KR100288922B1 - 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조에 관한 것으로, 편심핀(5b) 내부에 상하로 관통된 오일유로(5a)의 원심력작용방향에 대응되게 편심핀(5b)의 횡방향으로 연결유로(5e)를 천공하고, 상기 연결유로(5e)의 출구부를 편심핀(5a)의 가압측 시작점에 위치되도록 한 것이다. 그리고, 상기 연결유로(5e)와 연결되게 상기 편심핀(5b)의 외면에 크랭크축(5)의 회전반대방향으로 나선상의 나선유로(5h)를 형성하였다. 이와 같은 본 발명에 의하면 크랭크축(5)의 편심핀(5b)의 가압측(p)에 집중적으로 오일(L)을 공급할 수 있게 되어 편심핀(5b)의 윤활을 효과적으로 할 수 있게되는 이점이 있다.

Description

전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조

본 발명은 전동압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크랭크축의 회전에 의해 발생되는 원심력을 최대로 이용하여 편심핀에의 오일공급을 증가시켜 준 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조에 관한 것이다.

제1도에는 종래 기술에 의한 커넥팅로드 방식의 전동압축기의 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)에 설치되어 있다. 상기 크랭크축(5)에는 회전자(4)가 일체로 설치되어 상기 고정자(3)와의 전자기적 상호작용에 의해 상기 크랭크축(4)와 함께 회전된다.

상기 크랭크축(4)의 상단에는 편심핀(5b)이 상기 크랭크축(4)의 회전중심에 대해 편심되게 형성되어 있다. 그리고 상기 편심핀(5b)이 형성된 반대쪽에는 균형추(5c)가 형성되어 있다. 상기 크랭크축(4)의 하단에는 하부용기(1b)의 저면에 있는 윤활유(L)를 크랭크축(4)에 형성되어 있는 오일유로(5a)로 상승시키기 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 피스톤(7)이 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 커넥팅로드(8)로 연결되어 있다.

여기서 상기 편심핀(5b)은 상기 커넥팅로드(8)와 연결되어 크랭크축(5)의 회전운동을 피스톤(7)의 직선운동으로 바꾸어주는 주게 된다. 여기서 상기 편심핀(5b)과 상기 커넥팅로드(8) 사이에는 슬리이브(도시되지 않음)가 상기 커넥팅로드(8)에 압입된다. 따라서 상기 크랭크축(5)이 회전하게 되면 상기 슬리이브의 내면과 편심핀(5b)의 외면은 서로 접촉한 상태로 상대적으로 운동하게 된다.

상기 편심핀(5b)에는 내부에 형성되어 있는 상기 오일유로(5a)와 연통되는 연결유로(5e)가 횡으로 관통하여 형성되어 있다. 그리고, 상기 연결유로(5e)와 연결된 나선유로(5h)가 상기 편심핀(5a)의 표면에 상방향으로 나선모양으로 형성되어 있다. 여기서 상기 나선유로(5h)가 시작되는 부분은 상기 편심핀(5a)의 가압측(p)이 끝나는 곳이다. 여기서 가압측(p)은 상기 편심핀(5a)과 커넥팅로드(실제로는 슬리이브)가 서로 접촉되면서 상대적으로 운동될 때 압력이 주로 작용하는 부분을 말한다.

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.

그리고, 상기 크랭크축(5)의 회전에 의한 원심력에 의해 오일(L)이 오일유로(5a)를 통해 상승되어 각각의 마찰부와 발열부로 전달된다. 이와 같은 오일(L)중 상기 편심핀(5b) 내부의 오일유로(5a)를 통해 상부로 비산된 오일(L)은 또한 낙하되면서 마찰부와 발열부로 전달되어 윤활과 냉각작용을 하게 된다. 또한 상기 편심핀(5b) 내부의 오일유로(5a)로 전달된 오일(L)중 일부는 상기 연결유로(5e)를 거쳐 상기 나선유로(5h)로 전달된다. 이와 같이 나선유로(5h)로 전달된 오일(L)은 상기 편심핀(5a)과 커넥팅로드(8) 사이에 형성되는 마찰부의 윤활을 담당하게 된다.

그러나, 종래 기술에 있어서 상기 편심핀(5b)에의 오일공급이 원활하게 되지 않는 문제점이 있다.

