KR20030049711A - Crank shaft of hermetic reciprocating compressor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A crankshaft of a hermetic reciprocating compressor is provided to improve an initial starting by moving a crank unit to a minimum eccentric radius in the initial starting of the compressor. CONSTITUTION: A crankshaft of a hermetic reciprocating compressor comprises a main shaft unit(100) press-combined to a rotor of an electromotive mechanism unit, a crank unit(200) arranged with being eccentric for the main shaft unit and connected with other end of a connecting rod of which one end is connected to a piston of a compression mechanism unit, and an eccentricity varying device(300) connecting the crank unit to slide in a radial direction for the main shaft and varying the eccentricity of the crank unit for the main shaft with centrifugal force to the rotation speed of the main shaft unit. The eccentricity varying device comprises a disk(310) combined to the main shaft unit with having a rail(311) having the minimum and maximum eccentricity positions of the crank unit, a slide block(320) installed to the rail of the disk to slide and integrated with the crank, an elastic body(330) elastically supporting the slide block to the minimum eccentricity position of the rail, and an eccentricity limit member(340) combined to the maximum eccentricity position of the rail.

Description

밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트{CRANK SHAFT OF HERMETIC RECIPROCATING COMPRESSOR}Crankshaft of hermetic reciprocating compressor {CRANK SHAFT OF HERMETIC RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트에 관한 것이다.The present invention relates to a crankshaft of a hermetic reciprocating compressor.

잘 알려진 바와 같이, 밀폐형 왕복식 압축기는 케이스 내에 전동기구부와 압축기구부가 설치되어 구성된다. 상기 전동기구부의 회전운동은 크랭크 샤프트에 의해 압축기구부의 왕복직선운동으로 변환되어 전달되며, 이에 의해 압축기구부의 피스톤이 실린더에서 왕복직선운동함으로써 냉매의 압축작용이 이루어진다.As is well known, the hermetic reciprocating compressor is constituted by a power mechanism and a compressor mechanism in a case. The rotational motion of the electric mechanism part is converted into a reciprocating linear motion of the compression mechanism by the crankshaft and transmitted. As a result, a compression action of the refrigerant is performed by the piston of the compression mechanism reciprocating in the cylinder.

이러한 밀폐형 왕복식 압축기의 전형적인 한 예가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다.A typical example of such a hermetic reciprocating compressor is shown in FIG. 1, which is briefly described as follows.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 밀폐형 왕복식 압축기는 상,하쉘(1)(2)로 이루어지는 케이스(10)의 내부에 전동기구부(20)와 압축기구부(30)가 설치되며, 이 전동기구부(20)와 압축기구부(30)는 크랭크 샤프트(40)에 의해 연결된다. 이 크랭크 샤프트(40)에 의해 전동기구부(20)의 회전운동이 압축기구부(30)의 왕복직선운동으로 변환되어 전달된다.As shown in FIG. 1, in the general hermetic reciprocating compressor, an electric mechanism part 20 and a compression mechanism part 30 are installed in a case 10 including upper and lower shells 1 and 2. 20 and the compression mechanism 30 is connected by the crankshaft 40. The crankshaft 40 converts the rotational movement of the electric mechanism part 20 into the reciprocation linear motion of the compression mechanism part 30, and is transmitted.

상기 크랭크 샤프트(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전동기구부(20)의 회전자(21)에 압입 결합되는 메인축부(41)와, 압축기구부(30)의 피스톤(31)과 커넥팅로드(32)의 개재하에 연결되는 크랭크부(42)를 구비한다. 상기 크랭크부(42)는 상기 메인축부(41)에 대하여 일정한 편심거리(L)를 두고 편심되어 있다. 도 1에서 미설명 부호 22는 고정자, 33은 실린더블록, 그리고, 부호 34는 실린더헤드이다.As shown in FIG. 2, the crankshaft 40 has a main shaft portion 41 which is press-fitted to the rotor 21 of the electric mechanism part 20, a piston 31 of the compression mechanism part 30, and a connecting rod. The crank part 42 connected under the interposition of the 32 is provided. The crank portion 42 is eccentric with respect to the main shaft portion 41 with a certain eccentric distance (L). In FIG. 1, reference numeral 22 denotes a stator, 33 denotes a cylinder block, and 34 denotes a cylinder head.

