KR100816832B1 - Rotating portion for hermetic compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밀폐형 압축기의 회전기구부에 관한 것이다. 본 발명에서는 프레임(20)의 상면에 형성되어 크랭크축(30)을 지지하는 트러스트면(24)과 크랭크축(30)의 지지면(38) 사이의 접촉면적을 최소화하였다. 이를 위해 상기 트러스트면(24)은 프레임(20)의 중앙통공(22)을 향해 하향 경사지는 내측경사면(26)과 상기 내측경사면(26)과 반대반향으로 하향 경사지는 외측경사면(25)으로 구성된다. 상기 내측경사면(26)과 외측경사면(25)이 만나는 부분인 봉우리(27)는 상기 중앙통공(22)의 주변부를 둘러 원형으로 형성된다. 상기 트러스트면(24)에는 지지면(38)이 지지된다. 상기 지지면(38)은 크랭크축(30)의 편심핀(34)과 균형추(36)의 하면에 형성되는 것으로 크랭크축(30)의 회전중심을 향해 하향 경사지게 형성된다. 상기 균형추(36)의 상면에서 상기 지지면(38)의 일측까지 관통되어서는 오일홀(37)이 형성되어 있다. 상기 오일홀(37)은 상기 크랭크축(30)의 지지면(38)과 트러스트면(24) 사이에 오일을 공급한다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 크랭크축의 초기구동력이 최소화하고 크랭크축의 회전시에 프레임과의 마찰력이 최소화되는 이점이 있다.The present invention relates to a rotating mechanism of the hermetic compressor. In the present invention, the contact area between the thrust face 24 formed on the upper surface of the frame 20 to support the crank shaft 30 and the support surface 38 of the crank shaft 30 is minimized. To this end, the trust surface 24 includes an inner inclined surface 26 inclined downward toward the central through hole 22 of the frame 20 and an outer inclined surface 25 inclined downward in the opposite direction to the inner inclined surface 26. do. The peak 27, which is a portion where the inner inclined surface 26 and the outer inclined surface 25 meet, is formed around the periphery of the central through hole 22. A support surface 38 is supported on the trust surface 24. The support surface 38 is formed on the lower surface of the eccentric pin 34 and the balance weight 36 of the crankshaft 30 to be inclined downward toward the center of rotation of the crankshaft 30. An oil hole 37 is formed by penetrating from the upper surface of the balance weight 36 to one side of the support surface 38. The oil hole 37 supplies oil between the support surface 38 and the thrust surface 24 of the crankshaft 30. According to the present invention having such a configuration there is an advantage that the initial driving force of the crankshaft is minimized and the frictional force with the frame is minimized when the crankshaft rotates.
밀폐형 압축기, 크랭크축, 프레임Hermetic compressors, crankshafts, frames
Description
도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 내부구성을 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing the internal configuration of a typical hermetic compressor.
도 2는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 회전기구부의 구성을 보인 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotating mechanism of the hermetic compressor according to the prior art.
도 3은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 회전기구부의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a preferred embodiment of the rotary mechanism part of the hermetic compressor according to the present invention.
도 4는 본 발명 실시예에서 오일이 크랭크축의 회전시에 오일이 유동되는 것을 보인 동작상태도.Figure 4 is an operating state showing that the oil flows when the oil is rotated in the crankshaft in the embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
20: 프레임 22: 중앙통공20: frame 22: central aperture
24: 트러스트면 25: 외측경사면24: Trusted Surface 25: Outer Slope
26: 내측경사면 27: 봉우리26: inclined surface 27: peak
30: 크랭크축 32: 오일유로30: crankshaft 32: oil euro
34: 편심핀 36: 균형추34: eccentric pin 36: counterweight
37: 오일홀 38: 지지면37: oil hole 38: support surface
40: 회전자 50: 커넥팅로드40: rotor 50: connecting rod
본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터부의 회전력을 전달받아 회전하여 압축기구부를 동작시키는 회전기구부에 관한 것이다.The present invention relates to a hermetic compressor, and more particularly, to a rotating mechanism that rotates by receiving a rotational force of a motor unit to operate a compression mechanism unit.
