KR20030090296A - 왕복동형 압축기의 윤활구조 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 윤활구조는, 커넥팅로드의 내부에 길이방향으로 관통 형성되어 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면으로 윤활유를 공급하는 오일유로를 구비한 왕복동식 압축기의 윤활구조에 있어서, 피스톤핀 중앙의 외주면 둘레에 형성된 오일그루브; 및 소경부와 피스톤핀의 마찰습동면에, 오일유로와 연결되며 피스톤핀의 길이방향으로 오일이 유동될 수 있도록 형성된 오일홈;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 오일홈을 따라 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 압력이 가장 크게 작용되는 마찰습동면에 오일이 충분하게 공급되므로 이 부분에서의 마모 및 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

왕복동형 압축기의 윤활구조{Lubricating system for reciprocating compressor}

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 커넥팅로드 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면에서의 마모 및 소음을 줄이기 위한 왕복동식 압축기의 윤활구조에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 왕복동식 압축기는, 상부 및 하부 케이스(11)(12)로 이루어진 밀폐 케이스(10)와, 전원을 인가받아 구동력을 발생시키는 전동기구부(20) 및 전동기구부(20)에서 발생된 구동력을 전달받아 실린더(40)내의 냉매를 압축시키는 압축기구부(30)를 포함한다.

상기와 같이 구성된 왕복동형 압축기는 구동시 구성부품간의 마찰이 발생되는 마찰습동부가 존재하게 된다. 이러한 마찰습동부는 크랭크축(23)의 편심부(24)와 커넥팅로드(31)의 대경부 사이, 크랭크축(23)과 베어링(25) 사이, 커넥팅로드(31)의 소경부(35)와 피스톤핀(33) 사이, 그리고, 실린더블록(41)의 실린더(40) 내면과 피스톤(32) 사이 등이 있다. 마찰습동부에서는 구성부품간의 마찰에 의한 고열이 발생함과 더불어 심한 마모가 발생되므로, 이 부분에 대한 윤활이 이루어져야 한다. 따라서, 왕복동식 압축기는 마찰습동부에 윤활유를 공급하기 위한 윤활구조를 갖는다. 특히, 커넥팅로드(31)의 소경부(35)와 피스톤핀(33) 사이의 마찰습동면은 피스톤(32)의 압축력에 의한 부하가 크게 작용되는 부분이므로 윤활유 공급이 충분히 이루어져야 한다. 도 1에서 미설명 부호 21 및 22는 전동기구부(20)의 고정자 및 회전자이다.

도 2는 커넥팅로드(31)의 소경부(35)와 피스톤핀(33) 사이의 마찰습동면에 대한 윤활구조를 설명하기 위한 발췌 단면도로, 크랭크축(23)의 편심부(24)에 연결된 오일픽업튜브(50)가 회전되면 하부 케이스(12) 내에 저장된 오일이 원심력에 의해 오일픽업튜브(50)로 흡입되어 메인오일유로(26)로 유동된다. 메인오일유로(26) 내의 오일은 크랭크축(23)과 베이링(25) 사이, 커넥팅로드(31)의 대경부(34)와 크랭크축(23)의 편심부(24) 사이로 공급되고, 일부는 커넥팅로드(31)의 대경부(34)와 소경부(35)를 연통시키는 오일유로(36)를 통해 커넥팅로드(31)의 소경부(35) 측으로 공급된다. 또한, 커넥팅로드(31)의 소경부(35)에 삽입된 피스톤핀(33)의 외주에는 커넥팅로드(31)의 오일유로(36)와 연결되는 오일그루브(37)가 형성되어 있어서 오일유로(36)를 통해 유동되어 온 오일이 소경부(35)와 피스톤핀(33) 사이의 마찰습동면에 골고루 공급되도록 한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 왕복동식 압축기의 윤활구조에 있어서, 오일유로(36)를 통해 이동된 오일이 피스톤핀(33) 중앙의 외주에 형성된 오일그루브(37)를 통해 피스톤핀(33)과 소경부(35) 사이의 마찰습동면으로 공급되므로, 상기 마찰습동면에는 충분한 오일이 공급되지 못하는 문제점이 있다.

