JP2007132258A - Hermetic compressor - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve high efficiency by suppressing deformation of a piston and loss at a small end part in a hermetic compressor. <P>SOLUTION: Width in an anti-compression chamber side 130 of the small end part 141 of a connecting means 119 is wider than width in a compression chamber side 151, and width in the compression camber side 151 of a pin hole 132 of the piston 118 is wider than width in the anti-compression chamber side 130. Since deformation of an outer circumference of the piston 118 can be suppressed and a sliding condition of the small end part 141 and a piston pin 133, an efficient and reliable hermetic compressor with reduced sliding loss can be provided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

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

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

図５は従来技術の密閉型圧縮機の縦断面図である。図６は従来技術の密閉型圧縮機の要部縦断面図である。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional hermetic compressor. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an essential part of a conventional hermetic compressor.

図５、図６において、密閉容器１は底部にオイル２を貯溜すると共に固定子３と回転子４とからなる電動要素５およびこれによって駆動される圧縮機構６が備えられており、冷媒ガス７で満たされている。   5 and 6, the hermetic container 1 stores oil 2 at the bottom and is provided with an electric element 5 including a stator 3 and a rotor 4 and a compression mechanism 6 driven by the electric element 5. Is filled with.

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

ピストン１６は反圧縮室１３側に中空部１８と、ピストン１６に設けたピン孔１９に嵌入され中空部１８に配設された略円筒形のピストンピン２０を有する。   The piston 16 has a hollow portion 18 on the side of the anti-compression chamber 13 and a substantially cylindrical piston pin 20 fitted in a pin hole 19 provided in the piston 16 and disposed in the hollow portion 18.

コンロッド１７は偏心部９と遊嵌された大端部２１と、ピストンピン２０と遊嵌された小端部２２と、大端部２１と小端部２２を接続する連結棒２３を備え、連結棒２３の内部には揺動給油孔２４が形成されている。   The connecting rod 17 includes a large end 21 that is loosely fitted to the eccentric portion 9, a small end 22 that is loosely fitted to the piston pin 20, and a connecting rod 23 that connects the large end 21 and the small end 22. A swing oil supply hole 24 is formed inside the rod 23.

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

密閉容器１に収容された固定子３と回転子４からなる電動要素５の回転子４の回転に伴って主軸部８と偏心部９を有するクランク１０は回転駆動され、偏心部９の回転運動がコンロッド１７を介してピストン１６に伝わることで、ピストン１６はシリンダブロック１４の圧縮室１３内を往復運動する。それにより、冷媒ガス７は冷却システム（図示せず）から圧縮室１３内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへと吐出される。   As the rotor 4 of the electric element 5 including the stator 3 and the rotor 4 housed in the hermetic container 1 rotates, the crank 10 having the main shaft portion 8 and the eccentric portion 9 is driven to rotate, and the eccentric portion 9 rotates. Is transmitted to the piston 16 via the connecting rod 17 so that the piston 16 reciprocates in the compression chamber 13 of the cylinder block 14. Thereby, the refrigerant gas 7 is sucked into the compression chamber 13 from the cooling system (not shown), compressed, and then discharged again to the cooling system.

