KR19990057033A - 압축기의 크랭크축과 컨넥팅로드 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마찰이 발생하지 않도록 구성되는 압축기의 컨넥팅로드의 연결구조에 관한 것이다.

본 발명에 의한 컨넥팅로드의 연결구조는, 압축기에서 크랭크축의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 경로상에 설치되는 편심핀과, 상기 편심핀이 삽입되는 대경부를 구비하는 컨넥팅로드, 그리고 상기 편심핀과 대경부 사이에 개재되는 원형 베어링을 포함하여 구성된다. 따라서 상기 편심핀과 대경부 사이는 마찰이 없는 구름접촉으로 상대운동을 행하게 되어, 에너지의 손실 및 소음의 발생을 최소화하는 것이 가능하게 된다.

Description

압축기의 크랭크축과 컨넥팅로드 연결구조

본 발명은 밀폐형 압축기의 크랭크축과 컨넥팅로드의 연결구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동동력의 손실을 줄임과 동시에 소음이 발생하지 않도록 구성되는 연결구조에 관한 것이다.

밀폐형 압축기(이하에서는 단순히 압축기라고도 칭함)는 밀폐된 용기 내에서 , 냉매와 같은 동작유체를 압축하여 공급하기 위한 장치를 말한다. 개괄적인 구성을 도 1을 참조하여 살펴보면, 상부케이싱(12)과 하부케이싱(14)으로 구성되는 밀폐용기(10)의 내부에는, 전류의 인가에 의하여 회전동력을 발생시키는 전동부(20)과, 상기 전동부(20)에 의하여 동작유체를 압축하는 압축부(30)가 설치되어 있다.

전동부(20)는, 전류의 인가에 의하여 소정의 전자기력을 발생시키는 고정자(22)와, 상기 고정자(22)의 전자기력에 의하여 회전하는 회전자(24)를 포함하여 구성된다.

그리고 도 2에 도시한 바와 같이, 압축부(30)는, 상기 회전자(24)와 같이 회전하는 크랭크축(32)과, 상기 크랭크축(32)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환하기 위한 컨넥팅로드(33),그리고 상기 컨넥팅로드(33)에 의하여 실린더블럭(38)의 내부에서 동작유체를 압축하는 피스톤(36)으로 구성된다.

상기 크랭크축(32)은 회전자(24)와 같이 회전하게 되고, 상단부에는 편심된 위치의 편심핀(32p)을 구비하고 있다. 컨넥팅로드(33)의 일측은 상기 편심핀(32p)에 회전 가능하게 삽입된 상태로 지지되고 있어서 컨넥팅로드(33)의 회전운동에 대하여 소정의 직선 왕복운동을 하게 된다. 그리고 컨넥팅로드(33)의 다른 일측은 피스톤(36)의 일측과 핀연결되어 있어서, 실질적으로 피스톤(36)을 실린더블럭(38)의 내부에서 왕복운동시키면서 동작유체를 압축할 수 있도록 구성되는 것이다.

도시한 바와 같이, 윤활유(L)에 하단부가 잠겨있는 크랭크축(32)의 하단내부에는 펌핑기구(32a)가 설치되고, 상기 펌핑기구(32a)에 의하여 윤활유(L)가 상부로 펌핑된다. 상부로 펌핑된 윤활유(L)는 크랭크축 내부의 내부안내경로(32bi)와, 외부안내경로(32bo)로 구성되는 안내경로(32b)를 통하여 상부로 안내된다. 이렇게 크랭크축(32)의 상부로 안내된 윤활유는, 상기 크랭크축(32)의 상부에서 비산되어 압축부(30)에서 윤활유를 필요로 하는 여러가지 접촉운동 부분에 공급되어 소정의 윤활작용을 하게 된다. 그리고 상기 윤활유(L)는 상기와 같은 윤활작용 이외에, 냉각작용도 겸하고 있다. 즉 밀폐형 압축기의 내부에서 접촉운동에 의한 발열부분을 냉각시키는 작용도 하고 있는 것이다.