도 1에는 종래 기술에 의한 커넥팅로드 방식의 밀폐형 압축기의 내부 구성이 도시되어 있다. 이에 따르면, 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 이루어지는 밀폐용기(1)의 내부에는 밀폐된 공간이 구비되고, 상기 공간에는 프레임(2)이 설치되어 있다. 상기 프레임(2)에는 아래에서 설명될 회전자(4)와의 전자기적 상호작용에 의해 크랭크축(5)을 회전시켜 주기 위한 고정자(3)가 고정되어 있고, 이와 같은 프레임(2)은 스프링(2S)에 의해 밀폐용기(1)의 내부에 지지되어 있다.Figure 1 shows the internal configuration of a hermetic compressor of the connecting rod method according to the prior art. According to this, a sealed space is provided inside the sealed
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 크랭크축(5)과 함께 회전된다.The
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 오일피스(5d)가 설치되어 있다. 여기서 상기 오일유로(5a)는 상기 크랭크축(5)의 회전중심축과 동축으로 형성되어 있다.An
한편, 내부에 압축실(6')이 구비된 실린더(6)가 상기 프레임(2)에 일체로 성 형되어 있다. 그리고 상기 압축실(6')에는 피스톤(7)이 설치되어 있는데, 상기 피스톤(7)은 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 커넥팅로드(8)에 의해 연결되어 있다. 여기서 상기 편심핀(5b)은 상기 커넥팅로드(8)의 크랭크축연결부(8a)와 연결되고, 피스톤(7)과 커넥팅로드(8)의 피스톤연결부(8b)는 피스톤핀(7')에 의해 연결된다.On the other hand, the
그리고 상기 실린더(6)의 선단에는 상기 압축실(6')로 유입되고 배출되는 작동유체의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(9)가 설치된다. 상기 밸브어셈블리(9)에는 헤드커버(10)가 장착되고, 상기 헤드커버(10)의 장착과 함께 흡입머플러(11)가 설치된다. 상기 흡입머플러(11)는 상기 밸브어셈블리(9)를 통해 실린더(6) 내부에 있는 압축실(6')과 연통되어 있다.In addition, a valve assembly 9 is installed at the front end of the
도면중 미설명 부호 12는 작동유체를 밀폐용기(1)의 내부로 전달하는 흡입파이프이고, 13은 압축된 작동유체를 압축기의 외부로 토출하는 토출파이프이다.In the drawings,
한편, 도 2에는 크랭크축(5)이 상기 프레임(2)에 회전가능하게 지지된 부분이 상세도로 도시되어 있다. 이에 따르면, 상기 크랭크축(5)의 균형추(5c)와 편심핀(5b)의 하부에 해당되는 지지면(5t)이 상기 프레임(2)의 상면에 형성된 트러스트면(2t)에 안착된 상태로 지지된다. 즉, 상기 크랭크축(5) 자체의 하중과 상기 회전자(4)의 하중은 상기 트러스트면(2t)에 의해 지지된다.On the other hand, FIG. 2 shows in detail the portion of the
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the prior art as described above has the following problems.
상기 크랭크축(5)이 지지되는 프레임(2)의 트러스트면(2t)은 상기 크랭크축(5)의 지지면(5t)과 면접촉을 하게 된다. 따라서 압축기의 초기기동시나 운전정지후 재기동시에 구동부하가 크게 증가한다. 따라서 심한 경우 초기기동시에 상기 지지면(5t)과 상기 트러스트면(2t) 사이의 마찰력에 의해 상기 크랭크축(5)이 회전되지 못하는 문제가 발생한다.The
또한 상기 크랭크축(5) 내부의 오일유로(5a)를 통해 흡상되어 편심핀(5b)의 상부로 토출되는 오일(L)이 상기 지지면(5t)과 트러스트면(2t) 사이에는 제대로 전달되지 않아 이들 사이의 마찰력이 더욱 커지게 되는 문제점이 발생한다.In addition, the oil L, which is sucked up through the
따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 크랭크축과 프레임 사이의 접촉면적을 최소화하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to minimize the contact area between the crankshaft and the frame.
본 발명의 다른 목적은 크랭크축과 프레임 사이의 습동부에 상대적으로 많은 오일을 공급할 수 있도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to be able to supply a relatively large amount of oil to the sliding portion between the crankshaft and the frame.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 상하로 관통하여 중앙통공이 형성되고 상기 중앙통공의 가장자리에 해당되는 상면을 둘러 상기 중앙통공을 향하는 내측경사면과 상기 중앙통공의 원심방향으로 향하는 외측경사면으로 구성되는 트러스트면을 구비하는 프레임과, 회전자의 회전에 의해 회전되고 상기 중앙통공을 관통하여 설치되고 그 지지면이 상기 트러스트면과 선접촉하여 프레임에 회전가능하게 지지되는 크랭크축을 포함하여 구성되고, 상기 지지면은 상기 크랭크축의 상부에 형성된 균형추와 편심핀의 하부에 형성된 것으로 그 외주에서 상기 크랭크축의 회전중심을 향해 경사지게 형성된다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention penetrates up and down to form a central through hole and surrounding the upper surface corresponding to the edge of the central through the inclined surface toward the central through and the central through hole A frame having a trust surface composed of an outer sloping surface facing in the centrifugal direction of the rotating body, the frame being rotated by the rotation of the rotor and installed through the central hole, and the supporting surface is rotatable in the frame in linear contact with the trust surface. It comprises a crank shaft to be supported, wherein the support surface is formed on the bottom of the counterweight and the eccentric pin formed on the top of the crank shaft is formed to be inclined toward the center of rotation of the crank shaft from the outer circumference.
