KR20020044456A - 밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀폐형 압축기에서 피스톤부와 연결되는 커넥팅로드의 설치구조에 관한것이다.

본 발명은 실린더 내에서 직선왕복운동하여 작동유체를 압축하는 피스톤과; 상기 피스톤과 크랭크축을 연결하여 크랭크축의 회전운동을 상기 피스톤의 직선왕복운동으로 변환하는 커넥팅로드와; 상기 커넥팅로드의 일단부에 일체로 형성되고 상기 피스톤의 후단으로 삽입되어 소정각도 회전하면서 피스톤과 연동되는 삽입부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압축기의 커넥팅로드 설치구조이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 종래의 피스톤부에 결합되는 커넥팅로드의 구조에 비하여 상기의 커넥팅로드의 설치가 쉬어지며, 조립시간의 단축및 조립지그가 필요하지 않기에 제품의 생산비가 절감되며, 제품 불량율 감소 효과를 기대할 수 있다.

Description

밀폐형 압축기의 커넥팅로드 설치구조{Mounting structure of connecting rod for hermetic compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커넥팅로드와 피스톤핀을 일체화 시켜서, 조립을 보다 편리하게 한 전동압축기의 일체형 커넥팅 로드에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 커넥팅로드 방식의 밀폐형 압축기 내부구성이 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 고정부(3)가 고정되어 있고, 상기의 고정부(3)는 스프링(2s)에 의해 밀폐용기(1) 내부에 지지되어 있다.

상기 고정부(3)의 내측에 위치하며 고정부(3)와 전자기적 상호작용에 의하여 회전하는 회전부(4)가 있다. 상기 회전부(4)와 일체로 구성되어 있고, 상기 프레임(2)의 중앙을 관통하는 크랭크축(5)이 설치되어 있다. 상기 크랭크축(5)의 하단에는 하부용기(1b)의 저면에 있는 오일(L)을 크랭크축(5)에 형성되어 있는 오일유로(5a)로 빨아올리기 위한 프로펠러(5d)가 설치되어 있다.

또한, 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 상기 편심핀(5b)의 무게에 의하여 크랭크축(5)의 무게중심이 편심되지 않도록, 균형잡아주는 역할을 한다.

상기 편심핀(5b)과 연결되며 상기 편심핀(5b)의 회전원운동을 아래에서 설명될 피스톤(7)의 직선운동으로 변화시키는 커넥팅로드(8)가 있다.

여기서 상기 커넥팅로드의 구성을 도 2를 참고하여 상세히 설명한다.

커넥팅로드(8)의 일단에는 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과의 연결을 위하여 원형의 내경을 가지는 대경부(8a)가 구비된다. 타단에는 피스톤(7)과의 연결을 위한 원형의 내경을 갖는 소경부(8b)가 형성되어 있다.

상기 대경부(8a)는 삽입핀(5b)에 삽입된 상태에서, 슬리이브(SL)를 압입하여 크랭크축(5)과 연결하고, 상기 소경부(8b)는 피스톤(7)에 삽입한뒤, 피스톤핀(7c)을 소경부(8b)에 삽입하여, 피스톤(7)과 연결한다.

다시 도 1을 참고하면, 상기 실린더(6)의 선단에는 상기 압축실(6')로 유입되고 배출되는 냉매를 제어하는 밸브어셈블리(9)가 설치된다. 상기 밸브어셈블리

(9)상에는 헤드커버(10)가 장착되어 있고, 상기 헤드커버(10)에는 흡입머플러(11)가 상기 압축실(6')로 냉매를 전달할 수 있도록 밸브어셈블리(9)와 연결 설치되어 있다.

상기 흡입머플러(11)에 작동유체를 공급하기 위하여 밀폐용기(1)를 관통하여 설치된 흡입파이프(12)가 있다. 그리고 상기 흡입파이프(12)와 연이어, 밀폐용기

(1)를 관통하여 설치된 토출파이프(13)에서 압축된 작동유체가 나오게 된다.

이와 같은 구성을 가지는 압축기는 전원이 인가되면 상기 회전부(4)와 고정부(3)의 전자기적 상호작용에 의해 상기 회전부(4)가 회전하면 상기 회전부(4)와 일체로 구성된 상기 크랭크축(5)이 회전하게 된다. 상기 크랭크축(5)이 회전하면 상기 크랭크축(5)에 부착되어서, 편심량을 갖는 편심핀(5b)이 원을 그리면서 회전원운동을 하게된다. 따라서 상기 편심핀(5b)과 연결되어 있는 커넥팅로드(8)가 회전하는 편심핀(5b)과 연동되어 피스톤(7)을 직선왕복 운동하게 한다.

