KR100736070B1 - 압축기의 커넥팅로드 윤활구조 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 압축기의 커넥팅로드 윤활구조는, 커넥팅로드의 내부에 길이방향으로 관통 형성되어 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면으로 윤활유를 공급하는 오일유로를 구비하는 압축기의 커넥팅로드 윤활구조에 있어서, 상기 소경부의 내주면과 상기 피스톤핀의 외주면 중 적어도 어느 한 면에 윤활유가 잔류할 수 있는 다수의 미세홈으로 이루어지는 오일뱅크가 형성된 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 오일뱅크에 잔류하는 윤활유에 의해, 윤활유가 공급되지 않는 압축기의 운전 초기에도 커넥팅로드 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면에서의 마모를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

압축기, 윤활구조, 커넥팅로드, 소경부, 오일유로

Description

압축기의 커넥팅로드 윤활구조 {Lubricating system for connecting rod of compressor}

도 1은 일반적인 밀폐형 왕복동식 압축기의 구조를 나타낸 단면도,

도 2는 도 1에 나타낸 압축기의 커넥팅로드 윤활구조 및 이 윤활구조에 의한 윤활작용을 설명하기 위한 발췌 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 커넥팅로드의 윤활구조 및 이 윤활구조에 의한 윤활작용을 설명하기 위한 발췌 단면도, 그리고,

도 4는 도 3의 커넥팅로드를 도시한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1;크랭크축 2;편심부

3;커넥팅로드 6;소경부

7;피스톤핀 20;오일픽업튜브

22;오일그루브 24;오일유로

26;오일홈 28;오일뱅크

28a;미세홈

본 발명은 밀폐형 왕복동식 압축기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 압축기의 커넥팅로드 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면에서의 마모를 줄이기 위한 압축기의 커넥팅로드 윤활구조에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기를 나타낸 단면도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 왕복동식 압축기는 전동기구부의 회전운동을 크랭크기구를 이용하여 압축기구부의 왕복직선운동으로 변환시켜 냉매를 압축하도록 구성된다. 따라서, 구성부품간의 마찰습동부가 존재하게 된다. 이러한 압축기의 마찰습동부는 도 1에 도시된 바와 같이, 크랭크기구를 구성하는 크랭크축(1)의 편심부(2)와 커넥팅로드(3)의 대경부(4) 사이, 크랭크축(1)과 베어링(5) 사이, 커넥팅로드(3)의 소경부(6)와 피스톤핀(7) 사이, 그리고, 실린더블록(8)의 보어 내면과 피스톤(9) 사이 등이 있다. 압축기의 운전시 상기한 마찰습동부에서는 부재간의 마찰에 의한 고열이 발생함과 아울러 심한 마모가 발생하므로, 이 부분에 대한 윤활이 필요하며, 특히, 커넥팅로드(3)의 소경부(6)와 피스톤핀(7) 사이의 마찰습동면은 피스톤(9)의 압축력에 의한 부하가 크게 작용하는 부분으로 윤활유 공급을 위한 특별한 구조가 채용된다. 도 1에서 미설명 부호 10은 밀폐용기, 11 및 12는 전동기구부를 구성하는 회전자 및 고정자이다.

도 2는 도 1에 나타낸 압축기의 커넥팅로드 윤활구조 및 이 윤활구조에 의한 윤활작용을 설명하기 위한 발췌 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래 커넥팅로드의 윤활구조는 오일픽업튜브(20) 로 흡입된 윤활유가 소경부(6)로 이동하는 오일유로(24)와, 피스톤핀(7)의 외주면 둘레로 상기 오일유로(24)와 연통되도록 형성된 오일홈(26)을 구비한다.

상기 오일픽업튜브(20)는 크랭크축(1)의 편심부(2)에 연결되며, 이 오일픽업튜브(20)의 회전에 의한 원심력으로 밀폐용기(10; 도 1참조)의 저부에 저장된 윤활유가 흡입되어 커넥팅로드의 소경부(6)로 공급된다. 상기 편심부(2)에는 상기 오일픽업튜브(10)와 연통하는 메인오일유로(21)가 편심부(2)의 축방향으로 관통 형성된다.