상기와 같은 크랭크 샤프트(40)가 적용된 밀폐형 왕복식 압축기에서, 피스톤(31)의 행정거리(Stroke)는 메인축부(41)에 대한 크랭크부(42)의 편심거리(L)에 의해 결정된다. 회전자(21)의 회전은 상기 크랭크부(42)의 편심거리에 의해 중심 이동이 야기되고, 이 회전중심의 이동은 커넥팅로드(32)에 의해 피스톤(31)의 직선왕복운동으로 변환되며, 이 피스톤(31)의 직선왕복이동에 의한 압력차이로 흡입 및 토출밸브가 개폐되면서 냉매의 흐름을 만들고 이 과정에서 냉매가 압축되게 된다.In the hermetic reciprocating compressor to which the crankshaft 40 is applied, the stroke distance Stroke of the piston 31 is determined by the eccentric distance L of the crank part 42 with respect to the main shaft part 41. Rotation of the rotor 21 is caused by the center of gravity movement by the eccentric distance of the crank portion 42, the movement of the center of rotation is converted into a linear reciprocating motion of the piston 31 by the connecting rod 32, As the inlet and outlet valves are opened and closed due to the pressure difference due to the linear reciprocation of the piston 31, the refrigerant flows and the refrigerant is compressed in this process.

그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 밀폐형 왕복식 압축기는, 크랭크부(42)가 메인축부(41)에 대하여 일정한 편심거리(L)를 두고 배치되는 불평형 상태의 크랭크 샤프트를 구비하기 때문에, 초기 기동시 많은 부하를 받게 됨으로써 초기 기동 입력이 높아지는 문제가 있다. 밀폐형 왕복식 압축기의 초기 기동에 영향을 주는 인자로는, 회전자의 회전운동에너지, 피스톤의 직선운동에너지, 회전반경이 큰 커넥팅 로드의 운동에너지, 그리고, 비체적이 낮은 냉매의 압축에너지 등이 있다. 이 중 상기 회전자의 회전운동에너지는 크랭크부의 편심량 변화와 무관하나 그외 다른 항목들은 크랭크부의 편심량 변화에 따라 운동에너지에 큰 변화가 있다. 따라서, 크랭크부의 편심량을 작게 한다면, 압축기의 초기 기동 입력이 높아지는 것을 어느 정도 해결할 수는 있으나, 이러한 경우, 원하는 압축용량을 얻을 수 없게 된다. 이 때문에 일반적인 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트는 메인축부에 대한 크랭크부의 편심량이 일정이상의 크기를 가져야 하는데, 이로 인한 운동에너지의 급속한 변화로 초기 기동이 어렵게 됨으로써 초기 기동 입력이 높아지는 것을 피할수 없게 된다.However, since the conventional hermetic reciprocating compressor has an unbalanced crankshaft in which the crank part 42 is disposed at a constant eccentric distance L with respect to the main shaft part 41, it is often used during initial startup. There is a problem that the initial start input is increased by being subjected to the load. Factors influencing the initial startup of the hermetic reciprocating compressor include rotational kinetic energy of the rotor, linear kinetic energy of the piston, kinetic energy of the connecting rod with a large rotation radius, and compression energy of a low specific volume refrigerant. . Among them, the rotational kinetic energy of the rotor is irrelevant to the change in the eccentric amount of the crank part, but other items have a large change in the kinetic energy according to the change in the eccentric amount of the crank part. Therefore, if the amount of eccentricity of the crank portion is reduced, it is possible to solve to some extent that the initial starting input of the compressor is high, but in this case, the desired compression capacity cannot be obtained. For this reason, the crankshaft of the general hermetic reciprocating compressor has to have a certain amount of eccentricity of the crank portion with respect to the main shaft portion, and thus the initial starting input is difficult to avoid due to the rapid change in the kinetic energy.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 크랭크 샤프트의 메인축부에 대한 크랭크부의 편심량을 크랭크 샤프트의 회전속도에 따라 가변되게 함으로써, 압축기의 초기 기동시에 크랭크부가 최소의 편심거리로 기동되게 하여 초기 기동 특성을 개선시킬 수 있는 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is conceived in view of the above, by varying the amount of eccentricity of the crank portion relative to the main shaft portion of the crankshaft according to the rotational speed of the crankshaft, so that the crank portion is started at the minimum eccentric distance at the initial start of the compressor. It is an object of the present invention to provide a crank shaft of a hermetic reciprocating compressor which can improve initial starting characteristics.

