KR100331365B1 - Swing Type Oil Free Compressor - Google Patents

Abstract

본 발명은 크랭크 축의 회전 방향에 직각 방향으로 로터가 회전 왕복 운동할 수 있도록 함으로써 구동부의 상부에 실린더부를 설치할 수 있도록 한 스윙형 오일 프리 컴프레서에 관한 것이다.The present invention relates to a swing-type oil-free compressor in which a rotor can be reciprocated in a direction perpendicular to the rotational direction of the crankshaft so that the cylinder can be installed on the upper portion of the drive unit.

본 발명에 적용되는 동력 전달 기구는, 크랭크 축과; 일단은 상기 크랭크 축의 크랭크 핀에 구면 베어링을 매개로하여 회전가능하게 결합되고, 타단은 구동암에 구면 베어링을 매개로하여 회전 가능하게 결합되어 상기 크랭크 축의 회전 운동을 구동암에 전달하여 주는 커넥팅 로드;와 상기 크랭크 축의 회전력을 상기 커넥팅 로드를 통해 전달 받아 크랭크 축의 회전 방향에 직각 방향으로 회전 왕복 운동하는 구동암;과 상기 구동암에 상기 크랭크 축과 직각 방향으로 결합되는 로터로 구성됨으로서, 구동부의 상부에 상기 실린더부가 설치되는 것을 특징으로 한다.The power transmission mechanism applied to the present invention includes a crank shaft; One end is rotatably coupled to the crank pin of the crankshaft through the spherical bearing, and the other end is rotatably coupled to the drive arm via the spherical bearing to transfer the rotational movement of the crankshaft to the drive arm. And a driving arm that receives the rotational force of the crankshaft through the connecting rod and rotates reciprocally in a direction perpendicular to the rotational direction of the crankshaft; and a rotor coupled to the driving arm in a direction perpendicular to the crankshaft. The cylinder portion is characterized in that the upper portion is installed.

Description

스윙형 오일 프리 컴프레서{Swing Type Oil Free Compressor}Swing Type Oil Free Compressor

본 발명은 스윙형 오일 프리 컴프레서(Swing Type Oil Free Compressor)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 로터로의 동력 전달 기구를 변경함으로써 구동부의 상부에 실린더부를 설치할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스윙형 오일 프리 컴프레서에 관한 것이다.The present invention relates to a swing type oil free compressor (Swing Type Oil Free Compressor), more specifically, swing type oil characterized in that the cylinder portion can be installed on the upper portion of the drive unit by changing the power transmission mechanism to the rotor It is about a precompressor.

스윙형 오일 프리 컴프레서는 실린더 내 로터의 회전 왕복 운동 (스윙 운동 또는 요동 운동이라고도 함)에 의해 압축 공기를 공급하는 컴프레서로, 배출되는 압축 공기에 압축기 구동용 윤활유의 혼입이 극히 적기 때문에, 윤활유 등에 의해 오염되어서는 안되는 시멘트나 밀가루 등의 분체 이송용 압축 공기의 공급에 사용되고 있으며, 일반적으로 분체 수송용 특장 차량에 장착되어 사용되고 있다.Swing-type oil-free compressor is a compressor that supplies compressed air by rotating reciprocating motion (also called swing motion or swing motion) of the rotor in the cylinder. Since the compressed air discharged contains very little incorporation of the compressor driving lubricant, It is used for supplying compressed air for conveying powders such as cement or flour, which should not be contaminated by the powder, and is generally used in a special vehicle for transporting powder.

도 1 내지 도 3은 종래의 스윙형 오일 프리 컴프레서의 구조 및 작동을 설명하기 위한 도면으로, 도 1은 스윙형 오일 프리 컴프레서의 개략적인 사시도를, 도 2는 로터를 구동시키기 위한 동력 전달 기구의 요부 사시도를, 도 3은 로터의 요동 운동에 의한 실린더 내부의 공기압 발생 과정을 설명하기 위한 실린더부의 단면도를 각각 나타낸다.1 to 3 is a view for explaining the structure and operation of a conventional swing-type oil-free compressor, Figure 1 is a schematic perspective view of a swing-type oil-free compressor, Figure 2 is a power transmission mechanism for driving the rotor 3 is a sectional view of a main part, and FIG. 3: shows sectional drawing of the cylinder part for demonstrating the air pressure generation process in the cylinder by the swinging motion of a rotor, respectively.

