JP2013170557A - Hermetic compressor and refrigerator using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷蔵庫等に用いられる密閉型圧縮機に関する。 The present invention relates to a hermetic compressor used for a refrigerator or the like.
従来の密閉型圧縮機として、例えば特許第４６８７６０５号公報に示されたものが知られている。この密閉型圧縮機は、スラスト転がり軸受を備えたもので、上レースまたは下レースの少なくとも一方の転動体に接触する側の面が外周側に傾斜しており、上レースまたは下レースの一方が上下方向に弾性を持つようにしている。 As a conventional hermetic compressor, for example, the one shown in Japanese Patent No. 4687605 is known. The hermetic compressor is provided with a thrust rolling bearing, and the surface of the upper race or the lower race that contacts at least one rolling element is inclined to the outer peripheral side, and either the upper race or the lower race is It has elasticity in the vertical direction.
また、従来の密閉型圧縮機として例えば特開２０１０−１１２２４９号公報に示されたものが知られている。この密閉型圧縮機は、スラスト転がり軸受を備えたもので、下レースが着座するスラスト面を、転動体の軌道よりも主軸受の軸心側のみに配設した構造としている。 As a conventional hermetic compressor, for example, one disclosed in JP 2010-112249 A is known. This hermetic compressor is provided with a thrust rolling bearing, and has a structure in which a thrust surface on which a lower race is seated is disposed only on the axial center side of the main bearing from the raceway of the rolling element.
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された構造の場合、次のような問題がある。 However, the structures described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have the following problems.
近年、一部の冷蔵庫は消費電力量を低減するため、圧縮機をインバータ制御により運転を行っている。インバータ制御ではステータ巻線にインバータパルス電圧を印加している。ステータ巻線の各相に印加するインバータパルス電圧の和は、不平衡成分によって零とはならないため、ステータ巻線の中性点はアースとの間に電位差を持つことになる。ステータとロータは、直接接触しておらず、空隙が設けられているが、ステータ巻線の中性点が電圧を持つことによって、ステータとロータ間の空隙が持つ静電容量を介してロータ側もアースとの間に電位差を持つことになる。すると、ロータが圧入された回転軸であるクランクシャフトもアースに対して電位差を持つ。 In recent years, some refrigerators operate compressors by inverter control in order to reduce power consumption. In the inverter control, an inverter pulse voltage is applied to the stator winding. Since the sum of the inverter pulse voltages applied to each phase of the stator winding does not become zero due to an unbalanced component, the neutral point of the stator winding has a potential difference from the ground. The stator and the rotor are not in direct contact and are provided with a gap, but the neutral point of the stator winding has a voltage, so that the rotor side via the capacitance of the gap between the stator and the rotor Will also have a potential difference with ground. Then, the crankshaft which is the rotating shaft into which the rotor is press-fitted also has a potential difference with respect to the ground.
発明者らのインバータ制御の圧縮機を用いた実験によると、上記原理によって回転軸であるクランクシャフトは、クランクシャフトを軸支しているフレームとの間に電位差を持つことが見出された。そのため、クランクシャフトとフレームとの間に転がり軸受を設けた場合、転がり軸受の二枚の軌道面間に電位差が生じることになる。通常、転がり軸受の転動体と軌道面との間には潤滑油膜が存在しているため、軌道面間に電位差が生じても通電することはない。 According to the inventors' experiment using an inverter-controlled compressor, it has been found that the crankshaft, which is a rotating shaft, has a potential difference from the frame that supports the crankshaft. For this reason, when a rolling bearing is provided between the crankshaft and the frame, a potential difference is generated between the two raceway surfaces of the rolling bearing. Usually, since a lubricating oil film exists between the rolling elements of the rolling bearing and the raceway surface, current is not supplied even if a potential difference occurs between the raceway surfaces.
しかしながら、近年の圧縮機の摺動部の摩擦損失低減を目的とした潤滑油の低粘度化によって、形成される油膜厚さは非常に薄くなっており、通電しやすい状況となっている。 However, due to the recent reduction in the viscosity of the lubricating oil for the purpose of reducing the friction loss of the sliding part of the compressor, the formed oil film thickness is very thin, and it is easy to energize.
また、多くの冷蔵庫で用いられているレシプロ圧縮機では、冷媒圧縮荷重をクランクシャフトの端部に設けられた偏心部にて受ける構造のものが多い。クランクシャフトとクランクシャフトを軸支するフレームとの間には、クリアランスが設けられているため、結果としてクランクシャフトは冷媒圧縮荷重により押され、中心軸が傾斜した状態で回転することになる。すると、転がり軸受はクランクシャフトの傾斜によって一部の転動体に負荷が集中し、転動体と軌道面との間の潤滑油膜が局所的に薄くなり、通電しやすい状況が生まれることが見出された。 Further, many reciprocating compressors used in many refrigerators have a structure in which a refrigerant compression load is received by an eccentric portion provided at an end portion of a crankshaft. Since a clearance is provided between the crankshaft and the frame that supports the crankshaft, the crankshaft is pushed by the refrigerant compression load as a result, and rotates with the central axis inclined. As a result, it has been found that the rolling bearing has a load concentrated on some of the rolling elements due to the inclination of the crankshaft, and the lubricating oil film between the rolling elements and the raceway surface is locally thinned, making it easy to energize. It was.