다시 도 2를 참조하여 크랭크축(32)과 컨넥팅로드(33)의 구성에 대하여 살펴본다. 상술한 바와 같이 크랭크축(32)의 상면의 편심위치에는 편심핀(32p)이 성형되어 있다. 그리고 컨넥팅로드(33)에는, 상기 편심핀(32p)에 외부에서 삽입되어 접촉상태로 운동하는 크랭크축연결부(대경부)(33a)가 성형되어 있어서, 상기 대경부(33a)가 상기 편심핀(32p)에 결합되어 있다. 그리고 상기 컨넥팅로드(33)의 타단부에는, 피스톤(36) 내부의 핀에 삽입되어 접촉 상태로 운동하며, 상기 대경부보다는 상대적으로 작은 피스톤연결부(소경부)(33b)를 구비하고 있다.

상기 대경부(33a)는, 도시한 바와 같이 크랭크축(32)의 편심핀(32p)에 삽입된 상태로 편심핀(32p)의 회전에 따라 같이 회전하면서, 소경부(33b)를 직선 왕복운동 하도록 하고 있다. 따라서 상기 대경부(33a)의 내면과 편심핀(32p)의 외면사이는 접촉 상태로 상대 운동을 행하기 때문에, 소정의 마찰이 진행되면서 압축기가 구동되게 된다.

이와 같이 상기 대경부(33a)와 편심핀(32p) 사이의 마찰은, 운동에너지를 감소시키기 때문에 크랭크축(32)의 회전 운동의 에너지손실을 초래하고, 따라서 압축기 자체의 성능을 저하시키게 되는 단점이 지적된다.

또한 상기와 같은 마찰은 소음을 발생시키게 되어, 압축기의 구동시 소음발생의 원인이 되기도 한다.

상술한 바와 같은 종래의 문제점은, 컨넥팅로드의 대경부(33a)와 크랭크축(32)의 편심핀(32p) 사이의 마찰을 없애는 것에 의하여 해결될 수 있을 것이며, 본 발명은 이러한 점에 착안하고 있다.

본 발명의 목적은, 크랭크축과 컨넥팅로드의 마찰을 방지하는 것에 의하여 보다 효율이 높은 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 압축기의 구동시 마찰에 의한 소음을 제거할 수 있는 압축기를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래의 연결구조를 보인 예시도.

도 3은 본 발명에 의한 연결구조를 보인 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 연결구조를 보인 횡단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

32, 42..... 크랭크축 33, 43....... 컨넥팅로드

33a, 43a.... 대경부 33b, 43b..... 소경부

32p, 42p.... 편심핀 50...... 베어링

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 컨넥팅로드의 연결구조는, 압축기에서 회전운동을 직선운동으로 변환하는 경로상에 설치되는 핀부재와, 적어도 일측 단부에 상기 핀부재가 삽입되는 원형단부를 구비하는 컨넥팅로드, 그리고 상기 핀부재와 원형단부 사이에 개재되는 원형 베어링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 의하여, 컨넥팅로드와 핀부재 사이에는 미끄럼 운동에 의한 마찰이 발생하지 않게 되어, 에너지손실 및 소음의 발생을 최소화할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 특징은, 상기 원형 베어링은 컨넥팅로드의 원형단부 내측에 압입하여 구성되는데 있다. 이러한 구성에 의하여 컨넥팅로드와 크랭크축의 조립공정이 더욱 용이하게 될 것이다.

상기 원형단부에 대한 구체적인 실시예에 의하면, 압축기의 크랭크축 상단의 편심핀과 연결되는 대경부 또는 피스톤의 핀과 연결되는 소경부로 구성될 수 있다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4에는 본 발명에 의한 컨넥팅로드(43)와 크랭크축(42)의 연결구조의 사시도 및 횡단면도가 각각 도시되어 있다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 의하면 컨넥팅로드(43)와 크랭크축(42)이 접촉운동함으로써 마찰하는 부분에 베어링(50)을 개재하는 것에 의하여, 접촉부분이 상기 베어링(50)을 통하여 미끄럼운동이 아닌 구름운동으로 상대운동할 수 있도록 하는 것에 의하여 마찰에 의한 에너지의 손실 및 소음의 발생을 방지하도록 구성하고 있다.

