172b,172cと下凸部172d,172e,172fの間は、なめらかな曲線で接続されている。   As shown in FIG. 3, the support member 172 is an annular wave washer formed by molding a thin flat plate of spring steel, and has three upper protrusions 172a, 172b, 172c protruding upward, Three convex portions 172d, 172e, and 172f projecting to the side, the upper convex portions and the lower convex portions are alternately arranged in the circumferential direction, and the upper convex portions 172a, 172b, 172c and the downward convex portions The portions 172d, 172e, and 172f are connected by a smooth curve.

そして、スラスト面160の上に、支持部材172、下レース170、ボール166、上レース164の順に互いに接した状態で積み重なり、上レース164の上面にシャフト118のフランジ部174が着座している。   The support member 172, the lower race 170, the ball 166, and the upper race 164 are stacked in contact with each other in this order on the thrust surface 160, and the flange portion 174 of the shaft 118 is seated on the upper surface of the upper race 164.

従って、支持部材172はスラスト面160と下凸部172d,172e,172fの3箇所で接し、下レース170と上凸部172a,172b,172cの3箇所で接するように構成される。   Accordingly, the support member 172 is configured to be in contact with the thrust surface 160 at three locations of the lower convex portions 172d, 172e, and 172f, and to be in contact with the lower race 170 at three locations of the upper convex portions 172a, 172b, and 172c.

密閉型圧縮機に組み付けると、支持部材172には下レース170を介して、シャフト118や回転子116などの荷重が作用し、さらに運転時には電動要素110の軸方向の推力を受ける。支持部材172は重力方向にバネ性を有しており、この荷重により自然長に比べ、高さが低くなるが、この状態で、上レース164と管状延長部162の先端162aには隙間dができるように、各寸法と支持部材172のばね定数は選択されている。   When assembled in a hermetic compressor, loads such as the shaft 118 and the rotor 116 act on the support member 172 via the lower race 170 and further receive axial thrust of the electric element 110 during operation. The support member 172 has a spring property in the direction of gravity, and this load reduces the height compared to the natural length. In this state, a gap d is formed between the upper race 164 and the distal end 162a of the tubular extension 162. Each dimension and the spring constant of the support member 172 are selected so that they can.

そして、隙間dを介して対向する上レース164と管状延長部162の先端162aにより、移動制限手段178が形成される。   A movement restricting means 178 is formed by the upper race 164 and the tip 162a of the tubular extension 162 that face each other with the gap d therebetween.

また、当初の組立状態から隙間dだけさらに支持部材172が変形した場合のバネ力を、スラストボールベアリング176の耐荷重より小さくなるよう隙間dは選択されている。   Further, the gap d is selected so that the spring force when the support member 172 is further deformed by the gap d from the initial assembly state becomes smaller than the load resistance of the thrust ball bearing 176.

また、支持部材172に偏った荷重が作用すると、荷重の大きい側では下向きの変位が大きくなり、これ以外の部分では変位は少なくなるので、支持部材172の上に配置された下レース170は荷重の方向に応じて傾斜可能である。   In addition, when a biased load is applied to the support member 172, the downward displacement increases on the large load side, and the displacement decreases on other portions. Therefore, the lower race 170 disposed on the support member 172 has a load. It can be tilted according to the direction of.

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。   The operation and action of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

電源端子113より電動要素110に通電されると、固定子114に発生する磁界により回転子116はシャフト118とともに回転する。主軸部120の回転に伴う偏心軸部122の偏心回転は、連結手段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。   When the electric element 110 is energized from the power supply terminal 113, the rotor 116 rotates together with the shaft 118 by the magnetic field generated in the stator 114. The eccentric rotation of the eccentric shaft portion 122 accompanying the rotation of the main shaft portion 120 is converted by the connecting means 136 and causes the piston 130 to reciprocate within the cylinder 134. Then, when the volume of the compression chamber 148 changes, a compression operation is performed in which the refrigerant in the sealed container 102 is sucked into the compression chamber 148 and compressed.

この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など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 this compression operation, the refrigerant in the sealed container 102 is intermittently sucked into the compression chamber 148 via the suction muffler 152 and compressed in the compression chamber 148, and then the high-temperature and high-pressure refrigerant is discharged. It is sent to a refrigeration cycle (not shown) from the sealed container 102 via a pipe or the like.

また、シャフト118下端は潤滑油104に浸漬しており、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により圧縮要素112各部に供給され、摺動部の潤滑を行う。   The lower end of the shaft 118 is immersed in the lubricating oil 104. When the shaft 118 rotates, the lubricating oil 104 is supplied to each part of the compression element 112 by the oil supply mechanism 128 to lubricate the sliding portion.

次に、スラストボールベアリング176の動作、作用について説明する。   Next, the operation and action of the thrust ball bearing 176 will be described.

スラストボールベアリング176は、同じ大きさのボール166を、平らな上レース164と下レース170の間に複数配置して、それぞれを点接触の状態で転がるようにすることで、摩擦を非常に小さくするものであり、摺動損失の低減により圧縮機の効率が向上できる。   The thrust ball bearing 176 has a very small friction by arranging a plurality of balls 166 of the same size between the flat upper race 164 and the lower race 170 so that each rolls in a point contact state. The efficiency of the compressor can be improved by reducing the sliding loss.

スラストボールベアリング176に作用する荷重は、シャフト118や回転子116の質量や、電動要素110の軸方向の推力であり、その大きさは一般的な冷蔵庫用の密閉型圧縮機では10〜20N程度と小さい。   The load acting on the thrust ball bearing 176 is the mass of the shaft 118 and the rotor 116 and the axial thrust of the electric element 110, and the magnitude thereof is about 10 to 20 N in a general hermetic compressor for a refrigerator. And small.

一般にボールベアリングのボールとレースの接触荷重には適正値が存在する。これは、接触荷重が小さすぎるとボールとレースの間に十分な摩擦力が働かず、すべりが生じた結果、表面に損傷をあたえる。逆に、接触荷重が大きくなりすぎると、ボールとレースの接触点での応力が高くなり、接触部の疲労破壊や、極端に荷重が大きい場合には塑性変形を生じるなどの問題が発生するためである。   In general, there is an appropriate value for the contact load between the ball and the race of the ball bearing. This is because if the contact load is too small, sufficient frictional force does not work between the ball and the race, and slipping occurs, resulting in damage to the surface. Conversely, if the contact load becomes too large, the stress at the contact point between the ball and the race will increase, causing problems such as fatigue failure at the contact part and plastic deformation when the load is extremely large. It is.