상기 편심핀의 동작에 의하여, 상기 피스톤이 직선왕복 운동할때 커넥팅로드의 움직임을 도 3을 참고하여 설명한다.

상기 크랭크축(5)이 반시계방향으로 회전을 한다고 가정하면, 상기 편심핀

(5b)이 상기 크랭크축(5) 회전중심과의 편심량에 의해서 상기 크랭크축(5)을 중심으로 원운동 하게 된다. 상기 편심핀(5b)과 일단에서 연결되고, 피스톤(7)과 타단에서 연결되어 있는 커넥팅로드(8)에 의하여 피스톤(7)에 힘이 전달되면, 상기 피스톤(7)은 상기 실린더(6)의 압축실(6')에서 직선 왕복운동을 하게 된다.

이를 도면에 도시되어 있는 부호를 참조하여 다시 설명하면, 상기 크랭크축의 회전에 의하여, 본 발명에 의한 각 구성부품은 도 3a-3b-3c-3d의 순서로 작동을 하게된다, 이에 따르면, 상기 편심핀(5b)가 a'-b'-c'-d'의 순서로 움직일때 상기 피스톤(7)은 a-b-c-d의 순서로 움직이게 된다.

만약 상기의 크랭크축이 반대방향인 시계방향으로 회전하면 상기에 기술되어 있는 상기 편심핀(5b)와 상기 피스톤(7)의 부호순서가 반대로 될 것이다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 피스톤(7) 왕복운동은 피스톤 연결부(61)와 편심핀 연결부(60)에서 상기 커넥팅로드(8)의 회전이 가능해야 된다

종래의 기술에 의한 커넥팅로드와 피스톤과의 조립방법을 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저 상기 커넥팅로드(8)의 소경부(8b)를 피스톤(7)에 삽입한후, 상기 피스톤(7)과 상기 소경부(8b)가 움직이지 않게 고정지그로 잡아준다. 상기의 피스톤(7)의 상부에 나있는 핀홀(7a)에 피스톤핀(7c)을 프레스로 압입시킨다. 여기서 상기 프레스에 의한 상기 피스톤핀(7c)의 압입에 있어서, 상기 프레스의 하향한계점을 설정해주는 장치및 적정압력의 조절등의 세심한 주위를 필요로 한다.

한편, 상기의 피스톤핀(7c)은 커넥팅로드(8)의 소경부(8b)를 통과하여 피스톤(7)내에 형성되어있는 피스톤핀장착부(7b)에 삽입됨으로써 상기의 커넥팅로드(8)를 상기의 피스톤(7)에 고정하게 된다. 상기의 커넥팅로드(8)가 연결된 피스톤(7)을 실린더(6)내에 장착하므로 커넥팅로드(8)의 실린더(6) 연결구조가 완료된다.

그러나, 종래 기술에 의한 커넥팅로드(8)를 조립하는 것에 있어서, 다음과 같은 문제점들이 있다.

먼저, 상기 피스톤핀(7c)을 피스톤홀(7a)과 소경부(8b)를 통과하여 압입시키는 것은 상당히 번거럽고 세심한 주위가 필요한 작업이다. 즉 프레스를 이용한 상기 피스톤핀(7c)의 압입에 있어서는 하향한계점의 설정을 위한 지그및 압입시 상기 피스톤(7)과 커넥팅로드(8)를 움직이지 않게 잡아주는 고정지그등이 필요하다.

만약 상기 커넥팅로드(8)의 소경부(8b)가 정확한 위치에 삽입되지 않아 위치불량이 발생하게 되면, 상기 피스톤핀(7c)의 압입시 커넥팅로드(8)의 소경부(8b)가 파손이 될 우려가 있다.

그리고, 이들 기구들을 이용하여 피스톤핀(7c)을 정확히 위치시키고, 일정한 힘으로 가압하여 압입하여야 한다. 프레스의 압력조절에도 세심한 주위가 필요하다. 상기 피스톤핀(7c)의 프레스압입 압력이 약하면 피스톤핀(7c)이 상기 피스톤

(7)의 하부에 형성되어 있는 핀홀걸림부(7b)에 걸리지 않아서, 상기 커넥팅로드(8)와 피스톤(7)과의 체결이 불안정하게 된다.

그리고, 상기 피스톤핀(7c)의 들어가지 못한 부분이 피스톤(7)의 표면에 돌출되어, 실린더(6)에 장착시 피스톤(7)과 접하게 되는 실린더(6) 내벽을 긁게되며, 상기의 손상된 내벽을 통하여 작동유체가 누설됨으로 인하여, 작동유체의 압축이 제대로 일어나지 않게된다.

