KR20020045392A - 밀폐형 압축기의 피스톤핀 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 피스톤핀 설치 구조에 관한 것이다. 본 발명에서는 피스톤(20)의 연결쳄버(22) 내에 코킹부(26)를 미리 형성하고, 피스톤핀(30)을 상기 코킹부(26)의 소성변형에 의해 피스톤(20)에 체결하는 것이다. 이때 상기 코킹부(26)는 상기 연결쳄버(22)의 내부에 형성된 간섭회피부(24)의 상하단에 형성되어 상기 피스톤핀(30)의 상하단을 상기 피스톤(20)의 연결쳄버(22) 내에 체결되도록 한다. 이와 같은 본 발명에 의하면 피스톤핀(30)의 체결시 피스톤(20)의 코킹부(26)만을 소성변형시켜 주면 되므로 조립과정에서 피스톤(20)의 외경에 변화가 없게 되는 이점이 있다.

Description

밀폐형 압축기의 피스톤핀 설치구조{mounting structure of a piston pin for hermetic compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크랭크축의 회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 변환하는 커넥팅로드와 피스톤을 연결하는 피스톤핀 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 실린더(6)가 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 실린더(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 압축기는 전원이 인가되면 상기 회전자(4)와 고정자(3)의 전자기적 상호작용에 의해 상기 회전자(4)가 회전하면서, 상기 회전자(4)와 일체로 상기 크랭크축(5)이 회전하게 된다. 상기 크랭크축(5)이 회전하면 상기 크랭크축(3)에 편심되게 형성되어 있는 편심핀(5b)이 원을 그리면서 회전하게 되고, 상기 편심핀(5b)과 연결되어 있는 커넥팅로드(8)가 상기 편심핀(5b)과 연동되어 상기 피스톤(7)을 직선왕복운동하게 한다. 이와 같이 되면, 상기와 같이 피스톤(7)이 압축실(6') 내에서 직선왕복 운동하면서 냉매를 압축시켜 주게 된다.

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

일반적으로 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 찌그러져 정원이 되지 않게 된다. 이는 상기 피스톤핀(7')을 피스톤(7)에 억지로 압입함에의해 생기는 현상이다.

상기와 같이 피스톤(7)이 정원이 되지 않고 찌그러지게 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 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 커넥팅로드와 피스톤의 연결시에 발생할 수 있는 피스톤의 변형을 방지하는 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 발명에 의한 밀폐형 압축기의 피스톤핀 설치구조의 바람직한 실시예의 구성을 보인 부분절결 분해사시도.

도 5는 본 발명 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 6은 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 도 5의 A-A'선 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 밀폐용기1b: 하부용기

1t: 상부용기2: 프레임

3: 고정자4: 회전자

5: 크랭크축5a: 오일유로

5b: 편심핀5c: 균형추

5d: 프로펠러6: 실린더

6': 압축실7: 피스톤

8: 커넥팅로드9: 밸브어셈블리

10: 실린더헤드11: 흡입소음기

12: 흡입파이프13: 토출파이프

20: 피스톤22: 연결쳄버

24; 간섭회피부26: 코킹부

30: 피스톤핀40: 커넥팅로드

42: 크랭크축연결부44: 피스톤연결부

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 회전하는 크랭크축과 연결되는 커넥팅로드와, 상기 크랭크축의 회전운동을 상기 커넥팅로드를 통해 전달받아 직선왕복되고 상기 커넥팅로드가 위치되는 연결쳄버가 후단부에 형성되는 피스톤과, 상기 연결쳄버의 내부에서 상기 커넥팅로드와 습동가능하게 연결된 상태로 피스톤에 체결되는 피스톤핀과, 상기 피스톤핀을 상기 피스톤에 고정하도록 연결쳄버의 내부에 형성되어 피스톤핀의 외면을 감싸도록 소성변형되는 코킹부를 포함하여 구성된다.

상기 코킹부는 상기 연결쳄버의 내부에 돌출 형성되는 것으로, 상기 피스톤핀의 상하단부에 대응되는 위치중 적어도 한 곳 이상에 구비된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 커넥팅로드와 피스톤의 연결을위한 커넥팅로드의 고정시에 상기 피스톤에 변형이 발생하지 않게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 피스톤핀 설치구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 피스톤 설치구조의 바람직한 실시예의 구성을 보인 부분절결 사시도이고, 도 5는 본 발명 실시예의 구성을 보인 단면도이고, 도 6은 도 5의 A-A'선 단면도이다.