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

しかしながら、上記従来の構成では、気筒容積の大きさや冷媒ガス７の種類により、圧縮荷重が大きくなる場合や、オイル２の粘度が低いものを用いた場合には、コンロッド１７の小端部２２とピストンピン２０の摺動状態が金属接触を伴う境界潤滑になり、損失が増加する可能性があった。また、摺動状態の改善のために小端部２２の幅を大きくすると、ピストン１６の中空部１８の幅が相対的に広くなり、その結果として圧縮荷重によるピストン１６の外周の変形が大きくなり、圧縮室１３とピストン１６との間での損失が増加し、摩耗を促進してしまう可能性があるという課題を有していた。   However, in the above-described conventional configuration, when the compressive load increases or the viscosity of the oil 2 is low depending on the size of the cylinder volume or the type of the refrigerant gas 7, the small end 22 of the connecting rod 17 The sliding state of the piston pin 20 becomes boundary lubrication with metal contact, which may increase the loss. Further, when the width of the small end portion 22 is increased to improve the sliding state, the width of the hollow portion 18 of the piston 16 becomes relatively wide, and as a result, deformation of the outer periphery of the piston 16 due to the compressive load increases. There is a problem that the loss between the compression chamber 13 and the piston 16 increases, and wear may be accelerated.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、効率の良い信頼性が高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 an object thereof is to provide an efficient and highly reliable hermetic 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、小端部は反圧縮室側の幅を圧縮室側の幅より広くし、ピン孔は圧縮室側の幅を反圧縮室側の幅より広くしたもので、小端部とピストンピンの摺動面積を広く設定でき、そしてピストンにかかる圧縮荷重をピン孔の圧縮室側とピストンピンの接触部で支持するため、ピストンの外周の変形を抑制するとともに、小端部とピストンピンの摺動状態を改善するという作用を有する。   In order to solve the above-mentioned conventional problems, the hermetic compressor of the present invention is such that the small end portion has a width on the side opposite to the compression chamber larger than that on the compression chamber side, and the pin hole has a width on the compression chamber side opposite to the compression chamber. Since the sliding area between the small end and the piston pin can be set wide, and the compression load on the piston is supported by the compression chamber side of the pin hole and the piston pin, While suppressing deformation of the outer periphery, it has the effect of improving the sliding state between the small end and the piston pin.

本発明の密閉型圧縮機は、小端部とピストンピンの摺動損失を低減することで、効率の良い、信頼性が高い圧縮機を提供することができる。   The hermetic compressor of the present invention can provide an efficient and highly reliable compressor by reducing the sliding loss between the small end and the piston pin.

請求項１に記載の発明は、主軸および偏心部を有するクランクシャフトと、圧縮室を形成するシリンダと、前記圧縮室内で往復運動し反圧縮室側に中空部を形成したピストンと、前記ピストンに設けたピン孔に嵌入され前記中空部に配設された略円筒形のピストンピンと、前記偏心部と前記ピストンピンを連結する連結手段とを有する圧縮機構を備え、前記連結手段は前記偏心部に嵌合される大端部と、前記ピストンピンと嵌合される小端部と、前記大端部と前記小端部を接続する連結部を有し、前記小端部は反圧縮室側の幅を圧縮室側の幅より広くし、前記ピン孔は圧縮室側の幅を反圧縮室側の幅より広くしたもので、小端部とピストンピンの摺動面積を広く設定でき、そしてピストンにかかる圧縮荷重をピン孔の圧縮室側とピストンピンの接触部で支持するため、ピストンの外周の変形を抑制するとともに、小端部とピストンピンの摺動状態が改善され、効率の良い、信頼性が高い圧縮機を提供することができる。   The invention according to claim 1 includes a crankshaft having a main shaft and an eccentric portion, a cylinder forming a compression chamber, a piston reciprocating in the compression chamber and forming a hollow portion on the side opposite to the compression chamber, and the piston A compression mechanism having a substantially cylindrical piston pin fitted in the provided pin hole and disposed in the hollow portion; and a connecting means for connecting the eccentric portion and the piston pin, wherein the connecting means is provided at the eccentric portion. A large end portion to be fitted; a small end portion to be fitted to the piston pin; and a connecting portion that connects the large end portion and the small end portion. Is wider than the compression chamber side, and the pin hole is wider than the compression chamber side, so that the sliding area between the small end and the piston pin can be set wider. The compression load is applied to the compression chamber side of the pin hole and the piston pin. For supporting the contact portion, thereby suppressing the deformation of the outer periphery of the piston improves the sliding condition of the small end and the piston pin, efficient, it is possible to provide a highly reliable compressor.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、連結手段の小端部には反圧縮室側から圧縮室側に向かって前記小端部の幅を狭めるように傾斜した段差部を有する切欠き部を備え、ピストンの中空部にはピン孔を含み前記切欠き部に対応した凸部を形成したもので、請求項１に記載の発明の効果に加えて、限られた中空部の空間で、有効利用できるスペースを増加させて、小端部とピストンピンの間の面圧とピストン外周の変形を大きく下げることができるため、小端部とピストンピンの摺動損失が更に低減され、さらに効率の良い信頼性が高い圧縮機を提供することができる。   The invention according to claim 2 is the step according to claim 1, wherein the small end portion of the connecting means is inclined so as to narrow the width of the small end portion from the non-compression chamber side toward the compression chamber side. In addition to the effects of the invention according to claim 1, a notch portion having a portion is provided, and a convex portion corresponding to the notch portion is formed in the hollow portion of the piston including a pin hole. By increasing the space that can be effectively used in the space of the hollow part, the surface pressure between the small end part and the piston pin and the deformation of the piston outer periphery can be greatly reduced, so the sliding loss between the small end part and the piston pin is reduced. It is possible to provide a compressor that is further reduced and that is more efficient and highly reliable.

