KR200184075Y1 - 밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조에 관한 것이다. 본 고안은 커넥팅로드(40)를 피스톤(30) 및 크랭크축(50)에 동시에 조립할 수 있도로 한 것이다. 이를 위해 상기 피스톤(30)이 위치되는 실린더블록(20)의 후단부에는 조립슬롯(24)을 형성하고, 상기 피스톤(30)의 후단부에는 상기 조립슬롯(24)과 대응되는 절결슬롯(34)을 형성하였다. 그리고, 상기 커넥팅로드(40)의 피스톤연결부(44)와 피스톤(30)의 연결은 몸체부(38) 보다 직경이 큰 머리부(37)를 가지는 연결핀(36)으로 한다. 상기 연결핀(36)의 몸체부(38)는 상기 피스톤(30)의 압입공(35)에 압입되어 설치된다. 그리고 상기 연결핀(36)의 머리부(37)를 관통하여 체결핀(39)이와 같은 본 고안에 의하면 커넥팅로드(40)의 조립이 간단하게 이루어지고 전체적으로 부품의 개수가 줄어들게 되는 이점이 있다.

Description

밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조{Mounting structure of connecting rod for hermetic compressor and mounting method the same}

본 고안은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커넥팅로드를 크랭크축 및 피스톤과 연결하여 크랭크축의 회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 변환하게 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 커넥팅로드 방식의 밀폐형 압축기의 내부 구성이 도시되어 있다.

이에 따르면, 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 이루어지는 밀폐용기(1)가 구비되고, 상기 밀폐용기(1)의 내부에는 프레임(2)이 지지되어 있다. 상기 프레임(2)에는 고정자(3)가 고정되어 있고, 이와 같은 프레임(2)은 스프링(2S)에 의해 밀폐용기(1) 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 회전자(4)와 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 있다. 상기 크랭크축(5)의 하단에는 하부용기(1b)의 저면에 있는 오일(L)을 크랭크축(5)에 형성되어 있는 오일유로(5a)로 빨아 올리기 위한 프로펠러(5d)가 설치되어 있다.

한편, 내부에 압축실(6')이 구비된 실린더블록(6)이 상기 프레임(2)에 일체로 성형되어 있다. 그리고 상기 압축실(6')에는 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 커넥팅로드(8)로 연결된 피스톤(7)이 설치되어 있다.

여기서 상기 편심핀(5b)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 커넥팅로드(8)의 크랭크축연결부(8a)와 연결되고, 피스톤(7)과 커넥팅로드(8)의 피스톤연결부(8b)는 피스톤핀(7')에 의해 연결된다. 상기 크랭크축연결부(8a)와 상기 편심핀(5b)의 사이에는 슬리이브(SL)가 압입된다. 이때, 상기 슬리이브(SL)의 외면은 상기 크랭크축연결부(8a)의 내면에 압입되어 커넥팅로드(8)와 일체로 동작된다. 상기 피스톤핀(7')은 상기 피스톤(7)에 압입된 상태로 상기 피스톤연결부(8b)와 연결된다.

그리고 상기 실린더블록(6)의 선단에는 상기 압축실(6')로 유입되고 배출되는 냉매를 제어하는 밸브어셈블리(9)가 설치된다. 도면 부호 10은 헤드커버이고, 11은 흡입머플러이며, 12는 냉매를 밀폐용기(1)의 내부로 전달하는 흡입파이프이고, 13은 압축된 냉매를 압축기의 외부로 토출하는 토출파이프이다.

이와 같은 구성을 가지는 종래의 압축기에서는 상기 크랭크축(5)과 피스톤(7) 및 커넥팅로드(8)를 다음과 같이 조립한다. 먼저, 상기 피스톤(7)과 커넥팅로드(8)를 피스톤핀(7')을 사용하여 연결하고, 상기 피스톤(7)을 압축실(6')의 내부에 삽입한다.

다음으로는 상기 크랭크축연결부(8a)를 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)에 삽입하고, 상기 편심핀(5b)과 크랭크축연결부(8a)의 사이에 슬리이브(SL)를 압입하여 연결을 완성한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점을 가진다.