스윙형 오일 프리 컴프레서는, 동력 전달 기구가 내장되는 구동부(100)와 로터가 내장되어 공기의 흡입 및 압축-토출 작용을 하는 실린더부(160)로 구성된다.The swing-type oil-free compressor is composed of a drive unit 100 in which a power transmission mechanism is incorporated and a cylinder unit 160 in which a rotor is built in to perform suction and compression-ejection action of air.

차량 엔진의 동력 취출축(PTO)등의 회전 동력에 의해 V 벨트 풀리(101)가 구동되면, 키(102)에 의해 V 벨트 풀리(101)에 결합되어 있는 크랭크 축(110)이 V 벨트 풀리(101)에 의해 회전하게 된다. 따라서, 커넥팅 로드(120)에 의해 크랭크 축(110)에 연결되어 있는 구동암(120)도 회전하게 되지만, 구동암(120)의 회전 반경(R')이 크랭크 축(110)의 회전 반경(R)보다 크기 때문에 구동암(120)은 선회운동을 하지 못하고 일정 각도, 예를 들어 90°의 회전 왕복 운동을 하게 된다. 즉, 크랭크 축(110)의 회전 운동이 구동암(120)의 회전 왕복 운동으로 변환 되어로터축(140)에 전달됨으로 인해 로터(141)은 일정 각도의 회전 왕복 운동을 하게 된다.When the V belt pulley 101 is driven by rotational power such as the power take-off shaft PTO of the vehicle engine, the crank shaft 110 coupled to the V belt pulley 101 by the key 102 is the V belt pulley. It is rotated by 101. Therefore, the driving arm 120 connected to the crank shaft 110 by the connecting rod 120 also rotates, but the rotation radius R 'of the driving arm 120 is the rotation radius of the crank shaft 110 ( Since the driving arm 120 is larger than R), the driving arm 120 does not rotate, but rotates at a predetermined angle, for example, 90 °. That is, since the rotational movement of the crank shaft 110 is converted into the rotational reciprocating motion of the drive arm 120 and transmitted to the rotor shaft 140, the rotor 141 performs the rotational reciprocation motion at an angle.

실린더(161)의 내부는 두 개의 흡입 밸브 베이스(170)와 로터(141)에 의해 네 개의 구획으로 나누어지게 되는 바, 흡입 밸브 베이스(170)에는 흡입 포트(171) 및 다수개의 흡입공(172)이 형성되어 있으며, 흡입공(172)을 개폐하기 위한 판상의 흡입 밸브(173)가 설치되어 있다. 한편, 실린더(161)에는 토출 포트(164)에 연통되는 토출공(162)이 형성되어 있고, 토출공(162)를 개폐하기 위한 판상의 토출 밸브(163)가 형성되어 있어, 로터(141)가 회전 왕복 운동함에 따라 공기를 흡입하거나 흡입된 공기를 압축하여 토출하는 행정이 연속 동작으로 행해 지게 된다.The interior of the cylinder 161 is divided into four compartments by the two intake valve bases 170 and the rotor 141. The intake valve bases 170 have a suction port 171 and a plurality of intake holes 172. Is formed, and a plate-shaped suction valve 173 for opening and closing the suction hole 172 is provided. On the other hand, the cylinder 161 has a discharge hole 162 communicated with the discharge port 164, a plate-shaped discharge valve 163 for opening and closing the discharge hole 162 is formed, the rotor 141 As the rotary reciprocating motion is performed, the stroke for sucking air or for compressing and discharging the sucked air is performed in a continuous operation.

이를 도 3을 중심으로 설명하면 다음과 같다.This will be described with reference to FIG. 3.

로터(141)가 도 3의 화살표 방향으로 회전하는 경우, A 및 C로 표시되어 있는 구역에는 순간적으로 대기압보다 낮은 진공압이 발생되므로, 흡입관(166) 및 흡입 포트(171)를 통하여 유입되는 공기에 의해 흡입 밸브(173)가 열리며 흡입공(172)을 통해 실린더 내부로 공기가 유입된다. 한편, B 및 D로 표시되어 있는 구역 내에 유입되어 있던 공기는 로터(141)가 회전함에 따라 압축되며 토출 밸브(163)를 열게 되며, 압축된 공기는 토출 포트(164) 및 토출관(165)을 통해 외부로 토출되게 된다.When the rotor 141 rotates in the direction of the arrow in FIG. 3, since the vacuum pressure lower than atmospheric pressure is instantaneously generated in the areas indicated by A and C, the air flowing through the suction pipe 166 and the suction port 171 is generated. The suction valve 173 is opened by the air, and air is introduced into the cylinder through the suction hole 172. On the other hand, the air introduced into the zones indicated by B and D is compressed as the rotor 141 rotates to open the discharge valve 163, and the compressed air is discharge port 164 and discharge tube 165. It is discharged to the outside through.