従って、ボールの接触荷重が適正になるように、荷重条件に応じてボールの径や個数などの諸元が選択される。このため、接触荷重が、設計で想定した荷重条件を大きく逸脱する場合には、寿命が著しく低下するなどの問題が発生する。   Therefore, specifications such as the diameter and number of balls are selected according to the load conditions so that the contact load of the balls becomes appropriate. For this reason, when the contact load greatly deviates from the load condition assumed in the design, there arises a problem that the life is significantly reduced.

ボール166の接触荷重が設計を大きく逸脱する場合として、二通りの理由が考えられる。   There are two possible reasons why the contact load of the ball 166 greatly deviates from the design.

第1には、上レース164と下レース170の平行が保たれない場合である。   The first is a case where the upper race 164 and the lower race 170 are not kept parallel.

すなわち、片持ち軸受の構成では、シャフト118は圧縮による荷重などにより、主軸部120と主軸受126の隙間の範囲でわずかに傾斜し得る構成であり、わずかな傾斜によっても、ボール166と上レース164および下レース170の接触が不均一となりうる。   In other words, in the configuration of the cantilever bearing, the shaft 118 can be slightly tilted in the range of the gap between the main shaft portion 120 and the main bearing 126 due to a load due to compression or the like. Contact between the 164 and the lower race 170 may be uneven.

しかしながら、支持部材172により、支持部材172に着座する下レース170は、スラスト面160に対して任意の方向に傾斜可能であり、上レース164と下レース170は平行な状態を維持できるため、各ボール166へ作用する荷重を均等にすることができ、一部のボール166に大きな荷重が作用したり、逆に荷重が小さくなったりすることによる寿命の低下を防止できる。   However, the lower race 170 seated on the support member 172 can be tilted in an arbitrary direction with respect to the thrust surface 160 by the support member 172, and the upper race 164 and the lower race 170 can maintain a parallel state. The load acting on the balls 166 can be made uniform, and a reduction in life due to a large load acting on some of the balls 166 or conversely a load becoming small can be prevented.

第2には、密閉型圧縮機に外力が加わる場合である。   The second is a case where an external force is applied to the hermetic compressor.

これは、例えば輸送時などの振動により衝撃的な荷重がスラストボールベアリング176に作用した場合であるが、支持部材172は重力方向に変形する弾性を有しているので、支持部材172が変形することで、ボール166と上レース164および下レース170の接触部での荷重増加を緩和し、接触部が陥没するなどの塑性変形の発生を防止することができる。   This is a case where an impact load is applied to the thrust ball bearing 176 due to vibration during transportation, for example. However, since the support member 172 has elasticity that deforms in the direction of gravity, the support member 172 is deformed. As a result, an increase in load at the contact portion between the ball 166 and the upper race 164 and the lower race 170 can be alleviated, and the occurrence of plastic deformation such as the contact portion being depressed can be prevented.

さらに、シャフト118の下向きの変位が大きくなり、支持部材172の変形が大きくなると次第にボール166と上レース164および下レース170の接触部での荷重も増加するが、変位量が上レース164と管状延長部162の先端162aの隙間dと等しくなると、上レース164と管状延長部162の先端162aが接触することで形成される、移動制限手段178を備えるため、これ以上支持部材172は変形することはなく、ボール166と上レース164および下レース170の接触部での荷重もこれ以上増加することはない。   Further, when the downward displacement of the shaft 118 increases and the deformation of the support member 172 increases, the load at the contact portion between the ball 166 and the upper race 164 and the lower race 170 gradually increases, but the amount of displacement is tubular with the upper race 164. When the clearance 162 becomes equal to the gap d of the tip 162a of the extension 162, the support member 172 is further deformed because it includes the movement restricting means 178 formed by the contact between the upper race 164 and the tip 162a of the tubular extension 162. The load at the contact portion between the ball 166 and the upper race 164 and the lower race 170 does not increase any more.

さらに、隙間dだけ変形したときの支持部材172のバネ力を、スラストボールベアリング176の耐荷重より小さくしているので、スラストボールベアリング176の破損防止をより確実にできる。   Furthermore, since the spring force of the support member 172 when deformed by the gap d is made smaller than the load resistance of the thrust ball bearing 176, the thrust ball bearing 176 can be more reliably prevented from being damaged.

以上のように、支持部材172を用いることで、シャフト118の傾きによる荷重の偏りや、外力によるスラストボールベアリング176への荷重増大が生じても、ボール166と上レース164および下レース170の接触荷重を適正な範囲に維持し、接触部での摩耗や塑性変形のない、良好な摺動状態を維持し、信頼性の低下を防止できる。また、スラストボールベアリング176の摺動状態が良好に維持されることで、摩擦の増加が少なく性能向上効果を維持できる。   As described above, by using the support member 172, even when the load is biased due to the inclination of the shaft 118 or the load on the thrust ball bearing 176 is increased by an external force, the contact between the ball 166 and the upper race 164 and the lower race 170 is achieved. It is possible to maintain the load within an appropriate range, maintain a good sliding state without wear or plastic deformation at the contact portion, and prevent deterioration in reliability. Further, since the sliding state of the thrust ball bearing 176 is well maintained, the increase in friction is small and the performance improvement effect can be maintained.

また、ボール166と上レース164および下レース170の接触部の表面の損傷や、接触荷重が不安定になることによる騒音振動の発生を防止し、低騒音を維持できる。   Further, it is possible to prevent the occurrence of noise vibration due to the damage of the surface of the contact portion between the ball 166 and the upper race 164 and the lower race 170 and the instability of the contact load, and low noise can be maintained.

なお、本実施例では、上側に突出する3箇所の上凸部172a,172b,172cと、下側に突出する3箇所の下凸部172d,172e,172fとを備えた例で説明したが、上凸部と下凸部をそれぞれ4箇所以上備えても同様に実施可能である。   In addition, although the present Example demonstrated in the example provided with the three upper convex parts 172a, 172b, 172c which protrude above, and the three lower convex parts 172d, 172e, 172f which protrude below, It can be similarly implemented by providing four or more upper convex portions and lower convex portions.

