KR100865138B1 - 밀폐형 압축기의 크랭크축 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 크랭크축에 관한 것이다. 본 발명의 크랭크축(30)은 회전자가 압입되는 몸체부(32)와 커넥팅로드와의 연결을 위한 편심핀부(35)가 하나의 강관을 프레스가공하여 만들어진다. 상기 몸체부(32)와 편심핀부(35)의 사이에는 상대적으로 직경이 크게 트러스트부(37)가 형성되고, 상기 트러스트부(37)와 몸체부(32)의 사이에는 상기 몸체부(32)의 외주면에 직각이 되게 트러스트면(38)이 형성된다. 상기 트러스트면(38)은 프레임의 상면에 접촉되어 크랭크축(30)이 회전가능하게 프레임에 지지되게 한다. 상기 트러스트부(37)에는 균형추(40)가 설치된다. 상기 균형추(40)에는 통공(42)이 형성되는데, 상기 통공(42)의 내면에는 상기 트러스트부(37)의 외주면이 압입된다. 상기 균형추(40)는 그 하면이 상기 트러스트면(38)보다 높게 위치된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 크랭크축의 제조공정이 단순하게 되는 이점이 있다.

밀폐형 압축기, 크랭크축, 강관, 트러스트면

Description

밀폐형 압축기의 크랭크축{Crank-shaft for hermetic compressor}

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 크랭크축의 구성을 보인 부분 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 크랭크축의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 4a는 본 발명 실시예를 구성하는 균형추의 평면도.

도 4b는 본 발명 실시예를 구성하는 균형추의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30: 크랭크축 32: 몸체부

33: 오일유로 35: 편심핀부

37: 트러스트부 38: 트러스트면

40: 균형추 42: 통공

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강관을 프레스가 공하여 형성한 밀폐형 압축기의 크랭크축에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 내부구성이 도시되어 있다. 이에 따르면, 밀폐용기(1)는 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 구성되고, 상기 밀폐용기(1)의 내부에 형성된 밀폐공간에는 프레임(2)이 설치되어 있다. 상기 프레임(2)의 하부에는 고정자(3)가 고정되어 있고, 이와 같은 프레임(2)은 스프링(2S)에 의해 밀폐용기(1)의 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 크랭크축(5)과 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 있고, 상기 크랭크축(5)은 상기 프레임(2)에 회전가능하게 지지되어 있다.

상기 크랭크축(5)의 내부에는 오일유로(5a)가 형성되어 있다. 상기 오일유로(5a)는 상기 크랭크축(5)의 중간정도 위치까지 형성되고, 상기 프레임(2)과 습동되는 위치부터는 상기 크랭크축(5)의 외면을 따라 나선형으로 오일홈(5a')과 연결된다. 상기 오일홈(5a')은 상기 프레임(2)과 습동되는 부분인 크랭크축(5)의 외면을 따라 나선형으로 형성되어 있고, 상기 크랭크축(5)의 상단에서 편심핀(5b)의 내부에 형성되는 오일유로(5a)와 연통된다. 상기 크랭크축(5)의 하단부에는 상기 오일(L)을 펌핑하여 상기 오일유로(5a)로 전달하는 펌핑기구(5d)가 설 치되어 있다.

다음으로, 상기 프레임(2)에는 내부에 압축실(6')이 구비된 실린더(6)가 일체로 성형되어있다. 상기 압축실(6')에는 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 커넥팅로드(8)로 연결된 피스톤(7)이 설치되어 있다. 그리고 상기 실린더(6)의 선단에는 상기 압축실(6')로 유입되고 배출되는 냉매를 제어하는 밸브어셈블리(9)가 설치된다. 상기 밸브어셈블리(9) 상에는 헤드커버(10)가 장착되어 있고, 상기 헤드커버(10)에는 흡입머플러(11)가 상기 압축실(6')로 냉매를 전달할 수 있도록 밸브어셈블리(9)와 연결설치되어 있다.

도면중 미설명 부호 12는 냉매를 밀폐용기(1)의 내부로 전달하는 흡입파이프이고, 13은 압축된 냉매를 압축기의 외부로 토출하는 토출파이프이다.

한편, 도 1에 도시된 압축기에서 사용되는 크랭크축(5)은 주물작업을 통해 만들어진다. 하지만, 최근에는 제작단가를 낮추기 위해 프레스가공으로 크랭크축을 제작하고 있는데, 이와 같은 크랭크축이 도 2에 도시되어 있다.

즉, 도 2에 도시된 크랭크축(15)은 하나의 강관을 프레스가공하여 회전자(4)와 결합되는 몸체부(16)와 편심핀부(18)를 형성한다. 상기 몸체부(16)의 내부를 관통하여서는 오일유로(15a)가 형성되는데, 상기 오일유로(15a)는 상기 편심핀부(18)까지 연장된다. 상기 몸체부(16)의 하단부는 끝단으로 갈수록 그 직경이 좁아지게 형성되고, 그 내부의 오일유로(15a) 역시 끝단으로 갈수록 직경이 좁아지게 형성되어 오일흡상이 보다 원활하게 되도록 한다.