도 1은 일반적인 밀폐형 왕복식 압축기를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a general hermetic reciprocating compressor,

도 2는 도 1에 나타낸 일반적인 밀폐형 왕복식 압축기에 적용되는 크랭크 샤프트를 발췌하여 보인 사시도,Figure 2 is a perspective view showing an extract of the crankshaft applied to the general hermetic reciprocating compressor shown in Figure 1,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트를 나타낸 요부 분해 사시도,3 is an exploded perspective view showing main parts of a crank shaft of a hermetic reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 A-A선을 따라 취한 단면도, 그리고,4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3, and

도 5는 도 4의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 4.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10;케이스20;전동기구부10; case 20; motor mechanism

21;회전자30;압축기구부21; rotor 30; compression mechanism

31;피스톤32;커넥팅로드31; piston 32; connecting rod

100;메인축부200;크랭크부100; main shaft 200; crank

300;편심량가변수단310;원판300; eccentric variable stage 310;

311;레일320;슬라이드블록311; rail 320; slide block

330;탄성체340;편심량제한부재330; elastic body 340; eccentricity limiting member

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트는, 전동기구부의 회전자에 압입 결합되는 메인축부; 상기 메인축부에 대하여 편심되게 배치되며, 압축기구부의 피스톤에 일단이 연결된 커넥팅로드의 타단이 연결되는 크랭크부; 및 상기 크랭크부를 상기 메인축부에 대하여 그 반경방향으로 슬라이딩 가능하게 연결하여 상기 메인축부의 회전속도에 따른 원심력으로 메인축부에 대한 크랭크부의 편심량을 가변시키는 편심량가변수단;을 포함한다.The crankshaft of the hermetic reciprocating compressor according to the present invention for achieving the above object, the main shaft portion is press-coupled to the rotor of the power mechanism; A crank part disposed eccentrically with respect to the main shaft part and having a second end of a connecting rod connected at one end to a piston of a compression mechanism part; And an eccentric amount variable stage configured to slidably connect the crank part in the radial direction with respect to the main shaft part to vary an eccentric amount of the crank part with respect to the main shaft part by a centrifugal force according to the rotational speed of the main shaft part.

편심량가변수단은, 상기 크랭크부의 최소 편심량위치와 최대 편심량위치를 갖는 레일이 구비되며, 상기 메인축부에 결합된 원판; 상기 원판의 레일에 슬라이딩 가능하게 설치되는 것으로써, 상기 크랭크에 일체로 형성된 슬라이드블록; 상기 슬라이드블록을 상기 레일의 최소 편심량위치로 탄력지지하는 탄성체; 및 상기 레일의 최대 편심량위치에 결합된 편심량제한부재;를 구비한다.Eccentricity variable stage, the crank portion is provided with a rail having a minimum eccentricity position and the maximum eccentricity position, the disc coupled to the main shaft; A slide block formed integrally with the crank by being slidably installed on the rail of the disc; An elastic body for elastically supporting the slide block to a minimum eccentric position of the rail; And an eccentric amount limiting member coupled to the maximum eccentric amount position of the rail.

상기 원판의 레일 양측에는 이에 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이드블록의 슬라이딩시 축방향 이탈을 방지하기 위한 이탈방지홈이 레일의 길이방향을 따라 각각 형성되고, 상기 슬라이드블록에는 상기 이탈방지홈에 대응하는 형상의 이탈방지턱이 형성된다. 여기서, 상기 이탈방지홈과 이탈방지턱은 마름모 또는 삼각형태 등으로 형성될 수 있다.Both side rails of the disc are formed along the longitudinal direction of the rail to prevent the axial deviation during sliding of the slide block is slidably installed on each side of the disc, the slide block has a shape corresponding to the separation prevention groove The escape stop is formed. Here, the separation prevention groove and the separation prevention jaw may be formed in a rhombus or triangular shape.

상기 탄성체는 상기 슬라이드블록에 일단이 연결되고, 그 타단은 상기 원판에 연결된 인장코일스프링으로 구성되며, 상기 인장코일 스프링은 그 복원력이 상기 슬라이드블록에 작용하는 원심력보다 작게 설정된다.One end of the elastic body is connected to the slide block, and the other end thereof is composed of a tension coil spring connected to the disc, and the tension coil spring has a restoring force smaller than the centrifugal force acting on the slide block.

상기 편심량제한부재는 원판에 볼트, 용접 또는 끼워맞춤 방법에 의해 결합될 수 있다.The eccentric limiting member may be coupled to the disc by a bolt, welding or fitting method.