また、支持部材に1枚の平板で形成される波ワッシャを使用したが、必要な荷重の大きさによっては、複数枚の波ワッシャを重ねて形成される支持部材を用いることで、スラスト荷重が大きい場合に、相対的に剛性の大きい波ワッシャを複数使用することでも、比較的小さな支持部材で、上レース164と下レース170の平行を維持することができる。   In addition, a wave washer formed of a single flat plate is used for the support member, but depending on the size of the required load, a thrust member may be formed by using a support member formed by stacking a plurality of wave washers. In the case of being large, the parallelism of the upper race 164 and the lower race 170 can be maintained with a relatively small support member even by using a plurality of relatively strong wave washers.

また、本実施例ではスラスト面360の軸受としてスラストボールベアリング176を用いたが、これ以外のコロなどを用いた他の転がり軸受を用いても同様の効果が得ることができる。   In this embodiment, the thrust ball bearing 176 is used as the bearing for the thrust surface 360. However, the same effect can be obtained by using other rolling bearings using other rollers.

また、本実施例では、圧縮要素112を電動要素110の上側に配置したが、圧縮要素を電動要素の下側としても良い。この場合、通常スラストボールベアリングは回転子と主軸受上端の間に配置される。   In this embodiment, the compression element 112 is disposed on the upper side of the electric element 110. However, the compression element may be provided on the lower side of the electric element. In this case, the thrust ball bearing is usually arranged between the rotor and the upper end of the main bearing.

(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である。図5は、同実施の形態における密閉型圧縮機のスラストボールベアリングの要部拡大図である。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 5 is an enlarged view of a main part of a thrust ball bearing of the hermetic compressor according to the same embodiment.

図4および図5において、密閉容器202内底部に潤滑油204を貯留するとともに、圧縮機本体206がサスペンションスプリング208により密閉容器202内で内部懸架されている。また、密閉容器202には、温暖化係数の低い冷媒であるR600a(イソブタン)が充填されている。   4 and 5, the lubricating oil 204 is stored at the inner bottom portion of the sealed container 202, and the compressor body 206 is internally suspended in the sealed container 202 by the suspension spring 208. The sealed container 202 is filled with R600a (isobutane), which is a refrigerant with a low global warming potential.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

そして、管状延長部262の上側に上レース264が配置され、管状延長部262の外径側かつ上レース264の下側に、ホルダー部268に保持されたボール266、下レース270、および支持部材272が配置され、スラストボールベアリング276が構成されている。   An upper race 264 is disposed on the upper side of the tubular extension 262, and a ball 266, a lower race 270, and a support member held by the holder portion 268 are provided on the outer diameter side of the tubular extension 262 and on the lower side of the upper race 264. 272 is disposed to constitute a thrust ball bearing 276.

上レース264および下レース270は環状で金属製の平板であり、望ましくは熱処理を行ったバネ鋼などで形成され、上下の面が平行で、かつ表面は平滑に仕上げられている。   The upper race 264 and the lower race 270 are annular and metal flat plates, which are preferably formed of heat-treated spring steel or the like, whose upper and lower surfaces are parallel, and whose surfaces are finished smoothly.

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

支持部材272は、弾性体を周方向に複数配置したもので、具体的にはコイルバネを4個90度間隔で配置したものである。   The support member 272 is formed by arranging a plurality of elastic bodies in the circumferential direction. Specifically, four coil springs are arranged at intervals of 90 degrees.

そして、スラスト面260の上に、支持部材272、下レース270、ボール266、上レース264の順に互いに接した状態で積み重なり、上レース264の上面にシャフト218のフランジ部274が着座している。   The support member 272, the lower race 270, the ball 266, and the upper race 264 are stacked on the thrust surface 260 in this order, and the flange portion 274 of the shaft 218 is seated on the upper surface of the upper race 264.

圧縮機に組み付けると、支持部材272には下レース270を介して、シャフト218や回転子216などの荷重が作用し、さらに運転時には電動要素210の軸方向の推力を受ける。支持部材272は重力方向にバネ性を有しており、この荷重が作用して、自然長に比べ高さが低い状態で、支持部材272を構成する各コイルバネはそれぞれスラスト面260と下レース270に接しており、この状態で、上レース264と管状延長部262の先端262aには隙間dができるように、各寸法と支持部材272のばね定数は選択されている。   When assembled in the compressor, loads such as the shaft 218 and the rotor 216 act on the support member 272 via the lower race 270, and further receive an axial thrust of the electric element 210 during operation. The support member 272 has a spring property in the direction of gravity. When the load is applied and the height is lower than the natural length, the coil springs constituting the support member 272 have the thrust surface 260 and the lower race 270, respectively. In this state, the dimensions and the spring constant of the support member 272 are selected so that a gap d is formed between the upper race 264 and the tip 262a of the tubular extension 262.

そして、隙間dを介して対向する上レース264と管状延長部262の先端262aにより、移動制限手段278が形成される。   A movement restricting means 278 is formed by the upper race 264 and the tip 262a of the tubular extension 262 facing each other with the gap d therebetween.

また、支持部材272に偏った荷重が作用すると、荷重の大きい側のコイルバネの変形が大きくなり、これと反対側のコイルバネの変形が少なくなり、自然長に近づくので、支持部材272の上に配置された下レース270は荷重の方向に応じて傾斜可能である。   Further, when a biased load acts on the support member 272, the deformation of the coil spring on the heavy load side increases, the deformation of the coil spring on the opposite side decreases, and approaches the natural length. The formed lower race 270 can be inclined according to the direction of the load.

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。   The operation and action of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

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

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

また、シャフト218下端は潤滑油204に浸漬しており、シャフト218が回転することにより、潤滑油204は給油機構228により圧縮要素212各部に供給され、摺動部の潤滑を行う。   The lower end of the shaft 218 is immersed in the lubricating oil 204. When the shaft 218 rotates, the lubricating oil 204 is supplied to each part of the compression element 212 by the oil supply mechanism 228 to lubricate the sliding portion.

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

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

スラストボールベアリング276に作用する荷重は、シャフト218や回転子216の質量や、電動要素210の軸方向の推力であり、その大きさは一般的な冷蔵庫用の密閉型圧縮機では10〜20N程度と小さい。   The load acting on the thrust ball bearing 276 is the mass of the shaft 218 and the rotor 216 and the axial thrust of the electric element 210, and the magnitude thereof is about 10 to 20 N in a general hermetic compressor for a refrigerator. And small.

