KR20050026809A - 밀폐형 압축기의 커넥팅로드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 커넥팅로드에 관한 것이다. 본 발명의 커넥팅로드(50)는, 피스톤핀에 의해 피스톤에 결합되는 소경부(51)와; 회전축 상단의 편심축(5a)에 삽입되는 대경부(53)와; 상기 소경부(51)와 대경부(53) 사이를 연결하는 로드부(55)를 포함하여 구성되고; 상기 대경부(53)의 하단에는, 상기 대경부(53)가 회전축(5)의 편심축(5a)에 용이하게 조립되도록 하는 조립가이드홈(60)이 형성 된다. 이와 같이 되면, 상기 커넥팅로드(50)가 깨어지지 않고 회전축(5)의 편심축 (5a)에 조립되는 것이 가능해진다.

Description

밀폐형 압축기의 커넥팅로드{Connecting rod for Hermetic Compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전축의 회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 변환하는 커넥팅로드가 회전축의 편심축에 용이하게 조립되도록 하는 구조에 관한 것이다.

압축기는 압축 방식과, 사용되는 냉매의 종류에 따라 여러가지 형태가 있다. 상기 밀폐형 압축기는 내부에 구비되는 실린더와, 상기 실린더 내부를 왕복동하는 피스톤에 의해 냉매를 압축하며, 일반적으로 냉장고등의 냉각시스템에 주로 사용된다.

상기 밀폐형 압축기(이하 압축기)는 전체적으로 왕복운동에 의해 냉매를 압축하는 압축부와, 상기 압축부에 동력을 공급하는 전동부, 그리고 상기 압축부와 전동부를 밀폐되도록 수용하는 하우징(Housing)으로 구성된다.

먼저 일반적인 밀폐형 압축기의 구성을 도 1을 참고하여 살펴보면 다음과 같다.

소정의 밀폐공간을 가지는 밀폐용기(1)의 내부에는 고정자(2)와 회전자(3)로 이루어진 전동부(4)가 설치되어 있다. 그리고 상기 회전자(3)의 중앙에 수직으로 형성된 압입공(3a)에는 회전축(5)이 압입된 상태로 설치되어 있으며, 상기 회전축 (5)의 상단부는 실린더블록(6)에 형성되어 있는 축지지부(6a)에 의해 회전 가능하도록 삽입되어 있다. 또한 상기 고정자(2)의 하측에는 회전자(3)의 회전시 고정자 (2)로 전해지는 진동을 흡수하기 위한 다수개의 스프링(S)이 지지되어 있다.

한편 상기 회전축(5)의 상단부에 편심되도록 형성되는 편심축(5a)에는 슬리브(7)가 결합되어 있고, 상기 슬리브(7)의 외주에는 회전축(5)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 커넥팅로드(8)가 결합되어 있다. 또한 상기 편심축(5a)의 타측에는 균형추(5b)가 형성되어 있다.

그리고 상기 실린더블록(6)의 상부 일측에는 실린더(9)가 구비되어 있고, 상기 실린더(9)의 내부에는 피스톤(10)이 삽입 설치되어 있다. 상기 피스톤(10)의 일단은 상기 커넥팅로드(8)의 전단부에 연결되어 있다. 따라서 외부에서 전원이 인가되어 회전자(3)가 회전하면, 상기 회전자(3)에 압입된 상태의 회전축(5)이 회전하게 된다. 그리고 상기 회전축(5)의 회전은 편심축(5a)에 연결된 커넥팅로드 (8)에 의해 수평운동으로 변환되어, 피스톤(10)이 실린더(9) 내부를 왕복동 하게 되는 것이다.

또한 상기 실린더(9)의 일측에는 냉매를 실린더(9)의 압축실(11)로 흡입되는 것과 토출되는 것을 제어하기 위한 밸브장치(12)가 구비되어 있다. 그리고 상기 밸브장치(12)의 외측에는 흡입냉매와 토출냉매를 분리시키기 위한 헤드커버(13)가 설치되어 있다.

그리고 상기 헤드커버(13)의 하측에는 흡입되는 냉매의 소음을 저감하기 위한 흡입소음기(14)가 결합되어 있다. 그리고 실린더블럭(6)의 상측에는 토출되는 냉매의 소음을 저감시키기 위한 토출소음기(15)가 구비되어 있다.

상기 회전축(5)의 내부 하측에는 밀폐용기(1)의 저부에 저장되어 있는 오일 (16)을 흡상하기 위한 오일피드(Oil feed 17)가 설치되어 있으며, 상기 회전축(5)의 내부에는 상기 오일피드(17)에 의해 흡상되는 오일(16)을 비산시켜 상기 회전축 (5), 커넥팅로드(8), 실린더(9), 피스톤(10)등으로 공급하기 위한 오일유로(18)가 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호 19는 냉매를 흡입하기 위한 흡입파이프이다.