즉, 상기 나선유로(5h)의 시작위치가 편심핀(5a)의 가압측(p)이 끝나는 부분이고, 상기 연결유로(5e)를 통해 나선유로(5h)로 전달된 오일이 급유되는 방향은 상기 크랭크축(5)이 회전되는 방향(예를 들면 제3도에서 시계방향)과 반대방향이다. 이는 상기 크랭크축(5)의 회전에 의해 발생된 원심력이 상기 오일(L)에 작용하기 때문이다.

따라서 상기 편심핀(5a)의 외면으로 전달된 오일(L)은 주로 상기 나선유로(5h)에 대해 반시계방향인 비가압측으로 집중적으로 급유되고, 실제로 가압측(p)에는 오일(L)에 미량만이 전달된다. 그러므로 상기 가압측(p)의 마모가 심하게 발생된다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 크랭크축 편심핀의 가압부측에 오일을 집중적으로 공급하는 것이다.

제1도는 일반적인 전동압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

제2도는 종래 기술에 의한 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조를 보인 정면도.

제3도는 제2도의 A-A′선 단면도.

제4도는 본 발명에 의한 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조를 보인 정면도.

제5도는 본 발명에 의한 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조를 보인 평면도.

제6도는 제4도의 A-A′선 단면도.

제7(a)도 및 제7(b)도는 본 발명에 의한 급유구조에서 오일이 전달되는 것을 설명하기 위한 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밀폐용기 2 : 프레임

3 : 고정자 4 : 회전자

5 : 크랭크축 5a : 오일유로

5b : 편심핀 5c : 균형추

5d : 프로펠러 5e : 연결유로

5h : 나선유로 6 : 실린더

6′ : 압축실 7 : 피스톤

8 : 커넥팅로드 9 : 밸브어셈블리

10 : 실린더헤드 11 : 흡입머플러

12 : 흡입파이프 13 : 토출파이프

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 편심핀의 하부에서 상부를 향해 크랭크축의 회전중심으로부터 점차로 멀어지는 방향으로 천공되어 크랭크축의 하부로부터 상승되는 오일을 안내하는 오일상승유로와, 상기 오일상승유로의 일측과 연통되어 편심핀의 가압측 시작점 근처로 관통되는 연결유로와, 상기 연결유로와 연결되고 편심핀의 외면에 편심핀 회전반대방향으로 나선상으로 형성된 나선유로를 포함하여 구성된다.

상기 연결유로는 그 입구부가 상기 오일상승유로와 원심력작용 방향에서 연통되고, 그 출구부가 상기 편심핀의 외면을 실질적으로 수직으로 관통한다.

이와 같은 본 발명에 의하면 편심핀의 가압측에 집중적으로 오일이 공급되어 가압측의 윤활상태가 항상 적절하게 유지되므로 가압측의 마모가 방지된다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 부여하여 설명한다.

제4도는 본 발명에 의한 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조를 보인 정면도이고, 제5도는 본 발명에 의한 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조를 보인 평면도이며, 제6도는 제4도의 A-A′선 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 크랭크축(5)에는 오일유로(5a)가 형성되어 있다. 상기 오일유로(5a)는 크랭크축(5)의 하부로부터 상단부까지 연결되어 있다. 상기 오일유로(5a)는 크랭크축(5)의 회전에 의한 원심력을 이용하여 오일(L)을 상승시키는 역할을 하는 것으로, 크랭크축(5)의 하단부에는 내부를 관통하여 형성되고, 상단부에서는 크랭크축(5)의 외면을 따라 나선상으로 형성되며, 편심핀(5b)에서는 편심핀(5b)의 내부를 관통하여 형성되어 있다.

여기서, 상기 편심핀(5b)의 내부를 관통하여 형성된 오일유로(5a)는 하부에서 상부를 향해 크랭크축(5)의 회전중심(RC)으로부터 점차로 멀어지도록 경사지게 천공된다.

그리고, 상기 편심핀(5b)을 횡으로 관통하여 상기 오일유로(5a)와 연통되는 연결유로(5e)가 천공되어 있다. 상기 연결유로(5e)가 편심핀(5b)의 외면을 관통하는 지점은 상기 편심핀의 가압측이 시작되는 부근이다.