一般にボールベアリングのボールとレースの接触荷重には適正値が存在する。これは、接触荷重が小さすぎるとボールとレースの間に十分な摩擦力が働かず、すべりが生じた結果、表面に損傷をあたえる。逆に、接触荷重が大きくなりすぎると、ボールとレースの接触点での応力が高くなり、接触部の疲労破壊や、極端に荷重が大きい場合には塑性変形を生じるなどの問題が発生するためである。   In general, there is an appropriate value for the contact load between the ball and the race of the ball bearing. This is because if the contact load is too small, sufficient frictional force does not work between the ball and the race, and slipping occurs, resulting in damage to the surface. Conversely, if the contact load becomes too large, the stress at the contact point between the ball and the race will increase, causing problems such as fatigue failure at the contact part and plastic deformation when the load is extremely large. It is.

従って、ボールの接触荷重が適正になるように、荷重条件に応じてボールの径や個数などの諸元が選択される。このため、接触荷重が、設計で想定した荷重条件を大きく逸脱する場合には、寿命が著しく低下するなどの問題が発生する。   Therefore, specifications such as the diameter and number of balls are selected according to the load conditions so that the contact load of the balls becomes appropriate. For this reason, when the contact load greatly deviates from the load condition assumed in the design, there arises a problem that the life is significantly reduced.

ボール266の接触荷重が設計を大きく逸脱する場合として、二通りの理由が考えられる。   There are two possible reasons why the contact load of the ball 266 greatly deviates from the design.

第1には、上レース264と下レース270の平行が保たれない場合である。   The first is a case where the upper race 264 and the lower race 270 are not kept parallel.

片持ち軸受の構成では、シャフト218は圧縮による荷重などにより、主軸部220と主軸受226の隙間の範囲でわずかに傾斜し得る構成であり、わずかな傾斜によっても、ボール266と上レース264および下レース270の接触が不均一となりうる。   In the configuration of the cantilever bearing, the shaft 218 can be inclined slightly in the range of the gap between the main shaft portion 220 and the main bearing 226 due to a load due to compression, etc. Even if the inclination is slight, the ball 266 and the upper race 264 and The contact of the lower race 270 can be uneven.

しかしながら、支持部材272により、支持部材272に着座する下レース270はスラスト面260に対して任意の方向に傾斜可能であり、上レース264と下レース270は平行な状態を維持できるため、各ボール266へ作用する荷重を均等にすることができ、一部のボール266に大きな荷重が作用したり、逆に荷重が小さくなったりすることによる寿命の低下を防止できる。   However, since the lower race 270 seated on the support member 272 can be tilted in any direction with respect to the thrust surface 260 by the support member 272, and the upper race 264 and the lower race 270 can maintain a parallel state, each ball The load acting on 266 can be made uniform, and a reduction in life due to a large load acting on some of the balls 266 or conversely reducing the load can be prevented.

第2には、密閉型圧縮機に外力が加わる場合である。   The second is a case where an external force is applied to the hermetic compressor.

これは、例えば輸送時などの振動により衝撃的な荷重がスラストボールベアリング276に作用した場合であるが、支持部材272は重力方向に変形する弾性を有しているので、支持部材272が変形することで、ボール266と上レース264および下レース270の接触部での荷重増加を緩和し、接触部が陥没するなどの塑性変形の発生を防止することができる。   This is a case where an impact load is applied to the thrust ball bearing 276 due to vibration during transportation, for example. However, since the support member 272 has elasticity to be deformed in the direction of gravity, the support member 272 is deformed. As a result, an increase in the load at the contact portion between the ball 266 and the upper race 264 and the lower race 270 can be mitigated, and the occurrence of plastic deformation such as a depression of the contact portion can be prevented.

さらに、シャフト218の下向きの変位が大きくなり、支持部材272の変形が大きくなると次第にボール266と上レース264および下レース270の接触部での荷重も増加するが、変位量が上レース264と管状延長部262の先端262aの隙間dと等しくなると、上レース264と管状延長部262の先端262aが接触することで形成される、移動制限手段278を備えるため、これ以上支持部材272は変形することはなく、ボール266と上レース264および下レース270の接触部での荷重もこれ以上増加することはない。   Further, when the downward displacement of the shaft 218 increases and the deformation of the support member 272 increases, the load at the contact portion between the ball 266 and the upper race 264 and the lower race 270 gradually increases, but the amount of displacement increases between the upper race 264 and the tubular shape. When it becomes equal to the gap d of the tip 262a of the extension 262, the support member 272 is further deformed because it includes the movement restricting means 278 formed by the contact between the upper race 264 and the tip 262a of the tubular extension 262. The load at the contact portion between the ball 266 and the upper race 264 and the lower race 270 does not increase any more.

さらに、隙間dだけ変形したときの支持部材272のバネ力を、スラストボールベアリング276の耐荷重より小さくすることで、スラストボールベアリング276の破損防止をより確実にできる。   Further, by making the spring force of the support member 272 when deformed by the gap d smaller than the load resistance of the thrust ball bearing 276, the thrust ball bearing 276 can be more reliably prevented from being damaged.

さらに、支持部材272を構成する弾性体として複数のコイルバネを用いることで、繰り返しの変形に対しても、発生する応力に比較的偏りが少なく、疲労破壊が起こりにくいので、耐久性を高めることが可能となる。   Further, by using a plurality of coil springs as the elastic body constituting the support member 272, the stress generated is relatively biased even against repeated deformation, and fatigue failure is unlikely to occur, thereby improving durability. It becomes possible.

以上のように、支持部材272を用いることで、シャフト218の傾きによる荷重の偏りや、外力によるスラストボールベアリング276への荷重増大が生じても、ボール266と上レース264および下レース270の接触荷重を適正な範囲に維持し、接触部での摩耗や塑性変形のない、良好な摺動状態を維持し、信頼性の低下を防止できる。また、スラストボールベアリング276の摺動状態が良好に維持されることで、摩擦の増加が少なく性能向上効果を維持できる。   As described above, by using the support member 272, even if the load is biased due to the inclination of the shaft 218 or the load on the thrust ball bearing 276 is increased by an external force, the contact between the ball 266 and the upper race 264 and the lower race 270 is achieved. It is possible to maintain the load within an appropriate range, maintain a good sliding state without wear or plastic deformation at the contact portion, and prevent deterioration in reliability. Further, since the sliding state of the thrust ball bearing 276 is well maintained, the increase in friction is small and the performance improvement effect can be maintained.

また、ボール266と上レース264および下レース270の接触部の表面の損傷や、接触荷重が不安定になることによる騒音振動の発生を防止し、低騒音を維持できる。   Further, it is possible to prevent the occurrence of noise vibration due to damage to the surface of the contact portion between the ball 266 and the upper race 264 and the lower race 270 and the unstable contact load, thereby maintaining low noise.

