KR20070060007A - Hermetic compressor - Google Patents

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Abstract

A hermetic compressor is provided to have high reliability and reduce wear of a ball joint part by using a material having a high wear resistant property. A hermetic compressor includes a hermetic container, a compressing element, a crank unit, and a ball(2a). The compressing element is received in the hermetic container. The compressing element has a cylinder and a piston(4). The piston reciprocates inside of the cylinder. The crank unit has a connecting rod(2) connected to the piston. The ball is installed on the connecting rod and is ball-jointed on the piston by rotating a ball receiving hole formed on the piston. A lubricant is provided to the sliding moving part of the ball joint.

Description

밀폐형 압축기 {HERMETIC COMPRESSOR} Hermetic Compressor {HERMETIC COMPRESSOR}

도1은 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 밀폐형 압축기의 종단면도.1 is a longitudinal cross-sectional view of a hermetic compressor in accordance with an embodiment of the present invention;

도2는 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 피스톤 내측 구조를 도시하는 도면.2 is a view showing the piston inner structure in accordance with an embodiment of the present invention;

도3은 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 도1의 A-A 단면도.3 is a sectional view taken along the line A-A of FIG.

도4는 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 도1의 B-B 단면도.4 is a sectional view taken along line B-B in FIG.

도5는 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 콘로드의 사시도.5 is a perspective view of a cone rod in accordance with an embodiment of the present invention.

도6은 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 회전 방지부의 사시도.Figure 6 relates to an embodiment of the present invention, a perspective view of the anti-rotation part.

도7은 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 피스톤과 콘로드의 조립 상태를 도시하는 도면.7 is a view showing an assembled state of a piston and a cone rod in accordance with an embodiment of the present invention.

도8은 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 피스톤과 콘로드의 조립 상태에 대해 회전 방지부를 부가하여 도시한 도면.8 is a view showing an embodiment of the present invention, with the anti-rotation part added to the assembled state of the piston and the cone rod.

도9는 본 발명의 다른 실시예에 관한 것으로, 피스톤과 콘로드와 회전 방지부와의 관계를 나타내는 단면도.9 is a cross-sectional view showing a relationship between a piston, a cone rod, and a rotation preventing portion in accordance with another embodiment of the present invention.

도10은 본 발명의 다른 실시예에 관한 것으로, 회전 방지부의 사시도.10 is a perspective view of a rotation preventing portion in accordance with another embodiment of the present invention.

도11은 본 발명의 다른 실시예에 관한 것으로, 크랭크샤프트와 크랭크 베어링부의 단면도.11 is a cross-sectional view of a crankshaft and a crank bearing part in accordance with another embodiment of the present invention.

도12는 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 피스톤 재료와 콘로드 재료의 마모 시험 결과를 나타내는 도면.Fig. 12 is a view showing the wear test results of the piston material and the cone rod material in accordance with the embodiment of the present invention.

도13은 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 소결재의 경도 측정 결과를 나타내는 도면.FIG. 13 is a view showing a hardness measurement result of a sintered material in accordance with an embodiment of the present invention. FIG.

도14는 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 각종 강재의 경도 측정 결과를 나타내는 도면.14 is a view showing the hardness measurement results of various steel materials in accordance with an embodiment of the present invention.

도15는 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 피스톤 재료 및 콘로드 재료의 마모 시험 결과를 나타내는 도면.Fig. 15 relates to an embodiment of the present invention and shows wear test results of the piston material and the cone rod material.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 실린더1: cylinder

4 : 피스톤4: piston

2 : 콘로드2: cone rod

2a : 볼2a: ball

4a : 볼 받이 구멍4a: ball gutter hole

[문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-214343호 공보[Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-214343

본 발명은 냉장고, 에어컨 등에 이용되는 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 특히 왕복 운동하는 피스톤을 갖는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to hermetic compressors for use in refrigerators, air conditioners and the like, and more particularly to hermetic compressors having reciprocating pistons.

종래, 압축기의 피스톤과 콘로드에 볼 조인트 구조로서는 일본 특허 공개 제2003-214343호 공보(특허문헌 1)와 같이, 질화 처리 및 인산 망간 처리를 구면 받이 구멍(볼 받이 구멍)이나 볼의 양쪽 혹은 한쪽에 실시하여 구면에 고탄소 크롬 강재를 사용한 구조가 알려져 있다.Conventionally, as a ball joint structure in a piston and a cone rod of a compressor, as in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-214343 (Patent Document 1), nitriding treatment and manganese phosphate treatment are both spherical receiving holes (ball receiving holes) or balls. The structure which carried out to one side and used the high carbon chromium steel for the spherical surface is known.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-214343호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-214343

그러나, 특허문헌 1의 구조에서는 다음과 같은 과제가 있었다.However, the structure of patent document 1 had the following subjects.