상기 크랭크축을 관통하여서는 오일을 흡상시키는 오일유로가 구비되는데, 상기 오일유로를 통해 크랭크축의 상단부로 비산된 오일을 상기 트러스트면으로 안내하는 오일홀이 상기 크랭크축의 균형추를 관통하여 형성된다. An oil passage for sucking oil is provided through the crankshaft. An oil hole for guiding oil scattered to the upper end of the crankshaft through the oil passage to the trust surface is formed through the counterweight of the crankshaft.
상기 오일홀은 상기 내측경사면 혹은 외측경사면과 대응되는 위치에 형성된다.The oil hole is formed at a position corresponding to the inner inclined surface or the outer inclined surface.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 회전기구부에 의하면 크랭크축과 이를 지지하는 프레임 사이의 접촉면적이 최소화되어 이들 사이의 마찰력이 줄어들게 되므로 크랭크축의 회전이 보다 원활하게 이루어지고 상기 크랭크축과 프레임 사이의 습동부로 오일이 보다 원활하게 전달되는 이점이 있다.According to the rotary mechanism part of the hermetic compressor according to the present invention having the configuration as described above, the contact area between the crankshaft and the frame supporting the same is minimized, so that the frictional force between the crankshaft is reduced, so that the crankshaft rotates more smoothly. There is an advantage that the oil is more smoothly transferred to the sliding portion between the frame.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 회전기구부의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the rotary mechanism of the hermetic compressor according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3에는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 회전기구부의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 프레임(20)은 밀폐용기의 내부에 안착되는 것으로, 그 중앙을 상하로 관통하여 중앙통공(22)이 형성된다. 상기 중앙통공(22)의 가장자리에 해당되는 프레임(20)의 상면에는 트러스트면(24)이 형성된다. 상기 트러스트면(24)은 아래에서 설명될 크랭크축(30)의 지지를 위한 것으로 상기 중앙통공(22)의 원심방향으로 하향 경사지게 형성되는 외측경사면(25)과 상기 중앙통공(22)의 중심방향으로 하향 경사지게 형성되는 내측경사면(26)으로 이루어진다. 상기 내측경사면(26)과 외측경사면(25)이 서로 만나는 부분인 봉우리(27)는 가장 높이가 높은 부분으로 크랭크축(30)의 지지면(38)과 접촉되는 부분이다. 여기서 상기 봉우리(27)는 상기 프레임(20)을 상부에서 평면도로 보면 원을 이루게 된다.Figure 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a preferred embodiment of the rotary mechanism part of the hermetic compressor according to the present invention. According to this, the
크랭크축(30)은 상기 프레임(20)의 중앙통공(22)을 관통하여 설치되어 회전 되는 것이다. 상기 크랭크축(30)의 회전은 모터부를 구성하는 회전자(40)의 회전에 의해 이루어지는데, 상기 크랭크축(30)의 중간 하부는 회전자(40)를 관통하여 압입되어 있다. 따라서 상기 크랭크축(30)과 회전자(40)는 일체로 회전된다. 상기 크랭크축(30)의 내부를 관통하여서는 오일이 흡상되는 오일유로(32)가 형성되어 있다.The
상기 크랭크축(30)의 상단부에는 크랭크축(30)의 회전중심에서 소정 거리 편심되게 편심핀(34)이 형성되어 있다. 따라서 상기 편심핀(34)은 크랭크축(30)의 회전에 의해 소정의 원을 그리면서 회전한다. 상기 편심핀(34)에는 커넥팅로드(50)의 대단부(52)가 연결된다. 상기 커넥팅로드(50)는 크랭크축(30)의 회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 변환한다.An
상기 크랭크축(30)의 상단부에는 상기 편심핀(34)이 편심되게 형성되어 크랭크축(30)의 회전중에 회전불균형이 생기므로 이를 제거하기 위해 균형추(36)가 형성된다. 상기 균형추(36)에는 상기 편심핀(34)을 관통하여 형성된 오일유로(32)에서 비산되는 오일을 상기 트러스트면(24)으로 전달하도록 하는 오일홀(37)이 형성된다. 상기 오일홀(37)은 상기 균형추(36)의 상면에서 하면으로 관통하여 형성된다. 본 실시예에서 상기 오일홀(37)의 천공위치는 상기 트러스트면(24)의 내측경사면(26)과 대응되는 위치이나, 반드시 그러한 것은 아니며 설계조건에 따라서는 상기 외측경사면(25)과 대응되는 위치에 형성할 수도 있다.The
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 회전기구부의 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the rotary mechanism part of the hermetic compressor according to the present invention having the configuration as described above in detail.