なお、本実施例では、支持部材272としてコイルバネを4個90度間隔で配置した例で説明したが、コイルバネを5個以上配置しても同様に実施可能であり、また、等間隔に配置せずに作用する荷重の偏りに応じて支持部材272を配置しても良い。   In the present embodiment, the example in which four coil springs are arranged at 90 ° intervals as the supporting member 272 has been described. However, the present invention can be similarly implemented even if five or more coil springs are arranged. The support member 272 may be arranged according to the bias of the acting load.

また、支持部材272としてコイルバネを採用した例で説明したが、スラストボールベアリング276に作用する荷重に対して弾性体とて弾性力を備える他の構造であっても同様に実施可能である。   Further, although an example in which a coil spring is employed as the support member 272 has been described, the present invention can be similarly applied to other structures having an elastic force as an elastic body with respect to a load acting on the thrust ball bearing 276.

また、圧縮要素212を電動要素210の上側に配置したが、圧縮要素を電動要素の下側としても良い。この場合、通常スラストボールベアリングは回転子と主軸受上端の間に配置される。   Further, although the compression element 212 is disposed on the upper side of the electric element 210, the compression element may be provided on the lower side of the electric element. In this case, the thrust ball bearing is usually arranged between the rotor and the upper end of the main bearing.

(実施の形態3)
図6は、本発明の実施の形態3における密閉型圧縮機の縦断面図である。図7は、同実施の形態における密閉型圧縮機のスラストボールベアリングの要部拡大図である。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 7 is an enlarged view of a main part of a thrust ball bearing of the hermetic compressor according to the embodiment.

図6および図7において、密閉容器302内底部に潤滑油304を貯留するとともに、圧縮機本体306がサスペンションスプリング308により密閉容器302内で内部懸架されている。また、密閉容器302には、温暖化係数の低い冷媒であるR600a(イソブタン)が充填されている。   In FIGS. 6 and 7, the lubricating oil 304 is stored in the bottom of the sealed container 302, and the compressor body 306 is suspended inside the sealed container 302 by the suspension spring 308. The sealed container 302 is filled with R600a (isobutane), which is a refrigerant with a low warming potential.

圧縮機本体306は、電動要素310と、これによって駆動される圧縮要素312とからなり、密閉容器302には電動要素310に電源を供給するための電源端子313が取り付けられている。   The compressor body 306 includes an electric element 310 and a compression element 312 driven by the electric element 310, and a power supply terminal 313 for supplying power to the electric element 310 is attached to the sealed container 302.

まず、電動要素310について説明する。   First, the electric element 310 will be described.

電動要素310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314と、固定子314の内径側に配置される回転子316とを備え、固定子314の巻線が電源端子313を経由して圧縮機外の電源(図示せず)と導線により接続されている。   The electric element 310 includes a stator 314 formed by winding a copper winding around an iron core in which thin plates are laminated, and a rotor 316 disposed on the inner diameter side of the stator 314. Is connected to a power supply (not shown) outside the compressor via a power supply terminal 313 by a conductive wire.

次に圧縮要素312について説明する。   Next, the compression element 312 will be described.

圧縮要素312は電動要素310の上方に配設されている。   The compression element 312 is disposed above the electric element 310.

圧縮要素312を構成するシャフト318は、主軸部320と、主軸部320と平行な偏心軸部322を備えている。また、主軸部320には回転子316が固定されている。   The shaft 318 constituting the compression element 312 includes a main shaft portion 320 and an eccentric shaft portion 322 parallel to the main shaft portion 320. A rotor 316 is fixed to the main shaft portion 320.

シリンダブロック324は、円筒形の内面を有する主軸受326を備え、主軸受326に主軸部320が回転自在な状態で挿入され、支持されている。そして、圧縮要素312は、偏心軸部322に作用した荷重を偏心軸部322の下側に配置された主軸部320と主軸受326で支持する片持ち軸受の構成になっている。   The cylinder block 324 includes a main bearing 326 having a cylindrical inner surface, and the main shaft portion 320 is rotatably inserted into and supported by the main bearing 326. The compression element 312 is configured as a cantilever bearing that supports the load acting on the eccentric shaft portion 322 with the main shaft portion 320 and the main bearing 326 arranged below the eccentric shaft portion 322.

また、シャフト318は主軸部320表面に設けた螺旋状の溝などからなる給油機構328を備えている。   The shaft 318 includes an oil supply mechanism 328 formed of a spiral groove provided on the surface of the main shaft portion 320.

また、シリンダブロック324は円筒状の穴部であるシリンダ334を備えており、ピストン330がシリンダ334に往復自在に挿入されている。   The cylinder block 324 includes a cylinder 334 that is a cylindrical hole, and a piston 330 is reciprocally inserted into the cylinder 334.

また、連結手段336は、両端に設けた穴部がそれぞれピストン330に取付けられたピストンピン338と偏心軸部322に嵌挿されることで、偏心軸部322とピストン330と連結している。   Further, the connecting means 336 is connected to the eccentric shaft portion 322 and the piston 330 by the hole portions provided at both ends being fitted into the piston pin 338 and the eccentric shaft portion 322 respectively attached to the piston 330.

シリンダ334端面にはバルブプレート346が取り付けられ、シリンダ334およびピストン330とともに圧縮室348を形成する。さらに、バルブプレート346を覆って蓋をするようにシリンダヘッド350が固定されている。吸入マフラ352は、PBTなどの樹脂で成型され、内部に消音空間を形成し、シリンダヘッド350に取り付けられている。   A valve plate 346 is attached to the end surface of the cylinder 334 and forms a compression chamber 348 together with the cylinder 334 and the piston 330. Further, the cylinder head 350 is fixed so as to cover the valve plate 346 and cover it. The suction muffler 352 is molded from a resin such as PBT, forms a sound deadening space inside, and is attached to the cylinder head 350.

次に、スラストボールベアリング376の構成について説明する。   Next, the configuration of the thrust ball bearing 376 will be described.

主軸受326は、軸心と直角な平面部であるスラスト面360と、スラスト面360よりさらに上方に延長され、主軸部320に対向する内面を有する管状延長部362とを有している。   The main bearing 326 includes a thrust surface 360 that is a flat portion perpendicular to the shaft center, and a tubular extension 362 that extends further upward than the thrust surface 360 and has an inner surface that faces the main shaft portion 320.