이에 도시된 바에 따르면, 압축실(6')의 내부에서 직선왕복운동하는 피스톤(20)은 원통형으로 형성된다. 이와 같은 피스톤(20)의 후단 내부에는 연결쳄버(22)가 형성된다. 상기 연결쳄버(22)는 커넥팅로드(40)와 피스톤(20)의 연결이 이루어지는 부분이다. 이와 같은 연결쳄버(22)의 내부에는 상기 커넥팅로드(40)의 피스톤연결부(44)와 피스톤(20) 사이의 간섭이 발생하지 않도록 하는 간섭회피부(24)가 형성되어 있다. 이와 같은 간섭회피부(24)의 내부에는 상기 피스톤연결부(44)의 일단이 위치된다.

상기 연결쳄버(22)의 상기 간섭회피부(24)의 상하에는 아래에서 설명될 피스톤핀(30)의 피스톤(20)에 고정하기 위한 코킹부(26)가 형성된다. 상기 코킹부(26)는 소성변형되어 상기 피스톤핀(30)을 고정하는 것으로, 최초에는 도 6에 점선으로 도시된 바와 같이 연결쳄버(22)의 입구를 향하도록 연장형성되어 있다. 그리고 상기 코킹부(26)는 피스톤핀(30)을 상기 연결쳄버(22) 내에 체결할 때 소성변형되어 도 6에 실선으로 도시된 바와 같이 상기 피스톤핀(30)의 외면을 둘러싸도록 된다.

피스톤핀(30)은 상기 피스톤(20)의 연결쳄버(22)에 코킹부(26)에 의해 고정되는 것으로 커넥팅로드(40)와 상기 피스톤(20)을 연결하게 된다. 이때, 상기 피스톤핀(30)은 상기 피스톤(20)과 체결되고, 상기 커넥팅로드(40)와는 습동가능하게 연결된다.

한편, 크랭크축(5)과 일단이 연결되고 타단이 상기 피스톤(20)과 연결되도록 커넥팅로드(40)가 구비된다. 상기 커넥팅로드(40)는 크랭크축(5)과 피스톤(20)을 연결하여 크랭크축(5)의 회전운동을 피스톤(20)의 직선왕복운동으로 만들어준다. 이와 같은 커넥팅로드(40)에는 크랭크축(5)과의 연결을 위한 크랭크축연결부(42)가 일단부에 형성되고, 피스톤핀(30)을 통해 피스톤(20)과의 연결을 위한 피스톤연결부(44)가 타단부에 형성된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 피스톤핀 설치구조의 작용을 설명한다.

상기 피스톤(20)은 일반적으로 소결로 형성하는 것이다. 따라서 상기 연결쳄버(22)나 간섭회피부(24) 및 코킹부(26) 등은 소결작업시에 동시에 형성되어 별도의 가공공정을 거칠 필요가 없다.

이와 같은 피스톤(20)에 커넥팅로드(40)를 연결하는 것은 상기 피스톤핀(30)을 상기 커넥팅로드(40)의 피스톤연결부(44)에 삽입한 상태로 상기 피스톤(30)의 후단에서부터 상기 연결쳄버(22)로 삽입한다.

그리고, 상기 코킹부(26)를 소성변형시켜 상기 피스톤핀(30)의 상하단부의 외면을 둘러싸도록 한다. 이와 같이 되면 상기 피스톤핀(30)은 피스톤(20)에 고정되고 상기 피스톤연결부(44)와 피스톤핀(30) 사이는 습동가능하게 된다.

이와 같이 피스톤핀(30)을 피스톤(20)에 체결하는 과정에서 상기 코킹부(26)는 상기 연결쳄버(22)의 내부에 돌출 형성되어 있던 것을 소성변형시키는 것이므로 상기 피스톤(20)의 외형에는 전혀 영향을 미치지 않고 체결이 가능하게 되는 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 피스톤핀 설치구조에 따르면, 피스톤과 커넥팅로드의 연결시에 단지 코킹부만을 소성변형시켜 피스톤핀을 고정하므로 피스톤의 외형에 변형이 발생하지 않게 된다. 따라서 피스톤의 조립과정에서 발생하는 불량률이 최소화되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 회전하는 크랭크축과 연결되는 커넥팅로드와,

   상기 크랭크축의 회전운동을 상기 커넥팅로드를 통해 전달받아 직선왕복되고 상기 커넥팅로드가 위치되는 연결쳄버가 후단부에 형성되는 피스톤과,

   상기 연결쳄버의 내부에서 상기 커넥팅로드와 습동가능하게 연결된 상태로 피스톤에 체결되는 피스톤핀과,

   상기 피스톤핀을 상기 피스톤에 고정하도록 연결쳄버의 내부에 형성되어 피스톤핀의 외면을 감싸도록 소성변형되는 코킹부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 피스톤핀 설치구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 코킹부는 상기 연결쳄버의 내부에 돌출 형성되는 것으로, 상기 피스톤핀의 상하단부에 대응되는 위치중 적어도 한 곳 이상에 구비됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 피스톤핀 설치구조.