특허문헌 1의 연결 구조에서는, 구면에 사용하는 고탄소 크롬 강재의 경도가 커서 가공이 어렵다. 또한, 볼 조인트 기구, 즉 구면 베어링(볼과 볼 받이 구멍)에 공급되는 윤활유의 통로는 피스톤을 실린더로부터 인발할 때에는 피스톤과 실린더의 접촉부가 되어 윤활유의 통로가 되는 간극은 좁아진다. In the connection structure of patent document 1, the hardness of the high carbon chromium steel used for a spherical surface is large, and processing is difficult. In addition, the passage of the lubricating oil supplied to the ball joint mechanism, that is, the spherical bearing (ball and ball receiving hole) becomes narrow when the piston is drawn out of the cylinder and becomes a contact portion between the piston and the cylinder.

이 간극을 통해서는 윤활유가 충분히 흐르지 않을 가능성이 있고, 그로 인해 구면 베어링(볼과 볼 받이 구멍)의 온도가 상승하여 손상될 가능성이 있다.Lubrication oil may not flow sufficiently through this gap, and as a result, the temperature of the spherical bearings (ball and ball receiving hole) may rise and be damaged.

또한, 밀폐형 압축기는 용기, 즉 챔버가 내부 기구 삽입 후에 용접에 의해 밀폐된다.In addition, the hermetic compressor has a vessel, ie a chamber, which is sealed by welding after insertion of the internal instrument.

이에 의해, 불가피하게 용접시의 용융 비말, 즉 스퍼터 입자가 용기 내에 혼입ㆍ잔존한다. 잔존하는 스퍼터 입자가 순환하는 윤활유에 혼입하여 미끄럼 이동부에 침입하면 미끄럼 이동 부품의 표면을 손상시키고, 찰상을 발생시켜 마모나 고착에 이르는 것을 알 수 있다.Inevitably, the molten droplet at the time of welding, ie, a sputter particle, mixes and remains in a container. It can be seen that when the remaining sputter particles enter the circulating lubricating oil and enter the sliding part, the surface of the sliding part is damaged, and scratches are generated, leading to wear and sticking.

또한 각 미끄럼 이동면에서 발생하는 마모분도 윤활유에 혼입하고, 특히 볼 조인트부 등의 좁은 미끄럼 이동부에 진입하면 스퍼터 입자와 마찬가지로 마모나 고착에 이르러 압축기의 신뢰성을 현저하게 저하시킨다.In addition, abrasion generated in each sliding surface is also mixed with the lubricating oil, and in particular, when entering a narrow sliding portion such as a ball joint portion, wear and seizure, like sputter particles, significantly lower the reliability of the compressor.

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하고자 하는 것으로, 피스톤과 로드를 구면 베어링에 의해 연결하고, 또한 윤활유를 충분히 공급하고, 또한 내마모성이 높은 재료를 사용함으로써 압축기의 능력 및 신뢰성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve the above-mentioned problems, and aims to improve the performance and reliability of a compressor by connecting a piston and a rod by spherical bearings, supplying sufficient lubricating oil, and using a material having high wear resistance. do.

본 발명은 피스톤에 연결되는 콘로드를 갖고, 콘로드에 설치한 볼과 피스톤에 마련한 볼 받이 구멍이 회전하여 미끄럼 이동 가능하게 볼 조인트되고, 이 볼 조인트의 미끄럼 이동부에 윤활유의 공급이 행해지는 밀폐형 압축기에 있어서, 피스톤, 콘로드의 한쪽이 철을 주성분으로 하는 합금재이며, 다른 쪽 재료가 상기 철을 주성분으로 하는 합금재의 표면층의 경도보다도 고경도화인 것을 특징으로 한다.The present invention has a cone rod connected to the piston, the ball provided in the cone rod and the ball receiving hole provided in the piston is a ball joint so as to be able to rotate and slide, the lubricant is supplied to the sliding portion of the ball joint In a hermetic compressor, one of the piston and the cone rod is an alloy material containing iron as a main component, and the other material is harder than the hardness of the surface layer of the alloy material containing iron as a main component.

이하, 본 발명의 실시 형태를 각각 도면을 기초로 하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on drawing, respectively.

도1에는 밀폐 용기 내의 베어링(1a)과 프레임(1b)과 일체로 형성된 압축 요소의 실린더(1) 내를 콘로드(2)에 의해 크랭크샤프트(7a)에 결합된 피스톤(4)이 왕복 운동하여 압축 요소를 구성하는 본 발명을 적용한 왕복 운동식 밀폐형 압축기가 도시되어 있다.1 shows a reciprocating motion of a piston 4 coupled to a crankshaft 7a by a cone rod 2 in a cylinder 1 of a compression element integrally formed with a bearing 1a and a frame 1b in a closed container. There is shown a reciprocating hermetic compressor applying the present invention to construct a compression element.

