KR20010061720A - 밀폐형 압축기의 운동변환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 운동변환장치에 관한 것이다. 본 발명은 크랭크축(5)의 회전운동을 피스톤(30)의 직선왕복운동을 변환하는 것으로, 커넥팅로드(20)의 일단부에는 회전운동하는 상기 크랭크축(5)과의 연결을 위한 연결링(24)을 일체로 형성하고 타단부에는 직선왕복운동하는 피스톤(30)과의 연결을 위한 연결핀(26)을 일체로 형성하였다. 그리고 상기 연결핀(26)을 피스톤(30)에 설치하기 위해 상기 피스톤(30)에는 상기 연결핀(26)이 삽입되는 연결핀공(32)을 형성하고, 상기 연결핀공(32)과 피스톤(30)의 후단을 연통시켜 상기 커넥팅로드(20)의 몸체(22)와 피스톤(30) 사이의 간섭을 피하도록 절결슬롯(34)을 일정 구간 형성한다. 또한 상기 연결핀(26)의 설치높이를 규제하기 위해 상기 연결핀공(32)의 하단부에는 연결핀(26)의 하단을 지지하는 지지단(36)을 형성하였다.

Description

밀폐형 압축기의 운동변환장치{connecting rod for hermetic compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크랭크축의 회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 변환하는 밀폐형 압축기의 운동변환장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 커넥팅로드 방식의 밀폐형 압축기의 내부 구성이 도시되어 있다.

이에 따르면, 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 이루어지는 밀폐용기(1)가 구비되고, 상기 밀폐용기(1)의 내부에는 프레임(2)이 지지되어 있다. 상기 프레임(2)에는 고정자(3)가 고정되어 있고, 이와 같은 프레임(2)은 스프링(2S)에 의해 밀폐용기(1) 내부에 지지되어 있다.

그리고, 상기 프레임(2)의 중앙을 관통하여서는 크랭크축(5)이 설치되어 있다. 상기 크랭크축(5)에는 회전자(4)가 일체로 설치되어 상기 고정자(3)와의 전자기적 상호작용에 의해 상기 회전자(4)와 함께 회전된다.

상기 크랭크축(5)의 상단에는 편심핀(5b)이 상기 크랭크축(5)의 회전중심에 대해 편심되게 형성되어 있다. 그리고 상기 편심핀(5b)이 형성된 반대쪽에는 균형추(5c)가 형성되어 있다. 상기 크랭크축(5)의 하단에는 하부용기(1b)의 저면에 있는 오일(L)을 크랭크축(5)에 형성되어 있는 오일유로(5a)로 빨아 올리기 위한 프로펠러(5d)가 설치되어 있다.

한편, 내부에 압축실(6')이 구비된 실린더(6)가 상기 프레임(2)에 일체로 성형되어 있다. 그리고 상기 압축실(6')에는 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 커넥팅로드(8)로 연결된 피스톤(7)이 설치되어 있다.

여기서 상기 편심핀(5b)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 커넥팅로드(8)의 크랭크축연결부(8a)와 연결되고, 피스톤(7)과 커넥팅로드(8)의 피스톤연결부(8b)는 피스톤핀(7')에 의해 연결된다. 상기 크랭크축연결부(8a)와 상기 편심핀(5b)의 사이에는 슬리이브(SL)가 압입된다. 이때, 상기 슬리이브(SL)의 외면은 상기 크랭크축연결부(8a)의 내면에 압입되어 커넥팅로드(8)와 일체로 동작된다. 상기 피스톤핀(7')은 상기 피스톤(7)에 압입된 상태로 상기 피스톤연결부(8b)와 연결된다.

그리고 상기 실린더(6)의 선단에는 상기 압축실(6')로 유입되고 배출되는 냉매를 제어하는 밸브어셈블리(9)가 설치된다. 도면 부호 10은 헤드커버이고, 11은 흡입머플러이며, 12는 냉매를 밀폐용기(1)의 내부로 전달하는 흡입파이프이고, 13은 압축된 냉매를 압축기의 외부로 토출하는 토출파이프이다.