転がり軸受において、転動体と軌道面との間で通電が発生すると、スパークやアークによって、転動体や軌道面の表面が局所的に溶融・腐食し、軸受損傷に至ることがある。 In a rolling bearing, when energization occurs between the rolling element and the raceway surface, the surface of the rolling element or raceway surface may locally melt and corrode due to sparks or arcs, resulting in bearing damage.
以上の背景の中、特許文献１や特許文献２に記載された構造においては、クランクシャフトと主軸受の間にスラスト転がり軸受が挿入されており、上レース及び下レースはそれぞれクランクシャフト及び主軸受の着座面に直接接している。そのため、通常用いる軸受鋼などの金属製のレースや転動体を用いた場合、クランクシャフトのスラスト面から転がり軸受を通じて主軸受、シリンダブロック側へ通電しやすい状況となり、軸受損傷が発生する恐れがある。 In the background described above, in the structures described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a thrust rolling bearing is inserted between the crankshaft and the main bearing, and the upper race and the lower race are the crankshaft and the main bearing, respectively. Is in direct contact with the seating surface. For this reason, when a metal race such as bearing steel or a rolling element that is used normally is used, it becomes easy to energize the main bearing and cylinder block through the rolling bearing from the thrust surface of the crankshaft, which may cause bearing damage. .
そこで、上記課題を解決するために、本発明の目的は、スラスト転がり軸受部の通電に起因する軸受損傷を防止するとともに、片当たりによる軸受損傷を防止することができる密閉型圧縮機を提供することにある。また、消費電力量が少なく信頼性の高い密閉型圧縮機を備えた冷蔵庫を提供することにある。 Accordingly, in order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a hermetic compressor capable of preventing bearing damage due to energization of a thrust rolling bearing portion and preventing bearing damage due to one piece. There is. It is another object of the present invention to provide a refrigerator including a hermetic compressor with low power consumption and high reliability.
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、密閉容器内に収納された電動要素及び圧縮要素と、前記電動要素で駆動される駆動軸と、前記駆動軸を軸支するスラスト転がり軸受と、を備えた密閉型圧縮機において、前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記転動体の上及び下にそれぞれ設置される上レース及び下レースと、を備え、前記上レース又は前記下レースの前記転動体と反対側の面に絶縁体が設けられたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. The present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. To give an example, an electric element and a compression element housed in a sealed container, a drive shaft driven by the electric element, and the drive shaft The thrust rolling bearing includes a plurality of rolling elements, a retainer for holding the rolling elements, and a top and a bottom of the rolling elements, respectively. An upper race and a lower race, and an insulator is provided on a surface of the upper race or the lower race opposite to the rolling element.
本発明によれば、スラスト転がり軸受部の通電に起因する軸受損傷を防止するとともに、片当たりによる軸受損傷を防止することができる密閉型圧縮機を提供することができる。また、消費電力量が少なく信頼性の高い密閉型圧縮機を備えた冷蔵庫を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while preventing the bearing damage resulting from electricity supply of a thrust rolling bearing part, the hermetic type compressor which can prevent the bearing damage by piece contact can be provided. In addition, a refrigerator including a hermetic compressor with low power consumption and high reliability can be provided.
以下、本発明の実施形態について、図１〜図１０を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は、同一物又は相当物を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. The same reference numerals in the drawings of the embodiments indicate the same or equivalent.
本発明の第１の実施例について、図１〜図７を用いて説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、本実施形態の密閉型圧縮機５０について、図１を参照しながら説明する。図１は本実施形態の密閉型圧縮機５０の縦断面図である。 First, the hermetic compressor 50 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor 50 according to this embodiment.
本実施形態の密閉型圧縮機５０は、圧縮要素２０と電動要素３０とを密閉容器３内に上下に配置すると共に、駆動軸であるクランクシャフト７で連結したレシプロ圧縮機である。圧縮要素２０及び電動要素３０は、密閉容器３内に弾性的に支持されている。潤滑油３５は密閉容器３内に封入されている。ここで、潤滑油３５の４０℃の時の動粘度は、例として１０mm2／ｓとしている。 The hermetic compressor 50 according to the present embodiment is a reciprocating compressor in which the compression element 20 and the electric element 30 are vertically arranged in the hermetic container 3 and are connected by a crankshaft 7 as a drive shaft. The compression element 20 and the electric element 30 are elastically supported in the sealed container 3. The lubricating oil 35 is enclosed in the sealed container 3. Here, the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating oil 35 is, for example, 10 mm 2 / s.
電動要素３０は、フレーム１ｂの下方に配置され、ステータ５及びロータ６を備えている。ロータ６は、電磁鋼板が積層したロータコア６ａからなる構造をとっている。ステータ５は、フレーム１ｂに固定され、ロータ６はクランクシャフト７に固定されている。クランクシャフト７の上端部には、回転中心から偏心した偏心部であるクランクピン７ａが設けられている。 The electric element 30 is disposed below the frame 1 b and includes a stator 5 and a rotor 6. The rotor 6 has a structure composed of a rotor core 6a in which electromagnetic steel plates are laminated. The stator 5 is fixed to the frame 1b, and the rotor 6 is fixed to the crankshaft 7. A crank pin 7 a that is an eccentric portion that is eccentric from the center of rotation is provided at the upper end portion of the crank shaft 7.