먼저, 상기한 바와 같은 종래 기술의 조립순서에서 상기 피스톤(7)에 커넥팅로드(8)를 연결하여 압축실(6')의 내부에 삽입한 상태에서 상기 크랭크축연결부(8a)를 크랭크축(5)의 편심핀(5b)에 삽입하여 하기 때문에, 상기 크랭크축연결부(8a)의 직경을 크게 해야 하고 상기 슬리이브(SL)를 사용하여야만 했다.

또한, 상기 크랭크축(5), 커넥팅로드(8) 및 피스톤(7)의 조립공정에서는 상기 피스톤핀(7')과 슬리이브(SL)의 압입과정 각각 거쳐야 하므로 조립공수가 상대적으로 많아지게 된다.

그리고, 상기 커넥팅로드(8)와 피스톤(7) 및 피스톤핀(7') 사이의 관계는 다음과 같다. 상기 피스톤(7)에 피스톤핀(7')이 압입되고, 상기 커넥팅로드(8)와 피스톤핀(7') 사이는 서로 슬라이딩이 되는 마찰부가 된다. 따라서 상기 피스톤핀(7')은 상기 피스톤(7)과 일체로 되고, 상기 커넥팅로드(8)의 피스톤연결부(8b)와는 상대적인 운동을 하게 되는 것이다.

이와 같은 운동을 만들어 내기 위해서는, 상기 피스톤핀(7')을 상기 피스톤(7)에 압입하여야 한다. 하지만 상기 피스톤(7)에 피스톤핀(7')을 압입함에 의해 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(7)이 상하방향으로 약간 짜부러져 정원이 되지 않게 된다. 이는 상기 피스톤핀(7')을 피스톤(7)에 억지로 압입함에 의해 생기는 현상이다.

상기와 같이 피스톤(7)이 정원이 되지 않고 짜부러지게 되면, 상기 피스톤(7)이 운동되는 상기 압축실(6') 내벽면에 편마모가 생기게 되어 압축실(6')의 내벽면과 피스톤(7)의 사이에서 냉매가 누설되는 현상이 발생하게 되어 압축이 제대로 이루어지지 않게 되는 문제점이 발생한다.

따라서 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 신속하고 용이하게 커넥팅로드를 피스톤 및 크랭크축과 연결할 수 있도록 하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 커넥팅로드와 피스톤의 연결시에 발생할 수 있는 피스톤의 변형을 방지하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 피스톤의 변형을 방지하여 압축기의 내구성을 높여주는 것이다.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 커넥팅로드의 구성을 보인 분해사시도.

도 3은 종래 기술에서 커넥팅로드와 피스톤의 연결시의 문제점을 설명하기 위한 설명도.

도 4는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 5는 본 고안 실시예를 구성하는 피스톤과 연결핀의 평면도.

도 6은 본 고안 실시예를 구성하는 연결핀의 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 밀폐용기 1b: 하부용기

1t: 상부용기 2: 프레임

3: 고정자 4: 회전자

5: 크랭크축 5a: 오일유로

5b: 편심핀 5c: 균형추

5d: 프로펠러 6: 실린더블록

6': 압축실 7: 피스톤

8: 커넥팅로드 9: 밸브어셈블리

10: 실린더헤드 11: 흡입소음기

12: 흡입파이프 13: 토출파이프

20: 실린더블록 22: 압축실

24: 조립슬롯 30: 피스톤

32: 연결쳄버 34: 절결슬롯

36: 연결핀 37: 머리부

37h: 체결공 38: 몸체부

39: 체결핀 40: 커넥팅로드

42: 크랭크축연결부 44: 피스톤연결부

50: 크랭크축 52: 편심핀

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 본 고안은 직선왕복운동하는 피스톤과, 상기 피스톤이 설치되는 압축실을 내부에 구비하고 상기 피스톤의 후단부에 대응되는 부분과 연통되게 상하로 천공된 조립슬롯을 구비하는 실린더블록과, 상기 피스톤과 연결되는 피스톤연결부를 구비하고 전달되는 동력을 상기 피스톤의 직선왕복운동으로 변환하는 커넥팅로드와 상기 피스톤연결부를 관통하여 상기 피스톤의 일측에 그 선단부가 압입되고, 상기 피스톤연결부의 상승을 규제하는 머리부를 구비하는 연결핀과, 상기 연결핀의 머리부를 상기 피스톤에 체결하는 체결핀을 상기 피스톤을 포함하여 구성된다.