프레임(1a)의 하부에는 전동 요소인 전동기를 구성하는 고정자(5) 및 회전자(6)가 설치되어 있다. 회전자(6)의 회전자 샤프트(7)의 회전 중심보다 편심한 위치에 크랭크샤프트(7a)가 있다.In the lower part of the frame 1a, the stator 5 and the rotor 6 which comprise an electric motor which are electric elements are provided. The crankshaft 7a is in a position eccentric than the center of rotation of the rotor shaft 7 of the rotor 6.

이 회전자 샤프트(7)는 프레임(1)의 베어링부(1a)에 관통하여 설치되어 있다. 이 회전자 샤프트(7)와 회전자(6)는 직결하고 있어, 회전자 샤프트(7)의 회전(시계 방향으로 회전하는 것으로 함)에 의해 콘로드(2)를 통해 피스톤(4)을 왕복 운동시킨다.The rotor shaft 7 penetrates through the bearing portion 1a of the frame 1. The rotor shaft 7 and the rotor 6 are directly connected to each other, and the piston 4 is reciprocated through the cone rod 2 by the rotation (rotating clockwise) of the rotor shaft 7. Exercise

회전자 샤프트(7)의 크랭크샤프트(7a), 콘로드(2)를 포함하여 크랭크 기구라 한다.The crankshaft 7a and the cone rod 2 of the rotor shaft 7 are referred to as a crank mechanism.

압축 요소의 피스톤에 대해 도2, 도3, 도4를 이용하여 상세하게 설명한다.The piston of the compression element will be described in detail with reference to FIGS. 2, 3 and 4.

도2는 피스톤(4)을 회전자 샤프트(7)로부터 본 내부측을 도시하는 도면이고, 볼 받이부(내구면)(4a)를 갖고 있다. 도3은 도2의 A-A 단면도이다. 도4는 도2의 B-B 단면이다.2 is a view showing the inner side of the piston 4 viewed from the rotor shaft 7, and has a ball receiving portion (inner surface) 4a. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG.

피스톤의 볼 받이부(내구면)(4a)는 A-A 단면에서는 콘로드(2)의 볼(외구면)(2a)의 선단부로부터 180도 이상의 각도에서 둘러싸는 형상이지만, B-B 단면에서는 180도 이하의 각도에서만 콘로드(2)의 볼(외구면)(2a)을 둘러싸는 형상이다.The ball receiving portion (durable surface) 4a of the piston is a shape that is enclosed at an angle of 180 degrees or more from the distal end of the ball (outer surface) 2a of the cone rod 2 in the AA cross section, but is 180 degrees or less in the BB cross section. The shape surrounds the ball (outer surface) 2a of the cone rod 2 only at an angle.

따라서, B-B 단면에서는 A-A 단면보다도 미끄럼 이동 면적이 적은 볼 조인트 구조가 되고, 윤활유가 통과하는 경로가 짧기 때문에 윤활유가 흐르기 쉬워 충분히 윤활유를 공급할 수 있는 구조가 된다.Therefore, in the B-B cross section, the ball joint structure has a smaller sliding area than the A-A cross section, and since the path through which the lubricating oil passes is short, the lubricating oil easily flows, and the structure can be sufficiently supplied with the lubricating oil.

콘로드에 대해 도5를 이용하여 설명한다.The cone rod will be described with reference to FIG.

도5는 콘로드(2)의 사시도이다. 콘로드(2)는 피스톤(4)의 볼 받이부(내구면)(4a)에 삽입되는 볼(외구면)(2a)과, 크랭크샤프트(7a)가 삽입되는 크랭크 베어 링부(2b)와, 볼(외구면)(2a)과 크랭크 베어링부(2b)를 연결하는 로드부(2c)로 구성되어 있다.5 is a perspective view of the cone rod 2. The cone rod 2 includes a ball (outer surface) 2a inserted into the ball receiving portion (inner surface) 4a of the piston 4, a crank bearing portion 2b into which the crank shaft 7a is inserted, It consists of the rod part 2c which connects the ball (outer surface) 2a and the crank bearing part 2b.

급유 구멍(2d)은 볼(외구면)(2a) 및 로드부(2c)의 내부를 관통하도록 마련된다. 윤활유는 이 급유 구멍(2d)을 흘러 크랭크 베어링부(2b)로부터 볼(외구면)(2a)의 미끄럼 이동부에 공급된다.The oil supply hole 2d is provided to penetrate the inside of the ball (outer surface) 2a and the rod part 2c. Lubricating oil flows through this oil supply hole 2d and is supplied from the crank bearing part 2b to the sliding part of the ball (outer surface) 2a.