보다 자세하게 구성을 살펴보기로 한다. 본 발명에 의한 컨넥팅로드(43)의 일측에는 크랭크축(42)과 연결되는 대경부(43a)이, 그리고 타측에는 피스톤(도시생략)과 연결되는 소경부(43a)이 성형되어 있다.

상기 대경부(43a)는, 크랭크축(42)의 상단부에 성형되어 있는 편심핀(42p)의 외측에 삽입되는 것이고, 본 발명에 의하면 상기 편심핀(42p)과 대경부(43a)의 사이에는 베어링(50)이 개재된다. 이와 같이 베어링(50)을 개재하는 것에 의하여, 편심핀(42p)과 대경부(43a) 사이에는 미끄럼운동을 하던 종래의 것과는 달리, 베어링(50)의 구름 운동에 의하여 서로 접촉하는 상태로 상대운동하는 것이 가능하게 된다.

그리고 상기 베어링(50)은, 별도의 부품으로 제조되어 상기 크랭크축(42)과 컨넥팅로드(43)의 조립공정시 같이 조립하도록 하는 것도 가능할 것이고, 상기 컨넥팅로드(43)의 대경부(43a)의 내측에 이미 압입한 상태로 한 후, 크랭크축(42)에 조립하는 것이 가능하게 될 것이다. 조립의 편의성을 위해서는 상기 베어링(50)을 대경부(43a)의 내측에 압입한 상태, 즉 베어링 압입형 컨넥팅로드를 완성한 후에, 상기 편심핀(42p)에 조립하도록 구성하는 것이 바람직할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 컨넥팅로드(43)의 대경부(43a)와, 상기 대경부(43a) 내부에 삽입되는 크랭크축(42)의 편심핀(42p) 사이의 상대운동을, 미끄럼접촉이 아닌 구름접촉을 유도하기 위하여 그 사이에 원형의 베어링을 삽입하는 것을 기술적 요지로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고 본 발명에서는, 상술한 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들어, 상기 베어링(50)을, 컨넥팅로드(43)의 소경부(43b)의 내측과, 상기 소경부(43b) 내부에 삽입되는 피스톤의 핀 사이에 삽입하는 것도 가능할 것이다. 본 발명의 실시예의 설명에 있어서는, 상기 편심핀(42p)과 컨넥팅로드(42)의 대경부(43a)의 상대 운동량이, 소경부의 상대운동량에 비하여 상대적으로 많기 때문에, 상기 대경부를 예를 들어 설명하고 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 압축기의 컨넥팅로드와 대경부 사이에는 미끄럼운동이 아니라, 베어링을 개재시킴으로서 구름운동을 통하여 상대운동을 하고 있음을 알 수 있다.

이와 같은 상대운동은, 컨넥팅로드와 크랭크축 사이에서 마찰이 발생하지 않도록 하는 것을 가능하게 하고, 따라서 그 사이에는 마찰에 의한 운동에너지의 손실이 최대한 억제됨을 알 수 있다. 이렇게 운동경로상에서 에너지의 손실을 방지하는 것에 의하여, 압축기의 운전 효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한 컨넥팅로드와 크랭크축 사이의 마찰을 방지하는 것에 의하여, 마찰에 의한 소음의 발생을 방지하는 것이 가능하게 되어, 보다 조용하게 구동되는 압축기를 제공하는 것이 가능하게 될 것이다.

Claims (3)

1. 압축기에서 회전운동을 직선운동으로 변환하는 경로상에 설치되는 핀부재와;

   적어도 일측 단부에 상기 핀부재가 삽입되는 원형단부를 구비하는 컨넥팅로드; 그리고

   상기 핀부재와 원형단부 사이에 개재되는 원형 베어링을 포함하여 구성되는 압축기의 컨넥팅로드 연결구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 원형 베어링은 컨넥팅로드의 원형단부 내측에 압입된 상태로 지지되는 컨넥팅로드의 연결구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원형단부는, 압축기의 크랭크축 상단의 편심핀과 연결되는 대경부인 컨넥팅로드의 연결구조.