クランクシャフト７は、ラジアル軸受部１ａを貫通してフレーム１ｂの下方から上方へ延伸しており、クランクピン７ａがフレーム１ｂの上方側に位置するように設けられている。クランクシャフト７の下部はロータ６と結合しており、電動要素３０の動力によりクランクシャフト７が回転する。クランクシャフト７が回転すると、クランクピン７ａが偏心回転し、ピストン４が往復動する構成となっている。クランクシャフト７は、フランジ部７ｈを有しており、フランジ部７ｈとラジアル軸受部１ａとの間には、スラスト転がり軸受４１が設けられている。すなわち、クランクシャフト７に加わるスラスト方向の荷重は、フランジ部７ｈを介してスラスト転がり軸受４１が軸支する構造となっている。 The crankshaft 7 extends from the lower side of the frame 1b through the radial bearing portion 1a, and is provided so that the crankpin 7a is positioned on the upper side of the frame 1b. The lower part of the crankshaft 7 is coupled to the rotor 6, and the crankshaft 7 is rotated by the power of the electric element 30. When the crankshaft 7 rotates, the crankpin 7a rotates eccentrically, and the piston 4 reciprocates. The crankshaft 7 has a flange portion 7h, and a thrust rolling bearing 41 is provided between the flange portion 7h and the radial bearing portion 1a. That is, the thrust-direction load applied to the crankshaft 7 is supported by the thrust rolling bearing 41 via the flange portion 7h.
圧縮要素２０は、シリンダ室を形成するシリンダ１とシリンダ室内を往復動するピストン４と、このピストン４を駆動するコネクティングロッド２と、シリンダ１端面に組み立てられる吐出弁装置４０と、吐出室空間を形成するヘッドカバー１７と、を備えている。シリンダ１は、ラジアル軸受部１ａ及びフレーム１ｂを一体に成形している。ピストン４は、コネクティングロッド２を介してクランクピン７ａに連結され、クランクピン７ａの偏心回転によりシリンダ室内を往復運動する。 The compression element 20 includes a cylinder 1 that forms a cylinder chamber, a piston 4 that reciprocates in the cylinder chamber, a connecting rod 2 that drives the piston 4, a discharge valve device 40 that is assembled to the end surface of the cylinder 1, and a discharge chamber space. A head cover 17 to be formed. The cylinder 1 is formed by integrally forming a radial bearing portion 1a and a frame 1b. The piston 4 is connected to the crankpin 7a via the connecting rod 2, and reciprocates in the cylinder chamber by the eccentric rotation of the crankpin 7a.
シリンダ１内に供給された冷媒はピストン４の往復動によって圧縮され、圧縮されたガス冷媒は、圧縮機外部に連通する吐出管へと送られる。 The refrigerant supplied into the cylinder 1 is compressed by the reciprocating motion of the piston 4, and the compressed gas refrigerant is sent to a discharge pipe communicating with the outside of the compressor.
図２は、シリンダ１の端面に取り付けられる各部品の斜視図である。シリンダ１の端面にはトップパッキン２２、吸入弁板９、バルブプレート１０、パッキン１６、ヘッドカバー１７、吸入サイレンサパッキン２３ａ、吸入サイレンサ２３、吸入サイレンサ固定部材２３ｂの順に配置される。 FIG. 2 is a perspective view of each component attached to the end face of the cylinder 1. On the end face of the cylinder 1, a top packing 22, a suction valve plate 9, a valve plate 10, a packing 16, a head cover 17, a suction silencer packing 23a, a suction silencer 23, and a suction silencer fixing member 23b are arranged in this order.
次に、密閉型圧縮機５０を搭載した冷蔵庫６０について、図３を参照しながら説明する。図３は本実施形態の密閉型圧縮機５０が搭載された冷蔵庫６０の縦断面図である。冷蔵庫６０は冷蔵室６２、上段冷凍室６３、下段冷凍室６４、野菜室６５により構成される。なお、冷蔵室６２、上段冷凍室６３、下段冷凍室６４、野菜室６５の位置関係は図３の限りではない。 Next, the refrigerator 60 equipped with the hermetic compressor 50 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a refrigerator 60 in which the hermetic compressor 50 of this embodiment is mounted. The refrigerator 60 includes a refrigerator compartment 62, an upper freezer compartment 63, a lower freezer compartment 64, and a vegetable compartment 65. In addition, the positional relationship of the refrigerator compartment 62, the upper freezer compartment 63, the lower freezer compartment 64, and the vegetable compartment 65 is not restricted to FIG.