이를 위해, 등록실용신안 제1998-0004328호에서는 피스톤핀(33)의 일면을 절삭하여 평면부를 형성시킴으로써 피스톤핀(33)과 커넥팅로드(31) 소경부(35)사이의 마찰습동면 전체로 충분한 오일이 공급되도록 하는 윤활구조가 개시되어 있으나, 이 경우 오일이 평면부를 따라 피스톤(32)의 외부로 흘러내려 상기 피스톤핀(33)과 소경부(35) 사이의 마찰습동면으로는 오일이 제대로 공급되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면에 원활한 오일 공급이 이루어지도록 하여 이 부분에서의 마모를 방지함과 아울러 마찰에 따른 소음을 감소시킬 수 있는 왕복동식 압축기의 윤활구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 종래의 왕복동식 압축기의 윤활구조를 설명하기 위한 발췌 단면도,

도 3a 및 3b는 종래의 피스톤핀을 나타낸 평면도 및 정면도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 윤활구조를 설명하기 위한 발췌 단면도, 그리고,

도 5a 및 5b는 본 발명의 요부인 피스톤핀을 나타낸 평면도 및 정면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

23;크랭크축24;편심부

25;베어링26;메인오일유로

27, 37;오일그루브32;피스톤

33;피스톤핀34;대경부

35;소경부36;오일유로

38;오일홈40;실린더

41;실린더블록50;오일픽업튜브

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 윤활구조는, 커넥팅로드의 내부에 길이방향으로 관통 형성되어 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면으로 윤활유를 공급하는 오일유로를 구비한 왕복동식 압축기의 윤활구조에 있어서, 상기 피스톤핀 중앙의 외주면 둘레에 형성된 오일그루브; 및 상기 소경부와 상기 피스톤핀의 마찰습동면에, 상기 오일유로와 연결되며 상기 피스톤핀의 길이방향으로 오일이 유동될 수 있도록 형성된 오일홈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 오일홈을 따라 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 압력이 가장 크게 작용되는 마찰습동면에 오일이 충분하게 공급되므로 이 부분에서의 마모 및 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 구성에 있어서, 상기 오일홈은 상기 피스톤핀의 중앙의 외주면 일측에 피스톤핀의 길이방향으로 피스톤핀의 길이보다 작게 형성된 것이 바람직하고, 상기 오일홈은 그 깊이가 상기 피스톤핀의 오일그루브의 깊이보다 작은 것이 좋다.

또한, 상기 오일홈은 상기 피스톤핀의 상기 소경부와의 길이방향 접촉면 길이보다 크게 형성된 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 윤활구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 참고로, 본 실시예를 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.

도 4 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 윤활구조는, 커넥팅로드(31)에 형성된 오일유로(36)와, 피스톤핀(33)에 형성된 오일그루브(37) 및 커넥팅로드(31) 소경부(35)와 피스톤핀(33) 사이의 마찰습동면에 형성된 오일홈(38)을 포함한다.

상기 오일유로(36)는 커넥팅로드(31)의 대경부(34)와 소경부(35)을 연통시키도록 커넥팅로드(31) 내부에 형성된다. 오일유로(36)의 일측은 크랭크축(23) 편심부(24) 외주면 둘레에 형성된 오일그루브(27)와 연결되어 오일픽업튜브(50)를 통해 오일그루브(27)로 공급된 오일이 유입된다.

상기 오일그루브(37)는 피스톤핀(33)의 중앙 둘레에 형성된다. 오일그루브(37)는 커넥팅로드(31)의 오일유로(36)와 연결되어 오일유로(36)를 통해 유동된 오일이 커넥팅로드(31)의 소경부(35)와 피스톤핀(33) 사이의 마찰습동면에 골고루 공급되도록 한다.