그리고 상기 오일유로(5a)와 연통되는 상기 연결유로(5e)의 입구부는, 제6도에 잘 도시된 바와 같이, 상기 오일유로(5a)에 원심력이 작용하는 방향으로 연통되는 것이 바람직하다. 그러나 상기 연결유로(5e)의 입구부가 천공되는 방향은 상기 회전중심(RC)으로부터 상기 오일유로(5a)에 원심력이 작용하는 방향으로 연장된 일직선상이 아니고, 상기 입구부가 상기 오일유로(5a)내벽에 원심력에 의해 부착되는 오일(L)을 수용할 수 있도록 연통된다.

또한 상기 연결유로(5e)의 출구부는 상기 편심핀(5b)의 외면을 실질적으로 수직으로 관통하도록 천공되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 편심핀(5b)의 외부로 관통되어 있는 연결유로(5e)와 연결되는 나선유로(5h)가 상기 연결유로(5e)의 출구부에서부터 상기 크랭크축(5)의 회전반대방향 상측으로 나선상으로 형성되어 있다. 이와 같은 나선유로(5h)는 오일(L)이 상기 편심핀의 전면에 걸쳐 공급되도록 하는 역할을 한다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명 실시예에 의해 오일이 크랭크축(5) 편심핀(5b)에 공급되는 것을 설명한다.

먼저, 압축기가 구동되면 상기 크랭크축(5)의 회전운동이 피스톤(7)의 직선 왕복운동으로 변환되어 냉매의 압축이 이루어진다. 그리고, 상기 크랭크축(5)의 회전에 의해 밀폐용기(1) 하부에 있던 오일(L)을 오일유로(5a)를 통해 상승시키게 된다. 상기 오일유로(5a)를 통해 전달되는 오일(L) 중 일부는 크랭크축(5)과 베어링(15) 사이의 마찰부로 전달된다. 그리고, 오일유로(5a)를 따라 계속 상승되어 편심핀(5b) 내부의 오일유로(5a)로 전달된 오일(L)은 편심핀(5b)의 상단부에서 비산되어 마찰부와 열발생부로 전달되어 윤활작용과 방열작용을 하게 된다.

한편, 상기 편심핀(5b)의 오일유로(5a)로 전달된 오일(L) 중 일부는 상기 연결유로(5e)로 전달된다. 이때, 상기 연결유로(5e)의 입구부는 상기 오일유로(5a)를 따라 상승되는 오일(L)이 원심력에 의해 오일유로(5a)의 내벽에 밀착되는 범위 전체를 커버하도록 제7(a)도와 같은 위치에 형성되어 있어, 제7(b)도와 같이 원심력에 의해 내벽에 밀착되는 오일(L) 전체를 커버할 수 없게 되어 있는 종래의 경우보다 상대적으로 많은 양의 오일(L)을 전달받을 수 있게 된다.

그리고, 상기 연결유로(5e)의 출구부는 편심핀(5b)의 가압측(p) 시작점 근처에 천공되어 있어, 상기 연결유로(5e)를 거쳐 나온 오일(L)이 상기 나선유로(5h)를 따라 편심핀(5b)의 상부로 이동되면서 가압측(p)에 집중적으로 공급된다.

따라서, 편심핀(5b)의 부분중 커넥팅로드(8)로부터 상대적으로 많은 압력을 받는 가압측(p)에 비가압측보다 상대적으로 많은 오일(L)이 공급되므로 오일공급의 효율성이 좋아지고 전체적으로 편심핀(5b)부분의 윤활상태가 좋아지게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조는 상승되는 오일중 일부를 원심력을 충분히 이용하여 뽑아내어 편심핀의 가압측 시작점으로 공급하도록 구성되었으므로 편심핀의 가압측에 집중적으로 오일이 공급되어 편심핀과 커넥팅로드 사이의 윤활이 최적의 상태를 유지하게 되는 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 편심핀의 하부에서 상부를 향해 크랭크축의 회전중심으로부터 점차로 멀어지는 방향으로 천공되어 크랭크축의 하부로부터 상승되는 오일을 안내하는 오일상승유로와, 상기 오일상승유로의 일측과 연통되고 편심핀의 가압측 시작점 근처로 관통되는 연결유로와, 상기 연결유로와 연결되고 편심핀의 외면에 편심핀 회전반대방향으로 나선상으로 형성된 나선유로를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결유로는 그 입구부가 상기 오일상승유로와 원심력작용 방향으로 연통되고, 그 출구부가 상기 편심핀의 외면을 실질적으로 수직으로 관통함을 특징으로 하는 전동압축기의 크랭크축 편심핀 급유구조.

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