密閉型圧縮機５０から吐出された冷媒は、冷蔵庫６０内に設けられた凝縮器、減圧機構を通過し、冷却器６６で冷蔵庫内の熱を吸収して、再び圧縮機内へと戻される。この密閉型圧縮機５０、凝縮器、減圧機構及び冷却器６６からなる冷凍サイクルには、プロパンやイソブタンなどの炭化水素系の冷媒が使用されている。 The refrigerant discharged from the hermetic compressor 50 passes through a condenser and a decompression mechanism provided in the refrigerator 60, absorbs heat in the refrigerator by the cooler 66, and returns to the compressor again. In the refrigeration cycle including the hermetic compressor 50, the condenser, the pressure reducing mechanism, and the cooler 66, a hydrocarbon refrigerant such as propane or isobutane is used.
次に図１、図４、図５を用いて密閉型圧縮機５０の給油構造について説明する。図４はクランクシャフト７の側面図、図５はクランクシャフト７の断面図である。ロータ６の回転に伴いクランクシャフト７が回転すると、中繰り孔７ｂ内の潤滑油３５には遠心力が加わり、潤滑油３５はクランクシャフト７の下端に設けられた中繰り孔７ｂ内を上昇し、さらには下部連通孔７ｃへと運ばれる。 Next, the oil supply structure of the hermetic compressor 50 will be described with reference to FIGS. 1, 4, and 5. FIG. 4 is a side view of the crankshaft 7, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the crankshaft 7. When the crankshaft 7 rotates with the rotation of the rotor 6, centrifugal force is applied to the lubricating oil 35 in the intermediate hole 7 b, and the lubricating oil 35 rises in the intermediate hole 7 b provided at the lower end of the crankshaft 7. Furthermore, it is carried to the lower communication hole 7c.
下部連通孔７ｃへと到達した潤滑油３５は、図４に示されるスパイラル溝７ｄへと導入される。スパイラル溝７ｄの壁面と、ラジアル軸受部１ａの壁面とで形成される潤滑油通路においては、クランクシャフト７の回転による壁面移動に伴い、潤滑油３５が粘性の効果で壁面に引きずられスパイラル溝７ｄ内を上昇する。この時、同時に潤滑油３５はラジアル軸受部１ａを潤滑することになる。 The lubricating oil 35 that has reached the lower communication hole 7c is introduced into the spiral groove 7d shown in FIG. In the lubricating oil passage formed by the wall surface of the spiral groove 7d and the wall surface of the radial bearing portion 1a, the lubricating oil 35 is dragged by the wall surface due to the viscous effect as the wall surface moves due to the rotation of the crankshaft 7, and the spiral groove 7d. Rise inside. At this time, the lubricating oil 35 simultaneously lubricates the radial bearing portion 1a.
スパイラル溝７ｄ内を上昇しスパイラル溝上端７ｊに達した潤滑油３５は、再びクランクシャフト７の回転に伴う遠心力によって、図５に示す上部連通孔７ｅを通り抜け、ピン部中繰り７ｆへと搬送される。ピン部中繰り７ｆには、ピン部下連通孔７ｇが設けられており、ピン部下連通孔７ｇに達した潤滑油３５は図１に示すように、コネクティングロッド連通孔２ａを通じてコネクティングロッド２とピストン４との摺動部を潤滑する構造になっている。 The lubricating oil 35 rising in the spiral groove 7d and reaching the spiral groove upper end 7j again passes through the upper communication hole 7e shown in FIG. 5 by the centrifugal force accompanying the rotation of the crankshaft 7, and is conveyed to the pin part intermediate feed 7f. Is done. The pin portion intermediate hole 7f is provided with a pin portion lower communication hole 7g, and the lubricating oil 35 that has reached the pin portion lower communication hole 7g passes through the connecting rod communication hole 2a and the connecting rod 2 and the piston 4 as shown in FIG. The sliding part is lubricated.
また、ピン部中繰り７ｆに到達した潤滑油３５の一部は、さらに遠心力によって上昇し、ピン部上連通孔７ｋ及びクランクシャフト７上端のピン部中繰り７ｆ開放端から飛散する。飛散した潤滑油３５の一部は、ピストン摺動面へと降りかかることでピストンとシリンダ間を潤滑する。また、シリンダ上面へ飛散した潤滑油３５は、シリンダ上面に設けられた傾斜に従いピストン４側へ滴下し、ピストンとシリンダ間の潤滑に用いられる。 Further, a part of the lubricating oil 35 that has reached the pin portion intermediate feed 7f further rises due to centrifugal force and scatters from the pin portion upper communication hole 7k and the pin portion intermediate feed 7f open end of the crankshaft 7 upper end. Part of the scattered lubricating oil 35 falls on the piston sliding surface to lubricate between the piston and the cylinder. The lubricating oil 35 scattered on the upper surface of the cylinder drops to the piston 4 side according to the inclination provided on the upper surface of the cylinder, and is used for lubrication between the piston and the cylinder.
次に図６、図７を用いてスラスト転がり軸受部の構造について説明する。図６は密閉型圧縮機５０のスラスト転がり軸受部の断面図である。図７は絶縁体４２の斜視図である。 Next, the structure of the thrust rolling bearing portion will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a sectional view of the thrust rolling bearing portion of the hermetic compressor 50. FIG. 7 is a perspective view of the insulator 42.