또한, 볼(외구면)(2a)은 피스톤(4)의 볼 받이부(내구면)(4a)와 마찬가지로, 구면의 일부를 절결한 구조로 되어 있다. 따라서 윤활유가 통과하는 경로가 짧고, 윤활유가 흐르기 쉬워 충분히 윤활유를 공급할 수 있는 구조가 된다.The ball (outer surface) 2a has a structure in which a part of the spherical surface is cut out similarly to the ball receiving portion (inner surface) 4a of the piston 4. Therefore, the path through which the lubricating oil passes is short, the lubricating oil easily flows, and the structure can sufficiently supply the lubricating oil.

회전 방지부에 대해 도6, 도7 및 도8을 이용하여 설명한다.The anti-rotation unit will be described with reference to FIGS. 6, 7 and 8.

도6은 회전 방지부를 도시하는 사시도이다. 도7은 회전 방지부를 볼 조인트 구조로 조립한 상태의 사시도이다. 도8의 (a)는 볼 조인트 구조로서 조립된 회전 방지부를 크랭크 베어링부측으로부터 본 도면이다. 도8의 (b)는 관점을 바꾼 도7과 동등해지는 사시도이다.6 is a perspective view showing a rotation preventing portion. 7 is a perspective view of a state in which the anti-rotation part is assembled into the ball joint structure. Fig. 8A is a view of the anti-rotation part assembled as the ball joint structure seen from the crank bearing part side. Fig. 8B is a perspective view equivalent to Fig. 7 in which the viewpoint is changed.

회전 방지부에 대해 설명하기 전에, 콘로드의 볼(외구면)과, 피스톤의 볼 받이부(내구면)에 대해 설명을 부가한다. Before explaining the rotation prevention part, description is given about the ball (outer surface) of a cone rod, and the ball receiving part (inner surface) of a piston.

볼(외구면)(2a)은 콘로드(2)의 길이 방향에 따르도록 형성된 한 쌍의 평탄면(2e)을 대칭으로 갖는다.The ball (outer surface) 2a has a pair of flat surfaces 2e formed symmetrically along the longitudinal direction of the cone rod 2.

볼 받이 구멍(내구면)(4a)은 양 평탄면(2c) 사이의 두께폭과 동등하거나 또는 어느 정도 크게 형성된 한 쌍의 삽입용 절결 개구(4b)를 갖는다. 삽입용 절결 개구(4b)의 폭은 L이다. 피스톤(4)은 한 쌍의 삽입용 절결 개구(4b)의 외측에 대 략 반원 형상을 한 한 쌍의 보유 지지 오목부(4c)를 갖는다.The ball receiving hole (durable surface) 4a has a pair of insertion cutout openings 4b formed equal to or somewhat larger than the thickness width between the two flat surfaces 2c. The width of the notch opening 4b for insertion is L. FIG. The piston 4 has a pair of holding recesses 4c having a semicircular shape on the outside of the pair of inserting notch openings 4b.

피스톤(4)은 볼 받이 구멍(내구면)(4a)이 형성되는 전방에 볼 받이 구멍(내구면)(4a)보다도 큰 원형 구멍(4f)을 갖는다. 즉, 볼 받이 구멍(내구면)(4a)은 원형 구멍(4f)의 중앙 바닥부에 함몰되도록 형성된다.The piston 4 has a circular hole 4f larger than the ball receiving hole (durable surface) 4a in the front where the ball receiving hole (durable surface) 4a is formed. That is, the ball receiving hole (inner surface) 4a is formed so that it may be recessed in the center bottom part of the circular hole 4f.

오일 저장부(4d)는 볼 받이 구멍(내구면)(4a)의 중앙의 바닥에 형성된다. 이 오일 저장부(4d)에는 급유 구멍(2d)을 흘러 공급되는 윤활유가 저장된다. 여기에 저장되는 윤활유에 의해 볼 받이 구멍(내구면)(4a)과 볼(외구면)(2a)과의 미끄럼 이동면이 충분히 윤활해져 원활한 회전이 행해진다.The oil reservoir 4d is formed at the bottom of the center of the ball receiving hole (durable surface) 4a. Lubricating oil supplied through the oil supply hole 2d is stored in this oil storage part 4d. The lubricating oil stored therein lubricates the sliding surface between the ball receiving hole (inner surface) 4a and the ball (outer surface) 2a sufficiently to perform smooth rotation.