크랭크 축(110)이 계속 회전하여 로터(141)의 회전 방향이 바뀌게 되면, 각 밸브의 개폐 상태는 도 3에 도시되어 있는 상태의 반대가 되어 흡입 및 압축 공기의 토출 과정이 연속적으로 이루어 지게 된다.When the crankshaft 110 continues to rotate to change the rotation direction of the rotor 141, the opening and closing states of the valves are reversed to those shown in FIG. 3, so that the intake and discharge of compressed air are continuously performed. .

미설명 부호 121은 핀, 167은 에어 크리너, 168은 공기 흡입구 커버, 181, 182는 장착부를 각각 나타낸다.Reference numeral 121 denotes a pin, 167 an air cleaner, 168 an air inlet cover, and 181 and 182 denote mounting portions, respectively.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 스윙형 오일 프리 컴프레서는 그 작동 구조상 실린더부(160)를 구동부(100)의 측부에 설치할 수 밖에 없으므로 인해 설치에 소요되는 면적이 크게되어 한정된 차량 공간에 충분한 용량의 컴프레서를 장착하기가 곤란하였다. 또한, 구동부(100)와 실린더부(160)가 별도의 장착부(181, 182)에 의해 의해 장착되어 컴프레서의 구동시 구동부와 실린더부가 별도로 진동함에 따라, 구동부와 실린더부의 연결 부위의 가스켓의 파손이 잦아 파손 부위로부터 윤활유 및 압축 공기가 누출되기 쉬웠으며, 로터축(140)이 파손되는 경우도 종종 발생하였다.However, the conventional swing-type oil-free compressor as described above has to be installed in the cylinder structure 160 on the side of the driving unit 100 due to its operation structure. It was difficult to mount the compressor. In addition, as the driving unit 100 and the cylinder unit 160 are mounted by separate mounting units 181 and 182, and the driving unit and the cylinder unit vibrate separately when the compressor is driven, breakage of the gasket at the connection portion between the driving unit and the cylinder unit is prevented. Frequently, lubricating oil and compressed air leaked easily from the breakage site, and the rotor shaft 140 was often broken.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 크랭크 축의 회전 방향에 직각 방향으로 로터가 회전 왕복 운동할 수 있도록 함으로서, 구동부의 상부에 실린더부를 설치할 수 있도록 한 스윙형 오일 프리 컴프레서를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, by allowing the rotor to rotate reciprocating movement in a direction perpendicular to the rotational direction of the crankshaft, swing type oil-free compressor to install the cylinder portion on the top of the drive unit The purpose is to provide.

도 1은 종래의 스윙형 오일 프리 컴프레서의 외관을 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing the appearance of a conventional swing-type oil free compressor.

도 2는 종래의 스윙형 오일 프리 컴프레서의 동력 전달 기구의 요부사시도.2 is a main perspective view of a power transmission mechanism of a conventional swing-type oil free compressor.

도 3은 로터의 요동 운동에 의한 실린더 내부의 공기압 발생 과정을 설명하기Figure 3 illustrates the process of generating air pressure inside the cylinder by the swinging motion of the rotor

위한 실린더부의 단면도.Sectional view of the cylinder section for.

도 4는 본 발명에 따른 스윙형 오일 프리 컴프레서의 외관을 나타내는 사시도.4 is a perspective view showing the appearance of a swing-type oil free compressor according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 동력 전달 기구의 일실시예를 나타내는 분해사시.5 is an exploded perspective view showing an embodiment of a power transmission mechanism according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 동력 전달 기구의 동작상태도.6 is an operational state diagram of the power transmission mechanism according to the present invention.