スラスト転がり軸受４１内の転動体４１ｄは、保持器４１ｃと共に、クランクシャフト７の回転に伴って上レース４１ａ及び下レース４１ｂの間を転がりながらクランクシャフト７のスラスト方向の荷重を軸支する。ラジアル軸受部１ａの端部には、環状突起部１ｃが設けられており、環状突起部１ｃの内径側がクランクシャフト７の外径面、環状突起部１ｃの外径側がスラスト転がり軸受４１の内径面と相対する位置関係となっている。 The rolling element 41d in the thrust rolling bearing 41, together with the cage 41c, supports the load in the thrust direction of the crankshaft 7 while rolling between the upper race 41a and the lower race 41b as the crankshaft 7 rotates. An annular protrusion 1c is provided at the end of the radial bearing portion 1a. The inner diameter side of the annular protrusion 1c is the outer diameter surface of the crankshaft 7, and the outer diameter side of the annular protrusion 1c is the inner diameter surface of the thrust rolling bearing 41. And the relative positional relationship.
また、クランクシャフト７には環状突起部１ｃの上面と所定の隙間を持って相対する環状段差７ｉを有しており、環状段差７ｉの外周面と上レース４１ａの内径面は、相対する向きになる位置関係となっている。下レース４１ｂの下には絶縁体４２が配置しており、下レース４１ｂの内径及び外径側が環状突起部１ｃやフレーム１ｂと接触しないよう設計されている。絶縁体４２の外周部には、絶縁体接触部４２ａが設けられており、絶縁体接触部４２ａとフレーム１ｂ側に設けられた絶縁体支持部１ｇとが接触することで絶縁体４２が支持されている。絶縁体４２は、例えばフッ素樹脂やポリアミドといった絶縁性・加工性・摺動特性が良く誘電率の低い材料が好ましい。 The crankshaft 7 has an annular step 7i that faces the upper surface of the annular protrusion 1c with a predetermined gap, and the outer peripheral surface of the annular step 7i and the inner surface of the upper race 41a face each other. The positional relationship becomes. An insulator 42 is disposed under the lower race 41b, and is designed so that the inner and outer diameter sides of the lower race 41b do not come into contact with the annular protrusion 1c and the frame 1b. An insulator contact portion 42a is provided on the outer peripheral portion of the insulator 42, and the insulator 42 is supported by contact between the insulator contact portion 42a and the insulator support portion 1g provided on the frame 1b side. ing. The insulator 42 is preferably made of a material having good insulation, workability, sliding properties, and low dielectric constant, such as fluororesin and polyamide.
また、本実施形態の絶縁体接触部４２ａの外径は、上部から下部に向けて直径が次第に小さくなる湾曲形状、又は傾斜形状である。絶縁体支持部１ｇも、絶縁体接触部４２ａの形状に合わせて上部から下部に向けて直径が次第に小さくなる湾曲形状、又は傾斜形状とする。 Further, the outer diameter of the insulator contact portion 42a of the present embodiment is a curved shape or an inclined shape in which the diameter gradually decreases from the upper part toward the lower part. The insulator support portion 1g is also formed in a curved shape or an inclined shape in which the diameter gradually decreases from the top to the bottom in accordance with the shape of the insulator contact portion 42a.
密閉型圧縮機５０がインバータ制御により運転することで、クランクシャフト７とラジアル軸受部１ａ及びフレーム１ｂの間に電位差が発生した場合、本実施例の構造では絶縁体４２によって絶縁されているため、転動体４１ｄと上レース４１ａや下レース４１ｂとの接触部で通電することはなく、通電によるスパークやアークによって転動体４１ｄや上レース４１ａ、下レース４１ｂの表面が局所的に溶融・腐食し、軸受損傷に至ることはない。 When the hermetic compressor 50 is operated by inverter control and a potential difference is generated between the crankshaft 7 and the radial bearing portion 1a and the frame 1b, the structure of this embodiment is insulated by the insulator 42. The contact between the rolling element 41d and the upper race 41a and the lower race 41b is not energized, and the surface of the rolling element 41d, the upper race 41a, and the lower race 41b is locally melted and corroded by the spark and arc generated by energization Bearing damage will not occur.
また、クランクシャフト７は、ラジアル軸受部１ａに所定のクリアランスを持って挿入されているため、圧縮機運転中は冷媒ガスの圧縮荷重の影響でクランクシャフト７がクリアランス内を振れまわり運動する。この時、クランクシャフト７のフランジ部７ｈが振れまわり運動の影響で傾斜する恐れが発生するが、本実施例によれば絶縁体４２が絶縁体支持部１ｇに沿って移動・傾斜することで、フランジ部７ｈの傾斜を吸収し、スラスト転がり軸受４１内の一部の転動体４１ｄに局所的な偏荷重が加わり損傷することを防止することができる。 Further, since the crankshaft 7 is inserted into the radial bearing portion 1a with a predetermined clearance, the crankshaft 7 swings and moves within the clearance under the influence of the compression load of the refrigerant gas during the operation of the compressor. At this time, there is a possibility that the flange portion 7h of the crankshaft 7 may be inclined due to the influence of the swinging motion, but according to the present embodiment, the insulator 42 is moved and inclined along the insulator support portion 1g. The inclination of the flange portion 7h is absorbed, and it is possible to prevent the local rolling load 41d in the thrust rolling bearing 41 from being locally damaged and damaged.