이와 같은 본 발명의 크랭크 샤프트에 의하면, 크랭크 샤프트의 크랭크부가 압축기 기동 초기에는 메인축부에 대하여 최소편심량위치에 위치된 상태를 유지하게 되므로, 압축기 기동시 기동 특성을 현저하게 개선시킬 수 있다. 상기와 같은 상태로 압축기가 기동된 후에는 샤프트의 회전속도 증가에 따라 상기 크랭크부가 원심력에 의해 메인축부의 반경방향으로 슬라이딩 되면서 편심거리가 커지게 되므로, 압축용량을 적절하게 유지시킬 수 있다.According to the crankshaft of the present invention as described above, since the crank portion of the crankshaft is maintained at the position of the minimum eccentricity with respect to the main shaft portion at the initial stage of the compressor startup, it is possible to remarkably improve the startup characteristics at the compressor startup. After the compressor is started in the above state, as the crank portion slides in the radial direction of the main shaft portion by the centrifugal force as the rotational speed of the shaft increases, the eccentricity is increased, so that the compression capacity can be properly maintained.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트를 나타낸 요부 분해 사시도, 도 4는 도 3의 A-A선을 따라 취한 단면도, 그리고, 도 5는 도 4의 B-B선을 따라 취한 단면도이다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 크랭크 샤프트 이외의 밀폐형 왕복식 압축기를 구성하는 다른 구성 요소에 대해서는 도1를 참조하여 설명한다.3 is an exploded perspective view showing main parts of a crank shaft of a hermetic reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3, and FIG. 5 is taken along line BB of FIG. 4. It is a cross section. In describing the present embodiment, other components constituting the hermetic reciprocating compressor other than the crankshaft will be described with reference to FIG. 1.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트는, 메인축부(100)와 크랭크부(200)와 편심량가변수단(300)을 구비한다.3 to 5, the crankshaft of the hermetic reciprocating compressor according to the exemplary embodiment of the present invention includes a main shaft portion 100, a crank portion 200, and an eccentric amount variable stage 300.

상기 메인축부(100)는 전동기구부(20)를 구성하는 회전자(21)에 압입 결합된다(도 1 참조). 이 메인축부(100)는 원기둥형 또는 원통형으로 형성될 수 있다. 또한, 메인축부(100)에는 마찰부위의 윤활을 위한 오일통로를 이루는 오일공(101)이 적소에 형성되어 있다.The main shaft portion 100 is press-fitted to the rotor 21 constituting the electric mechanism portion 20 (see Fig. 1). The main shaft portion 100 may be formed in a cylindrical or cylindrical shape. In addition, the main shaft portion 100 is formed with an oil hole 101 forming an oil passage for lubrication of the friction portion in place.

상기 크랭크부(200)는 상기 메인축부(100)의 회전중심의 이동을 야기시킴으로써 압축기구부의 직선왕복운동을 유발시키는 것으로, 상기 메인축부(100)에 대하여 편심되게 배치되어 있다. 이 크랭크부(200)는 압축기구부(30)를 구성하는 피스톤(31)에 일단이 연결된 커넥팅 로드(32)의 타단이 연결되며(도 1 참조), 이에 의해 전동기구부(20)의 회전운동이 압축기구부(30)의 직선왕복운동으로 변환되어 피스톤(31)에 의한 냉매 압축이 이루어지게 된다.The crank part 200 causes the linear reciprocating motion of the compression mechanism by causing the movement of the rotational center of the main shaft part 100 to be moved, and is arranged eccentrically with respect to the main shaft part 100. The crank part 200 is connected to the other end of the connecting rod 32 having one end connected to the piston 31 constituting the compression mechanism part 30 (see FIG. 1), whereby the rotational movement of the electric mechanism part 20 is achieved. It is converted into a linear reciprocating motion of the compression mechanism (30) is made to compress the refrigerant by the piston (31).

상기 편심량가변수단(300)은 상기와 같이 메인축부(100)에 대하여 편심되게 배치된 크랭크부(200)의 편심량을 기동초기에는 최소의 위치로, 그리고, 기동후에는 냉매 압축에 충분한 피스톤 스트로크를 가지도록 크랭크부(200)를 메인축부(100)에 대하여 그 반경방향으로 슬라이딩되도록 하여 편심량을 증가시키는 역할을 한다. 물론, 상기 편심량가변수단(300)에 의해 상기 메인축부(100)와 크랭크부(200)가 압축기 구동시 이탈하지 않도록 연결됨은 당연하다.The eccentric amount variable stage 300 is a piston stroke sufficient to compress the eccentricity of the crank portion 200 eccentrically disposed with respect to the main shaft portion 100 as the initial position, and after the start, and to compress the refrigerant after starting The crank portion 200 to be slid in the radial direction with respect to the main shaft portion 100 to have a role of increasing the amount of eccentricity. Of course, the main shaft portion 100 and the crank portion 200 is connected by the eccentric variable variable stage 300 so as not to be separated when the compressor is driven.

