KR20000014062U

KR20000014062U - Connection structure between piston and piston rod in pin joint type hermetic compressor

Info

Publication number: KR20000014062U
Application number: KR2019980027338U
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 핀 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 pin 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 핀 죠인트 방식의 밀폐형 압축기에 있어서, 피스톤의 코오킹부와 핀 사이에 볼베어링을 설치하여 마찰손실이 감소되도록 한 것이다.The present invention, in the hermetic compressor of the pin joint method, by installing a ball bearing between the coking portion of the piston and the pin to reduce the friction loss.

상기와 같이 구성된 본 고안은 피스톤의 코오킹부와 핀이 볼베어링의 구름운동을 통하여 접촉되고, 압축 및 인장력이 고르게 분산되므로 이들 사이의 마찰손실 및 마모가 크게 줄어드는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, the caulking portion of the piston and the pin are contacted through the rolling motion of the ball bearing, and the compression and tensile forces are evenly distributed, thereby reducing the friction loss and wear therebetween.

Description

Connection structure of piston and piston rod in pin 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, 핀 죠인트 방식의 밀폐형 압축기에서 피스톤과 피스톤로드의 연결구조를 개선하여 마찰손실을 줄여주므로서 구동부(모터부)의 과부하를 방지하고, 압축기의 성능향상에 기여하도록 한 핀 죠인트 방식 밀폐형 압축기에서 피스톤과 피스톤로드의 연결구조에 관한 것이다.More specifically, in the hermetic compressor of the pin joint type, the joint structure of the piston and the piston rod is improved to reduce the friction loss, thereby preventing the overload of the driving part (motor part) and contributing to the improvement of the performance 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)에 의해 지지된다.The frame 30 supports the entire driving part and the mechanical part, and is supported by the side stopper 70 and the coil spring 80 which are cushioning and noise preventing means, respectively, on the upper and lower case 10 and 20.

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 gas 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 핀 죠인트(Pin Joint) 방식과 볼 죠인트(Ball Joint) 방식으로 나뉘어 진다.Typically, the mechanical part 50 is divided into a pin joint method and a ball joint method according to the connection method of the piston 120 and the piston rod 130.

핀 죠인트 방식은 피스톤의 후단부에 피스톤로드의 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 pin joint method is to connect the small end of the piston rod to the rear end of the piston by connecting the 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, 핀 죠인트 방식은 윤활유의 공급이 충분하고 접촉면이 커서 면압이 작게 걸리므로 마찰손실을 줄일수 있다는 장점이 있는 반면, 구조가 복잡하고 제조원가가 높다는 단점이 있다.Among them, the pin joint 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 핀 죠인트 방식의 압축기에서 피스톤과 피스톤로드의 연결상태를 나타낸 분리 단면도와 조립 단면도이다.2 and 3 are an exploded cross-sectional view and an assembled cross-sectional view showing a connection state of a piston and a piston rod in a conventional pin joint compressor.

도시한 바와 같이 종래의 핀 죠인트 방식은 피스톤(120)의 후면에 코오킹부(121)를 형성하여 여기에 피스톤로드(130)의 소단부에 접합된 핀(150)을 삽입한후 코오킹으로 연결하고, 피스톤로드의 대단부에 접합된 원형의 링(160)을 샤프트(60)의 크랭크부(61)에 삽입하였던 것이다.As shown in the drawing, the conventional pin joint method forms a caulking portion 121 on the rear surface of the piston 120 and inserts the pin 150 joined to the small end of the piston rod 130 therein, and then connects the caulking. The circular ring 160 joined to the large end of the piston rod was inserted into the crank portion 61 of the shaft 60.

그런데, 이와 같은 연결구조는 피스톤(120)의 코오킹부(121)와 핀(150)이 슬라이딩 접촉을 하기 때문에 이들 사이에 마찰손실이 발생하여 구동부(40)의 입력 만큼 출력을 얻지 못하므로 압축기의 성능을 떨어뜨리는 단점이 있었다.However, in this connection structure, since the coking portion 121 and the pin 150 of the piston 120 make sliding contact, friction loss occurs between them, so that the output is not obtained as much as the input of the driving unit 40. There was a downside to performance.