도 7은 본 발명의 다른실시예를 나타내는 개념도.7 is a conceptual diagram showing another embodiment of the present invention.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스윙형 오일 프리 컴프레서는, 크랭크축이 회전운동함에 따라 로터를 회전 왕복 운동시키는 동력 전달 기구를 구비하는 구동부와, 상기 로터가 내장되며, 로터가 회전 왕복 운동함에 따라 공기의 흡입 및 압축-토출 작용을 하는 실린더부를 포함하는 스윙형 오일 프리 컴프레서에있어서, 상기 동력 전달 기구는, 크랭크 축과; 일단은 상기 크랭크 축의 크랭크 핀에 구면 베어링을 매개로하여 회전가능하게 결합되고, 타단은 구동암에 구면 베어링을 매개로하여 회전 가능하게 결합되어 상기 크랭크 축의 회전 운동을 구동암에 전달하여 주는 커넥팅 로드;와 상기 크랭크 축의 회전력을 상기 커넥팅 로드를 통해 전달 받아 크랭크 축의 회전 방향에 직각 방향으로 회전 왕복 운동하는 구동암;과 상기 구동암에 상기 크랭크 축과 직각 방향으로 결합되는 로터로 구성되며, 상기 구동부의 상부에 상기 실린더부가 설치되는 것을 특징으로 한다.Swing type oil-free compressor according to the present invention for achieving the above object, the drive unit having a power transmission mechanism for rotating reciprocating the rotor as the crankshaft rotates, the rotor is built-in, the rotor reciprocating rotation A swing-type oil-free compressor comprising a cylinder portion which performs suction and compression-ejection action of air as it moves, the power transmission mechanism comprising: a crank shaft; One end is rotatably coupled to the crank pin of the crankshaft through the spherical bearing, and the other end is rotatably coupled to the drive arm via the spherical bearing to transfer the rotational movement of the crankshaft to the drive arm. And a driving arm that receives the rotational force of the crankshaft through the connecting rod and rotates reciprocally in a direction perpendicular to the rotational direction of the crankshaft; and a rotor coupled to the driving arm in a direction perpendicular to the crankshaft. The cylinder portion is characterized in that the upper portion of the installation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 스윙형 오일 프리 컴프레서의 외관을 나타내는 사시도로, 본 발명의 스윙형 오일 프리 컴프레서는, 동력 전달 기구가 내장되는 구동부(100)와 로터가 내장되어 로터가 회전 왕복 운동함에 따라 공기의 흡입 및 토출 작용을 하는 실린더부(160)로 구성되는 것은 종래와 같으나, 도 5의 실시예에 도시되어 있는 바와 같이, 크랭크 축의 회전 방향에 직각 방향으로 로터가 회전 왕복 운동할 수 있도록 하기 위한 동력 전달 기구를 사용함으로써 구동부(100)의 상부에 실린더부(160)가 설치되게 된다.Figure 4 is a perspective view showing the appearance of the swing-type oil-free compressor according to the present invention, the swing-type oil-free compressor of the present invention, the rotor 100 is built in the drive unit 100 and the rotor in which the power transmission mechanism is built-in reciprocating rotor As shown in the embodiment of FIG. 5, the rotor 160 may rotate and reciprocate in a direction perpendicular to the rotational direction of the crankshaft. By using the power transmission mechanism to the cylinder portion 160 is installed on the upper portion of the drive unit (100).

도 5는, 본 발명에 적용되는 동력 전달 기구의 바람직한 실시예를 나타내는 분해 사시도를 나타내는 바, 본 실시예의 동력 전달 기구는 자동차의 동력 취출축 등의 외부 동력원에 의해 회전 되는 V 벨트 풀리(101)와, V 벨트 풀리의 회전력을 받아 회전 운동하는 크랭크 축(10)과, 일단은 크랭크 축(10)의 크랭크 핀(13)에 구면베어링(30)을 매개로하여 회전 가능 하게 결합되고 타단은 구동암(40)에 구면 베어링(30')을 매개로하여 회전 가능하게 결합되어, 크랭크 축의 회전 운동을 구동암에 전달하여 주는 커넥팅 로드(20)와, 크랭크 축의 회전력을 커넥팅 로드를 통해 전달 받아 일정 각도 회전 왕복 운동하는 구동암(40)과, 구동암의 일측단에 크랭크 축(10)에 직각 방향으로 결합되는 로터(50)로 구성된다.5 is an exploded perspective view showing a preferred embodiment of the power transmission mechanism applied to the present invention. The power transmission mechanism of this embodiment is a V belt pulley 101 rotated by an external power source such as a power take-off shaft of an automobile. And, the crank shaft 10 is rotated by the rotational force of the V belt pulley, one end is rotatably coupled to the crank pin 13 of the crank shaft 10 via the spherical bearing 30 and the other end is driven The connecting rod 20 is rotatably coupled to the arm 40 via the spherical bearing 30 ', and receives the rotational force of the crankshaft through the connecting rod, and the connecting rod 20 transmits the rotational movement of the crankshaft to the driving arm. A drive arm 40 for angular rotation reciprocating motion, and a rotor 50 coupled to the crank shaft 10 in a direction perpendicular to one end of the drive arm.

