KR20000014061U

KR20000014061U - Connection structure of piston and piston rod in ball joint type hermetic compressor

Info

Publication number: KR20000014061U
Application number: KR2019980027337U
Authority: KR
Inventors: 김병환
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1998-12-29
Filing date: 1998-12-29
Publication date: 2000-07-15

Abstract

본 고안은 볼 죠인트 방식의 밀폐형 압축기에서 피스톤과 피스톤로드의 연결구조를 개선하여 마찰손실을 줄여주므로서 구동부(모터부)의 과부하를 방지하고, 압축기의 성능향상에 기여하도록 한 피스톤과 피스톤로드의 연결구조에 관한 것이다.The present invention improves the connection structure between the piston and the piston rod in the ball joint type hermetic compressor to reduce the friction loss, thereby preventing the overload of the driving part (motor part) and contributing to the performance improvement of the compressor. It relates to the connection structure.

본 고안은 볼 죠인트 방식의 밀폐형 압축기에 있어서, 피스톤의 코오킹부와 볼 사이에 볼베어링을 설치하여 마찰손실을 감소시킨 것이다.The present invention is to reduce the friction loss by installing a ball bearing between the coking portion of the piston and the ball in the hermetic compressor of the ball joint method.

상기와 같이 구성된 본 고안은 피스톤의 코오킹부와 볼이 볼베어링의 구름운동을 통하여 접촉하므로 이들 사이의 마찰손실이 크게 줄어드는 효과가 있다.The present invention configured as described above has the effect of greatly reducing the friction loss between the coking portion of the piston and the ball through the rolling motion of the ball bearing.

Description

Connection structure of piston and piston rod in ball joint type hermetic compressor

본 고안은 냉장고 등에 설치되어 밀폐된 케이스 내에서 흡입된 냉매스를 압축 및 토출시켜 주는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a hermetic compressor installed in a refrigerator or the like to compress and discharge refrigerant sucked in a sealed case.

더욱 상세하게는, 볼 죠인트 방식의 밀폐형 압축기에서 피스톤과 피스톤로드의 연결구조를 개선하여 마찰손실을 줄여주므로서 구동부(모터부)의 과부하를 방지하고, 압축기의 성능향상에 기여하도록 한 볼 죠인트 방식 밀폐형 압축기에서 피스톤과 피스톤로드의 연결구조에 관한 것이다.More specifically, in the ball joint type hermetic compressor, the connection structure between the piston and the piston rod is improved to reduce frictional losses, thereby preventing the overload of the driving part (motor part) and contributing to the performance improvement of the compressor. It relates to the connection structure of the piston and the piston rod in a hermetic compressor.

일반적으로 압축기는 기계적인 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시켜 주는 기기로서, 그 종류로는 왕복압축기, 회전압축기, 터보압축기 등이 있이 있다.In general, a compressor is a device that converts mechanical energy into compressive energy of a compressive fluid, and examples thereof include a reciprocating compressor, a rotary compressor, and a turbo compressor.

왕복압축기는 피스톤의 왕복운동을 통해서 냉매가스를 압축시켜 주고, 회전압축기는 실린더 내의 회전자를 회전시켜 냉매가스를 압축하며, 터보압축기는 임펠러의 원심력을 이용하여 속도에너지를 압력에너지로 변환시켜 냉매가스를 압축시켜 준다.The reciprocating compressor compresses the refrigerant gas through the reciprocating motion of the piston, and the rotary compressor compresses the refrigerant gas by rotating the rotor in the cylinder.The turbo compressor converts the velocity energy into pressure energy by using the centrifugal force of the impeller. Compress the gas.

이러한 압축기는 증발기로 부터 유입된 저압의 냉매가스를 압축하여 응축압력 까지 높여주는 역할을 한다.Such a compressor serves to increase the condensation pressure by compressing the low pressure refrigerant gas introduced from the evaporator.