한편, 상기 프레스의 압력이 강하여, 압입작업시 피스톤핀(7c)및 피스톤(7)에 손상이 생겨서 장기적인 작동중에 파손의 우려가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피스톤에 크랭크축의 조립을 보다 간단하게 할 수 있는 커넥팅로드를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 압축기의 내부구성을 보여주는 단면도.

도 2는 종래 압축기의 커넥팅로드 설치구조를 보여주는 분해 사시도.

도 3a-도 3d는 종래 압축기의 커넥팅로드와 피스톤의 운동을 보여주는 동작 상태도.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 압축기의 커넥팅로드 설치구조를 보여주는 사시도.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 피스톤 형상을 보여주는 부분절개 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

5. 크랭크축 5b. 편심핀

7. 40. 피스톤 7a. 핀홀

7b.피스톤핀 장착부 7c. 피스톤 핀

8. 커넥팅로드 8a. 대경부

8b. 소경부 43. 핀연동공

43a. 상단핀연동공 43b. 하단핀연동공

47. 삽입연통부 50. 삽입부

51. 커넥팅핀 51a. 상단커넥팅핀

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 실린더 내에서 직선왕복운동하여 작동유체를 압축하는 피스톤과; 상기 피스톤과 크랭크축을 연결하여 크랭크축의 회전운동을 상기 피스톤의 직선왕복운동으로 변환하는 커넥팅로드와; 상기 커넥팅로드의 일단부에 일체로 형성되고 상기 피스톤의 후단으로삽입되어 소정각도 회전하면서 피스톤과 연동되는 삽입부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압축기의 커넥팅로드 설치구조이다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 삽입부는 상기 커넥팅로드의 일단부에 형성되는 원판상의 소경부와, 상기 소경부의 상하면에 돌출되게 형성되는 커넥팅핀으로 구성이 된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 피스톤의 내부에는 상기 커넥팅핀이 삽입되어 상대운동 되도록 피스톤의 상하방향으로 형성되는 핀연동공과, 상기 소경부가 위치되도록 상기 핀연동공의 중간부에 형성되는 소경부챔버와, 상기 소경부쳄버와 상기 핀연동공의 상부를 피스톤의 후단을 통하여 외부와 연통시키는 삽입엽통부로 구성이 된다.

상기와 같은 구성에 따르면, 종래의 커넥팅로드와 피스톤과의 결합구조보다, 제품의 조립시 불량율 저하및 조립시간의 단축이 이루어진다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 구성을 첨부된 도 4를 참고하여 상세히 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 사용하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 압축기의 커넥팅로드 설치구조를 보여주는 사시도이다. 도면에 도시된 바에 따르면, 커넥팅로드(80)의 일측에는 편심핀(70)과 결합되는 대경부(80a)가 구비되고, 타측은 피스톤(40)과 결합되는 소경부(52)를 포함한 삽입부(50)가 구비된다.

상기 소경부(52)는 중공된 원형 형상으로서 상기 소경부(52)의 중공된 부분에 소경부(52)의 내경보다 약간 큰 직경의 원기둥형상의 커넥팅핀(51)이 억지끼워 맞춤으로 조립되어 상기 소경부(52)와 커넥팅핀(51)이 일체화하는 형상을 가지게 된다. 여기서 상기 커넥팅핀(51)이 상기 소경부(52)와 일체로 형성될 수도 있다.

한편, 상기 커넥팅핀(51)은 상기 소경부(52)에 일체화 하는 것에 있어서, 상단커넥팅핀(51a)의 길이가 하단커넥팅핀(51b) 보다 길게된다.

상기 소경부(52)와 커넥팅핀(51)으로 이루어지는 삽입부(50)가 조립될 피스톤(40)은 도 5를 참고하여 설명한다.

상기 피스톤(40)을 전면에서 보면 'ㅗ'자 형태로 삽입연통부(47)가 형성되어 있다. 상기 삽입연통부(47)의 가로길이는 소경부(52)의 외경과 피스톤(40) 왕복운동시 도 3에 도시된 바와 같이 소경부(52)의 회전을 고려하여 길이가 정하여 진다. 상기 삽입연통부(47)의 세로길이는 상기 커넥팅핀(51)의 상단에서 하단까지의 길이보다 약간 길게 형성되어 있다.