크랭크 축(10)은 V 벨트 풀리(101) 등을 통해 외부로부터의 회전 동력을 전달 받아 회전 운동하는 주축(11)과, 주축에 평행하게 일정 거리 떨어져 형성되어 있어 주축이 회전 운동함에 따라 주축을 중심으로 원운동하는 크랭크 핀(13)과, 주축과 크랭크 핀을 연결하는 크랭크 암(12)으로 구성되는 바, 크랭크 핀(13)에 구면 베어링이 삽입될 수 있도록 크랭크 축은 도시된 바와 같이 분할형으로 형성하여, 구면 베어링(30)이 압입되어 있는 커넥팅 로드(20)를 크랭크 핀(13)에 삽입한 후 와셔(14) 및 나사(15) 등에 의해 조립할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The crank shaft 10 is a main shaft 11 that rotates by receiving rotational power from the outside through the V-belt pulley 101 and the like, and is formed at a predetermined distance in parallel to the main shaft so that the main shaft rotates as the main shaft rotates. The crankshaft is composed of a crank pin 13 circularly moving in the center and a crank arm 12 connecting the main shaft and the crank pin. The crankshaft is divided as shown so that a spherical bearing can be inserted into the crank pin 13. It is preferable to insert the connecting rod 20 into which the spherical bearing 30 is press-fitted into the crank pin 13, and to be assembled by the washer 14, the screw 15, or the like.

커넥팅 로드(20)의 양단에는 각각 구면 베어링(30, 30')이 설치되며, 그 일단은 크랭크축 핀(13)에 타단은 구동암(40)의 회전 단부(41)에 각각 회전 가능하게 결합된다.Spherical bearings 30 and 30 'are respectively installed at both ends of the connecting rod 20, one end of which is rotatably coupled to the crankshaft pin 13 and the other end to the rotational end 41 of the driving arm 40, respectively. do.

잘 알려진 바와 같이, 구면 베어링(30, 30')은 구형상의 일부를 포함하는 내륜(31, 31')이 구면의 홈을 갖춘 외륜(32, 32') 내에서 상대 운동 가능 하게 결합되어 있기 때문에, 구면 베어링의 외륜(32, 32')에 결합되어 있는 커넥팅 로드(20)는 구면 베어링의 내륜(31, 31')에 결합되어 있는 크랭크 핀(13)이나 구동암(40)에 대해 축방향 회전 가능함과 동시에 축직각 방향으로 일정 각도 경사진 상태에서도 동력을 전달할 수 있게 된다.As is well known, the spherical bearings 30 and 30 'have a relative movement within the spherical grooved outer ring 32 and 32', since the inner ring 31 and 31 'containing the spherical portion is coupled in a relative motion. , The connecting rod 20 coupled to the outer race 32, 32 ′ of the spherical bearing axially with respect to the crank pin 13 or drive arm 40 coupled to the inner race 31, 31 ′ of the spherical bearing. Rotation is possible and power can be transmitted even when tilted at an angle in the axial direction.