그리고, 압축기로 부터 토출된 냉매가스는 응축기, 팽창밸브, 증발기 등을 순환하면서 냉매가스의 증발잠열을 이용하여 증발기 주위의 열을 빼앗는 냉각작용을 하게 된다.In addition, the refrigerant gas discharged from the compressor circulates through the condenser, the expansion valve, and the evaporator, thereby performing a cooling operation to take heat around the evaporator using the latent heat of evaporation of the refrigerant gas.

즉, 압축기가 냉매가스를 압축하여 포화압력 까지 압력과 온도를 상승시켜 주면, 응축기가 물이나 공기를 이용하여 고온ㆍ고압의 냉매가스가 갖고 있는 열을 흡수하므로서 냉매가스를 응축 및 액화시키고, 응축 및 액화된 냉매가스는 팽창밸브의 교축작용에 의해 온도와 압력이 급격히 낮아지며, 이 냉매가스가 증발기에서 증발되면서 피냉각물체로 부터 열을 흡수하여 냉각시키게 되는 것이다.In other words, when the compressor compresses the refrigerant gas and raises the pressure and temperature up to the saturation pressure, the condenser absorbs heat contained in the refrigerant gas of high temperature and high pressure by using water or air to condense and liquefy the refrigerant gas. And the liquefied refrigerant gas is rapidly lowered in temperature and pressure by the throttling action of the expansion valve, and the refrigerant gas is cooled by absorbing heat from the object to be cooled as it is evaporated in the evaporator.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기를 나타낸 단면도로서, 밀폐형 압축기는 용접에 의해 밀폐된 상하부케이스(10,20) 내에 압축기 본체가 내장되어 있다.1 is a cross-sectional view showing a general hermetic compressor, the hermetic compressor is built in the upper and lower case (10, 20) sealed by welding.

압축기 본체는 크게 골격 역할을 하는 프레임(30)과, 이 프레임의 하부에 설치되어 전동매체인 샤프트(60)를 회전시켜 주는 구동부(또는 모터부,40) 및, 상기 샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 흡입된 냉매가스를 압축 및 토출시켜 주는 기계부(50)로 구성되어 있다.The compressor main body has a frame 30 that acts as a skeleton, a drive unit (or motor unit 40) installed at the lower portion of the frame to rotate the shaft 60, which is a transmission medium, and a linear movement of the shaft rotational motion. It consists of a mechanical unit 50 for compressing and discharging the refrigerant gas sucked by the conversion.

상기 프레임(30)은 구동부와 기계부 전체를 지지하며, 그 자신은 상하부케이스(10,20)에 각각 완충 및 소음방지 수단인 사이드 스토퍼(70)와 코일스프링(80)을 통하여 지지된다.The frame 30 supports the entire driving part and the mechanical part, and is supported by the upper and lower cases 10 and 20 through side stoppers 70 and coil springs 80 which are cushioning and noise preventing means, respectively.

상기 구동부(40)는 프레임에 지지되어 고정자 역할을 하는 스테이터(90) 및, 샤프트(60)를 회전시켜 주는 로터(100)로 구성된다.The drive unit 40 is composed of a stator 90 supported by the frame to serve as a stator, and a rotor 100 to rotate the shaft 60.

상기 기계부(50)는 프레임 상단에 고정되는 실린더(110)와, 상기 실린더에 삽입되는 피스톤(120) 및, 상기 피스톤과 샤프트(60)의 크랭크부(61) 사이에 연결되어 샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 주는 피스톤로드(130) 및, 흡입 및 토출밸브를 구비하는 밸브 플레이트(140)등으로 구성되어 있다.The mechanical part 50 is connected between the cylinder 110 fixed to the upper end of the frame, the piston 120 inserted into the cylinder, and the crank part 61 of the piston and the shaft 60 to rotate the shaft And a piston rod 130 for converting the pressure into a linear motion, and a valve plate 140 having suction and discharge valves.