상기와 같은 구성에 있어서, 커넥팅로드(8)의 구성을 도 2를 참조하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 커넥팅로드(8)는 상기 피스톤의 내부에서 회동하도록 고정되는 소경부(8a)와, 회전축의 편심축에 회동하도록 고정되는 대경부(8b)와, 상기 소경부(8a)와 대경부(8b) 사이를 연결하는 로드부(8c)로 구성되어 있다.

상기와 같은 커넥팅로드(8)가 회전축(5)과 피스톤(10) 사이에 위치하는 것은 다음과 같다.

먼저 피스톤(10)의 후방을 통해 커넥팅로드(8)의 소경부(8a)를 삽입한 상태에서, 피스톤(10)의 핀홀(10a)에 피스톤핀(10b)을 체결하면, 피스톤(10)에 커넥팅로드(8)가 조립된다. 그리고 커넥팅로드(8)가 조립된 상태의 피스톤(10)을 실린더 (9) 내부의 압축실(11)로 삽입한다. 이때 상기 피스톤(10)은 커넥팅로드(8)의 대경부(8b)가 상하방향으로 유동될 수 있도록 한다.

이후 커넥팅로드(8)의 대경부의 일면 하단을 회전축(5)의 편심축 일측면에 밀착시킨 상태에서 대경부(8b)의 상단을 회전축(5)의 편심축 타측면으로 넘기면, 피스톤(10)이 회전하면서, 대경부(8b)가 회전축의 편심축에 끼워진다. 상기와 같이 회전축의 편심축에 대경부(8b)가 끼워진 상태에서, 편심축의 외주면과 대경부 사이에는 원통형의 슬리브(7)를 삽입하면, 슬리브(7)의 내주면은 상기 편심축의 외주면에 밀착 고정되고, 외주면에는 커넥팅로드의 대경부의 내주면이 슬라이딩 상태로 밀착된다.

그러나 상기와 같은 종래 기술의 커넥팅로드는 다음과 같은 문제점이 있다.

상술한 바와 같이 커넥팅로드의 대경부를 회전축의 편심축에 삽입하기 위해서는 대경부를 수직으로 세운 상태에서 대경부의 상단부를 편심축의 상방으로 넘겨 삽입하게 되는데, 이때 커넥팅로드은 상하방향으로만 유동할 뿐 좌우로는 움직일 수 없다. 따라서 대경부의 하면을 편심축의 외주면에 밀착시킨 상태에서 대경부의 상단부를 소정의 힘, 예를 들면 고무망치등으로 때려 편심축에 삽입해야 한다. 이 과정에서 상기 커넥팅로드는 소결합금에 의해 제작된 것으로 충격에 취약한 재료이다. 따라서 상기 커넥팅로드의 대경부를 고무망치로 때리면, 커넥팅로드가 부러져 더이상 압축기를 조립할 수 없게되는 문제점을 발생시킨다.

또한 상기 커넥팅로드에 충격이 가해지면, 커넥팅로드가 부러지지 않더라도 대경부의 하면 일측이 깨져 조각이 떨어져 나올 수도 있다. 상기 커넥팅로드의 파손된 조각은 압축기의 하방으로 낙하하여, 오일(16)에 섞이게 되며, 회전축의 오일피드(17)에 의해 흡상된다. 상기와 같은 흡상 과정에서 커넥팅로드의 조각은 회전축과 회전상대물 즉, 실린더블록(6)사이로 삽입되어, 회전축(5)이 더이상 회전하지 못하게 하며, 또한 회전축(5)에 의해 비산되는 오일에 섞여 실린더(9)와 피스톤 (10) 사이로 삽입되어, 피스톤(10)의 왕복운동하지 못하게 하여 결국 압축기를 동작할 수 없게 되는 문제점도 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 커넥팅로드가 용이하게 회전축의 편심축에 조립될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 커넥팅로드의 조립과정에서 커넥팅로드가 파손되는 것을 방지하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 커넥팅로드는, 피스톤핀에 의해 피스톤에 결합되는 소경부와; 회전축 상단의 편심축에 삽입되는 대경부와; 상기 소경부와 대경부 사이를 연결하는 로드부를 포함하여 구성되고; 상기 대경부의 하단에는, 상기 대경부가 회전축의 편심축에 용이하게 조립되도록 하는 조립가이드홈이 형성된다.