상기와 같은 역할을 하는 편심량가변수단(300)은 상기 메인축부(100)의 단부에 결합되는 소정 직경을 가지는 원판(310)을 구비한다. 이 원판(310)에는 레일(311)이 구비되며, 이 레일(311)은 최소편심량위치(P1)와 최대편심량위치(P2)를 가진다. 상기 레일(311)은 원판(310)의 일정부위를 소정깊이로 가공하는 것에 의해 형성되거나, 또는 도시되지 않았으나, 원판(310)에 별도의 부재를 결합하는 것에 의해 형성될 수도 있다.The eccentric amount variable stage 300 which serves as described above has a disc 310 having a predetermined diameter coupled to the end of the main shaft portion 100. The disc 310 is provided with a rail 311, which has a minimum eccentricity position P1 and a maximum eccentricity position P2. The rail 311 is formed by processing a predetermined portion of the disc 310 to a predetermined depth, or may be formed by coupling a separate member to the disc 310, although not shown.

또한, 편심량가변수단(300)은 상기 크랭크부(200)에 일체로 형성되는 슬라이드블록(320)을 구비하며, 이 슬라이드블록(320)은 상기 원판(310)의 레일(311)에 슬라이드 가능하게 설치된다. 상기 슬라이드블록(320)은 이 슬라이드블록(320)과 상기 원판(310)의 일측에 설치된 탄성체(330)에 의해 항시 레일(311)에서 최소편심량위치(P1) 쪽을 향하도록 탄성바이어스 되어 있으며, 상기 레일(311)의 최대편심량위치(P2)에는 슬라이드블록(320)의 이동 위치를 제한하기 위한 편심량제한부재(340)가 결합되어 있다. 여기서, 상기 슬라이드블록(320)은 상기 탄성체(330)에 의해 레일(311)의 최소편심량위치에 위치된 초기 상태로 유지되고 있으며, 이와 같은 상태에서 압축기가 기동하게 되면, 크랭크 샤프트가 회전함으로 발생되는 원심력으로 레일(311)의 최대편심량위치 쪽으로 레일을 따라 슬라이드 이동하게 됨으로써 메인축부(100)에 대한 크랭크부(200)의 편심거리가 점점 증가하게 된다. 이와 같이, 압축기 기동 초기에 크랭크부(200)가 메인축부(100)에 대하여 최소편심량위치에서 기동이 되므로, 초기 기동 특성을 개선시킬 수 있는 것이다.In addition, the eccentric variable stage 300 has a slide block 320 is formed integrally with the crank portion 200, the slide block 320 is slidably on the rail 311 of the disc 310 Is installed. The slide block 320 is elastically biased to always face the minimum eccentricity position (P1) from the rail 311 by the slide block 320 and the elastic body 330 installed on one side of the disc 310, The eccentric amount limiting member 340 for limiting the moving position of the slide block 320 is coupled to the maximum eccentric amount position P2 of the rail 311. Here, the slide block 320 is maintained in an initial state located at the minimum eccentricity position of the rail 311 by the elastic body 330, and when the compressor starts in such a state, the crankshaft rotates The eccentric distance of the crank part 200 with respect to the main shaft part 100 is gradually increased by sliding along the rail toward the maximum eccentricity position of the rail 311 by the centrifugal force. In this way, since the crank part 200 is started at the minimum eccentricity position with respect to the main shaft part 100 at the beginning of the compressor start, the initial start characteristic can be improved.