そして、管状延長部362の上側に上レース364が配置され、管状延長部362の外径側かつ上レース364の下側に、ホルダー部368に保持されたボール366、下レース370、および支持部材372が配置され、スラストボールベアリング376が構成されている。   An upper race 364 is disposed on the upper side of the tubular extension 362, and a ball 366, a lower race 370, and a support member held by a holder portion 368 on the outer diameter side of the tubular extension 362 and on the lower side of the upper race 364. 372 is disposed to constitute a thrust ball bearing 376.

上レース364および下レース370は環状で金属製の平板であり、望ましくは熱処理を行ったバネ鋼などで形成され、上下の面が平行で、かつ表面は平滑に仕上げられている。   The upper race 364 and the lower race 370 are annular and metal flat plates, which are preferably formed of heat-treated spring steel or the like, whose upper and lower surfaces are parallel, and whose surfaces are finished smoothly.

ホルダー部368は、ポリアミドなどの樹脂材料で形成され、環状の形状をなし、ボール366が転動自在に収納される複数の穴部を有している。   The holder portion 368 is formed of a resin material such as polyamide, has an annular shape, and has a plurality of hole portions in which the balls 366 are rotatably accommodated.

支持部材372は、柔軟性を有する環状のチューブに、液体を充填して形成したもので、具体的にはゴムなどの柔軟性がある素材で形成されたチューブにオイルを封入したものである。   The support member 372 is formed by filling a liquid in an annular tube having flexibility. Specifically, oil is sealed in a tube formed of a flexible material such as rubber.

そして、スラスト面360の上に、支持部材372、下レース370、ボール366、上レース364の順に互いに接した状態で積み重なり、上レース364の上面にシャフト318のフランジ部374が着座している。   On the thrust surface 360, the support member 372, the lower race 370, the ball 366, and the upper race 364 are stacked in contact with each other in this order, and the flange portion 374 of the shaft 318 is seated on the upper surface of the upper race 364.

密閉型圧縮機に組み付けると、支持部材372には下レース370を介して、シャフト318や回転子316などの荷重が作用し、さらに運転時には電動要素310の軸方向の推力を受ける。支持部材372は重力方向にバネ性を有しており、荷重が作用した状態で、上レース364と管状延長部362の先端362aには隙間dができるように、各寸法と支持部材372のばね性は選択されている。   When assembled in the hermetic compressor, loads such as the shaft 318 and the rotor 316 are applied to the support member 372 via the lower race 370, and the thrust of the electric element 310 is received during operation. The support member 372 has a spring property in the direction of gravity, and each dimension and the spring of the support member 372 are formed so that a gap d is formed between the upper race 364 and the tip 362a of the tubular extension 362 when a load is applied. Sex is selected.

そして、隙間dを介して対向する上レース364と管状延長部362の先端362aにより、移動制限手段378が形成される。   A movement restricting means 378 is formed by the upper race 364 and the tip 362a of the tubular extension 362 facing each other through the gap d.

また、支持部材372に偏った荷重が作用すると、荷重の大きい側の変形が大きくなり、これと反対側の変形が少なくなることで、支持部材372の上に配置された下レース370は荷重の方向に応じて傾斜可能である。   Further, when a biased load is applied to the support member 372, the deformation on the larger load side is increased, and the deformation on the opposite side is reduced, so that the lower race 370 disposed on the support member 372 has a load. It can be tilted according to the direction.

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。   The operation and action of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

電源端子313より電動要素310に通電されると、固定子314に発生する磁界により回転子316はシャフト318とともに回転する。主軸部320の回転に伴う偏心軸部322の偏心回転は、連結手段336により変換され、ピストン330をシリンダ334内で往復運動させる。そして、圧縮室348が容積変化することで、密閉容器302内の冷媒を圧縮室348内に吸入し、圧縮する圧縮動作を行う。   When the electric element 310 is energized from the power supply terminal 313, the rotor 316 rotates together with the shaft 318 by the magnetic field generated in the stator 314. The eccentric rotation of the eccentric shaft portion 322 accompanying the rotation of the main shaft portion 320 is converted by the connecting means 336 and causes the piston 330 to reciprocate within the cylinder 334. Then, when the volume of the compression chamber 348 changes, the refrigerant in the sealed container 302 is sucked into the compression chamber 348 and compressed.

この圧縮動作に伴う吸入行程において、密閉容器302内の冷媒は、吸入マフラ352を介して圧縮室348内に間欠的に吸入され、圧縮室348内で圧縮された後、高温高圧の冷媒は吐出配管などを経由して密閉容器302からの冷凍サイクル(図示せず)へ送られる。   In the suction stroke accompanying this compression operation, the refrigerant in the sealed container 302 is intermittently sucked into the compression chamber 348 via the suction muffler 352 and compressed in the compression chamber 348, and then the high-temperature and high-pressure refrigerant is discharged. It is sent to a refrigeration cycle (not shown) from the sealed container 302 via a pipe or the like.

また、シャフト318下端は潤滑油304に浸漬しており、シャフト318が回転することにより、潤滑油304は給油機構328により圧縮要素312各部に供給され、摺動部の潤滑を行う。   The lower end of the shaft 318 is immersed in the lubricating oil 304. When the shaft 318 rotates, the lubricating oil 304 is supplied to each part of the compression element 312 by the oil supply mechanism 328 to lubricate the sliding portion.

次に、スラストボールベアリング376の動作、作用について説明する。   Next, the operation and action of the thrust ball bearing 376 will be described.

スラストボールベアリング376は、同じ大きさのボール366を、平らな上レース364と下レース370の間に複数配置して、それぞれを点接触の状態で転がるようにすることで、摩擦を非常に小さくするものであり、摺動損失の低減により密閉型圧縮機の効率が向上できる。   Thrust ball bearing 376 has a very small friction by arranging a plurality of balls 366 of the same size between flat upper race 364 and lower race 370 so that each rolls in a point contact state. Therefore, the efficiency of the hermetic compressor can be improved by reducing the sliding loss.

スラストボールベアリング376に作用する荷重は、シャフト318や回転子316の質量や、電動要素310の軸方向の推力であり、その大きさは一般的な冷蔵庫用の密閉型圧縮機では10〜20N程度と小さい。   The load acting on the thrust ball bearing 376 is the mass of the shaft 318 and the rotor 316 and the axial thrust of the electric element 310, and the magnitude thereof is about 10 to 20 N in a general hermetic compressor for a refrigerator. And small.