상기 기계부는 피스톤로드에 의해 피스톤이 실린더 내에서 직선 왕복운동을 하면서 흡입밸브를 통하여 흡입된 냉매가스를 실린더 내에서 압축한 뒤 토출밸브를 통하여 토출시켜 주며, 흡입 및 토출머플러는 흡입 또는 토출되는 냉매가스를 안내하는 역할을 하게 된다.The mechanical unit compresses the refrigerant gas sucked through the suction valve in the cylinder while the piston is linearly reciprocated in the cylinder by the piston rod and discharges the discharge gas through the discharge valve. It serves to guide the gas.

따라서, 이러한 밀폐형 압축기는 구동부(40)에 의해 회전하는 샤프트(60)가 기계부(50)의 피스톤로드(130)를 왕복 운동시키므로서 상기 피스톤로드에 의해 피스톤(120)이 실린더(110) 내에서 직선 왕복운동을 하면서 실린더 내로 흡입된 냉매가스를 압축 및 토출시켜 주고, 이 냉매가스는 냉동장치를 순환하므로서 소기의 냉동 목적을 달성하게 된다.Accordingly, in the hermetic compressor, the piston 120 rotates within the cylinder 110 by the piston rod reciprocating the piston rod 130 of the mechanical part 50 by the shaft 60 rotated by the drive unit 40. While compressing and discharging the refrigerant gas sucked into the cylinder while linearly reciprocating in the refrigerant gas is circulated through the refrigeration apparatus to achieve the desired refrigeration purpose.

통상, 기계부(50)는 피스톤(120)과 피스톤로드(130)의 연결방식에 따라 커넥팅로드(Connecting Rod) 방식과 볼 죠인트(Ball Joint) 방식으로 나뉘어 진다.In general, the mechanical part 50 is divided into a connecting rod method and a ball joint method according to a connection method of the piston 120 and the piston rod 130.

커넥팅로드 방식은 피스톤의 후단부에 커넥팅로드의 소단부를 삽입하여 핀으로 연결한 것이며, 볼 죠인트 방식은 피스톤(120)의 후면에 코오킹부(Caulking)를 형성한후 여기에 피스톤로드(130)의 볼을 삽입하여 코오킹으로 연결하는 방식이다.The connecting rod method is connected to the rear end of the piston by inserting the small end of the connecting rod with a pin, and the ball joint method forms a caulking on the rear of the piston 120, and then the piston rod 130 Insert the ball into the caulking method.

이중, 커넥팅로드 방식은 윤활유의 공급이 충분하고 접촉면이 커서 면압이 작게 걸리므로 마찰손실을 줄일수 있다는 장점이 있는 반면, 구조가 복잡하고 제조원가가 높다는 단점이 있다.Among them, the connecting rod method has the advantage of reducing the friction loss because the supply of lubricating oil is sufficient and the contact surface is large and the surface pressure is small, but the disadvantage is that the structure is complicated and the manufacturing cost is high.

또한, 볼 죠인트 방식은 구조가 간단하지만, 볼과 피스톤(120) 사이에서 높은 면압이 발생하여 초기의 마찰손실이 크고, 윤활유의 공급이 제대로 이루어지지 않아 마찰 및 마모량이 많다는 단점이 있다.In addition, the ball joint method has a simple structure, but a high surface pressure is generated between the ball and the piston 120, so that the initial friction loss is large, and the supply of lubricating oil is not properly made, so that the friction and wear amount are large.

도 2와 도 3은 종래 볼 죠인트 방식의 압축기에서 피스톤과 피스톤로드의 연결상태를 나타낸 분리 단면도와 조립 단면도이다.2 and 3 is an exploded cross-sectional view and an assembled cross-sectional view showing a connection state of the piston and the piston rod in the conventional ball joint compressor.

도시한 바와 같이 종래에는 피스톤(120)의 후면에 코오킹부(121)를 일체로 형성하고, 피스톤로드(130)의 소단부와 대단부에는 각각 구형의 볼(150)과 원형의 링(160)을 용접으로 접합한후, 상기 볼(150)을 코오킹부(121)에 삽입하여 코오킹으로 연결하며, 링(160)은 샤프트(60)의 크랭크부(61)에 삽입하였던 것이다.As shown in the related art, the coking portion 121 is integrally formed on the rear surface of the piston 120, and the spherical ball 150 and the circular ring 160 are respectively formed on the small end and the large end of the piston rod 130, respectively. After joining by welding, the ball 150 is inserted into the caulking portion 121 and connected by caulking, the ring 160 was inserted into the crank portion 61 of the shaft 60.

