KR20000002596A

KR20000002596A - 진동형 스프링의 지지구조

Info

Publication number: KR20000002596A
Application number: KR1019980023438A
Authority: KR
Inventors: 송계영
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR100301477B1

Abstract

본 발명은 진동형 스프링의 지지구조에 관한 것으로, 종래에는 피스톤 지지부의 양측에 각각 결합되어 피스톤의 움직임을 탄성적으로 지지하는 구조로 이루어져, 피스톤이 왕복운동시 수축 이완되면서 피스톤을 지지하는 스프링이 반경 방향으로 변위를 발생하게 되어 상기 변위에 의한 편심이 피스톤에 회전 모우멘트로 작용하게 됨으로써 피스톤에 측압이 작용하여 실린더와 마찰을 발생시키는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 피스톤의 왕복운동을 탄성적으로 지지하는 스프링이 반경 방향으로의 변위없이 축방향으로만 수축 이완되면서 피스톤의 왕복운동을 탄성적으로 지지하도록 하여 피스톤이 실린더의 압축공간내를 축방향으로 직선 왕복운동하도록 함으로써 피스톤과 실린더의 마모를 방지하여 부품의 파손을 방지할 뿐만 아니라 모터의 구동력이 마찰에 의한 손실없이 흡입,압축력으로 작용하여 압축효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

진동형 스프링의 지지구조

본 발명은 진동형 스프링의 지지구조에 관한 것으로, 특히 모터의 구동력을 전달받아 왕복운동하는 피스톤에 의해 수축 이완되면서 피스톤을 탄성적으로 지지하는 스프링이 반경방향의 변위가 발생하지 않고 직선으로 수축,이완이 일어나면서 피스톤을 지지할 수 있도록 한 진동형 스프링의 지지구조에 관한 것이다.

일반적으로 냉동사이클장치를 구성하는 압축기는 증발기에서 유입되는 냉매를 압축시켜 고온고압의 상태로 토출시키게 된다. 상기 압축기의 일예로 리니어 압축기는 모터의 구동력이 피스톤에 전달되어 피스톤이 실린더내부를 왕복운동하면서 냉매가스를 흡입하고 압축하게 되며, 이때 피스톤은 양측에 스프링에 의해 탄성적으로 지지됨과 더불어 그 운동에너지가 저장된다.

도 1은 상기 리니어 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 리니어 압축기는 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기(1)의 내부에 설치되며 소정의 내부공간을 갖도록 형성된 인너케이스(2)와, 상기 인너케이스(2)의 일측을 복개하는 커버플레이트(3)와, 상기 인너케이스(2)의 내부에 위치하도록 커버플레이트(3)에 결합되는 실린더(4)와, 상기 인너케이스(2)의 내측에 결합되어 모터를 구성하는 외측 라미네이션(5)과, 상기 외측 라미네이션(5)과 소정의 간격을 두고 실린더(4)에 결합되는 내측 라미네이션(6)과, 상기 내,외측 라미네이션(5)(6)사이에 삽입되는 마그네트(7)와, 상기 실린더(4)의 내부에 형성된 원통형의 압축 공간(P)에 왕복운동 가능하도록 결합되는 피스톤(8)과, 소정의 형상으로 형성되어 일측이 상기 모터를 구성하는 마그네트(7)와 결합되고 타측이 상기 피스톤(8)의 일측에 결합되어 모터의 구동력을 피스톤(8)에 전달하는 연결부재(9)와, 상기 인너케이스(2)의 타측에 복개,결합되는 커버(10)와, 상기 모터의 구동력을 피스톤(8)에 전달하는 연결부재(9)와 내측 라미네이션(6)사이 그리고 연결부재(9)와 커버(10)사이에 각각 결합되는 내,외측 스프링(11)(12)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 실린더(4)의 일측에는 실린더(4)내로 냉매가스가 흡입되도록 함과 더불어 압축된 냉매가스가 토출되도록 하는 밸브조립체(13) 및 헤드커버(14)가 결합된다.

미설명 부호 15는 구동모터를 구성하는 권선코일을 도시한 것이고, 미설명 부호 16은 오일피더이다.