그리고, 상기 삽입연통부(47)에서 부터 피스톤(40)내의 핀연동공(43)까지

'ㅗ'자 형상으로 홈이 형성되어 있다. 상기 핀연동공(43)은 상기 상단커넥팅핀

(51a)이 고정되는 상단핀연동공(43a)과 상기 하단커넥팅핀(51b)이 삽입되어 안착되는 하단핀연동공(43b)으로 이루어진다. 상기 상단핀연동공(43a)은 'A'방향으로는 구속이 되지 않는 반개구부의 형태를 한다.

상기 본발명 실시예에 의한 커넥팅로드(8)와 피스톤(40)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 4를 참고하여 설명하면, 편심핀(70)이 회전원운동을 하게되면 상기 편심핀(70)과 연결된 대경부(80a)가 같이 회전원운동을 하게된다.

상기 대경부(80a)와 연결된 삽입부(50)에 힘이 전달되며, 상기 삽입부(50)에 전달된 힘은 피스톤(40)의 상단핀연동공(43a)과 하단핀연동공(43b)에 의하여 힘이 구속되며, 피스톤(40)이 장착되어 있는 실린더내경의 구속에 의하여 직선왕복운동으로 전환이 된다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이 상기 커넥팅로드는 피스톤 연결부를 기점으로 상기 편심핀의 원운동에 따라 예각 범위 안에서 회전운동을 한다.

상기의 본 발명에 의한 커넥팅로드(80)의 조립되는 순서를 도 4와 도 5를 참고하여 살펴보기로 한다.

우선 상기 소경부(52)와 상기 커넥팅핀(51)이 일체화된 상기 삽입부(50)를 상기 피스톤(40)에 형성된 삽입연통부(47)의 전면에서 삽입을 하게된다. 이때 도 4에 도시된 바와 같이 결합초기 위치는, 삽입부(50)의 상단커넥팅핀(51a)을 상향으로 하며, 삽입되는 피스톤(40)의 삽입연통부(47)는 'ㅗ'자 위치를 한다.

상기 삽입부(50)를 상기 피스톤(40)내에 형성된 핀연동공(43)까지 삽입후 상기 삽입부(50)를 하향으로 수직이동 하여 상기 삽입부(50)의 하단커넥팅핀(51b)을 상기 피스톤(40)내에 형성된 하단핀연동공(43b)에 삽입하여 안착시킨다. 이것으로, 상기 커넥팅로드(8)는 수평 회전운동을 제외하고는 다른 방향의 운동이 구속이 된다.

한편, 상기 상단커넥팅핀(51a)은 상단핀연동공(43a)에 장착되어 수평 회전운동은 가능하나, 'A'방면을 제외하고는 다른 방향은 움직임이 구속된다.

이상에서 살펴본바와 같이, 본 발명에 의한 커넥팅로드(8) 설치구조는 종래의 커넥팅로드(8) 설치구조에 비하여, 조립이 간단하면서도 동일한 성능을 발휘할수 있다. 이로 인해서, 치구에 들어갈 경비절감과 작업과정의 간단화로 불량율과 생산성을 향상할 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 커넥팅로드 설치구조는 피스톤핀부와 커넥팅로드의 소경부가 일체화 되어있는 돌기고정수단과, 이를 결합할수 있는 피스톤부로 구성되어 있다.

이로 인하여, 커넥팅로드의 피스톤 연결작업이 원활하게 이루어지고, 작업시간의 단축및 불량율의 감소와 별도의 지그를 사용하지 않아도 되므로, 생산성이 향상된다.

Claims (3)

1. 실린더 내에서 직선왕복운동하여 작동유체를 압축하는 피스톤과,

   상기 피스톤과 크랭크축을 연결하여 크랭크축의 회전운동을 상기 피스톤의 직선왕복운동으로 변환하는 커넥팅로드와,

   상기 커넥팅로드의 일단부에 일체로 형성되고 상기 피스톤의 후단으로 삽입되어 소정각도 회전하면서 피스톤과 연동되는 삽입부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압축기의 커넥팅로드 설치구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 삽입부는 상기 커넥팅로드의 일단부에 형성되는 원판상의 소경부와,

   상기 소경부의 상하면에 돌출되게 형성되는 커넥팅핀을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압축기의 커넥팅로드 설치구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 피스톤의 내부에는 상기 커넥팅핀이 삽입되어 상대운동 되도록 피스톤의 상하방향으로 형성되는 핀연동공과,

   상기 소경부가 위치되도록 상기 핀연동공의 중간부에 형성되는 소경부챔버와,

   상기 소경부쳄버와 상기 핀연동공의 상부를 피스톤의 후단을 통하여 외부와 연통시키는 삽입연통부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압축기의 커넥팅로드설치구조.