본 발명에서 상기 크랭크축(30)은 프레임(20)의 중앙통공(22)을 관통하여 설 치된다. 상기 크랭크축(30)의 중간하단에는 모터부의 회전자(40)가 일체로 회전되게 설치되고, 상단의 편심핀(34)에는 커넥팅로드(50)의 대단부(52)가 연결된다.In the present invention, the
상기 크랭크축(30)의 지지면(38)은 상기 프레임(20)의 트러스트면(24)에 지지된다. 특히 상기 지지면(38)은 상기 트러스트면(24)의 봉우리(27)에 안착되어 지지면(38)과 트러스트면(24)은 선접촉한다. 이와 같이 되면 상기 크랭크축(30)과 트러스트면(24) 사이의 접촉면적이 상대적으로 줄어들게 되고, 상기 크랭크축(30)의 기동에 필요한 힘이 최소화된다. 특히 초기기동에 필요한 힘은 상대적으로 크게 줄어들게 된다.The
한편, 상기 크랭크축(30)이 회전하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 크랭크축(30)의 내부를 관통하여 형성되어 있는 오일유로(32)를 통해 오일이 흡상된다. 상기 오일유로(32)는 일반적으로 크랭크축(30)의 하단부에서는 크랭크축(30)의 내부를 통과하여 형성되고, 상기 프레임(20)과 대응되는 위치에서는 습동부에 오일을 공급하기 위해 크랭크축(30)의 외주면을 따라 형성된다. 그리고 크랭크축(30)의 상단부에서는 오일유로(32)가 상기 편심핀(34)의 내부를 통해 편심핀(34)의 상단 또는 상단 외주면 일측을 관통하여 크랭크축(30)의 상부로 오일을 비산시키도록 형성된다.On the other hand, when the
따라서 상기 편심핀(34)을 통해 크랭크축(30)의 상부로 비산된 오일중 일부는 상기 균형추(36)의 상면에 낙하되고 상기 오일홀(37)로 전달된다. 상기 오일홀(37)로 전달된 오일은 상기 트러스트면(24)과 지지면(38) 사이로 전달되어 이들 사이의 윤활역할을 한다.
Therefore, some of the oil scattered to the upper portion of the
그리고, 상기 트러스트면(24)과 지지면(38) 사이에서 윤활작용을 한 오일은 그 일부가 프레임(20)의 중앙통공(22)으로 전달되어 프레임(20)과 크랭크축(30) 사이에서 윤활작용을 한다.In addition, a part of the oil lubricated between the
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 회전기구부는 회전자의 회전력에 의해 회전하는 크랭크축이 프레임과 접촉하는 면적이 최소화되므로 크랭크축의 기동에 필요한 힘이 줄어들게 되어 압축기의 기동시에 필요한 초기구동력이 크게 줄어들게 된다.As described above, the rotation mechanism of the hermetic compressor according to the present invention minimizes the area where the rotating crankshaft contacts the frame due to the rotational force of the rotor, thereby reducing the force required to start the crankshaft, and thus the initial driving force required at the start of the compressor. This will be greatly reduced.
이에 더해, 크랭크축의 지지면과 프레임의 트러스트면 사이에 윤활을 위한 오일을 공급할 수 있어 이들 사이에 윤활이 원활하게 되어 구동부하가 줄어들고 마모가 최소화되어 압축기의 동작신뢰성이 오랜 동안 유지되는 이점이 있다.In addition, it is possible to supply oil for lubrication between the support surface of the crankshaft and the trust surface of the frame, so that the lubrication is smoothed between them, thereby reducing the driving load and minimizing wear, thereby maintaining the operation reliability of the compressor for a long time. .
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