구동암(40)의 회전 중심부(42)에는 크랭크 축에 수직 방향으로 로터(50)가 결합되며, 회전 단부(41)는 포크 형상으로 형성되어, 구면 베어링(30')의 내륜에 결합되는 결합핀(33)을 매개로 케넥팅로드와 회전가능하게 결합된다. 구동암(40)은 베어링(도시 안함) 등에 의해 하우징(도시 안함)에 지지되는 로터(50)의 회전축(51)을 중심으로 로터와 함께 회전 가능하게 설치되므로, 크랭크 핀(13)이 크랭크축의 주축을 중심으로 원운동함에 따라, 커넥팅 로드(20)의 크랭크측 단부(21)는 크랭크 핀(13)과 함께 원운동 하게 되고, 커넥팅 로드의 구동암측 단부(22)는 회전 왕복 운동을 하게 된다. 따라서, 커넥팅 로드(20)의 일단에 결합되어 있는 구동암(40)의 회전 단부(41)는 로터축을 중심으로 회전 회전 왕복 운동을 하게 되고, 그에 따라 실린더부(160) 내의 로터(50)가 회전 왕복 운동하며 공기의 압축을 행하게 된다.The rotor 50 is coupled to the rotational center 42 of the drive arm 40 in a direction perpendicular to the crankshaft, and the rotational end 41 is formed in a fork shape and is coupled to the inner ring of the spherical bearing 30 '. The pin 33 is rotatably coupled to the connecting rod. Since the drive arm 40 is rotatably installed with the rotor about the rotation shaft 51 of the rotor 50 supported by the housing (not shown) by a bearing (not shown) or the like, the crank pin 13 is formed of the crank shaft. As the circular motion about the main shaft, the crank side end portion 21 of the connecting rod 20 is in circular motion with the crank pin 13, the driving arm end portion 22 of the connecting rod is in a rotary reciprocating motion . Therefore, the rotary end 41 of the driving arm 40 coupled to one end of the connecting rod 20 has a rotary rotary reciprocating motion about the rotor shaft, whereby the rotor 50 in the cylinder portion 160 The rotary reciprocating motion is to compress the air.

로터의 회전 왕복 운동에 대한 실린더부 내에서의 공기 압축 작용 및 그와 관련된 구성이나 구동부에의 크랭크축의 설치 구성 또는 구동부와 실린더부의 결합부의 구성 등은 종래와 같으므로 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Compression of air in the cylinder part against the rotational reciprocation of the rotor and its related configuration, installation structure of the crankshaft to the drive part, or the configuration of the coupling part of the drive part and the cylinder part are the same as in the prior art, and thus detailed description thereof will be omitted. do.

미설명 부호 15, 17, 44는 너트를, 14, 16, 43은 와셔를, 102, 142는 키이를 각각 나타낸다.Reference numerals 15, 17, and 44 denote nuts, 14, 16, and 43 washers, and 102 and 142, respectively.

이와 같이 구성되는 스윙형 오일 프리 컴프레서의 동작 및 작용을 도 6의 동작 상태도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation and action of the swing-type oil free compressor configured as described above will be described with reference to the operation state diagram of FIG. 6.

도 6 도은 크랭크 축의 회전 운동이 크랭크 축에 직각 방향인 로터의 회전 왕복 운동으로 변환되는 원리을 설명하기 위한 개념도로, 도 6A 내지 도 6D에는 크랭크축(10)의 회전 상태에 따른 커넥팅 로드(20) 및 구동암(40)의 위치 관계를 나타내기 위한 평면도 및 사시도가 각각 도시되어 있다.6 is a conceptual view illustrating a principle in which the rotational movement of the crankshaft is converted to the rotational reciprocating motion of the rotor perpendicular to the crankshaft. FIGS. 6A to 6D illustrate the connecting rod 20 according to the rotational state of the crankshaft 10. And a plan view and a perspective view for showing the positional relationship of the drive arm 40 are respectively shown.

도 6A 및 도 6C의 상태, 즉 크랭크 핀(13)이 구동부의 상하부 위치인 상사점 또는 하사점에 도달한 경우, 커넥팅 로드(20)는 크랭크 축(10)에 직각인 상태가 되며, 구동암(40)은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 구동암의 요동각(S)의 중간에 위치하게 된다.6A and 6C, that is, when the crank pin 13 reaches the top dead center or the bottom dead center, which is the upper and lower positions of the driving unit, the connecting rod 20 is in a state perpendicular to the crank shaft 10, and the driving arm 40 is located in the middle of the swing angle (S) of the drive arm as shown in the figure.