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に、更に、ピストンは焼結材で形成されるとしたもので、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、テーパー状の複雑な形状を型で成型できるため、生産性を良くすることができる。   The invention described in claim 3 is the invention described in claim 1 or 2, and further, the piston is formed of a sintered material. In addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, Since a tapered complicated shape can be molded with a mold, productivity can be improved.

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明に、更に、粘度グレードＶＧ１０からＶＧ５の潤滑油を用いたもので、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、低粘度の潤滑油を使用して摺動損失を低減したものにおいて、小端部とピストンピンの高い信頼性を維持した圧縮機を実現できる。   The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, further using a lubricating oil of viscosity grades VG10 to VG5, and any one of claims 1 to 3. In addition to the effect of the invention described in the item, in the case where the sliding loss is reduced by using the low-viscosity lubricating oil, a compressor that maintains high reliability of the small end portion and the piston pin can be realized.

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明に、更に圧縮機構を駆動する電動要素を備え、前記電動要素は少なくとも電源周波数以下の運転周波数を含む複数の運転周波数でインバーター駆動されるとしたもので、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、更に厳しい運転条件となる低速運転時において、小端部とピストンピンの高い信頼性を維持した圧縮機を実現できる。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, further comprising an electric element for driving the compression mechanism, wherein the electric element includes at least a plurality of operating frequencies equal to or lower than a power supply frequency. In addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 4, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 4, a small end portion and a piston pin during low speed operation, which is a more severe operation condition A highly reliable compressor can be realized.

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

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図、図２は、同実施の形態の密閉型圧縮機のピストンの斜視断面図、図３は、同実施の形態の密閉型圧縮機の連結手段の斜視図、図４は同実施の形態の密閉型圧縮機のピストン内における連結手段の可動範囲を示す上部断面図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a perspective sectional view of a piston of the hermetic compressor of the same embodiment, and FIG. FIG. 4 is a top sectional view showing a movable range of the connecting means in the piston of the hermetic compressor according to the embodiment.

図１から図４において、密閉容器１０１内には潤滑油１０２を貯溜するとともに、電動要素１０３と電動要素１０３によって駆動される圧縮機構１０４を収容している。   In FIGS. 1 to 4, lubricating oil 102 is stored in an airtight container 101 and an electric element 103 and a compression mechanism 104 driven by the electric element 103 are accommodated.

電動要素１０３は少なくとも電源周波数以下の運転周波数を含む複数の運転周波数でインバーター駆動することができる。   The electric element 103 can be driven by an inverter at a plurality of operation frequencies including at least an operation frequency equal to or lower than the power supply frequency.

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

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

ピストン１１８は、反圧縮室側１３０に形成した中空部１３１と、往復動方向に垂直の方向に設けたピン孔１３２を有する。本実施の形態におけるピストン１１８は鉄系の焼結材で型を用いて形成しており、外径寸法は２５ｍｍ〜２８ｍｍとしている。   The piston 118 has a hollow portion 131 formed on the anti-compression chamber side 130 and a pin hole 132 provided in a direction perpendicular to the reciprocating direction. The piston 118 in the present embodiment is an iron-based sintered material and is formed using a mold, and the outer diameter is 25 mm to 28 mm.

略円筒形のピストンピン１３３はピン孔１３２に嵌入され中空部１３１に配設される。   The substantially cylindrical piston pin 133 is fitted in the pin hole 132 and disposed in the hollow portion 131.

連結手段１１９は、偏心部１１２に嵌合される大端部１４０と、ピストンピン１３３と嵌合される小端部１４１と、大端部１４０と小端部１４１を接続する連結部１４２を有している。   The connecting means 119 has a large end portion 140 fitted to the eccentric portion 112, a small end portion 141 fitted to the piston pin 133, and a connecting portion 142 connecting the large end portion 140 and the small end portion 141. is doing.