상기한 바와 같은 압축기는 모터에 전류가 인가되면 마그네트(7)가 직선 왕복운동하게 되며, 상기 마그네트(7)의 직선 왕복운동이 연결부재(9)에 의해 피스톤(8)에 전달되어 피스톤(8)이 실린더(4)의 압축 공간(P)내부에서 왕복운동하게 되고, 상기 피스톤(8)이 실린더(4)의 압축 공간(P)내부에서 왕복운동함에 따라 밀폐용기(1)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(8)내부에 형성된 냉매 흡입유로(F)를 통해 실린더(4)의 압축 공간(P)으로 흡입되어 압축되고 밸브조립체(13) 및 헤드커버(14)를 통해 토출되는 과정을 반복하게 된다.

한편, 상기 피스톤(8)은 양측에 내,외측 스프링(11)(12)에 의해 그 움직임이 탄성적으로 지지됨과 더불어 운동에너지를 저장, 방출하게 되며, 상기 피스톤(8)을 지지하는 내,외측 스프링(11)(12)의 종래 지지구조의 일예는 다음과 같다.

종래 진동형 스프링의 지지구조는, 도 2에 도시한 바와 같이, 일정 두께를 갖는 원판부(17a)의 테두리에 상기 외측 스프링(12)의 외경과 상응하는 내경을 갖도록 수직으로 절곡 연장된 테두리부(17b)로 형성된 제1지지판(17)이 커버(10)의 내측면에 결합되고, 일정 두께를 갖는 원판부(18a)의 테두리에 상기 외측 스프링(12)의 외경보다 큰 내경을 갖도록 수직으로 절곡 연장된 테두리부(18b)로 형성된 제2지지판(18)이 제1지지판(17)과 대향되게 연결부재(9)의 외측면에 결합되며, 일정 두께를 갖는 원판부(19a)의 테두리에 상기 내측 스프링(11)의 외경보다 큰 내경을 갖도록 수직으로 절곡 연장된 테두리부(19b)로 형성된 제3지지판(19)이 상기 연결부재(9)의 내측면에 결합되며, 일정 두께를 갖는 원판부(20a)의 테두리에 상기 내측 스프링(11)의 외경와 상응하는 내경을 갖도록 수직으로 절곡 연장된 테두리부(20b)로 형성된 제4지지판(20)이 상기 제3지지판(19)과 대향되게 내측 라미네이션(6)에 결합되고, 상기 제1,2지지판(17)(18)사이에 외측 스프링(12)이 결합되며 상기 제3,4지지판(19)(20)사이에 내측 스프링(11)이 결합된 구조로 이루어진다.

상기 외측 스프링(12)은 일측은 제1지지판(17)에 고정된 상태이며, 타측은 제2지지판(18)에 헐겁게 지지되는 상태이다. 그리고 상기 내측 스프링(11)은 일측이 제3지지판(19)에 헐겁게 지지되는 상태이며 타측은 제4지지판(20)에 고정된 상태이다.

상기한 바와 같은 구조는 모터의 구동력이 연결부재(9)에 의해 피스톤(8)에 전달되어 피스톤(8)이 왕복운동하게 되면 외측 스프링(12)과 내측 스프링(11)이, 도 3에 도시한 바와 같이, 축방향으로 직선 상태로 위치하다가 수축과 이완을 반복하면서 피스톤(8)의 움직임을 탄성적으로 지지함과 동시에 운동에너지를 탄성에너지로 저장,방출하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 구조는 모터의 구동력을 연결부재(9)에 의해 전달받아 실린더(4)의 압축 공간(P)을 왕복운동하는 피스톤(8)을 탄성적으로 지지하는 내,외측 스프링(11)(12)이 축방향으로 수축,이완되는 과정에서, 피스톤(8)과 연결되는 연결부재(9)에 결합된 제2지지판(18)과 제3지지판(19)에 각각 지지되는 내,외측 스프링(11)(12)이 헐거움 상태로 지지되어 내,외측 스프링(11)(12)이 축방향으로 수축,이완시, 도 4에 도시한 바와 같이, 반경방향으로 편심이 발생하게 되어 그 스프링의 편심에 의해 피스톤(8)에, 도 5에 도시한 바와 같이, 회전 모우멘트가 작용하게 됨으로써 실린더(4)의 압축 공간(P)내를 왕복운동하는 피스톤(8)과 실린더(4)의 내주면사이의 마찰에 의한 마모가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 모터의 구동력을 전달받아 왕복운동하는 피스톤에 의해 수축 이완되면서 피스톤을 탄성적으로 지지하는 스프링이 반경방향의 변위가 발생하지 않고 직선으로 수축,이완이 이루어지면서 피스톤을 지지할 수 있도록 한 진동형 스프링의 지지구조를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 리니어 압축기의 일예를 도시한 단면도,

도 2는 종래 진동형 스프링의 지지구조의 일예를 도시한 단면도,

도 3은 종래 리니어 압축기의 진동형 스프링 지지구조에서 압축기의 작동전 스프링 상태를 도시한 단면도.