볼 받이 구멍(내구면)(4a)에 볼(외구면)(2a)을 삽입하여 볼(외구면)(2a)을 평탄면(2c)이 삽입용 절결 개구(4b)에 오도록 돌림으로써, 볼 받이 구멍(내구면)(4a)과 볼(외구면)(2a)이 원활하게 미끄러지도록 결합하는 볼 조인트의 빠짐 방지가 행해진다. The ball (outer surface) 2a is inserted into the ball receiving hole (inner surface) 4a, and the ball (outer surface) 2a is turned so that the flat surface 2c is brought into the insertion notch opening 4b. The fall prevention of the ball joint which engages so that a receiving hole (inner surface) 4a and the ball (outer surface) 2a slides smoothly is performed.

회전 방지부(10)는 볼 조인트된 볼(외구면)(2a)이 볼 받이 구멍(내구면)(4a)으로부터 탈락하지 않도록 볼(외구면)(2a)의 회전 방지를 행한다.The rotation prevention part 10 prevents rotation of the ball (outer surface) 2a so that the ball-jointed ball (outer surface) 2a does not fall out of the ball receiving hole (inner surface) 4a.

이 회전 방지부(10)는 피스톤(4)에 설치된 한 쌍의 보유 지지 오목부(4c)에 삽입되는 한 쌍의 끼워 넣음 다리(10a)와, 한 쌍의 끼워 넣음 다리(10a)에 걸쳐지는 연결부(10b)를 갖는다. 한 쌍의 끼워 넣음 다리(10a)는 평탄판부(10a1)와, 이 평탄판부(10a1)의 양단부측으로부터 외측으로 접혀 원호를 그리면서 서로 근접하도록 연장되는 2개의 원호부(10a2)를 갖는다. The anti-rotation part 10 extends over a pair of fitting legs 10a inserted into a pair of holding recesses 4c provided on the piston 4 and a pair of fitting legs 10a. It has a connecting portion 10b. The pair of fitting legs 10a has a flat plate portion 10a1 and two circular arc portions 10a2 that are folded outwardly from both end portions of the flat plate portion 10a1 and extend to approach each other while drawing an arc.

또한 평탄판부(10a1)의 중앙에는 내측을 향해 오목해지도록 설치되고, 볼(외 구면)(2a)의 평탄면(2c)에 접합하는 오목부(10a3)를 갖는다. 회전 방지부(10)는 강판을 절곡하여 형성한다. 강판이나 인청동판을 포함하는 스프링성의 금속판을 이용하여 만들어진다.Moreover, it is provided in the center of the flat plate part 10a1 so that it may be concave inward, and has the recessed part 10a3 joined to the flat surface 2c of the ball (outer spherical surface) 2a. The anti-rotation part 10 is formed by bending the steel sheet. It is made using a spring-like metal plate including a steel sheet or a phosphor bronze plate.

회전 방지부(10)는 도7, 도8에 도시한 바와 같이 피스톤(4)에 설치된다. 피스톤(4)의 원형 구멍(4f)으로부터 삽입된 회전 방지부(10)는 끼워 넣음 다리(10a)가 보유 지지 오목부(4c)에 삽입되어 보유 지지된다. 끼워 넣음 다리(10a)는 두 개의 원호부(10a2)가 탄성을 이용하여 휘도록 보유 지지 오목부(4c)에 끼워지므로 쉽게 빠지지 않는다.The anti-rotation part 10 is provided in the piston 4 as shown in FIG. The rotation prevention part 10 inserted from the circular hole 4f of the piston 4 is hold | maintained by the insertion leg 10a inserted in the holding recessed part 4c. The fitting leg 10a is not easily detached because the two circular arc portions 10a2 are fitted to the holding concave portions 4c so as to bend using elasticity.

이 탄성을 갖는 원호부(10a2)가 설치된 회전 방지부(10)를 이용함으로써, 피스톤(4)의 볼 받이 구멍(내구면)(4a) 및 콘로드(2)의 볼(외구면)을 변형시키지 않고 볼 조인트 구조를 조립하는 것이 가능해지고, 미끄럼 이동성이 우수한 볼 조인트 구조가 된다. By using the anti-rotation part 10 provided with this elastic circular arc part 10a2, the ball receiving hole (inner surface) 4a of the piston 4 and the ball (outer surface) of the cone rod 2 are deformed. It becomes possible to assemble a ball joint structure without making it become a ball joint structure excellent in sliding mobility.