그리고, 상기 편심핀부(18)와 몸체부(16) 사이에 상기 편심핀부(18)의 편심 에 의한 회전불균형을 보상하기 위해 균형추(19)를 설치한다. 상기 균형추(19)는 상기 몸체부(16)에 끼워져 고정된다. 상기 균형추(19)의 하면에는 상기 몸체부(16)가 관통하는 통공의 가장자리를 둘러 트러스트부(19t)가 형성된다. 상기 트러스트부(19t)는 상기 프레임(2)상에 안착되어 크랭크축(15)의 회전시에 트러스트베어링역할을 하는 부분이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같은 크랭크축(15)에서 상기 균형추(19) 부분은 일반적으로 주물작업을 통해 형성된다. 따라서, 상기 균형추(19)의 트러스트부(19t)는 주물작업 후에 반드시 별도의 정밀가공을 하여야만 하는 문제점을 가지고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제조공정이 단순화된 크랭크축을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 강관을 프레스가공하여 형성되고 모터부의 회전자와 일체로 회전되게 프레임에 지지되는 몸체부와, 상기 몸체부와 일체로 형성되고 몸체부의 상단에 상기 몸체부의 회전중심에서 편심되어 커넥팅로드와 연결되는 편심핀부와, 상기 몸체부와 별개로 형성되며 상기 몸체부가 상하로 관통하여 압입되고 상기 편심핀부의 편심에 의한 회전불균형을 보상하는 균형추와, 상기 균형추의 하면보다 더 하부로 돌출되게 상기 몸체부에 일체로 단차지게 형성되어 상기 프레임에 지지되는 트러스트부를 포함하여 구성되고; 상기 균형추는 상기 몸체부가 관통하는 통공이 무게중심에서 편심되게 형성되는 디스크 형상으로, 주물가공에 의해 형성된다.

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이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 크랭크축은 별도의 가공이 필요없는 상대적으로 매끄러운 표면을 가지는 프레스물에 트러스트부를 형성하므로 크랭크축의 제작공정이 상대적으로 단순화되는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 크랭크축의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 크랭크축의 바람직한 실시예의 단면도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 균형추의 평면도와 단면도가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명 실시예의 크랭크축(30)은 소정 직경의 강관을 프레스 가공하여 형성된 몸체부(32)를 구비한다. 상기 몸체부(32)에는 모터부를 구성하는 회전자가 압입되어 크랭크축(30)과 회전자가 일체로 회전하게 된다.

상기 몸체부(32)의 내부를 관통하여서는 오일유로(33)가 형성된다. 상기 오일유로(33)는 압축기 하부에서 윤활과 냉각을 위한 오일을 흡상시키는 통로이다. 상기 오일유로(33)는 크랭크축(30)의 상단부까지도 연장되어 크랭크축(30)의 상부로 오일이 비산되게 한다. 이와 같은 몸체부(32)의 하부는 그 직경이 끝단으로 갈수록 작아지게 형성된다. 이는 오일이 크랭크축(30)의 회전에 의해 보다 용이하게 오일유로(33)의 상부로 흡상되도록 하기 위함이다.

상기 몸체부(32)의 상단에는 편심핀부(35)가 일체로 형성된다. 상기 편심핀부(35)는 상기 몸체부(32)의 중심축, 즉 크랭크축(30)의 회전중심에서 편심되게 형성된다. 상기 편심핀부(35)는 커넥팅로드와 연결되어 상기 몸체부(32)의 회전운동을 피스톤의 직선운동으로 만들어주는 역할을 한다. 상기 편심핀부(35)의 내부에도 상기 몸체부(32)의 내부에 형성된 오일유로(33)가 연장되어 편심핀부(35)의 상단으로 개구된다.

한편, 상기 몸체부(32)의 상단에는 트러스트부(37)가 형성된다. 상기 트러스트부(37)는 프레임에 크랭크축(30)이 지지되는 부분이다. 여기서 상기 크랭크축(30)은 프레임에 지지된 상태에서 회전하기 때문에 상기 트러스트부(37)는 실제로 트러스트베어링의 역할을 한다. 상기 트러스트부(37)는 몸체부(32)의 모재가 되는 강관이 프레스가공될 때 동시에 가공된다. 즉, 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 트러스트부(37)는 회전자가 끼워지는 몸체부(32)의 외면 직경보다 상대적으로 크게 직경이 형성되고, 상기 몸체부(32)와는 단차지게 형성된다. 상기 트러스트부(37)중 상기 몸체부(32)와 직교되게 형성된 면이 트러스트면(38)으로, 실제로 프레임에 접촉되는 부분이다.