상기 조립가이드홈은 커넥팅로드의 대경부 하면에 형성되는 것이 바람직하며, 원호형으로 형성되는 것이 보다 바람직하다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 커넥팅로드에 의하면, 커넥팅로드가 회전축의 편심축에 보다 용이하게 조립되는 것이 가능해진다.

이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명의 커넥팅로드를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다. 도 3a에는 본 발명에 의한 커넥팅로드가 사시도로 도시되어 있으며, 도 3b에는 본 발명에 의한 커넥팅로드가 단면도로 도시되어 있다. 그리고 도 4는 본 발명에 의한 커넥팅로드가 조립되는 상태를 보인 사시도이다.

도시된 바에 의하면, 본 발명의 커넥팅로드(50)는 회전축(5)과 피스톤(10) 사이에 설치되어 있다.

먼저 커넥팅로드(50)의 구성을 살펴보면, 소경부(51)와, 대경부(53), 그리고 로드부(55)로 구성되어 있다.

상기 소경부(51)는 상기 커넥팅로드(50)가 피스톤(10)에 연결되기 위한 것으로서, 그 내부에는 소정의 체결공(51a)이 상하방향으로 관통 형성되어 있다. 즉 상기 체결공(51a)이 피스톤(10) 내부로 삽입된 상태에서, 피스톤핀(10b)을 피스톤 (10)의 핀홀(10a)에 삽입하면, 피스톤핀(10b)이 상기 소경부(51)의 체결공(51a)을 지나 하측 핀홀에 고정된다. 이와 같이 되면, 상기 소경부(51)가 피스톤핀(10b)에 의해 피스톤(10) 내부에 고정되는 것과 동시에, 소경부(51)의 체결공(51a)과 피스톤핀(10b) 사이가 슬라이딩된다. 즉 고정된 커넥팅로드(50)의 소경부(51)는 좌우로 유동되는 것이다.

상기 대경부(53)는 상기 커넥팅로드(50)가 회전축(5)에 연결되기 위한 것이다. 그리고 그 내부에는 상기 회전축(5)의 편심축(5a)에 삽입되도록 하는 체결공(53a)이 상하방향으로 관통 형성되어 있다. 한편 상기 대경부(53)의 하면 우측방에는 소정의 조립가이드홈(60)이 형성되어 있다.

상기 조립가이드홈(60)은 상기 대경부(53)의 하면으로부터 상방으로 형성되어 있으며, 대략 원호형상으로 구성되어 있다.

상기 커넥팅로드(50)에 조립가이드홈(60)이 형성되는 것은 다음과 같다.

먼저 가공에 의한 방법이 있다. 즉 완성된 상태의 커넥팅로드(50)의 대경부 (53) 하면을 소정의 공작기계를 통해 요구하는 만큼의 깊이로 가공하면, 커넥팅로드(50)의 대경부(53) 하면에 조립가이드홈(60)이 형성된다.

그리고 상기 조립가이드홈(60)은 커넥팅로드(50)와 일체로 형성될 수 있다. 상기 커넥팅로드(50)는 일정 이상의 강도를 지니는 주물 또는 소결합금에 의해 제작된다. 즉 소정의 몰드, 즉 커넥팅로드(50)의 형상을 내재하는 금형 또는 사형(沙型)을 조립가이드홈(60)이 형성되도록 수정한 다음, 용융상태의 원료를 주입한다. 그리고 일정시간 경과후 몰드를 분리하면, 조립가이드홈(60)이 형성된 상태의 커넥팅로드(50)를 마련할 수 있다.

한편 소결합금에 의해 이루어지는 커넥팅로드(50)는 분말 상태의 금속원료를 금형에 주입하는 것으로 이루어진다. 따라서 상기 금형을 수정한 다음, 금속분말을 주입한다. 이후 금형에 소정의 압력과 열을 가하면, 조립가이드홈(60)이 일체로 형성된 상태의 커넥팅로드(50)가 마련된다.

이하에서는 상기 조립가이드홈(60)이 형성된 상태의 커넥팅로드(50)가 회전축(5)과 피스톤(10) 사이에 조립되는 것을 도 4를 참고하여 보다 상세하게 살펴본다.

먼저 피스톤(10)의 후방을 통해 커넥팅로드(50)의 소경부(51)를 삽입한다. 이때 상기 소경부(51)의 체결공(51a)과 피스톤(10)의 핀홀(10a)은 상하방향으로 연통되도록 한다. 이후 상기 피스톤(10)의 핀홀(10a)에 피스톤핀(10b)을 삽입하면, 피스톤핀(10b)이 소경부(51)의 체결공(51a)에 체결된다. 상기와 같이 피스톤핀(10b)에 의해 피스톤(10) 후방에 연결된 커넥팅로드(50)는 좌우방향으로 유동할 수 있게된다. 이것은 상기 소경부(51)의 체결공(51a)과 피스톤핀(10b)의 외주면 사이가 슬라이딩 되는 것에 의해 가능해지는 것이다.