회전 방지부(10)가 피스톤(4)에 설치된 상태에서는, 평탄판부(10a1)의 오목부(10a3)가 볼(외구면)(2a)의 평탄면(2c)에 접합하고 있다. 이로 인해, 볼(외구면)(2a)은 평탄면(2c)과 오목부(10a3)와의 접합을 해제하는 방향의 회전은 저지된다. 이 회전 저지에 의해, 볼(외구면)(2a)과 볼 받이 구멍(내구면)(4a)이 결합하는 볼 조인트는 탈락하지 않도록 유지되는 것이다.In the state where the anti-rotation part 10 is provided in the piston 4, the recessed part 10a3 of the flat plate part 10a1 is joined to the flat surface 2c of the ball (outer surface) 2a. For this reason, rotation of the ball (outer surface) 2a in the direction of releasing the bonding between the flat surface 2c and the recessed portion 10a3 is prevented. By this rotation blocking, the ball joint to which the ball (outer surface) 2a and the ball receiving hole (inner surface) 4a engage is held so as not to fall off.

볼 받이 구멍(내구면)(4a)에 대한 볼(외구면)(2a)의 회전은 콘로드(2)의 로드부(2c)가 흔들리는 요동의 회전 작동이 된다.The rotation of the ball (outer surface) 2a with respect to the ball receiving hole (inner surface) 4a becomes a rotational operation of the swinging motion of the rod portion 2c of the cone rod 2.

회전 방지의 다른 실시예에 대해 도9, 도10을 인용하여 서술한다.Another embodiment of the anti-rotation will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

이 회전 방지부(10)는 도10에 도시한 바와 같이 연결부(10b)에 계지 갈고리(10c)를 설치한 것이 특징이다. 그 밖에는 앞서 서술한 회전 방지부와 공통된 구성을 갖는다.As shown in Fig. 10, the anti-rotation part 10 is provided with a locking hook 10c at the connecting part 10b. In addition, it has a structure common to the rotation prevention part mentioned above.

피스톤(4)은 도9에 도시한 바와 같이 원형 구멍(4f)에 환형의 고정홈(4g)을 마련한 점이 특징이다. 그 밖에는 앞서 서술한 피스톤과 공통된 구성을 갖는다.The piston 4 is characterized in that an annular fixing groove 4g is provided in the circular hole 4f as shown in FIG. Others have a configuration common to the piston described above.

계지 갈고리(10c)가 고정홈(4g)에 결합함으로써, 회전 방지부(10)는 원형 구멍(4f)으로부터 빠지지 않게 된다. 2개의 원호부(10a2)의 탄성에 의한 보유 지지에 계지 갈고리(10c)의 결합이 가해지므로, 회전 방지부(10)는 더 확실하게 보유 지지된다.By engaging the locking hook 10c with the fixing groove 4g, the rotation preventing portion 10 does not come out of the circular hole 4f. Since the engagement of the locking hook 10c is applied to the holding by the elasticity of the two circular arc parts 10a2, the anti-rotation part 10 is hold | maintained more reliably.

윤활유의 공급에 관한 다른 실시예에 대해 도11을 인용하여 서술한다.Another embodiment of the supply of lubricating oil will be described with reference to FIG.

크랭크샤프트(7a)는 축 방향으로 연장하는 윤활유의 오일 유통 구멍(110)과, 외주에 관통하는 오일 유출 구멍(111)을 갖는다. 또한, 크랭크 베어링부(2b)는 미끄럼 이동면에 환형의 오일 받이 홈(112)을 갖는다. 이 오일 받이 홈(112)에 급유 구멍(2d)이 연통하도록 형성되어 있다.The crankshaft 7a has the oil distribution hole 110 of the lubricating oil extended in the axial direction, and the oil outflow hole 111 which penetrates to an outer periphery. Further, the crank bearing portion 2b has an annular oil receiving groove 112 on the sliding surface. The oil supply hole 2d communicates with this oil receiving groove 112.

크랭크 베어링부(2b)에는 오일 유통 구멍(110)을 흐르는 윤활유가 오일 유출 구멍(111), 오일 받이 홈(112)을 경유하여 공급되어 크랭크 베어링부(2b)와 크랭크샤프트(7a)의 미끄럼 이동면을 윤활하게 한다. 오일 받이 홈(112) 내의 윤활유는 급유 구멍(2d)에도 흘러들어가므로, 볼 받이 구멍(내구면)(4a)과 볼(외구면)(2a)의 미끄럼 이동면도 윤활하게 한다.Lubricant flowing through the oil distribution hole 110 is supplied to the crank bearing portion 2b via the oil outflow hole 111 and the oil receiving groove 112 to slide the surface of the crank bearing portion 2b and the crankshaft 7a. To lubricate. Since the lubricating oil in the oil receiving groove 112 also flows into the oil supply hole 2d, the sliding surfaces of the ball receiving hole (inner surface) 4a and the ball (outer surface) 2a are also lubricated.