상기 오일홈(38)은 오일유로(36)의 오일이 커넥팅로드(31) 소경부(35)와 피스톤핀(33) 사이의 마찰습동면으로 용이하게 빠져나올 수 있도록 하고,커넥팅로드(31)의 소경부(35)와 피스톤핀(33) 사이의 마찰습동면에 피스톤핀(33)의 길이방향으로 오일이 유동될 수 있도록 오일의 흐름을 유도한다. 오일홈(38)은 오일유로(36)와 연결되도록 피스톤핀(33) 중앙의 외주면 일측에 소정 길이로 피스톤핀(33)의 오일그루브(37)의 깊이보다 크지않게 형성된다. 또한, 오일홈(38)은 상기 소경부(35)의 피스톤핀(33)과의 길이방향 접촉면 길이보다 크게 형성되어, 피스톤핀(33)의 길이방향으로 오일이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

이하, 상기와 같은 윤활구조를 갖는 왕복동식 압축기의 윤활작동을 상세하게 설명한다.

압축기가 구동되어 회전자(22;도 1참조)와 결합된 크랭크축(23)이 회전되면, 크랭크축(23)의 편심부(24) 하부에 결합된 오일픽업튜브(50)의 회전에 의한 원심력에 의해 하부케이스(12)에 저장된 오일이 오일픽업튜브(50) 내로 흡입된다. 오일픽업튜브(50)로 흡입된 오일은 크랭크축(23) 내부를 관통하여 형성된 메인오일유로(36)를 따라 유동되면서 크랭크축(23)과 베어링(25;도 1참조) 사이 및 커넥팅로드(31)의 대경부(34)와 크랭크축(23)의 편심부(24) 사이의 마찰습동면에 공급된다. 여기서, 커넥팅로드(31)의 대경부(34)와 크랭크축(23)의 편심부(24) 사이의 마찰습동면에 공급된 오일은 크랭크축(23)의 편심부(24) 외주면 둘레로 형성된 오일그루브(27)를 따라 유동되면서 일부는 커넥팅로드(31)의 오일유로(36)를 따라 유동된다. 크랭크축(23)의 대경부(34) 측에서 오일유로(36)를 따라 유동된 오일은 커넥팅로드(31)의 소경부(35)와 피스톤핀(33) 사이의 마찰습동면에 형성된 오일홈(38)으로 빠져나온다. 이때, 오일의 일부는 피스톤핀(33)의 오일그루브(37)를 따라 유동되어 피스톤핀(33) 외주면 둘레의 마찰습동면으로 골고루 공급되고, 다른 일부는 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 압력이 가장 크게 작용되는 마찰습동면으로 공급되어, 마찰습동면을 윤활시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면, 특히, 마찰습동면의 압력이 가장 크게 작용하는 부위에 오일이 원활하게 공급되도록 함으로써, 커넥팅로드와 피스톤핀 사이의 마찰에 의한 마모 및 소음을 줄일 수 있다.

또한, 이에 더불어 압축기의 수명 연장 및 효율 향상도 기대할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 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.

Claims (4)

1. 커넥팅로드의 내부에 길이방향으로 관통 형성되어 커넥팅로드의 소경부와 피스톤핀 사이의 마찰습동면으로 윤활유를 공급하는 오일유로를 구비한 왕복동식 압축기의 윤활구조에 있어서,

   상기 피스톤핀 중앙의 외주면 둘레에 형성된 오일그루브; 및

   상기 소경부와 상기 피스톤핀의 마찰습동면에, 상기 오일유로와 연결되며 상기 피스톤핀의 길이방향으로 오일이 유동될 수 있도록 형성된 오일홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 윤활구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 오일홈은 상기 피스톤핀의 중앙의 외주면 일측에 피스톤핀의 길이방향으로 피스톤핀의 길이보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 윤활구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 오일홈은 그 깊이가 상기 피스톤핀의 오일그루브의 깊이보다 작은 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 윤활구조.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 오일홈은 상기 피스톤핀의 상기 소경부와의 길이방향 접촉면 길이보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 윤활구조.