小端部１４１は、反圧縮室側１３０の幅（図３中のＣ）を圧縮室側１５１の幅（図３中のＤ）より広くしており、反圧縮室側１３０から圧縮室側１５１に向かって小端部１４１の幅を狭めるように傾斜した段差部１５２を有する切欠き部１５３を備えている。本実施の形態においては、反圧縮室側１３０の幅Ｃを１３ｍｍ〜１６ｍｍとし、圧縮室側１５１の幅Ｄを７ｍｍ〜１０ｍｍとしている。   The small end portion 141 has a width (C in FIG. 3) of the anti-compression chamber side 130 wider than a width of the compression chamber side 151 (D in FIG. 3). A cutout portion 153 having a stepped portion 152 that is inclined so as to narrow the width of the small end portion 141 is provided. In the present embodiment, the width C of the non-compression chamber side 130 is 13 mm to 16 mm, and the width D of the compression chamber side 151 is 7 mm to 10 mm.

ピストン１１８のピン孔１３２は圧縮室側１５１の幅（図２中のＡ）を、反圧縮室側１３０の幅（図２中のＢ）より広くなるよう、ピストン１１８の中空部１３１の圧縮室側１５１に凸部１６１を形成しており、圧縮室側１５１の幅Ａは６ｍｍ〜７ｍｍ、反圧縮室側１３０の幅Ｂは３ｍｍ〜４ｍｍとしている。   The pin hole 132 of the piston 118 has a compression chamber of the hollow portion 131 of the piston 118 so that the width of the compression chamber side 151 (A in FIG. 2) is wider than the width of the anti-compression chamber side 130 (B in FIG. 2). A convex portion 161 is formed on the side 151, the width A of the compression chamber side 151 is 6 mm to 7 mm, and the width B of the non-compression chamber side 130 is 3 mm to 4 mm.

また、図４に示す様に、連結手段１１９の揺動に伴い小端部１４１の段差部１５２がピストン１１８の中空部１３１内で揺動するため、この段差部１５２が凸部１６１と干渉しないよう、凸部１６１には切欠き部１５３に対応したテーパー面１６２を形成している。   Further, as shown in FIG. 4, the stepped portion 152 of the small end portion 141 swings in the hollow portion 131 of the piston 118 as the connecting means 119 swings, so that the stepped portion 152 does not interfere with the convex portion 161. Thus, the convex portion 161 is formed with a tapered surface 162 corresponding to the notch portion 153.

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.

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

この際、小端部１４１は、反圧縮室側１３０の幅（図３中のＣ）を圧縮室側１５１の幅（図３中のＤ）より広くしているので小端部１４１とピストンピン１３３の摺動面積を広く設定することができ、圧縮荷重の反力による単位面積当りの荷重を低くすることができ、摺動状態を改善できるので、小端部１４１とピストンピン１３３間の異常摩耗を防ぐと同時に摺動損失が低減され、高い信頼性と効率を得ることができる。   At this time, the small end portion 141 has the width (C in FIG. 3) of the non-compression chamber side 130 wider than the width (D in FIG. 3) of the compression chamber side 151. The sliding area of 133 can be set wide, the load per unit area due to the reaction force of the compressive load can be reduced, and the sliding state can be improved. Therefore, an abnormality between the small end 141 and the piston pin 133 can be achieved. While preventing wear, sliding loss is reduced, and high reliability and efficiency can be obtained.

一方、ピン孔１３２の圧縮室側１５１の幅Ａを反圧縮室側１３０の幅Ｂより広くしているので、圧縮荷重の反力を受けるピストンピン１３３とピン孔１３２の単位面積当りの荷重を低くすることができる。その結果、ピストンピン１３３とピン孔１３２とが挿圧されることによって生ずるピストン１１８の外周の変形を小さく抑えることができる。   On the other hand, since the width A of the compression chamber side 151 of the pin hole 132 is wider than the width B of the anti-compression chamber side 130, the load per unit area of the piston pin 133 and the pin hole 132 that receives the reaction force of the compression load is reduced. Can be lowered. As a result, the deformation of the outer periphery of the piston 118 caused by the piston pin 133 and the pin hole 132 being inserted can be reduced.