그런데, 이와 같은 연결구조는 피스톤의 코오킹부(121)와 구형의 볼(150)이 슬라이딩 접촉을 하는 관계로 이들 사이의 마찰손실 때문에 압축기의 성능이 떨어지는 단점이 있었다.However, such a connection structure has a disadvantage in that the performance of the compressor is deteriorated due to the frictional loss between the caulking portion 121 and the spherical ball 150 of the piston in sliding contact.

더욱이, 최초 조립시에는 코오킹시의 예압에 의해 초기압력이 증가하므로서 코오킹부와 볼 사이의 마찰손실이 증가하여 구동부(모터부)의 과부하를 초래하고, 압축기의 성능을 크게 감소시키는 문제점이 있었던 것이다.Moreover, in the initial assembly, the initial pressure is increased by the preload during coking, which increases the friction loss between the caulking and the ball, causing an overload of the driving part (motor part) and greatly reducing the performance of the compressor. will be.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 그 기술적인 과제는 볼 죠인트 방식의 압축기에서 피스톤과 볼의 연결구조를 개선하여 이들 사이의 마찰손실을 줄이고, 구동부의 과부하가 방지되도록 함에 있다.The present invention has been made to solve this problem, the technical problem is to improve the connection structure of the piston and the ball in the ball joint type compressor to reduce the friction loss between them, and to prevent the overload of the drive unit.

도 1은 일반적인 밀폐형 전동압축기의 단면도1 is a cross-sectional view of a general hermetic electric compressor

도 2는 종래 구조의 분리 단면도2 is an exploded cross-sectional view of a conventional structure

도 3은 종래 구조의 조립 단면도3 is an assembly cross-sectional view of a conventional structure

도 4는 본 고안의 분리 단면도4 is an exploded cross-sectional view of the present invention

도 5는 본 고안의 조립 단면도5 is an assembly cross-sectional view of the present invention

도 6은 본 고안의 요부 확대 단면도Figure 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the present invention

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※

10 : 상부케이스 20 : 하부케이스10: upper case 20: lower case

30 : 프레임 40 : 구동부30 frame 40 drive unit

50 : 기계부 60 : 샤프트50: mechanical part 60: shaft

61 : 크랭크부 70 : 사이드 스토퍼61: crank part 70: side stopper

120 : 피스톤 121 : 코오킹부120: piston 121: cocking portion

122 : 안착홈 130 : 피스톤로드122: seating groove 130: piston rod

150 : 볼 160 : 링150: ball 160: ring

170 : 볼베어링 171 : 볼가이드170: ball bearing 171: ball guide

상기의 과제를 달성하기 위하여 본 고안은 볼 죠인트 방식의 밀폐형 압축기에 있어서, 피스톤의 코오킹부와 볼 사이에 볼베어링을 설치하여 마찰손실을 감소시킨 것이다.In order to achieve the above object, in the hermetic compressor of the ball joint type, a ball bearing is installed between the caulking portion of the piston and the ball to reduce the friction loss.

이하에서 본 고안을 첨부된 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4 및 도 5는 본 고안의 분리 단면도와 조립 단면도를 나타낸 것이다.4 and 5 show an exploded cross-sectional view and an assembled cross-sectional view of the present invention.