さらに、スラスト転がり軸受４１に偏荷重が加わった場合、一部の転動体４１ｄのみが上レース４１ａ及び下レース４１ｂと片当たりすることで、転動体４１ｄと上レース４１ａ及び下レース４１ｂとの間に形成される油膜厚さが薄くなり、通電による軸受損傷が発生しやすくなることが想定されるが、本実施例の構造では絶縁体４２によりスラスト転がり軸受４１を絶縁するとともに偏荷重が加わり、転動体４１ｄが片当たりになることを防止しているため、通電による軸受損傷を防止することができる。 Furthermore, when an unbalanced load is applied to the thrust rolling bearing 41, only a part of the rolling elements 41d comes into contact with the upper race 41a and the lower race 41b, so that the rolling element 41d and the upper race 41a and the lower race 41b are between each other. However, in the structure of this embodiment, the thrust rolling bearing 41 is insulated by the insulator 42 and an unbalanced load is applied. Since the rolling element 41d is prevented from coming into contact with each other, damage to the bearing due to energization can be prevented.
よって、本実施例によれば、スラスト転がり軸受部に発生する通電による軸受損傷を防止するとともに、片当たりによる軸受損傷を防止することができ、冷蔵庫６０の信頼性を向上することが可能である。また、スラスト転がり軸受の片当たり防止によって摺動損失を低減でき、密閉型圧縮機５０の効率を向上することができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent bearing damage due to energization generated in the thrust rolling bearing portion, to prevent bearing damage due to piece contact, and to improve the reliability of the refrigerator 60. . Further, the sliding loss can be reduced by preventing the thrust rolling bearing from coming into contact with each other, and the efficiency of the hermetic compressor 50 can be improved.
次に、本発明の第２の実施例について図８〜図１０を用いて説明する。ただし、基本構成は実施例１と同様であり説明を省略し、異なる点を中心に説明する。図８は本実施形態の密閉型圧縮機５０の縦断面図である。図９は本実施形態のスラスト転がり軸受部の断面図である。図１０は絶縁体４２の斜視図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, the description is omitted, and different points are mainly described. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the hermetic compressor 50 of the present embodiment. FIG. 9 is a sectional view of the thrust rolling bearing portion of the present embodiment. FIG. 10 is a perspective view of the insulator 42.
上レース４１ａの上には絶縁体４２が配置しており、上レース４１ａの内径及び上面がクランクシャフト７と接触しないよう設計されている。絶縁体４２の外周部には絶縁体接触部４２ａが設けられており、絶縁体接触部４２ａとフランジ部７ｈ側に設けられた絶縁体支持部７ｍとが接触することで、絶縁体４２が支持されている。 An insulator 42 is disposed on the upper race 41 a and is designed so that the inner diameter and the upper surface of the upper race 41 a do not come into contact with the crankshaft 7. An insulator contact portion 42a is provided on the outer peripheral portion of the insulator 42, and the insulator 42 is supported by contact between the insulator contact portion 42a and the insulator support portion 7m provided on the flange portion 7h side. Has been.
また、本実施形態の絶縁体接触部４２ａの外径は、下部から上部に向けて直径が次第に小さくなる湾曲形状、又は傾斜形状である。絶縁体支持部７ｍも、絶縁体接触部４２ａの形状に合わせて下部から上部に向けて直径が次第に小さくなる湾曲形状、又は傾斜形状とする。 In addition, the outer diameter of the insulator contact portion 42a of the present embodiment is a curved shape or an inclined shape in which the diameter gradually decreases from the lower part toward the upper part. The insulator support portion 7m also has a curved shape or an inclined shape in which the diameter gradually decreases from the lower portion toward the upper portion in accordance with the shape of the insulator contact portion 42a.
密閉型圧縮機５０がインバータ制御により運転することで、クランクシャフト７とラジアル軸受部１ａ及びフレーム１ｂの間に電位差が発生した場合、本実施例の構造では絶縁体４２によって絶縁されているため、転動体４１ｄと上レース４１ａや下レース４１ｂとの接触部で通電することはなく、軸受損傷を防止することができる。 When the hermetic compressor 50 is operated by inverter control and a potential difference is generated between the crankshaft 7 and the radial bearing portion 1a and the frame 1b, the structure of this embodiment is insulated by the insulator 42. It is not energized at the contact portion between the rolling element 41d and the upper race 41a or the lower race 41b, and bearing damage can be prevented.
また、運転時にクランクシャフト７が振れまわり運動をした場合、本実施例によれば絶縁体４２が絶縁体支持部７ｍに沿って移動・傾斜することで、フランジ部７ｈの傾斜を吸収し、スラスト転がり軸受４１内の一部の転動体４１ｄに局所的な偏荷重が加わり損傷することを防止することができる。 Further, when the crankshaft 7 swings during operation, according to the present embodiment, the insulator 42 moves and tilts along the insulator support portion 7m, so that the inclination of the flange portion 7h is absorbed and thrust is increased. It is possible to prevent a part of the rolling elements 41d in the rolling bearing 41 from being damaged by applying a local offset load.