이와 같은 구성을 가지는 압축기는 전원이 인가되면 상기 회전자(4)와 고정자(3)의 전자기적 상호작용에 의해 상기 회전자(4)가 회전하면서, 상기 회전자(4)와 일체로 상기 크랭크축(5)이 회전하게 된다. 상기 크랭크축(5)이 회전하면 상기 크랭크축(3)에 편심되게 형성되어 있는 편심핀(5b)이 원을 그리면서 회전하게 되고, 상기 편심핀(5b)과 연결되어 있는 커넥팅로드(8)가 상기 편심핀(5b)과 연동되어 상기 피스톤(7)을 직선왕복운동하게 한다. 이와 같이 되면, 상기와 같이 피스톤(7)이 압축실(6') 내에서 직선왕복 운동하면서 냉매를 압축시켜 주게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 커넥팅로드(8)는 다음과 같은 문제점을 가진다.

상기 커넥팅로드(8)를 사용하여 피스톤(7)과 크랭크축(5)을 연결하기 위해서는, 피스톤핀(7')을 사용하여야 하므로 부품의 개수가 늘어나게 된다. 이와 같이 부품의 개수가 늘어나게 되면, 조립작업의 작업공수가 늘어나게 되고 전체적으로 제조원가가 올라가는 문제점이 있다.

또한, 각각의 부품의 치수공차와 이들을 조립할 때 발생하는 조립공차에 조립이 완성된 상태에서 누적된 공차가 커짐으로 인해 피스톤의 동작이 정확하게 이루어지지 않아 압축기의 동작효율과 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 커넥팅로드와 피스톤을 보다 간단하게 연결하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 크랭크축의 회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 정확하게 변환하여 주도록 하는 것이다.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 커넥팅로드의 구성을 보인 분해사시도.

도 3은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 운동변환장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해사시도.

도 4는 본 발명 실시예의 구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 밀폐용기 1b: 하부용기

1t: 상부용기 2: 프레임

3: 고정자 4: 회전자

5: 크랭크축 5a: 오일유로

5b: 편심핀 5c: 균형추

5d: 프로펠러 6: 실린더

6': 압축실 7: 피스톤

8: 커넥팅로드 9: 밸브어셈블리

10: 실린더헤드 11: 흡입소음기

12: 흡입파이프 13: 토출파이프

20: 커넥팅로드 22: 로드몸체

24: 연결링 26: 연결핀

30: 피스톤 32: 연결핀공

34: 절결슬롯 36: 지지단

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 커넥팅로드몸체와, 상기 커넥팅로드몸체의 일단부에 형성되고 회전운동부와 연동되는 연결링과, 상기 커넥팅로드몸체의 타단부에 형성되고 직선운동부와 연결되는 연결핀과, 상기 직선운동부에 형성되어 상기 연결핀이 설치되는 연결핀공을 포함하여 구성된다.

상기 연결핀공은 상기 직선운동부를 상하로 관통하여 형성되고, 그 하단부에는 연결핀의 설치높이를 규제하는 규제단이 구비될 수도 있다.

상기 연결핀공에는 상기 연결핀과 연결되는 상기 커넥팅로드몸체부분이 위치되는 절결슬롯이 형성되는데, 상기 절결슬롯은 상기 연결핀공의 일부 구간을 따라 길이방향으로 형성된다.

상기 절결슬롯은 상기 커넥팅로드몸체의 원활한 동작을 위해 내측에서 외측으로 갈수록 확개되게 형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 커넥팅로드가 피스톤에 연결핀을 통해 직접 연결되어 전체적으로 크랭크축의 회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 변환하기 위한 구성이 보다 간단하게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 운동변환장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 부여하여 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바에 따르면, 크랭크축(5)의 회전운동을 피스톤(30)의 직선왕복운동으로 변환하기 위한 커넥팅로드(20)에는 각각 상기 크랭크축(5)과 연결하기 위한 연결링(24)과 상기 피스톤(30)과 연결하기 위한 연결핀(26)이 일체로 구비된다.

상기 연결링(24)은 상기 커넥팅로드(20)의 로드몸체(22)의 일단부에 일체로 형성된 것으로, 슬리이브(SL)를 개재한 상태로 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 연결된다.

그리고 상기 연결핀(26)은 상기 로드몸체(22)의 타단부에 일체로 형성된 것으로, 상기 피스톤(30)에 연결된다.

상기 커넥팅로드(20)와 연결되어 상기 크랭크축(5)의 회전운동을 커넥팅로드(20)를 통해 전달받아 직선왕복을 하는 것이 피스톤(30)이다. 이와 같은 피스톤(30)에는 상기 연결핀(26)이 삽입되는 연결핀공(32)의 상하로 관통형성된다.