오일 저장이 되는 오일 받이 홈(112)이 크랭크 베어링부(2b)에 설치되어 있 으므로, 크랭크 베어링부(2b)와 크랭크샤프트(7a)의 미끄럼 이동면에 윤활유의 공급이 잘 행해진다. 또한, 오일 저장이 되는 오일 받이 홈(112)에 급유 구멍(2d)이 연통하고 있으므로, 볼 받이 구멍(내구면)(4a)과 볼(외구면)(2a)의 미끄럼 이동면에 윤활유의 공급이 잘 행해진다.Since the oil receiving groove 112 for oil storage is provided in the crank bearing portion 2b, the lubricating oil is well supplied to the sliding surfaces of the crank bearing portion 2b and the crank shaft 7a. In addition, since the oil supply hole 2d communicates with the oil receiving groove 112 that is the oil storage, the supply of lubricating oil is supplied to the sliding surfaces of the ball receiving hole (inner surface) 4a and the ball (outer surface) 2a. Well done.

다음에 충분히 윤활유가 공급되는 구조에 적합한 볼 조인트부의 신뢰성을 확보하기 위한 재료에 대해 설명한다.Next, the material for ensuring the reliability of the ball joint part suitable for the structure in which the lubricating oil is supplied sufficiently will be described.

도12에 피스톤(4) 및 콘로드(2)에 사용하는 재료에 대해, 링온 블럭 마찰 시험기에 의해 미끄럼 이동 시험을 행한 결과를 나타낸다.12 shows the results of the sliding test performed by the ring-on block friction tester on the materials used for the piston 4 and the cone rod 2.

본 시험은 윤활유 중에서, 미끄럼 이동 속도는 1.01 m/s로 하고, 시험 부하는 123.5 N으로 하였다. 본 시험 결과로부터, 콘로드(2)의 재료에는 밀봉 처리하지 않고, 피스톤(4)의 재료만 수증기 처리를 실시하여 밀봉된 소결재(4)를 사용한 것은 마모량이 많은 것이 확인되었다.In this test, the sliding speed was 1.01 m / s and the test load was 123.5 N in lubricating oil. From the test results, it was confirmed that the sintered material 4 that was sealed by performing steam treatment on only the material of the piston 4 without sealing the material of the cone rod 2 was found to have a large amount of wear.

이는 밀봉 처리되어 있지 않으므로, 오일막이 형성되지 않기 때문이다. 한편, 공공(空孔)이 없는 주철이나 양쪽에 밀봉 처리를 실시한 소결재를 채용한 경우, 콘로드(2) 재료의 마모가 적어지는 경향이 있어, 필요로 하는 한계 마모량을 콘로드(2)의 재료로 만족시킬 수 있었다.This is because the oil film is not formed because it is not sealed. On the other hand, in the case of employing a cast iron having no pores or a sintered material which is sealed on both sides, the wear of the material of the cone rod 2 tends to decrease, and the required amount of limit wear is determined by the cone rod 2. I was satisfied with the material.

그러나, 피스톤(4) 재료의 마모가 증가하는 것도 확인된다. 소결재끼리의 경우, 콘로드(2)의 재료에 질화한 소결재(4SN)와 질화하지 않는 피스톤(4) 재료의 소결재(8S)를 조합한 것은 질화한 콘로드(2)의 재료로 마모 한계를 하회하였지만, 질화하고 있지 않은 피스톤(4) 재료의 마모를 증가시키는 결과가 되었다.However, it is also confirmed that the wear of the piston 4 material increases. In the case of the sintered materials, the combination of the sintered material 4SN and the sintered material 8S of the piston 4 material which does not nitride is combined with the material of the cone rod 2 as the material of the nitrided cone rod 2. Although it was below the wear limit, it resulted in increasing the wear of the piston 4 material that is not nitrided.

양쪽에 질화를 한 경우에는 모두 마모가 증대해 버렸다. 금형강에 후술하는 열처리(처리 조건 103)를 실시하여 표면을 경화시킨 상대재(A3)와 소결재(8S)에서는 콘로드(2)의 재료와 피스톤(4)의 재료 모두 내마모성이 향상되어 마모 한계를 하회하였다. 이들 시험이나 시행 검토로부터, 조합하는 재료 표면의 경도의 비가 내마모성 향상에 크게 영향을 미치고 있는 것을 발견하였다.In the case of nitriding on both sides, wear increased. In the counterpart material A3 and the sintered material 8S which were subjected to the heat treatment (treatment condition 103) described below on the mold steel and the sintered material 8S, both the material of the cone rod 2 and the material of the piston 4 improved wear resistance. It was below the limit. From these tests and trials, it was found that the ratio of the hardness of the surface of the materials to be combined greatly influenced the improvement of wear resistance.