상기 피스톤의 후단에는 상기 연결핀의 머리부가 위치되는 절결슬롯이 구비된다.

상기 실린더블록에 형성된 조립슬롯과 피스톤에 형성된 절결슬롯은 상기 커넥팅로드가 그 상부로부터 삽입될 수 있도록 형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의하면 커넥팅로드의 조립이 매우 용이하게 이루어지고, 피스톤에 변형이 발생하지 않게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 종래 기술도면의 부호를 원용하여 설명한다.

도 4에서 도 6에 도시된 바에 따르면, 실린더블록(20)의 내부에는 압축실(22)이 형성된다. 상기 압축실(22)의 내부에서는 아래에서 설명될 피스톤(30)에 의한 압축이 이루어진다. 그리고 상기 실린더블록(20)의 상부에서부터 상기 압축실(22)의 후단부로는 조립슬롯(34)이 형성되어 있다. 상기 조립슬롯(34)은 상기 실린더블록(20)의 후단부를 절결하여 내어 형성되는 것으로 아래에서 설명될 커넥팅로드(30)가 상부에서 하부로 통과할 수 있도록 된다.

상기 압축실(22)의 내부에는 피스톤(30)이 설치된다. 상기 피스톤(30)은 상기 압축실(22)의 내부에서 직선왕복운동하면서 냉매를 압축하게 된다. 상기 피스톤(30)에는 아래에서 설명될 커넥팅로드(40)의 피스톤연결부(44)가 위치되는 연결쳄버(32)가 그 후단 내부에 형성되어 있다. 그리고 상기 연결쳄버(32)의 상부에 해당되는 부분인, 상기 피스톤(30)의 상면 후단에는 도 5에 잘 도시된 바와 같이 절결슬롯(34)이 형성되어 있다. 상기 절결슬롯(34)은 상기 조립슬롯(24)과 대응되는 것으로 상기 연결쳄버(32)로 피스톤연결부(44)가 상부로부터 진입할 수 있도록 하는 것이다. 그리고 상기 연결쳄버(32)의 바닥에는 압입공(35)이 천공되어 있다.

한편, 상기 연결쳄버(32)에 상기 피스톤연결부(44)를 연결하는 것은 연결핀(36)에 의해 이루어진다. 상기 연결핀(36)은 도 6에 그 형상이 잘 도시되어 있는데, 그 구성은 상기 절결슬롯(34)에 안착되는 머리부(37)와 상기 피스톤연결부(44)를 관통하여 그 선단부가 상기 압입공(35)에 압입되는 몸체부(38)로 구성된다.

그리고 상기 연결핀(36)의 머리부(37)에는 체결공(37h)이 횡방향으로 관통되어 형성되어 있고, 상기 체결공(37h)에는 체결핀(39)이 삽입된다. 상기 체결핀(39)은 상기 피스톤(30)의 절결슬롯(34) 일측벽에 형성된 고정홈(30h)에 삽입된다.

다음으로 커넥팅로드(40)는 그 일측에 크랭크축(50)의 편심핀(52)과의 연결을 위한 크랭크축연결부(42)를 구비한다. 상기 크랭크축연결부(42)는 상기 편심핀(52)과 슬라이딩되면서 연동되도록 그 내경이 상기 편심핀(52)의 외경보다 조금 크게 형성된다.

그리고 상기 크랭크축연결부(42)의 반대쪽에는 피스톤연결부(44)가 구비된다. 상기 피스톤연결부(44)는 상기 피스톤(30)의 연결쳄버(32)의 내부에 위치되어 상기 연결핀(36)이 그 내부를 관통하게 된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안 실시예의 작용을 설명한다.

먼저, 본 고안 실시예를 조립하는 것을 설명한다. 상기 실린더블록(20) 내부의 압축실(22) 내에 상기 피스톤(30)을 삽입한다. 이때, 상기 피스톤(30)의 절결슬롯(34)이 상기 실린더블록(20)의 조립슬롯(24)과 대응되는 위치에 있도록 한다.

다음으로는 상기 커넥팅로드(30)를 조립한다. 즉, 상기 커넥팅로드(30)의 크랭크축연결부(42)를 상기 크랭크축(50)의 편심핀(52)의 상부에 위치시키고, 그리고 상기 피스톤연결부(42)를 상기 실린더블록(20)의 조립슬롯(24)에 대응되는 위치에 위치시킨다.