상기 연결핀공(32)의 상부에서 하부로 일정 구간에는 절결슬롯(34)이 형성된다. 상기 절결슬롯(34)은 상기 커넥팅로드(20)의 로드몸체(22)가 위치되는 부분으로서, 상기 연결핀공(32)과 피스톤(30)의 후단부를 연통하게 된다.

이와 같은 절결슬롯(34)은 도 3에 잘 도시된 바와 같이 상기 연결핀공(32) 측에서 피스톤(30)의 후단부로 가면서 점차 확개되게 형성된다. 이는 크랭크축(5)의 회전운동을 피스톤(30)의 직선왕복운동으로 변환하는 과정에서 상기 피스톤(30)과 연결된 로드몸체(22) 부분의 운동과의 간섭을 피하기 위함이다.

한편, 상기 연결핀공(32)의 하단부에는 상기 연결핀(26)의 설치높이를 규제하기 위한 지지단(36)이 형성되어 있다. 상기 지지단(36)은 상기 연결핀공(32)의내경면을 둘러 형성되어 상기 연결핀(26)의 하단부를 지지하는 것이다. 이와 같이 연결핀(26)의 하단부를 지지함에 의해, 상기 로드몸체(22)가 상기 절결슬롯(34)의 최하단부와 접촉하여 마찰을 일으키는 것을 방지한다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 운동변환장치의 작용을 설명한다.

먼저, 상기 커넥팅로드(20)와 피스톤(30)을 조립하는 것을 설명하면, 상기 커넥팅로드(20)의 연결핀(26)을 상기 연결핀공(32)의 상부에서 도 4의 화살표방향으로 삽입한다. 이때, 상기 연결핀(26)과 연결된 로드몸체(22)는 상기 절결슬롯(34)으로 삽입된다.

상기와 같은 방식으로 하여, 상기 연결핀(26)의 하단부가 상기 지지단(36)에 지지되면 상기 연결핀(36)에 의해 상기 커넥팅로드(20)와 피스톤(30) 사이의 결합이 완성된다.

다음으로 상기 커넥팅로드(20)에 의해 동력이 전달되면서 변환되는 것을 설명한다. 먼저, 상기 크랭크축(5)의 고정자(3)와 회전자(4)의 상호작용에 의해 회전하게 되면, 상기 편심핀(5b)은 원운동을 하게 되고, 상기 편심핀(5b)과 연결된 연결링(26)은 상기 편심핀(5b)과 함께 원운동을 한다.

그리고, 상기 커넥팅로드(20)의 연결핀(26)은 상기 피스톤(30)의 연결핀공(32)에 삽입된 상태로, 상기 피스톤(30)이 직선왕복운동을 하게 한다. 이와 같이 되면 상기 피스톤(30)이 직선왕복운동하면서 압축실(6') 내의 냉매를 압축하게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 운동변환장치는 크랭크축의 회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 변환하는 커넥팅로드와 피스톤 사이의 연결구조를 보다 간단하게 했다. 즉 상기 커넥팅로드에 연결핀을 일체로 형성하여 상기 피스톤과 직접 회동되면서 동력을 전달할 수 있도록 하였다. 이와 같이 함에 의해 상대적으로 동력변환부의 구성을 간소화할 수 있게 된다.

따라서 압축기의 구성부품을 최소화하여 제조원가를 낮추고, 치수공차 및 조립공차를 최소화하여 압축기의 동작특성을 개선할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (4)

1. 커넥팅로드몸체와,

   상기 커넥팅로드몸체의 일단부에 형성되고 회전운동부와 연동되는 연결링과,

   상기 커넥팅로드몸체의 타단부에 형성되고 직선운동부와 연결되는 연결핀과, 상기 직선운동부에 형성되어 상기 연결핀이 설치되는 연결핀공을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 운동변환장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결핀공은 상기 직선운동부를 상하로 관통하여 형성되고, 그 하단부에는 연결핀의 설치높이를 규제하는 규제단이 구비됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 운동변환장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연결핀공에는 상기 연결핀과 연결되는 상기 커넥팅로드몸체부분이 위치되는 절결슬롯이 형성되는데, 상기 절결슬롯은 상기 연결핀공의 일부 구간을 따라 길이방향으로 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 운동변환장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 절결슬롯은 상기 커넥팅로드몸체의 원활한 동작을 위해 내측에서 외측으로 갈수록 확개되게 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 운동변환장치.