一般にボールベアリングのボールとレースの接触荷重には適正値が存在する。これは、接触荷重が小さすぎるとボールとレースの間に十分な摩擦力が働かず、すべりが生じた結果、表面に損傷をあたえる。逆に、接触荷重が大きくなりすぎると、ボールとレースの接触点での応力が高くなり、接触部の疲労破壊や、極端に荷重が大きい場合には塑性変形を生じるなどの問題が発生するためである。   In general, there is an appropriate value for the contact load between the ball and the race of the ball bearing. This is because if the contact load is too small, sufficient frictional force does not work between the ball and the race, and slipping occurs, resulting in damage to the surface. Conversely, if the contact load becomes too large, the stress at the contact point between the ball and the race will increase, causing problems such as fatigue failure at the contact part and plastic deformation when the load is extremely large. It is.

従って、ボールの接触荷重が適正になるように、荷重条件に応じてボールの径や個数などの諸元が選択される。このため、接触荷重が、設計で想定した荷重条件を大きく逸脱する場合には、寿命が著しく低下するなどの問題が発生する。   Therefore, specifications such as the diameter and number of balls are selected according to the load conditions so that the contact load of the balls becomes appropriate. For this reason, when the contact load greatly deviates from the load condition assumed in the design, there arises a problem that the life is significantly reduced.

ボール166の接触荷重が設計を大きく逸脱する場合として、二通りの理由が考えられる。   There are two possible reasons why the contact load of the ball 166 greatly deviates from the design.

第1には、上レース364と下レース370の平行が保たれない場合である。   First, the upper race 364 and the lower race 370 are not kept parallel.

片持ち軸受の構成では、シャフト318は圧縮による荷重などにより、主軸部320と主軸受326の隙間の範囲でわずかに傾斜し得る構成であり、わずかな傾斜によっても、ボール366と上レース364および下レース370の接触が不均一となりうる。   In the configuration of the cantilever bearing, the shaft 318 can be slightly inclined in the range of the gap between the main shaft portion 320 and the main bearing 326 due to a load due to compression, and the ball 366 and the upper race 364 and the The contact of the lower race 370 can be uneven.

しかしながら、支持部材372により、支持部材372に着座する下レース370はスラスト面360に対して任意の方向に傾斜可能であり、上レース364と下レース370は平行な状態を維持できるため、各ボール366へ作用する荷重を均等にすることができ、一部のボール366に大きな荷重が作用したり、逆に荷重が小さくなったりすることによる寿命の低下を防止できる。   However, the lower race 370 seated on the support member 372 can be tilted in any direction with respect to the thrust surface 360 by the support member 372, and the upper race 364 and the lower race 370 can be maintained in a parallel state. The load acting on 366 can be made uniform, and a reduction in life due to a large load acting on some of the balls 366 or conversely reducing the load can be prevented.

第2には、密閉型圧縮機に外力が加わる場合である。   The second is a case where an external force is applied to the hermetic compressor.

これは、例えば輸送時などの振動により衝撃的な荷重がスラストボールベアリング376に作用した場合であるが、支持部材372は重力方向に変形する弾性を有しているので、支持部材372が変形することで、ボール366と上レース364および下レース370の接触部での荷重増加を緩和し、接触部が陥没するなどの塑性変形の発生を防止することができる。   This is a case where an impact load is applied to the thrust ball bearing 376 due to vibration during transportation, for example. However, since the support member 372 has elasticity to be deformed in the direction of gravity, the support member 372 is deformed. As a result, an increase in the load at the contact portion between the ball 366 and the upper race 364 and the lower race 370 can be alleviated, and the occurrence of plastic deformation such as a depression of the contact portion can be prevented.

さらに、シャフト318の下向きの変位が大きくなり、支持部材372の変形が大きくなると次第にボール366と上レース364および下レース370の接触部での荷重も増加するが、変位量が上レース364と管状延長部362の先端362aの隙間dと等しくなると、上レース364と管状延長部362の先端362aが接触することで形成される、移動制限手段178を備えるため、これ以上支持部材372は変形することはなく、ボール366と上レース364および下レース370の接触部での荷重もこれ以上増加することはない。   Further, when the downward displacement of the shaft 318 is increased and the deformation of the support member 372 is increased, the load at the contact portion between the ball 366 and the upper race 364 and the lower race 370 gradually increases. When the clearance d becomes equal to the gap d of the distal end 362a of the extension portion 362, the support member 372 is further deformed because it includes the movement restricting means 178 formed by the contact between the upper race 364 and the distal end 362a of the tubular extension portion 362. The load at the contact portion between the ball 366 and the upper race 364 and the lower race 370 does not increase any more.

さらに、支持部材372は柔軟性を有する環状のチューブに、液体を充填して形成したもので減衰が大きいので、支持部材372の変形に伴う擦れ音などの騒音発生が起こりにくい。また、スラストボールベアリング376で発生した摺動音も減衰されやすいため、圧縮機の騒音を低くできる。   Furthermore, since the support member 372 is formed by filling a flexible annular tube with a liquid and has a large attenuation, noise such as a rubbing sound accompanying deformation of the support member 372 hardly occurs. Further, since the sliding sound generated by the thrust ball bearing 376 is also easily attenuated, the noise of the compressor can be reduced.

以上のように、支持部材372を用いることで、シャフト318の傾きによる荷重の偏りや、外力によるスラストボールベアリング376への荷重増大が生じても、ボール366と上レース364および下レース370の接触荷重を適正な範囲に維持し、接触部での摩耗や塑性変形のない、良好な摺動状態を維持し、信頼性の低下を防止できる。また、スラストボールベアリング376の摺動状態が良好に維持されることで、摩擦の増加が少なく性能向上効果を維持できる。   As described above, by using the support member 372, even if the load is biased due to the inclination of the shaft 318 or the load on the thrust ball bearing 376 is increased by an external force, the contact between the ball 366 and the upper race 364 and the lower race 370 is achieved. It is possible to maintain the load within an appropriate range, maintain a good sliding state without wear or plastic deformation at the contact portion, and prevent deterioration in reliability. Further, since the sliding state of the thrust ball bearing 376 is maintained well, the increase in friction is small and the performance improvement effect can be maintained.

また、ボール366と上レース364および下レース370の接触部の表面の損傷や、接触荷重が不安定になることによる騒音振動の発生を防止し、低騒音を維持できる。   Further, it is possible to prevent the occurrence of noise vibration due to the damage to the surface of the contact portion between the ball 366 and the upper race 364 and the lower race 370 and the unstable contact load, and the low noise can be maintained.