도시한 바와 같이 본 고안은 피스톤(120)의 후면에 코오킹부(121)가 형성되고, 피스톤로드(130)의 소단부와 대단부에는 각각 구형의 볼(150)과 링(160)을 접합하여 상기 볼(150)을 코오킹부(121)에 삽입한후 코오킹으로 연결하며, 링(160)은 샤프트(60)의 크랭크부(61)에 삽입되는 볼 죠인트 방식의 밀폐형 압축기에 있어서,As shown in the present invention, the caulking portion 121 is formed on the rear surface of the piston 120, and the spherical ball 150 and the ring 160 are joined to the small end and the large end of the piston rod 130, respectively. In the ball joint type hermetic compressor of the ball 150 is inserted into the coking portion 121 and then connected by caulking, the ring 160 is inserted into the crank portion 61 of the shaft 60,

상기 피스톤(120)의 코오킹부(121)에 볼베어링(170)을 장착하고, 상기 볼베어링 내에 피스톤로드(130)의 볼(150)을 삽입한후 코오킹으로 연결하여서 된 것이다.The ball bearing 170 is mounted on the coking portion 121 of the piston 120, and the ball 150 of the piston rod 130 is inserted into the ball bearing and then connected by caulking.

상기 볼베어링(170)은 도 6과 같이 볼가이드(171)의 양단에 다수의 강구가 삽입된 것으로서, 코오킹부(121)의 안착홈(122)에 장착된다.The ball bearing 170 is a plurality of steel balls are inserted into both ends of the ball guide 171, as shown in Figure 6, it is mounted on the seating groove 122 of the caulking portion 121.

상기 볼(150)은 볼베어링(170) 내에 삽입되어 양측의 강구 사이에 위치하게 된다.The ball 150 is inserted into the ball bearing 170 is positioned between the steel balls on both sides.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 피스톤로드(130)가 샤프트(60)의 크랭크부(61)로 부터 동력을 전달받아 볼(150)을 중심으로 선회운동을 하면서 피스톤(120)을 직선 왕복운동시키게 된다.First, the piston rod 130 receives power from the crank portion 61 of the shaft 60 and makes a linear reciprocating motion of the piston 120 while pivoting about the ball 150.

이때, 피스톤과 피스톤로드는 볼(150)과 코오킹부(121)에 장착된 볼베어링(170)에 의해 구름운동을 하게 되므로 이들 사이의 마찰손실이 크게 줄어든다.At this time, since the piston and the piston rod is rolling by the ball bearing 170 mounted on the ball 150 and the coking portion 121, friction loss between them is greatly reduced.

즉, 볼(150)이 볼베어링(170)의 강구와 구름접촉을 하면서 피스톤을 왕복운동시키게 되는 것이다.That is, the ball 150 is to reciprocate the piston while making a rolling contact with the steel ball of the ball bearing 170.

따라서, 본 고안은 종래의 슬라이딩 접촉에 비해 마찰손실이 대폭 줄어들게 되므로 구동부의 과부하가 방지되고, 마찰 및 마모가 감소되어 수명이 연장되며, 압축기의 전체적인 성능이 향상된다.Therefore, the present invention significantly reduces the friction loss compared to the conventional sliding contact, thereby preventing overload of the driving unit, reducing the friction and wear, extending the life, and improving the overall performance of the compressor.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 볼 죠인트 방식의 밀폐형 압축기에 있어서, 피스톤의 코오킹부와 볼 사이에 볼베어링을 설치하여 이들 사이의 마찰손실이 줄어들게 되므로 구동부의 과부하가 방지되고, 부품 간의 마찰 및 마모량이 감소되어 수명을 연장시킬수 있으며, 압축기의 전체적인 성능이 향상되는 효과가 있다.As described above, in the hermetic compressor of the ball joint type, a ball bearing is installed between the caulking portion of the piston and the ball to reduce the friction loss between them, thereby preventing overload of the driving portion, and the amount of friction and wear between parts. It can be reduced to prolong the service life, and the overall performance of the compressor is improved.

Claims

A coking portion 121 is formed on the rear surface of the piston 120, and spherical balls 150 and rings 160 are joined to the small and large ends of the piston rod 130 to co-ball the balls 150. Inserted into the king portion 121 and connected by caulking, the ring 160 is a ball joint type hermetic compressor is inserted into the crank portion 61 of the shaft 60,

A ball joint type hermetic compressor, wherein a ball bearing 170 is mounted to the coking portion 121 of the piston 120, and the ball 150 of the piston rod 130 is inserted into the ball bearing to be connected by caulking. Of piston and piston rod