상기 레일(311)의 양측에는 이에 슬라이딩 가능하게 설치되는슬라이드블록(320)의 축방향으로의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지홈(311a)가 그 길이방향을 따라 각각 형성되며, 상기 슬라이드블록(320)에는 상기 이탈방지홈(311a)에 대응하는 형상의 이탈방지턱(321a)이 형성된다. 이에 의해 상기 슬라이드블록(320)은 그 축방향으로 이탈되지 않고, 레일을 따라 반경방향으로 원활히 슬라이드 할 수 있다. 여기서, 상기 이탈방지홈(311a)과 이탈방지턱(321a)은 도시예에서와 같이, 삼각형태로 형성될 수도 있고, 마름모꼴 형태로 형성될 수도 있으며, 또한, 그외 다른 형태, 즉 슬라이드블록(320)이 반경방향으로는 자유롭게 이동하나 그 축방향으로는 이탈되지 않는 구조이면 어떤 형태도 가능하다. 예컨대, 도시하지는 않았으나, 원판(310)의 레일(311) 상부에 레일측으로 약간 돌출되는 별도의 가이드부재를 부착하여 슬라이드블록(320)의 축방향 이탈을 방지하도록 구성할 수도 있을 것이다.On both sides of the rail 311, a separation prevention groove 311a for preventing the separation in the axial direction of the slide block 320 is slidably installed therein is formed along the longitudinal direction, respectively, the slide block 320 ) Is formed a departure prevention jaw (321a) of the shape corresponding to the departure prevention groove (311a). As a result, the slide block 320 can smoothly slide in the radial direction along the rail without being separated in the axial direction. Here, the departure preventing groove 311a and the separation prevention jaw 321a may be formed in a triangular shape, or may be formed in a rhombic shape, as shown in the example, and other shapes, that is, the slide block 320. Any shape can be used as long as the structure moves freely in the radial direction but does not deviate in the axial direction. For example, although not shown, a separate guide member slightly protruding toward the rail side may be attached to the rail 311 of the disc 310 to prevent the slide block 320 from being axially separated.

한편, 상기 탄성체(330)는 도면에서와 같이 인장코일스프링으로 구성되는 것이 가장 바람직하나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니며, 상기 슬라이드블록(320)과 편심량제한부재(340)와의 사이에 압축코일 스프링이나 판스프링 형태의 탄성체가 설치되어도 동일한 작용을 얻을 수 있다. 또한, 상기 탄성체(330)는 상기 슬라이드블록(320)을 외부에서 탄력적으로 지지하는 형태로 할 수도 있고, 원판(310)의 내부에 내장시킬 수도 있는 등 여러가지 다른 변형예가 가능하다. 다만, 상기 탄성체(330)를 구성함에 있어서, 그 탄성 복원력이 상기 슬라이드블록(320)에 작용하는 원심력보다 작게 설정되어야만 슬라이드블록(320)의 이동이 원활히 이루어지므로, 이러한 조건만 만족하는 탄성체라면 어떤 종류의 탄성체로 사용 가능하다.그리고, 본 발명은 상기한 바와 같은 탄성체의 스프링 상수값과 크랭크부를 포함하는 슬라이드블록(320)의 질량을 조절하는 것으로 편심변화의 크기를 적절하게, 예컨대, 압축기의 용량에 따라 제어할 수 있다.On the other hand, the elastic body 330 is most preferably composed of a tension coil spring as shown in the figure, but not necessarily limited to, the compression coil spring or between the slide block 320 and the eccentricity limiting member 340 or The same effect can be obtained even if an elastic body in the form of a leaf spring is provided. In addition, the elastic body 330 may be configured to elastically support the slide block 320 from the outside, it may be embedded in the disc 310, various other modifications are possible. However, in configuring the elastic body 330, the elastic restoring force should be set smaller than the centrifugal force acting on the slide block 320, so the movement of the slide block 320 is made smoothly, if any elastic body that satisfies only such conditions In addition, the present invention adjusts the mass of the slide block 320 including the spring constant value and the crank portion of the elastic body as described above, and suitably adjusts the magnitude of the eccentric change. Can be controlled according to the capacity.

또한, 상기 편심량제한부재(340)는 도면에서와 같이, 스크류(341)를 이용하여 원판(310)에 결합될 수도 있고, 도시하지는 않았으나, 용접으로 결합될 수도 있으며, 끼워맞춤 방법에 의해 결합될 수도 있다. 또한, 상기 편심량제한부재(340)는 원판(310)에 레일(311)을 형성함에 있어서 도시예에서와 같이, 일측을 개방시키지 않고 폐쇄되도록 레일을 형성함으로써 이 폐쇄된 부분이 편심량제한부재 역할을 하도록 할 수도 있다.In addition, the eccentric amount limiting member 340 may be coupled to the disc 310 using a screw 341, as shown in the figure, although not shown, may be coupled by welding, or may be coupled by a fitting method. It may be. In addition, the eccentric amount limiting member 340 forms a rail to be closed without opening one side, as shown in the example in forming the rail 311 in the disc 310, the closed portion serves as an eccentric amount limiting member. You can also do that.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 크랭크 샤프트가 적용된 밀폐형 왕복식 압축기의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the hermetic reciprocating compressor to which the crankshaft according to the present invention configured as described above is applied.