이와 같은 상태에서 도 4의 화살표 방향으로 상기 커넥팅로드(30)를 하강시킨다. 이와 같이 커넥팅로드(30)를 하강시키면 상기 커넥팅로드(30)의 피스톤연결부(44)가 상기 조립슬롯(24)과 절결슬롯(34)을 차례로 통과하여 상기 연결쳄버(32)에 위치되고, 이와 동시에 상기 크랭크축(50)의 편심핀(52)에 상기 크랭크축연결부(42)가 삽입된다. 물론 상기 크랭크축(50)의 편심핀(52)은 미리 상기 크랭크축연결부(42)에 대응되는 위치에 설치되어야 한다.

그리고나서는 상기 조립슬롯(24)과 절결슬롯(34)을 통해 상기 연결핀(36)을 삽입한다. 이때, 상기 연결핀(36)은 그 몸체부(38)가 상기 커넥팅로드(40)의 피스톤연결부(44)를 관통하여 삽입되고, 다시 그 몸체부(38)의 선단이 상기 압입공(35)에 압입된다. 이와 같이 되면 상기 연결핀(36)의 머리부(37)은 상기 피스톤(30)의 절결슬롯(34)의 내부에 위치된다.

다음으로 상기 연결핀(36)의 머리부(37)에 형성된 체결공(37h)을 통해 상기 체결핀(39)을 삽입하여 상기 연결핀(36)을 고정하게 된다.

한편, 상기와 같은 구성에서 상기 연결핀(36)의 머리부(37)는 상기 커넥팅로드(40)의 위치를 규제하는 역할을 하게 된다. 즉 동작중에 상기 커넥팅로드(40)의 피스톤연결부(44)가 상부로 탈거되는 것을 상기 머리부(37)가 규제하게 되고, 조립시에는 상기 피스톤연결부(44)의 상면과 상기 머리부(37)의 하면 사이의 간극을 조절하여 커넥팅로드(40)의 설치위치를 한정하게 된다.

그리고 상기 조립슬롯(24)과 절결슬롯(34)이 형성되는 위치는 실제로 압축실(22)의 내부와는 전혀 관련이 없는 부분이어서 압축시에 냉매의 누설 등의 염려는 없다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조 및 방법은 먼저 상기 커넥팅로드를 상기 크랭크축과 피스톤의 상부로부터 하강시켜 동시에 연결하고, 연결핀을 피스톤연결부를 관통하여 피스톤에 압입하여 조립하게 된다. 따라서 조립작업의 작업성 획기적으로 개선된다.

그리고 상기와 같이 상기 커넥팅로드와 크랭크축의 편심핀을 직접 연결함에 의해 상대적으로 사용되는 부품의 개수가 줄어들게 되어 제조원가를 줄일 수 있으며, 또한 상기 실린더블록과 피스톤에 조립슬롯과 절결슬롯을 형성함에 의해 전체적으로 압축기의 중량을 줄일 수 있게 된다.

또한 상기 피스톤의 압입공에만 상기 연결핀에 압축되어 피스톤 전체를 볼 때 연결핀에 압입에 의한 피스톤의 변형이 극히 미미하게 되어 피스톤의 진원도를 정확하게 규제할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 직선왕복운동하는 피스톤과,

   상기 피스톤이 설치되는 압축실을 내부에 구비하고 상기 피스톤의 후단부에 대응되는 부분과 연통되게 상하로 천공된 조립슬롯을 구비하는 실린더블록과,

   상기 피스톤과 연결되는 피스톤연결부를 구비하고 전달되는 동력을 상기 피스톤의 직선왕복운동으로 변환하는 커넥팅로드와

   상기 피스톤연결부를 관통하여 상기 피스톤의 일측에 그 선단부가 압입되고, 상기 피스톤연결부의 상승을 규제하는 머리부를 구비하는 연결핀과,

   상기 연결핀의 머리부를 상기 피스톤에 체결하는 체결핀을 상기 피스톤을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 피스톤의 후단에는 상기 연결핀의 머리부가 위치되는 절결슬롯이 구비됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 실린더블록에 형성된 조립슬롯과 피스톤에 형성된 절결슬롯은 상기 커넥팅로드가 그 상부로부터 삽입될 수 있도록 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조.