더욱이, 최초 조립시에는 코오킹부의 예압에 의해 코오킹부와 핀 사이의 초기압력이 증가하여 마찰손실이 더욱 증가하므로서 이들 사이의 마찰 및 마모가 심하게 발생하고, 압축기의 성능을 감소시키는 문제점이 있었던 것이다.Moreover, during initial assembly, the initial pressure between the caulking portion and the pin increases due to the preloading of the caulking portion, so that the friction loss increases, so that friction and abrasion between them occur severely, and the performance of the compressor is reduced. .

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 그 기술적인 과제는 핀 죠인트 방식의 압축기에서 피스톤과 핀의 연결구조를 개선하여 이들 사이의 마찰손실을 줄이고, 마찰 및 마모량을 줄일수 있도록 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 pin in the pin joint type compressor to reduce the friction loss between them, and to reduce the friction and wear.

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 고안에 따른 핀가이드의 사시도6 is a perspective view of a pin guide according to 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: coking part

130 : 피스톤로드 150 : 핀130: piston rod 150: pin

160 : 링 170 : 볼베어링160: ring 170: ball bearing

171 : 볼가이드171: Ball Guide

상기의 과제를 달성하기 위하여 본 고안은 핀 죠인트 방식의 밀폐형 압축기에 있어서, 피스톤의 코오킹부와 핀 사이에 볼베어링을 설치하여 마찰손실이 감소되도록 한 것이다.In order to achieve the above object, in the hermetic compressor of the pin joint method, a ball bearing is installed between the caulking portion of the piston and the pin 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 핀(150)과 링(160)을 접합하여 상기 핀(150)을 코오킹부(121)에 삽입한후 코오킹으로 연결하며, 링(160)은 샤프트(60)의 크랭크부(61)에 삽입되는 핀 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 pin 150 and the ring 160 are joined to the small end and the large end of the piston rod 130, respectively. In the pin joint type hermetic compressor which is inserted into the caulking 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 핀(150)을 삽입한후 코오킹으로 연결하여서 된 것이다.The ball bearing 170 is mounted on the coking portion 121 of the piston 120, and the pin 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 중앙에 피스톤로드(130)의 삽입을 위한 구멍(172)이 형성되고, 양단에는 다수의 강구가 삽입된 것으로, 코오킹부(121)의 내부에 장착된다.The ball bearing 170 has a hole 172 for inserting the piston rod 130 in the center of the ball guide 171, as shown in Figure 6, a plurality of steel balls are inserted at both ends, the coking portion 121 It is mounted inside of.

상기 핀(150)은 볼베어링(170) 내에 삽입되어 양측의 강구 사이에 위치하게 된다.The pin 150 is inserted into the ball bearing 170 to be located 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 핀(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 pin 150.

이때, 피스톤과 피스톤로드는 핀(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 pin 150 and the coking portion 121, the friction loss between them is greatly reduced.

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

또한, 피스톤과 피스톤로드 사이에 작용하는 인장 및 압축력은 상기 볼베어링(170)에 의해 고르게 분산된다.In addition, the tensile and compressive forces acting between the piston and the piston rod are evenly distributed by the ball bearing 170.

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

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 핀 죠인트 방식의 밀폐형 압축기에 있어서, 피스톤의 코오킹부와 핀 사이에 볼베어링을 설치하여 이들 사이의 마찰손실을 줄여주므로서 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 pin joint type, a ball bearing is installed between the caulking portion of the piston and the pin to reduce the friction loss therebetween, thereby preventing overload of the driving portion, and the amount of friction and wear between parts This can be reduced to extend the life, and the overall performance of the compressor is improved.

Claims

A caulking portion 121 is formed on the rear surface of the piston 120, and the pin 150 and the ring 160 are joined to the small and large ends of the piston rod 130, respectively, to coke the pin 150. 121 and then connected by caulking, ring 160 is a pin joint type hermetic compressor is inserted into the crank portion 61 of the shaft 60,

A pin joint is mounted to the coking portion 121 of the piston 120, and a pin joint is inserted into the ball bearing by inserting a pin 150 of the piston rod 130 into a caulking. Type Connection structure of piston and piston rod in hermetic compressor.

The pin joint type hermetic compressor of claim 1, wherein the ball bearing 170 has a hole 172 for inserting the piston rod 130 in the center of the ball guide 171 surrounding the plurality of steel balls. Connection structure of piston and piston rod.