한편 상술한 바와 같이 피스톤(10)과 커넥팅로드(50)가 서로 조립된 상태에서 피스톤(10)을 실린더(도시되지 않음) 내부의 압축실(도시되지 않음)로 삽입한다. 그러나 상기 피스톤(10)은 전방 일부만 삽입한다. 이것은 이후 커넥팅로드(50)가 회전축(5)의 편심축(5a)에 삽입되는 것을 용이하게 하기 위함이다.

그리고 상기 피스톤(10)을 회전하여, 커넥팅로드(50)가 세로방향으로 세운다. 이와 같이 되면, 커넥팅로드(50)의 대경부(53)가 상하방향으로 유동되는 것과 동시에, 커넥팅로드(50)의 대경부(53) 하면, 보다 상세하게는 조립가이드홈(60)에 회전축 (5)의 편심축(5a) 우측이 밀착된다. 즉 상기 조립가이드홈(60)의 깊이만큼 커넥팅로드 (50)의 대경부(53)가 편심핀(5a)의 좌측으로 기울어지게 된다.

상기와 같이 기울어진 상태의 커넥팅로드(50)를 기울어진 방향, 즉 편심축(5a) 좌측으로 넘기면, 체결공(53a)을 통해 커넥팅로드(50)의 대경부(53)가 회전축(5)의 편심축(5a)에 쉽게 끼워진다.

이때 상기 편심축(5a)의 외주면과 대경부(53) 체결공(53a)의 내벽면 사이에는 소정의 간격이 형성되며, 이러한 간격에는 원통형의 슬리브(7)가 삽입된다. 그리고 삽입된 슬리브(7)의 내주면은 상기 편심축(5a)의 외주면과 밀착 고정되고, 외주면은 커넥팅로드(50)의 대경부(53)의 내주면이 슬라이딩 상태로 밀착된다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 커넥팅로드의 대경부 하면에 커넥팅로드의 조립을 원활하게 하는 조립가이드홈이 형성되는 것을 기본적인 사상으로 함을 알수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 보다 많은 변형이 가능함은 자명하다.

위에서 설명한 바와 같이 커넥팅로드의 대경부 하면에 조립가이드홈이 형성되면, 커넥팅로드의 대경부가 조립방향 즉 회전축의 편심축 좌측으로 기울어지게 된다. 이와 같이 되면, 커넥팅로드의 대경부가 보다 원활하게 회전축의 편심축에 조립되는 것이 가능해진다. 따라서, 커넥팅로드와 회전축 사이의 조립공정이 단순해 지는 것은 물론, 압축기를 보다 저렴한 비용으로 제작하는 것이 가능해지는 잇점이 있다.

그리고, 상기 커넥팅로드가 극히 작은힘, 예를 들면 작업자의 손으로 조립할 수 있게 된다. 이것은 별도의 망치등 큰 충격이 커넥팅로드에 가해지지않아, 조립 과정에서의 커넥팅로드 파손이 방지된다. 이와 같이 되면, 파손된 커넥팅로드의 조각이 압축기구부(피스톤, 실린더, 실린더블록등)의 사이에 끼는 것이 방지되는 잇점으로 이어진다.

또한 조립과정에서 커넥팅로드의 파손이 방지되는 것은 커넥팅로드의 조립이 정상적으로 수행될 수 있도록 하는 이점도 있다.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 구성이 도시된 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 커넥팅로드가 도시된 사시도.

도 3a는 본 발명에 의한 커넥팅로드가 도시된 사시도.

도 3b는 본 발명에 의한 커넥팅로드가 도시된 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 커넥팅로드가 조립되는 상태를 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

5: 회전축 5a: 편심축

10: 피스톤 50: 커넥팅로드

51: 소경부 51a: 체결공

53: 대경부 53a: 체결공

60: 조립가이드홈

Claims (3)

1. 피스톤핀에 의해 피스톤에 결합되는 소경부와;

   회전축 상단의 편심축에 삽입되는 대경부와;

   상기 소경부와 대경부 사이를 연결하는 로드부를 포함하여 구성되고;

   상기 대경부의 하단에는, 상기 대경부가 회전축의 편심축에 용이하게 조립되도록 하는 조립가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 조립가이드홈은 커넥팅로드의 대경부 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 조립가이드홈은 원호형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드.