도 6A의 상태에서 크랭크 축(10)이 더욱 회전하여 크랭크 암(12)이 도 6B와 같이 수평 상태에 이르는 동안 구동암(40)은 로터축(51)을 중심으로 시계 방향으로 회전하여 요동각(S)의 최외각 지점에 이르게 된다. 이때, 커넥팅 로드(20)의 크랭크 핀(13)에 대한 경사각(S')은 구동암(40)이 회전함에 따라 점차 커지게 되나, 커넥팅 로드(20)의 양단에 구면 베어링(30, 30')이 설치되어 있음으로 인해 지속적인 운동의 전달이 가능하게 된다.In the state of FIG. 6A, the drive arm 40 rotates clockwise about the rotor shaft 51 while the crank shaft 10 rotates further to reach the horizontal state as shown in FIG. 6B. The outermost point of (S) is reached. At this time, the inclination angle S 'of the crank pin 13 of the connecting rod 20 is gradually increased as the driving arm 40 rotates, but the spherical bearings 30 and 30' are formed at both ends of the connecting rod 20. ), It is possible to transmit the continuous movement.

도 6B에서 도 6C, 도 6C에서 도 6D, 도 6D에서 도 6A로의 회전 과정도 상기와 대동 소이하며 도면으로부터 명백히 알 수 있으므로 그에 대한 반복적인 설명은 생략하기로 한다.The rotation process from FIG. 6B to FIG. 6C, FIG. 6C to FIG. 6D and FIG. 6D to FIG. 6A is also similar to the above and can be clearly seen from the drawings, and thus a repetitive description thereof will be omitted.

상기와 같이, 크랭크 축(10)이 일회전하는 동안 구동암(40)은 요동각 S만큼 회전 왕복하게 되며, 그에 따라 실린더부(160) 내에 설치되는 로터(50)는 크랭크 축(10)의 회전축에 직각인 로터축(51)을 중심으로 구동암의 요동각 S만큼 회전 왕복하며 1 행정의 흡입 및 압축-토출 동작을 완료하게 된다.As described above, while the crank shaft 10 is rotated once, the driving arm 40 is rotated and reciprocated by the swing angle S, so that the rotor 50 installed in the cylinder portion 160 is formed of the crank shaft 10. It rotates and reciprocates by the rotation angle S of the drive arm about the rotor shaft 51 perpendicular to the rotation axis, thereby completing the suction and compression-discharge operation of one stroke.

본 발명의 원리를 이해하기 쉽도록 하기 위해, 도 6에는 구동암(40)이 크랭크 축(10)과 동일 수평면상에 설치되는 것으로 도시되었으나, 이는 필수 조건은 아니며, 로터의 왕복 각도 즉, 구동암의 요동각 S는 크랭크 핀(13)의 편심거리, 커넥팅 로드(20)의 길이, 구동암(40)의 길이, 구동암(40)의 설치 위치 등에 따라 달라지므로 각각의 값을 필요에 따라 적정하게 선정하여 사용하면 된다.In order to facilitate understanding of the principles of the present invention, FIG. 6 shows that the drive arm 40 is installed on the same horizontal plane as the crankshaft 10, but this is not a prerequisite, and the reciprocating angle of the rotor, i.e. The swing angle S of the arm depends on the eccentric distance of the crank pin 13, the length of the connecting rod 20, the length of the drive arm 40, the installation position of the drive arm 40, and the like. It may be selected and used appropriately.