また、ピストンピン１３３からの圧縮荷重の反力を受ける位置がピストン１１８の中心寄りとなるためピストン１１８の外周に発生するモーメントが小さくなり、さらにピストン１１８の外周への変形を小さく抑えることができる。   Further, since the position where the reaction force of the compression load from the piston pin 133 is received is closer to the center of the piston 118, the moment generated on the outer periphery of the piston 118 is reduced, and further, the deformation of the piston 118 to the outer periphery can be suppressed to be small. .

また、連結手段１１９の小端部１４１にはその幅を狭めるように傾斜した段差部１５２を備え、凸部１６１には切欠き部１５３に対応したテーパー面１６２を形成しこれらを相対させたことで、限られた中空部１３１の空間内で、凸部１６１と小端部１４１の干渉を回避しつつ、小端部１４１とピストンピン１３３の摺動面積、およびピストンピン１３３とピン孔１３２との接触面積の最大化を図ることができる。   Further, the small end portion 141 of the connecting means 119 is provided with a stepped portion 152 inclined so as to narrow its width, and the convex portion 161 is formed with a tapered surface 162 corresponding to the notch portion 153 so as to be opposed to each other. Thus, while avoiding interference between the convex portion 161 and the small end portion 141 within the limited space of the hollow portion 131, the sliding area of the small end portion 141 and the piston pin 133, and the piston pin 133 and the pin hole 132 It is possible to maximize the contact area.

本発明品の構成では、小端部１４１とピストンピン１３３の間の面圧を約５０％下げる様に設定しており、ピストン１１８外周の変形は、構造解析を用いて計算すると、ピン孔１３２の圧縮室側１５１とピストンピン１３３の接触部を広く取ることで、約４９％抑制することができると予測され、小端部１４１とピストンピン１３３の摺動損失が約７１％低減でき、大幅な高効率化が図れ、信頼性が高い圧縮機を提供することができる。   In the configuration of the product of the present invention, the surface pressure between the small end portion 141 and the piston pin 133 is set to be reduced by about 50%, and the deformation of the outer periphery of the piston 118 is calculated using structural analysis. It is predicted that about 49% can be suppressed by widening the contact portion between the compression chamber side 151 and the piston pin 133, and the sliding loss between the small end portion 141 and the piston pin 133 can be reduced by about 71%. Therefore, it is possible to provide a highly reliable compressor.

また、ピストン１１８を焼結材で形成したことで、加工を施しにくい中空部１３１の空間内に位置し複雑な形状を成す凸部１６１を金型で一体に成型できるため、極めて高い生産性を実現できる。   Further, since the piston 118 is formed of a sintered material, the convex portion 161 that is located in the space of the hollow portion 131 that is difficult to be processed and has a complicated shape can be integrally formed with a mold, so that extremely high productivity is achieved. realizable.

また、低粘度の潤滑油１０２を使用して、摺動損失を低減した場合では、主軸部１１３や大端部１４０などの他の摺動部の損失は低下するが、小端部１４１は、摺動状態が悪くなるが、逆に小端部１４１の幅を大きく設定していることで、小端部１４１とピストンピン１３３の摺動状態を改善でき、損失を低減することができるため、低粘度の潤滑油１０２を用いたものにおいて高い信頼性を維持した圧縮機を実現できる。   Further, when the sliding loss is reduced by using the low-viscosity lubricating oil 102, the loss of other sliding portions such as the main shaft portion 113 and the large end portion 140 is reduced, but the small end portion 141 is Although the sliding state deteriorates, conversely, by setting the width of the small end portion 141 large, the sliding state between the small end portion 141 and the piston pin 133 can be improved, and loss can be reduced. A compressor using high-viscosity lubricating oil 102 that maintains high reliability can be realized.

また、電源周波数以下の運転周波数でインバーター駆動して、低速で運転すると、摺動速度が低速度となり摺動状態がより厳しくなるが、小端部１４１の幅を大きく設定することで、小端部１４１とピストンピン１３３の摺動状態を改善することができるため、低速運転時においても高い信頼性を維持した圧縮機を実現できる。   In addition, when the inverter is driven at an operation frequency lower than the power supply frequency and operated at a low speed, the sliding speed becomes low and the sliding state becomes more severe. However, by setting the width of the small end 141 large, Since the sliding state of the portion 141 and the piston pin 133 can be improved, a compressor that maintains high reliability even during low-speed operation can be realized.