압축기가 구동되지 않는 상태, 즉 초기에 상기 크랭크부(200)는 탄성체(330)에 의해 원판(310)의 레일(311)에서 최소편심량위치(P1)에 위치되어 있다. 이 경우의 편심량은 도 4에서와 같이 L1이 된다. 이와 같은 초기 상태에서 압축기 기동되는데, 이 때, 메인축부(100)에 대한 크랭크부(200)의 편심량이 최소량인 L1이 되므로, 기존 압축기의 편심거리(L)에 비하여 초기 기동 입력이 현저하게 작어지게 된다. 즉, 크랭크부(200)의 편심량이 L1으로 작으므로, 피스톤의 직선운동에너지가 작게 되며, 커넥팅 로드의 회전반경 또한 작으므로 커넥팅 로드의 운동에너지도 작게 되고, 비체적이 낮은 냉매의 압축에너지 또한 작게 되는 것은 자명하다. 따라서, 초기 기동이 용이하게 이루어질 수 있다.In the state where the compressor is not driven, that is, the crank part 200 is initially located at the minimum eccentricity position P1 at the rail 311 of the disc 310 by the elastic body 330. The amount of eccentricity in this case is L1 as shown in FIG. In this initial state, the compressor is started. At this time, since the amount of eccentricity of the crank part 200 with respect to the main shaft part 100 becomes L1 which is the minimum amount, the initial starting input is significantly smaller than the eccentric distance L of the existing compressor. You lose. That is, since the amount of eccentricity of the crank part 200 is small, L1, the linear kinetic energy of the piston is small, and the rotation radius of the connecting rod is also small, so that the kinetic energy of the connecting rod is small, and the compression energy of the refrigerant with low specific volume is also small. It is self-evident. Thus, the initial startup can be made easily.

압축기가 기동하게 되면, 크랭크 샤프트가 회전을 하게 되고, 점점 속도가 증가하게 되면, 슬라이드블록(320)에 원심력이 작용하여 슬라이드블록(320)은 탄성체(330)의 탄성력을 극복하면서 메인축부(100)의 반경방향으로 레일(311)을 따라 슬라이드 이동하게 된다. 이러한 슬라이드블록(320)의 이동은 압축기의 정상적인 회전속도에 이를 때까지 계속되며, 이 상태에서의 크랭크부(200)의 편심량은 도 4에서 L2가 되면서 정상적인 피스톤의 스트로크를 가질 수 있다. 이 때, 상기 원심력으로 슬라이드블록(320)이 더 이동하려고 하나 레일(311)의 단부에 결합된 편심량제한부재(340)가 이를 제한하므로 슬라이드블록(320)은 상기 편심량제한부재(340)에 의해 더 이상 이동하지 않고 최대편심량위치에서 정지하게 되며, 이와 같은 상태에서 냉매의 압축이 이루어지게 된다.When the compressor starts, the crankshaft rotates, and as the speed increases, the centrifugal force acts on the slide block 320 so that the slide block 320 overcomes the elastic force of the elastic body 330 and the main shaft portion 100. Slide along the rail 311 in the radial direction. The movement of the slide block 320 continues until the normal rotational speed of the compressor is reached, and the amount of eccentricity of the crank part 200 in this state may be L2 in FIG. 4 and may have a normal stroke of the piston. At this time, the slide block 320 is moved further by the centrifugal force, but the eccentric amount limiting member 340 coupled to the end of the rail 311 limits this, so that the slide block 320 is moved by the eccentric amount limiting member 340. It stops at the maximum eccentricity position without moving any more, and the refrigerant is compressed in such a state.

압축기의 구동이 정지되면, 상기 슬라이드블록(320)은 상기 탄성체(330)의 탄성 복원력에 의해 초기 위치, 즉 최소편심량위치로 복귀하게 되며, 이 상태에서 다시 압축기가 기동하게 되므로, 초기 기동 특성을 개선시킬 수 있는 것이다.When the driving of the compressor is stopped, the slide block 320 is returned to the initial position, that is, the minimum eccentricity position by the elastic restoring force of the elastic body 330, and the compressor is started again in this state. It can be improved.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 압축기의 기동 초기에 크랭크 샤프트의 크랭크부가 메인축부에 대하여 최소편심량위치로 된 상태에서 기동이 이루어지기 때문에, 기동 특성을 개선시킬 수 있으며, 이에 따라 정상상태에서의 효율을 한층 높일 수 있다.According to the present invention as described above, since the starting is performed in the state where the crank portion of the crankshaft is at the minimum eccentricity position with respect to the main shaft portion at the initial stage of the compressor starting, the starting characteristic can be improved, and thus, in the steady state The efficiency of can be further improved.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the invention has been shown and described with respect to preferred embodiments for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the construction and operation as shown and described. Rather, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