도 4는 종래 리니어 압축기의 진동형 스프링 지지구조에서 리니어 압축기의 작동시 스프링의 상태를 도시한 단면도,

도 5는 종래 진동형 스프링의 지지구조에서 스프링의 편심에 의해 피스톤에 모우멘트가 작용하는 상태를 도시한 개략도,

도 6은 본 발명의 진동형 스프링 지지구조를 도시한 단면도,

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

8 ; 피스톤 11' ; 제2스프링

12' ; 제1스프링 21 ; 스프링 고정용 지지부재

22 ; 스프링 지지용 지지부재

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 모터의 구동력을 전달받아 축방향으로 왕복운동하는 피스톤과, 상기 피스톤의 일측면에 일측이 고정되고 타측이 지지되는 제1스프링과, 상기 피스톤의 타측면에 일측이 고정되고 타측이 지지되는 제2스프링을 포함하여 구성되어, 제1, 2스프링의 축방향 수축과 이완에 의해 피스톤의 운동을 탄성적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 진동형 스프링의 지지구조를 제공함에 있다.

상기 피스톤의 양측면에는 소정의 형상을 갖는 스프링 고정용 지지부재가 각각 결합되고, 상기 피스톤의 양측면에 각각 고정된 스프링 고정용 지지부재에 제1스프링과 제2스프링의 일측이 각각 고정됨을 특징으로 하는 진동형 스프링의 지지구조가 제공된다.

상기 제1스프링과 제2스프링의 타측은 상기 피스톤과 양측으로 소정의 간격을 두고 결합되는 스프링 지지용 지지부재에 헐겁게 지지됨을 특징으로 하는 진동형 스프링 지지구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 진동형 스프링 지지구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 진동형 스프링 지지구조를 리니어 압축기에 적용하여 설명하면 진동형 스프링의 지지구조는, 도 6에 도시한 바와 같이, 모터의 구동력을 전달받아 축방향으로 왕복운동하는 피스톤(8)과, 상기 피스톤(8)의 일측면에 일측이 고정되고 타측이 지지되는 제1스프링(12')과, 상기 피스톤(8)의 타측면에 일측이 고정되고 타측이 지지되는 제2스프링(11')을 포함하여 구성되며, 상기 제1,2스프링(12')(11')의 축방향 수축과 이완에 의해 피스톤(8)의 운동을 탄성적으로 지지하는 구조로 이루어진다.

상기 제1,2스프링(12')(11')은 원형 코일 스프링으로 이루어지며, 그 규격은 서로 같도록 형성됨이 바람직하다.

상기 피스톤(8)의 양측면에는 소정의 형상을 갖는 스프링 고정용 지지부재(21)가 각각 결합되고, 상기 피스톤(8)의 양측면에 각각 고정된 스프링 고정용 지지부재(21)에 제1스프링(12')과 제2스프링(11')의 일측이 각각 고정된다.

상기 제1스프링(12')과 제2스프링(11')의 타측은 상기 피스톤(8)과 양측으로 소정의 간격을 두고 각각 결합되는 스프링 지지용 지지부재(22)에 헐겁게 지지된다.

상기 스프링 고정용 지지부재(21)는 일정 두께를 가지며 소정의 직경을 갖는 원판형으로 형성되고 그 가운데는 소정의 내경을 갖는 관통공(21a)이 형성된 환형부(21b)와 상기 환형부의 관통공(21a) 테두리에 소정의 높이를 갖도록 수직으로 절곡 연장되어 상기 제1,2스프링(12')(11')의 내경과 상응하는 외경을 갖는 테두리부(21c)로 이루어진다.

상기 스프링 지지용 지지부재(22)는 일정 두께를 가지며 소정의 직경을 갖는 원판형으로 형성되고 그 가운데는 소정의 내경을 갖는 관통공(22a)이 형성된 환형부(22b)와 상기 환형부의 관통공(22a) 테두리에 소정의 높이를 갖도록 수직으로 절곡 연장되어 상기 제1,2스프링(12')(11')의 내경보다 큰 외경을 갖는 테두리부(22c)로 이루어진다.