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

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

本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention. 同実施の形態の密閉型圧縮機のピストンの斜視断面図Perspective sectional view of the piston of the hermetic compressor of the embodiment 同実施の形態の密閉型圧縮機の連結手段の斜視図The perspective view of the connection means of the hermetic compressor of the embodiment 同実施の形態の密閉型圧縮機の連結手段の可動範囲を示す上部断面図Upper sectional view showing the movable range of the connecting means of the hermetic compressor of the embodiment 従来の密閉型圧縮機の縦断面図Vertical section of a conventional hermetic compressor 従来の密閉型圧縮機の要部縦断面図Longitudinal section of a conventional hermetic compressor

符号の説明Explanation of symbols

１０２ 潤滑油
１０３ 電動要素
１０４ 圧縮機構
１１１ クランクシャフト
１１２ 偏心部
１１３ 主軸部
１１６ 圧縮室
１１７ シリンダ
１１８ ピストン
１１９ 連結手段
１３１ 中空部
１３２ ピン孔
１３３ ピストンピン
１４０ 大端部
１４１ 小端部
１４２ 連結部
１５２ 段差部
１５３ 切欠き部
１６１ 凸部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Lubricating oil 103 Electric element 104 Compression mechanism 111 Crankshaft 112 Eccentric part 113 Main shaft part 116 Compression chamber 117 Cylinder 118 Piston 119 Connection means 131 Hollow part 132 Pin hole 133 Piston pin 140 Large end part 141 Small end part 142 Connection part 152 Step Part 153 Notch part 161 Convex part

Claims (5)

主軸部および偏心部を有するクランクシャフトと、圧縮室を形成するシリンダと、前記圧縮室内で往復運動し反圧縮室側に中空部を形成したピストンと、前記ピストンに設けたピン孔に嵌入され前記中空部に配設された略円筒形のピストンピンと、前記偏心部と前記ピストンピンを連結する連結手段とを有する圧縮機構を備え、前記連結手段は前記偏心部に嵌合される大端部と、前記ピストンピンと嵌合される小端部と、前記大端部と前記小端部を接続する連結部を有し、前記小端部は反圧縮室側の幅を圧縮室側の幅より広くし、前記ピン孔は圧縮室側の幅を反圧縮室側の幅より広くした密閉型圧縮機。   A crankshaft having a main shaft portion and an eccentric portion, a cylinder that forms a compression chamber, a piston that reciprocates in the compression chamber to form a hollow portion on the side opposite to the compression chamber, and a pin hole that is provided in the piston. A substantially cylindrical piston pin disposed in the hollow part; and a compression mechanism having a connecting means for connecting the eccentric part and the piston pin, wherein the connecting means is a large end part fitted to the eccentric part; A small end portion that is fitted to the piston pin, and a connecting portion that connects the large end portion and the small end portion, and the small end portion has a width on the side opposite to the compression chamber wider than that on the compression chamber side. The pin hole is a hermetic compressor in which the compression chamber side is wider than the anti-compression chamber side. 連結手段の小端部には反圧縮室側から圧縮室側に向かって前記小端部の幅を狭めるように傾斜した段差部を有する切欠き部を備え、ピストンの中空部にはピン孔を含み前記切欠き部に対応した凸部を形成した請求項１に記載の密閉型圧縮機。   The small end portion of the connecting means is provided with a notch portion having a stepped portion inclined so as to narrow the width of the small end portion from the anti-compression chamber side toward the compression chamber side, and a pin hole is formed in the hollow portion of the piston. The hermetic compressor according to claim 1, wherein a convex portion corresponding to the notch is formed. ピストンは焼結材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 piston is formed of a sintered material. 粘度グレードＶＧ１０からＶＧ５の潤滑油を用いた請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。   The hermetic compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein a lubricating oil of viscosity grade VG10 to VG5 is used. 圧縮機構を駆動する電動要素を備え、前記電動要素は少なくとも電源周波数以下の運転周波数を含む複数の運転周波数でインバーター駆動される請求項１から４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。   The hermetic compressor according to any one of claims 1 to 4, further comprising: an electric element that drives a compression mechanism, wherein the electric element is inverter-driven at a plurality of operation frequencies including an operation frequency that is at least a power supply frequency or less.

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