Claims (8)

전동기구부의 회전운동을 압축기구부의 직선왕복운동으로 변환, 전달하기 위하여 전동기동부와 압축기구부를 서로 상대 운동이 가능하도록 연결하는 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트에 있어서,In the crankshaft of the hermetic reciprocating compressor that connects the electric drive unit and the compressor mechanism to allow the relative movement to each other in order to convert and transmit the rotational movement of the power mechanism to the linear reciprocating motion of the compressor mechanism, 전동기구부의 회전자에 압입 결합되는 메인축부;A main shaft part which is press-fitted to the rotor of the electric mechanism part; 상기 메인축부에 대하여 편심되게 배치되며, 압축기구부의 피스톤에 일단이 연결된 커넥팅로드의 타단이 연결되는 크랭크부; 및A crank part disposed eccentrically with respect to the main shaft part and having a second end of a connecting rod connected at one end to a piston of a compression mechanism part; And 상기 크랭크부를 상기 메인축부에 대하여 그 반경방향으로 슬라이딩 가능하게 연결하여 상기 메인축부의 회전속도에 따른 원심력으로 메인축부에 대한 크랭크부의 편심량을 가변시키는 편심량가변수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트.And an eccentric amount variable stage configured to slidably connect the crank part to the main shaft part in a radial direction thereof to vary an eccentric amount of the crank part with respect to the main shaft part by centrifugal force according to the rotational speed of the main shaft part. Crankshaft of the type compressor. 제 1 항에 있어서, 상기 편심량가변수단은,The method of claim 1, wherein the eccentricity variable stage, 상기 크랭크부의 최소 편심량위치와 최대 편심량위치를 갖는 레일이 구비되며, 상기 메인축부에 결합된 원판;A disc having a rail having a minimum eccentricity position and a maximum eccentricity position of the crank portion and coupled to the main shaft portion; 상기 원판의 레일에 슬라이딩 가능하게 설치되는 것으로써, 상기 크랭크에 일체로 형성된 슬라이드블록;A slide block formed integrally with the crank by being slidably installed on the rail of the disc; 상기 슬라이드블록을 상기 레일의 최소 편심량위치로 탄력지지하는 탄성체; 및An elastic body for elastically supporting the slide block to a minimum eccentric position of the rail; And 상기 레일의 최대 편심량위치에 결합된 편심량제한부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트.Crankshaft of a hermetic reciprocating compressor comprising a; eccentric amount limiting member coupled to the maximum eccentric amount position of the rail. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 원판의 레일 양측에는 이에 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이드블록의 축방향 이탈을 방지하기 위한 홈이 상기 레일의 길이방향을 따라 각각 형성되고, 상기 슬라이드블록에는 상기 이탈방지홈에 대응하는 형상의 이탈방지턱이 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트.On both sides of the disc, grooves for preventing axial separation of the slide block slidably installed therein are formed along the longitudinal direction of the rail, and the slide block has a separation prevention jaw having a shape corresponding to the separation prevention groove. Crank shaft of the hermetic reciprocating compressor, characterized in that formed. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 이탈방지홈과 이탈방지턱은 마름모 또는 삼각형태로 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트.The crankshaft of the hermetic reciprocating compressor characterized in that the separation prevention groove and the separation prevention jaw is formed in a rhombus or triangle shape. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 탄성체는 상기 슬라이드블록에 일단이 연결되고, 그 타단은 상기 원판에 연결된 인장코일스프링으로 구성되며, 상기 인장코일 스프링은 그 복원력이 상기 슬라이드블록에 작용하는 원심력보다 작게 설정된 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트.The elastic body is one end is connected to the slide block, the other end is composed of a tension coil spring connected to the disc, the tension coil spring is characterized in that the restoring force is set smaller than the centrifugal force acting on the slide block. Crankshaft of the type compressor. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 편심량제한부재는 원판에 볼트로 결합됨을 특징으로 하는 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트.The crankshaft of the hermetic reciprocating compressor, characterized in that the eccentric limiting member is bolted to the disc. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 편심량제한부재는 원판에 용접 결합됨을 특징으로 하는 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트.The crankshaft of the hermetic reciprocating compressor, characterized in that the eccentric limiting member is welded to the disc. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 편심량제한부재는 원판에 끼워맞춤 결합됨을 특징으로 하는 밀폐형 왕복식 압축기의 크랭크 샤프트.The crankshaft of the hermetic reciprocating compressor, characterized in that the eccentric limiting member is fitted to the disc.
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