상기 스프링 고정용 지지부재(21)는 피스톤(8)의 양측면에 각각 결합되고, 상기 스프링 지지용 지지부재(22)는 피스톤(8)의 일측면에 결합되는 스프링 고정용 지지부재(21)와 대향되게 커버(10)의 내측면에 결합되며, 다른 스프링 지지용 지지부재(22)는 피스톤(8)의 내측면에 결합된 스프링 고정용 지지부재(21)와 대향되게 내측 라미네이션(6)에 결합된다.

그리고 제1스프링(12')은 일측이 피스톤(8)의 일측면에 결합되는 스프링 고정용 지지부재(21)의 테두리부(21c)에 삽입 고정되고, 타측은 커버(10)의 내측면에 결합되는 스프링 지지용 지지부재(22)의 테두리부(22c)에 삽입된다. 제2스프링(11')은 일측이 피스톤(8)의 타측면에 결합되는 스프링 고정용 지지부재(21)의 테두리부(21c)에 삽입 고정되고, 타측은 내측 라미네이션(6)에 결합되는 스프링 지지용 지지부재(22)의 테두리부(22c)에 삽입된다.

상기 피스톤(8)은 실린더(4)의 압축 공간(P)내에 삽입되며, 연결부재(9)에 의해 모터의 가동자를 구성하는 마그네트(7)와 연결된다.

이하, 본 발명의 진동형 스프링 지지구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 모터의 구동력이 연결부재(9)에 의해 피스톤(8)에 전달되어 피스톤(8)이 왕복운동하게 되면 제1스프링(12')과 제2스프링(11')이 수축과 이완을 반복하면서 피스톤(8)의 움직임을 탄성적으로 지지함과 동시에 운동에너지를 탄성에너지로 저장,방출하게 된다. 이때 왕복운동하는 피스톤(8)을 탄성적으로 지지하는 제1,2스프링(12')(11')이 피스톤(8)과 고정되어 제1,2스프링(12')(11')이 일체 상태가 되고 제1,2스프링(12')(11')의 타측이 움직임 가능하도록 헐거운 상태로 지지되므로 피스톤(8)의 왕복운동시 수축 이완되면서 피스톤(8)을 탄성적으로 지지하는 제1,2스프링(12')(11')이 반경 방향으로 변위가 발생되는 것을 방지하게 된다.

상기 제1,2스프링(12')(11')이 반경 방향으로의 변위없이 축방향으로 수축 이완되면서 피스톤(8)의 왕복운동을 탄성적으로 지지하게 되므로, 피스톤(8)이 실린더(4)의 압축 공간(P)내를 축방향으로 직선 왕복운동하게 되어 피스톤(8)과 실린더(4)의 마모를 방지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 진동형 스프링의 지지구조는 모터의 구동력을 전달받아 왕복운동하는 피스톤을 탄성적으로 지지하는 제1,2스프링이 반경 방향으로의 변위없이 축방향으로 수축 이완되면서 피스톤의 왕복운동을 탄성적으로 지지하게 되어 피스톤이 실린더의 압축 공간내를 축방향으로 직선 왕복운동하게 됨으로써 피스톤과 실린더의 마모를 방지하게 되어 부품의 파손을 방지하게 될 뿐만 아니라 모터의 구동력이 마찰에 의한 손실없이 흡입,압축력으로 작용하게 되어 압축 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

모터의 구동력을 전달받아 축방향으로 왕복운동하는 피스톤과, 상기 피스톤의 일측면에 일측이 고정되고 타측이 지지되는 제1스프링과, 상기 피스톤의 타측면에 일측이 고정되고 타측이 지지되는 제2스프링을 포함하여 구성되어, 피스톤의 운동을 탄성적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 진동형 스프링의 지지구조.
제1항에 있어서, 상기 피스톤의 양측면에는 소정의 형상을 갖는 스프링 고정용 지지부재가 각각 결합되고, 상기 피스톤의 양측면에 각각 고정된 스프링 고정용 지지부재에 제1스프링과 제2스프링의 일측이 각각 고정됨을 특징으로 하는 진동형 스프링의 지지구조.
제1항에 있어서, 상기 제1스프링과 제2스프링의 타측은 상기 피스톤과 양측으로 소정의 간격을 두고 결합되는 스프링 지지용 지지부재에 헐겁게 지지됨을 특징으로 하는 진동형 스프링 지지구조.