よって、本実施例によれば、スラスト転がり軸受部に発生する通電による軸受損傷を防止するとともに、片当たりによる軸受損傷を防止することができ、冷蔵庫６０の信頼性を向上することが可能である。また、スラスト転がり軸受の片当たり防止によって摺動損失を低減でき、密閉型圧縮機５０の効率を向上することができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent bearing damage due to energization generated in the thrust rolling bearing portion, to prevent bearing damage due to piece contact, and to improve the reliability of the refrigerator 60. . Further, the sliding loss can be reduced by preventing the thrust rolling bearing from coming into contact with each other, and the efficiency of the hermetic compressor 50 can be improved.
次に、本発明の第３の実施例について図１１〜図１２を用いて説明する。ただし、基本構成は実施例１と同様であり説明を省略し、異なる点を中心に説明する。図１１は本実施形態のスラスト転がり軸受部の断面図である。図１２は弾性支持部材４３の斜視図である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, the description is omitted, and different points are mainly described. FIG. 11 is a sectional view of the thrust rolling bearing portion of the present embodiment. FIG. 12 is a perspective view of the elastic support member 43.
下レース４１ｂの下側には、絶縁体４２が設けられており、下レース４１ｂの内径及び外径側が環状突起部１ｃやフレーム１ｂと接触しないよう設計されている。絶縁体４２の下側には、弾性支持部材４３が配置している。弾性支持部材４３は、クランクシャフト７のフランジ部７ｈが振れまわり運動の影響で傾斜した際に、弾性支持部材４３が弾性変形することで傾斜を吸収し、スラスト転がり軸受４１内の一部の転動体４１ｄに局所的な偏荷重が加わることを防止している。本実施例では、弾性支持部材４３を図１２に示すような円環形状で波形状の起伏を有する波ワッシャとしている。 An insulator 42 is provided on the lower side of the lower race 41b, and the inner and outer diameter sides of the lower race 41b are designed not to contact the annular protrusion 1c and the frame 1b. An elastic support member 43 is disposed below the insulator 42. When the flange portion 7h of the crankshaft 7 is inclined due to the swinging motion, the elastic support member 43 absorbs the inclination by elastic deformation of the elastic support member 43, and a part of the thrust rolling bearing 41 is rotated. It is preventing that the local load is applied to the moving body 41d. In this embodiment, the elastic support member 43 is a wave washer having an annular shape and a wave shape as shown in FIG.
本実施例によれば、実施例１、２と同様の原理により、スラスト転がり軸受部に発生する通電による軸受損傷を防止するとともに、片当たりによる軸受損傷を防止することができ、冷蔵庫６０の信頼性を向上することが可能である。また、スラスト転がり軸受の片当たり防止によって摺動損失を低減でき、密閉型圧縮機５０の効率を向上することができる。 According to the present embodiment, it is possible to prevent bearing damage due to energization generated in the thrust rolling bearing portion and to prevent bearing damage due to single contact, based on the same principle as in the first and second embodiments. It is possible to improve the property. Further, the sliding loss can be reduced by preventing the thrust rolling bearing from coming into contact with each other, and the efficiency of the hermetic compressor 50 can be improved.
次に、本発明の第４の実施例について図１３を用いて説明する。ただし、基本構成は実施例３と同様であり説明を省略し、異なる点を中心に説明する。図１３は本実施形態のスラスト転がり軸受部の断面図である。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, since the basic configuration is the same as that of the third embodiment, the description is omitted, and different points will be mainly described. FIG. 13 is a sectional view of the thrust rolling bearing portion of the present embodiment.
転動体４１ｄは、絶縁性を持った材料により形成されている。例えば、セラミックの様な材料が望ましい。下レース４１ｂの下側には弾性支持部材４３が配置している。弾性支持部材４３は、クランクシャフト７のフランジ部７ｈが振れまわり運動の影響で傾斜した際に、弾性支持部材４３が弾性変形することで傾斜を吸収し、スラスト転がり軸受４１内の一部の転動体４１ｄに局所的な偏荷重が加わることを防止している。 The rolling element 41d is made of an insulating material. For example, a material such as ceramic is desirable. An elastic support member 43 is disposed below the lower race 41b. When the flange portion 7h of the crankshaft 7 is inclined due to the swinging motion, the elastic support member 43 absorbs the inclination by elastic deformation of the elastic support member 43, and a part of the thrust rolling bearing 41 is rotated. It is preventing that the local load is applied to the moving body 41d.
本実施例によれば、絶縁性を持った転動体４１ｄによりスラスト転がり軸受部に発生する通電による軸受損傷を防止することができるとともに、弾性支持部材４３により片当たりによる軸受損傷を防止することができ、冷蔵庫６０の信頼性を向上することが可能である。また、スラスト転がり軸受の片当たり防止によって摺動損失を低減でき、密閉型圧縮機５０の効率を向上することができる。 According to the present embodiment, it is possible to prevent bearing damage due to energization generated in the thrust rolling bearing portion by the rolling element 41 d having insulating properties, and it is possible to prevent bearing damage due to one-side contact by the elastic support member 43. It is possible to improve the reliability of the refrigerator 60. Further, the sliding loss can be reduced by preventing the thrust rolling bearing from coming into contact with each other, and the efficiency of the hermetic compressor 50 can be improved.