다음으로 상기 몸체부(32)와 편심핀부(35)의 사이에는 균형추(40)가 설치된다. 상기 균형추(40)는 도 4에 잘 도시된 바와 같이 그 상하면을 관통하게 통공(42)이 형성된다. 상기 통공(42)은 상기 균형추(40)의 무게중심에서 벗어난 위치에 형성되는 것으로, 그 내면에 상기 트러스트부(37)의 외주면이 밀착되어 균형 추(40)가 상기 트러스트부(37)에 설치되게 한다. 즉, 상기 통공(42)의 내경은 상기 트러스트부(37)의 외경보다 작게 형성되어 상기 트러스트부(37)가 통공(42)에 압입되도록 한다.

상기 균형추(40)는 일반적으로 주물가공에 의해 형성되는 것으로, 대략 디스크 형상을 가지고, 상기 편심핀부(35)의 편심에 따른 전체 크랭크축(30)의 편심회전을 보상할 수 있는 형상으로 형성된다. 따라서, 평면도로 볼 때 상대적으로 상기 편심핀부(35)와 반대쪽 부분의 면적이 넓게 형성된다. 상기 균형추(40)는 주물가공 이외의 다른 방법으로 형성될 수도 있다.

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

본 발명 실시예에서, 상기 몸체부(32)와 편심핀부(35)는 하나의 강관을 프레스 가공하여 형성하는 것이다. 이때, 상기 트러스트부(37)도 함께 형성하게 된다.

그리고, 상기 균형추(40)는 그 무게중심을 벗어난 위치에 통공(42)이 형성되고, 그 상하면이 평면이 되게 만들어진다. 상기 균형추(40)는 일반적으로 주물가공되어 형성된다.

이와 같이 몸체부(32)와 편심핀부(35)를 일체로 형성한 것의 트러스트부(37)가 상기 균형추(40)의 통공(42)에 압입되게 한다. 이를 위해서는 상기 몸체부(32)의 하단부가 상기 균형추(40)의 상부에서 통공(42)으로 삽입되도록 한다. 이때, 상기 균형추(40)의 하면과 상기 트러스트면(38)의 사이에는 소정의 단차(h)가 형성되도록 하여야 한다.

상기와 같이, 상기 통공(42)에 상기 트러스트부(37)가 압입되면, 상기 균형추(40)가 상기 트러스트부(37)에 장착되면서 하나의 크랭크축(30)이 형성된다.

한편, 상기 몸체부(32)와 편심핀부(35) 및 트러스트부(37)를 형성하는 강관은 그 표면 정밀도가 주물작업에 의해 형성된 상기 균형추(40)에 비해 상대적으로 높다. 그리고, 상기 트러스트면(38)은 프레임의 표면에 안착되어 일종의 트러스트베어링의 역할을 할 수 있을 정도의 표면 정밀도를 갖는다.

따라서, 상기 트러스트부(37)를 상기 몸체부(32)와 편심핀부(35)의 사이에 형성하면, 상기 트러스트면(38)에 대한 별도의 가공공정이 없이 크랭크축(30)을 제조할 수 있게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 크랭크축은 프레스가공으로 몸체부와 편심핀부를 일체로 형성하고, 몸체부와 편심핀부의 사이에 트러스트부를 단차지게 형성한다. 그리고 상기 트러스트부에 균형추가 압입되어 설치되게 한다.

따라서, 본 발명에서는 상대적으로 표면 정밀도가 높은 강관으로 형성되는 트러스트부에 트러스트면이 형성되어 별도의 가공없이도 트러스트베어링의 역할을 하여 크랭크축의 프레임에 회전가능하게 지지되도록 할 수 있다. 이와 같은 본 발명 구조에 의하면, 크랭크축의 제작에 필요한 가공공정이 상대적으로 줄어들게 되어 크랭크축의 제조공정이 단순해지고 제조원가가 낮아지는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 강관을 프레스가공하여 형성되고 모터부의 회전자와 일체로 회전되게 프레임에 지지되는 몸체부와,

   상기 몸체부와 일체로 형성되고 몸체부의 상단에 상기 몸체부의 회전중심에서 편심되어 커넥팅로드와 연결되는 편심핀부와,

   상기 몸체부와 별개로 형성되며 상기 몸체부가 상하로 관통하여 압입되고 상기 편심핀부의 편심에 의한 회전불균형을 보상하는 균형추와,

   상기 균형추의 하면보다 더 하부로 돌출되게 상기 몸체부에 일체로 단차지게 형성되어 상기 프레임에 지지되는 트러스트부를 포함하여 구성되고;

   상기 균형추는 상기 몸체부가 관통하는 통공이 무게중심에서 편심되게 형성되는 디스크 형상으로, 주물가공에 의해 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 크랭크축.

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