상기 오일유로(24)는 상기 커넥팅로드(3)의 내부에 상기 편심부(2)의 오일그루브(22)와 연통하도록 형성되며, 이 오일유로(24)를 통해 커넥팅로드(3)의 소경부(6)에 윤활유가 공급된다.

상기 피스톤핀(7)에 형성된 오일홈(26)은 상기 오일유로(24)와 연통되며, 상기 오일유로(24)를 통해 공급된 윤활유가 상기 소경부(6)와 상기 피스톤핀(7) 사이의 마찰습동면에 골고루 공급된다.

상기와 같은 종래의 커넥팅로드 소경부의 윤활구조에 의하면, 압축기가 구동하여 오일픽업튜브(20)가 회전하면 밀폐용기(10)의 저부에 저장된 윤활유가 메인오일유로(21)를 따라 유동하는데, 여기서 윤활유의 일부가 크랭크축(1)의 편심부(2)에 형성된 오일그루브(22)와 이 오일그루브(22)와 연통된 커넥팅로드(3)의 오일유로(24)를 통해 커넥팅로드(3)의 소경부(6)로 공급된다. 소경부(6)로 공급된 윤활유는 피스톤핀(7)에 형성된 오일홈(26)을 따라 유동하면서 소경부(6)와 피스톤핀(7) 사이의 마찰습동면을 윤활한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 밀폐형 왕복동식 압축기의 윤활구조에 있어서, 압축기가 정지되면, 오일픽업튜브(20)에 의해 흡입되는 윤활유는 마찰습동부로의 유동을 멈추고, 커넥팅로드(3) 소경부(6)로 공급된 윤활유는 윤활유 공급의 역방향으로 유동하여 밀폐용기(10)의 저부로 유입되어 커넥팅로드(3)와 피스톤핀(7) 사이의 마찰습동면에는 윤활유가 부족하게 된다.

한편, 압축기가 재운전되어 크랭크축(1)이 회전하면, 커넥팅로드(3) 소경부(6)와 피스톤핀(7) 사이에 윤활유가 재차 공급되기 전까지 커넥팅로드(3) 소경부(6)와 피스톤핀(7)은 무유급 상태로 습동하기 때문에 마찰에 의한 심한 마모가 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여 안출한 것으로, 압축기의 초기 운전시에 커넥팅로드 소경부와 피스톤핀 사이의 습동면에서 발생되는 마모를 줄이기 위해 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이에 윤활유가 잔류할 수 있도록, 그 구조가 개선된 압축기의 커넥팅로드 윤활구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 압축기의 커넥팅로드 윤활구조는, 커넥팅로드의 내부에 길이방향으로 관통 형성되어 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면으로 윤활유를 공급하는 오일유로를 구비하는 압축기의 커넥팅로드 윤활구조에 있어서, 상기 소경부의 내주면과 상기 피스톤핀의 외주면 중 적어도 어느 한 면에 윤활유가 잔류할 수 있는 다수의 미세홈으로 이루어지는 오일 뱅크가 형성된 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 상기 오일뱅크에 저장된 윤활유에 의해 커넥팅로드와 피스톤핀 사이의 마찰습동면이 원활하게 윤활될 수 있다.

또한, 상기 오일뱅크의 미세홈은 상기 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면의 전반에 걸쳐 골고루 형성된 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.

첨부한 도 3은 본 발명에 의한 커넥팅로드를 나타낸 단면도이다. 참고로 본 실시예를 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 커넥팅로드의 윤활구조는, 오일픽업튜브(20)로 흡입된 윤활유가 소경부(6)로 이동하는 오일유로(24)와, 피스톤핀(7)의 외주면 둘레로 상기 오일유로(24)와 연통되도록 형성된 오일홈(26) 및 상기 소경부(6)와 피스톤핀(7)의 마찰습동면에 형성된 오일뱅크(28)를 구비한다.

상기 오일픽업튜브(20)는 크랭크축(1)의 편심부(2)에 연결되어 있으며, 이 오일픽업튜브(20)의 회전에 의한 원심력으로 밀폐용기(10)의 저부에 저장된 윤활유가 흡입되어 커넥팅로드의 소경부(6)로 공급된다. 상기 편심부(2)에는 상기 오일픽업튜브(10)와 연통하는 메인오일유로(21)가 편심부(2)의 축방향으로 관통 형성된다.