なお、本実施例では、圧縮要素312を電動要素310の上側に配置したが、圧縮要素を電動要素の下側としても良い。この場合、通常スラストボールベアリングは回転子と主軸受上端の間に配置される。   In the present embodiment, the compression element 312 is disposed above the electric element 310, but the compression element may be disposed below the electric element. In this case, the thrust ball bearing is usually arranged between the rotor and the upper end of the main bearing.

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、スラストボールベアリングを用いて、性能と信頼性を向上できるので、家庭用電気冷凍冷蔵庫に限らず、エアーコンディショナー、自動販売機やその他の冷凍装置等に広く適用できる。   As described above, since the hermetic compressor according to the present invention can improve performance and reliability by using a thrust ball bearing, it is not limited to an electric refrigerator-freezer for home use but also an air conditioner, a vending machine and other refrigeration units. Widely applicable to devices etc.

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. 同実施の形態における密閉型圧縮機のスラストボールベアリングの要部拡大図The principal part enlarged view of the thrust ball bearing of the hermetic compressor in the same embodiment 同実施の形態における密閉型圧縮機の支持部材の外観図External view of support member of hermetic compressor in the same 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 同実施の形態における密閉型圧縮機のスラストボールベアリングの要部拡大図The principal part enlarged view of the thrust ball bearing of the hermetic compressor in the same embodiment 本発明の実施の形態3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 3 of the present invention 同実施の形態における密閉型圧縮機のスラストボールベアリングの要部拡大図The principal part enlarged view of the thrust ball bearing of the hermetic compressor in the same 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スラストボールベアリングの要部拡大図Enlarged view of the main parts of a thrust ball bearing of a conventional hermetic compressor 従来の密閉型圧縮機の支持部材の斜視図A perspective view of a support member of a conventional hermetic compressor

符号の説明Explanation of symbols

102,202,302 密閉容器
104,204,304 潤滑油
110,210,310 電動要素
112,212,312 圧縮要素
114,214,314 固定子
116,216,316 回転子
118,218,318 シャフト
120,220,320 主軸部
122,222,322 偏心軸部
124,224,324 シリンダブロック
126,226,326 主軸受
130,230,330 ピストン
136,236,336 連結手段
148,248,348 圧縮室
160,260,360 スラスト面
164,264,364 上レース
166,266,366 ボール
168,268,368 ホルダー部
170,270,370 下レース
172,272,372 支持部材
172a,172b,172c 上凸部
172d,172e,172f 下凸部
176,276,376 スラストボールベアリング
178,278,378 移動制限手段
102, 202, 302 Sealed container 104, 204, 304 Lubricating oil 110, 210, 310 Electric element 112, 212, 312 Compression element 114, 214, 314 Stator 116, 216, 316 Rotor 118, 218, 318 Shaft 120, 220, 320 Main shaft portion 122, 222, 322 Eccentric shaft portion 124, 224, 324 Cylinder block 126, 226, 326 Main bearing 130, 230, 330 Piston 136, 236, 336 Connecting means 148, 248, 348 Compression chamber 160, 260 , 360 Thrust surface 164, 264, 364 Upper race 166, 266, 366 Ball 168, 268, 368 Holder part 170, 270, 370 Lower race 172, 272, 372 Support member 172a, 172b, 172c Upper convex part 172 , 172e, 172f under the convex portion 176,276,376 thrust ball bearings 178,278,378 movement restriction means

Claims (6)

密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結する連結手段と、前記シリンダブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に配設されたスラストボールベアリングとを備え、前記スラストボールベアリングは、ホルダー部に保持された複数のボールと、前記ボールの上下にそれぞれ配設された上レースと下レースとを備え、前記下レースまたは前記上レースと前記スラスト面との間に、重力方向の弾性力を備えた支持部材を配設し、前記シャフトの重力方向下方の移動を制限する移動制限手段を備え、耐荷重を超える荷重が前記スラストボールベアリングに作用する前に、前記移動制限手段が機能することを特徴とする密閉型圧縮機。 Lubricating oil is stored in a sealed container, and an electric element having a stator and a rotor and a compression element driven by the electric element are accommodated, and the compression element is a main shaft portion to which the rotor is fixed. And a shaft having an eccentric shaft portion, a cylinder block having a compression chamber, a piston reciprocating in the compression chamber, a connecting means for connecting the piston and the eccentric shaft portion, and the cylinder block. A main bearing that supports the main shaft portion; and a thrust ball bearing disposed on a thrust surface of the main bearing, the thrust ball bearing comprising: a plurality of balls held by a holder portion; And a support portion having an elastic force in the direction of gravity between the lower race or the upper race and the thrust surface. Arranged and provided with movement restricting means for restricting the movement of the gravity direction lower side of the shaft, before the load exceeds the load capacity is applied to the thrust ball bearing, the movement limiting means is characterized in that the function Hermetic compressor. 支持部材の一部の弾性変形が大きくなると、他の一部の弾性変形が小さくなることで、スラスト面に対してスラストボールベアリングが傾斜することを可能とした請求項1に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compression according to claim 1, wherein when the elastic deformation of a part of the support member is increased, the other part of the elastic deformation is reduced, so that the thrust ball bearing can be inclined with respect to the thrust surface. Machine. 支持部材は環状の波ワッシャであり、下レース側に突出し前記下レースと当接する複数の上凸部と、スラスト面側に突出し前記スラスト面と当接する複数の下凸部とを備え、前記上凸部と前記下凸部は円周方向に交互に配設された請求項1または2に記載の密閉型圧縮機。 The support member is an annular wave washer, and includes a plurality of upper convex portions that protrude toward the lower race and come into contact with the lower race, and a plurality of lower convex portions that protrude toward the thrust surface and come into contact with the thrust surface. The hermetic compressor according to claim 1 or 2, wherein the convex portions and the lower convex portions are alternately arranged in a circumferential direction. 支持部材は、同一形状の波ワッシャを複数重ねて形成される請求項3に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 3, wherein the support member is formed by stacking a plurality of wave washers having the same shape. 支持部材は、弾性体を周方向に複数配置して形成される請求項1または2に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 1, wherein the support member is formed by arranging a plurality of elastic bodies in the circumferential direction. 支持部材は、流体を充填し柔軟性を有する環状のチューブで形成される請求項1または2に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 1, wherein the support member is formed of an annular tube filled with fluid and having flexibility.
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