또한, 도 6에는, 크랭크 핀(13)이 상사점 또는 하사점에 있는 경우, 커넥팅 로드(20)가 크랭크 핀(13)에 대해 직각이며 커넥팅 로드(20) 양단의 구면 베어링(30, 30')이 중립 위치에 놓이는 것으로 도시되었으나, 이 역시 필요에 따라 적정하게 선택하여 사용할 수 있음을 알 수 있을 것이다.In addition, in FIG. 6, when the crank pin 13 is at the top dead center or the bottom dead center, the connecting rod 20 is perpendicular to the crank pin 13 and the spherical bearings 30 and 30 ′ at both ends of the connecting rod 20 are shown. ) Is shown to be in a neutral position, but it will be appreciated that this can also be appropriately selected and used as needed.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 개념도로, 구동암(40)의 양단부 각각에 커넥팅 로드(20, 20')가 설치되며, 로터(50)가 구동암(40)의 중앙에 결합된 것으로, 커넥팅 로드 및 구동암에 가해지는 하중이 분산되고, 구동암의 양단에 가해지는 하중이 상호 균형을 이루게 되므로, 로터의 구동이 보다 원할히 이루어 지고, 내구성이 향상된다는 이점이 있다.7 is a conceptual diagram illustrating another embodiment of the present invention, in which connecting rods 20 and 20 'are installed at both ends of the driving arm 40, and the rotor 50 is coupled to the center of the driving arm 40. As a result, the loads applied to the connecting rod and the driving arm are distributed, and the loads applied to both ends of the driving arm are balanced to each other, so that the rotor is more smoothly driven and the durability is improved.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 스윙형 오일 프리 컴프레서에 따르면, 크랭크 축의 회전 방향에 직각 방향으로 로터가 회전 왕복 운동할 수 있도록 함으로써 구동부의 상부에 실린더부를 설치할 수 있으며, 그에 따라, 최소한의 바닥 면적을 사용하여 충분한 용량의 컴프레서를 장착할 수가 있게 되며, 또한, 컴프레서의 구동시 구동부와 실린더부가 별도의 모드로 진동하지 않고 동일 모드로 함께 진동하게 되므로 구동부와 실린더부의 연결 부위의 가스켓의 파손을 방지하여 파손 부위로부터 윤활유 및 압축 공기가 누출되는 것을 방지할 수 있으며, 로터축의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the swing-type oil-free compressor according to the present invention, by allowing the rotor to rotate and reciprocate in a direction perpendicular to the rotational direction of the crankshaft, the cylinder portion can be installed on the upper portion of the driving portion, thereby providing a minimum floor It is possible to mount a compressor of sufficient capacity by using the area, and also, when driving the compressor, the drive unit and the cylinder unit vibrate together in the same mode instead of vibrating in a separate mode, thereby preventing damage to the gasket at the connection portion of the drive unit and the cylinder unit. By preventing the leakage of the lubricating oil and the compressed air from the damaged portion, there is an effect that can prevent the damage to the rotor shaft.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상 내에서 당분야의 통상의 지식을 가진 사람에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those of ordinary skill in the art within the technical idea of the present invention.

Claims (3)

크랭크축이 회전운동함에 따라 로터를 회전 왕복 운동시키는 동력 전달 기구를 구비하는 구동부와, 상기 로터가 내장되며, 로터가 회전 왕복 운동함에 따라 공기의 흡입 및 압축-토출 작용을 하는 실린더부를 포함하는 스윙형 오일 프리 컴프레서에 있어서, 상기 동력 전달 기구는, 크랭크 축과; 일단은 상기 크랭크 축의 크랭크 핀에 구면 베어링을 매개로하여 회전가능하게 결합되고, 타단은 구동암에 구면 베어링을 매개로하여 회전 가능하게 결합되어 상기 크랭크 축의 회전 운동을 구동암에 전달하여 주는 커넥팅 로드;와 상기 크랭크 축의 회전력을 상기 커넥팅 로드를 통해 전달 받아 크랭크 축의 회전 방향에 직각 방향으로 회전 왕복 운동하는 구동암;과 상기 구동암에 상기 크랭크 축과 직각 방향으로 결합되는 로터로 구성되며, 상기 구동부의 상부에 상기 실린더부가 설치되는 것을 특징으로 하는 스윙형 오일 프리 컴프레서.Swing including a drive unit having a power transmission mechanism for rotating and reciprocating the rotor as the crankshaft rotates, and the rotor is built-in, the cylinder portion for the suction and compression-discharge of the air as the rotor reciprocates A type oil free compressor comprising: a crank shaft; One end is rotatably coupled to the crank pin of the crankshaft through the spherical bearing, and the other end is rotatably coupled to the drive arm via the spherical bearing to transfer the rotational movement of the crankshaft to the drive arm. And a driving arm that receives the rotational force of the crankshaft through the connecting rod and rotates reciprocally in a direction perpendicular to the rotational direction of the crankshaft; and a rotor coupled to the driving arm in a direction perpendicular to the crankshaft. Swing-type oil-free compressor, characterized in that the cylinder portion is installed on the top. 제 1 항에 있어서, 상기 커넥팅 로드 양단부의 크랭크 핀 결합부와 구동암 결합부가 서로 직각으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스윙형 오일 프리 컴프레서.The swing-type oil free compressor according to claim 1, wherein the crank pin coupling portion and the driving arm coupling portion at both ends of the connecting rod are formed at right angles to each other. 제 2 항에 있어서, 상기 구동암의 양단부 각각에 커넥팅 로드가 설치되며, 상기 로터는 상기 구동암의 중앙에 결합되는 것을 특징으로 하는 스윙형 오일 프리컴프레서.3. The swing-type oil precompressor according to claim 2, wherein connecting rods are installed at both ends of the driving arm, and the rotor is coupled to the center of the driving arm.