１ シリンダ
１ａ ラジアル軸受部
１ｂ フレーム
１ｃ 環状突起部
１ｅ フレーム連通孔
１ｆ 排油溝
１ｇ、７ｍ 絶縁体支持部
２ コネクティングロッド
２ａ コネクティングロッド連通孔
３ 密閉容器
４ ピストン
５ ステータ
６ ロータ
６ａ ロータコア
７ クランクシャフト（駆動軸）
７ａ クランクピン（偏心部）
７ｂ 中繰り孔
７ｃ 下部連通孔
７ｄ スパイラル溝
７ｅ 上部連通孔
７ｆ ピン部中繰り
７ｇ ピン部下連通孔
７ｈ フランジ部
７ｉ 環状段差
７ｊ スパイラル溝上端
７ｋ ピン部上連通孔
９ 吸入弁板
１０ バルブプレート
１６ パッキン
１７ ヘッドカバー
２０ 圧縮要素
２１ 給油ピース
２２ トップパッキン
２３ 吸入サイレンサ
２３ａ 吸入サイレンサパッキン
２３ｂ 吸入サイレンサ固定部材
２５ バランスウェイト
３０ 電動要素
３５ 潤滑油
４０ 吐出弁装置
４１ スラスト転がり軸受
４１ａ 上レース
４１ｂ 下レース
４１ｃ 保持器
４１ｄ 転動体
４２ 絶縁体
４２ａ 絶縁体接触部
４３ 弾性支持部材
５０ 密閉型圧縮機
６０ 冷蔵庫
６１ 冷蔵庫本体
６２ 冷蔵室
６３ 上段冷凍室
６４ 下段冷凍室
６５ 野菜室
６６ 冷却器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 1a Radial bearing part 1b Frame 1c Annular protrusion 1e Frame communication hole 1f Oil drain groove 1g, 7m Insulator support part 2 Connecting rod 2a Connecting rod communication hole 3 Sealed container 4 Piston 5 Stator 6 Rotor 6a Rotor core 7 Crankshaft Drive shaft)
7a Crank pin (eccentric part)
7b Middle hole 7c Lower communication hole 7d Spiral groove 7e Upper communication hole 7f Pin part middle hole 7g Pin part lower communication hole 7h Flange 7i Annular step 7j Spiral groove upper end 7k Pin part upper communication hole 9 Suction valve plate 10 Valve plate 16 Packing 17 Head cover 20 Compression element 21 Refueling piece 22 Top packing 23 Suction silencer 23a Suction silencer packing 23b Suction silencer fixing member 25 Balance weight 30 Electric element 35 Lubricating oil 40 Discharge valve device 41 Thrust rolling bearing 41a Upper race 41b Lower race 41c Cage 41d Rolling body 42 Insulator 42a Insulator contact portion 43 Elastic support member 50 Sealed compressor 60 Refrigerator 61 Refrigerator body 62 Refrigeration chamber 63 Upper freezer compartment 64 Lower freezer compartment 65 Vegetable compartment 66 Cooler
Claims (6)
前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記転動体の上及び下にそれぞれ設置される上レース及び下レースと、を備え、前記上レース又は前記下レースの前記転動体と反対側の面に絶縁体が設けられたことを特徴とする密閉型圧縮機。 In a hermetic compressor including an electric element and a compression element housed in a hermetic container, a drive shaft driven by the electric element, and a thrust rolling bearing that supports the drive shaft,
The thrust rolling bearing includes a plurality of rolling elements, a cage that holds the rolling elements, and an upper race and a lower race that are respectively installed above and below the rolling elements, and the upper race or the lower race A hermetic compressor, wherein an insulator is provided on a surface of the race opposite to the rolling element.
前記絶縁体が前記下レースの下側に位置する場合、前記絶縁体は外径側の面で前記フレームと接触して、
前記絶縁体が前記上レースの上側に位置する場合、前記絶縁体は外径側の面で前記駆動軸と接触することを特徴とする密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 1, wherein the insulator is located on a lower side of the lower race or an upper side of the upper race,
When the insulator is located on the lower side of the lower race, the insulator is in contact with the frame on the outer diameter side surface,
When the insulator is positioned on the upper side of the upper race, the insulator is in contact with the drive shaft on the outer diameter side surface.
前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記転動体の上及び下にそれぞれ設置される上レース及び下レースと、を備え、前記転動体は絶縁体であることを特徴とする密閉型圧縮機。 In a hermetic compressor including an electric element and a compression element housed in a hermetic container, a drive shaft driven by the electric element, and a thrust rolling bearing that supports the drive shaft,
The thrust rolling bearing includes a plurality of rolling elements, a cage that holds the rolling elements, and an upper race and a lower race that are respectively installed above and below the rolling elements, and the rolling elements are insulators. A hermetic compressor characterized by being
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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