상기 오일유로(24)는 상기 커넥팅로드(3)의 내부에 상기 편심부(2)의 오일그루브(22)과 연통하도록 형성되며, 이 오일유로(24)를 통해 커넥팅로드(3)의 소경부(6)에 윤활유가 공급된다.

상기 피스톤핀(7)에 형성된 오일홈(26)은 상기 오일유로(24)와 연통하며, 상기 오일유로(24)를 통해 공급된 윤활유는 이 오일유로(24)를 따라 유동하여 상기 소경부(6)와 상기 피스톤핀(7) 사이의 마찰습동면으로 공급된다.

상기 오일뱅크(28)는 상기 커넥팅로드(3) 소경부(6)와 상기 피스톤핀(7)의 외주면에 형성된다. 이 오일뱅크(28)는 공급된 윤활유가 잔류할 수 있도록 상기 커넥팅로드(3) 소경부(6)의 내주면 또는, 피스톤핀(7)의 외주면에 오목형상으로 형성된 다수의 미세홈(28a)으로 이루어진다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 오일뱅크(28)는 다수의 미세홈(28a)들이 상호 일정한 간격을 이루며 복수의 열로 배열됨으로써 형성되며, 이러한 미세홈(28a)의 배열은 꼭 이에 한정되는 것은 아니며, 소경부(6)와 피스톤핀(7) 사이의 마찰습동면에서 어느 한 부분으로 치우침 없이 다양한 배열이나 형상으로 형성될 수 있을 것이다.

한편, 상기 미세홈(28a)은 그 크기가 크면 소경부(6)와 피스톤핀(7) 사이의 접촉면적이 감소되어 이 부위에서 작동하중에 의한 마모를 초래할 수 있기 때문에, 레이저를 응용한 마킹 공법으로 작고 미세하게 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 의한 커넥팅로드 소경부의 윤활구조에 의하면, 압축기가 구동하여 오일픽업튜브(20)가 회전하면 밀폐용기(10)의 저부에 저장되어 있는 윤활유가 메인오일유로(21)를 따라 유동하게 되는데, 여기서 윤활유의 일부가 크랭크축(1)의 편심부(2)에 형성된 오일그루브(22)와 이 오일그루브(22)와 연통되어 있는 커넥팅로드(3)의 오일유로(24)를 통해 커넥팅로드(3) 소경부(6)로 공급된다. 소경부(6)로 공급된 윤활유는 피스톤핀(7)에 형성된 오일홈(26)을 따라 유동하면서 소경부(6)와 피스톤핀(7) 사이로 공급된다. 이때, 오일뱅크(28)에 윤활유가 채워진다.

한편, 운전중이던 압축기가 정지하면, 윤활유가 공급되지 않아 커넥팅로드(3) 소경부(6)와 피스톤핀(7) 사이의 마찰습동면에 공급된 윤활유는 하부로 유동하여 밀폐용기(10)의 저면으로 유입된다. 그러나, 오일뱅크(28)에 윤활유가 저장되어 있기 때문에 압축기가 재운전되어 윤활유가 재공급되기까지의 무급유시에도 오일뱅크(28)의 잔류 윤활유가 소경부(6)와 피스톤핀(7) 사이의 마찰습동면을 윤활하여 이 부위에서의 마모를 방지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 커넥팅로드 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동부에 오일뱅크를 형성하여 윤활유가 잔류할 수 있도록 하기 때문에, 압축기가 정지 후 재운전되는 초기의 무급유 상태에서도 이 부위에서의 마모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 오일뱅크가 작고 미세한 미세홈으로 이루어지기 때문에, 커넥팅로드 소경부와 피스톤핀의 접촉면적이 크게 감소되지 않아 면압의 증가를 억제하기 때문에 운동 하중에 의한 마모를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이 해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. 커넥팅로드의 내부에 길이방향으로 관통 형성되어 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면으로 윤활유를 공급하는 오일유로를 구비하는 압축기의 커넥팅로드 윤활구조에 있어서,

   상기 소경부의 내주면과 상기 피스톤핀의 외주면 중 적어도 어느 한 면에 윤활유가 잔류할 수 있는 다수의 미세홈으로 이루어지는 오일뱅크가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 커넥팅로드 윤활구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 오일뱅크의 미세홈은 상기 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면의 전반에 걸쳐 골고루 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 커넥팅로드 윤활구조.

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