도13은 소결재의 표면 경도 측정 결과를 나타낸다. 소결재(4SN)와 소결재(8S)의 표면 경도의 비교는 약 1.4배이고, 이 경도비를 높게 함으로써 도12에 나타내는 마모 한계치를 만족할 수 있는 것을 추측할 수 있다. Fig. 13 shows the surface hardness measurement results of the sintered material. The comparison between the surface hardness of the sintered material 4SN and the sintered material 8S is about 1.4 times, and it can be inferred that the wear limit value shown in Fig. 12 can be satisfied by increasing the hardness ratio.

[표1]Table 1

처리 번호Treatment number 켄칭 온도Quenching temperature 템퍼링 온도Tempering temperature 질화 방법Nitriding Method 질화 처리 온도Nitriding treatment temperature 표면층의 평균 경도Average hardness of surface layer 재료 내부의 평균 경도Average hardness inside the material 101101 1030 ℃1030 200 ℃200 ℃ 가스 연질화Gas soft nitriding 575 ℃575 ℃ HV750HV750 HV500HV500 103103 1030 ℃1030 ℃ 520 ℃520 ℃ 가스 연질화Gas soft nitriding 575 ℃575 ℃ HV760HV760 HV550HV550 104104 1030 ℃1030 ℃ 520 ℃520 ℃ 염욕 질화Greed Nitriding 480 ℃480 ℃ HV900HV900 HV680HV680

표1은 본 발명의 실시예에 관한 것으로, 금형강 켄칭 질화재의 처리 조건과 경도 측정 결과를 정리한 것이다.Table 1 relates to the examples of the present invention, which summarizes the treatment conditions and hardness measurement results of the mold steel quenching nitride material.

표1은 상대재로서, 보다 경도비를 크게 하기 위해 JIS에 있어서의 SKD11 상당의 냉간 금형강을 이용하여 열처리 및 질화 처리를 실시한 상대재(A1, A3, A4)의 표면층 및 내부의 경도 측정 결과를 나타낸다.Table 1 is a counterpart material, and in order to increase the hardness ratio, surface hardness and internal hardness of the counterpart materials A1, A3, and A4 subjected to heat treatment and nitriding using SKD11 equivalent cold die steel in order to increase the hardness ratio. Indicates.

템퍼링 온도를 높게 함으로써 표면 경도는 높아지고, 또한 질화 처리의 온도를 낮게 함으로써 표층 및 내부 모두 고경도화하는 것을 알 수 있다. 이 최고 고도의 재료[상대재(A4)]를 이용하면, 경도의 비를 약 3배로 할 수 있어, 도11에 도 시한 바와 같이 콘로드(2)의 재료와 피스톤(4) 재료의 양쪽에서 마모를 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. It can be seen that the surface hardness is increased by increasing the tempering temperature, and the surface layer and the interior are both hardened by lowering the temperature of the nitriding treatment. By using this highest material (relative material A4), the ratio of hardness can be approximately three times, and as shown in Fig. 11, both the material of the cone rod 2 and the material of the piston 4 are shown. It can be seen that wear can be suppressed.

상대재를 경화하는 것은 동시에 가공하기 어려워지므로, 가공성을 감안하여 상대재의 검토를 실시하였다. 표1의 상대재(A1, A3, A4)에 부가하여, JIS에 있어서의 SCM415재(케이스 하드닝 강)를 이용하여 질화와 고주파 켄칭에 의해 도14에 나타내는 상대재(B6, B8)를 작성하였다.Curing the counterpart material becomes difficult to process at the same time, and therefore, considering the workability, the counterpart material was examined. In addition to the counterparts A1, A3, and A4 shown in Table 1, the counterparts B6 and B8 shown in Fig. 14 were prepared by nitriding and high frequency quenching using the SCM415 material (case hardening steel) in JIS. It was.

도15에 도12와 같은 시험 조건으로 소결재(8S)와 조합한 마모 시험의 결과를 나타낸다.FIG. 15 shows the results of the wear test combined with the sintered material 8S under the same test conditions as FIG.

이 결과로부터 표면층의 경도의 비가 1.5배 이상이면, 정상의 마모에 관해서는 원하는 내구성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다.From this result, when the ratio of the hardness of the surface layer is 1.5 times or more, it turns out that desired durability can be obtained regarding normal wear.

또한, 상대재(B6, B8)를 이용하여 각각 소결재(8S)와 조합하여 도12와 같은 링온 블럭 마찰 시험기에 의해 다시 미끄럼 이동 시험을 행하였다. 재시험은 평균 입경 10 미크론미터로 조정한 연강 용접시의 용접 스퍼터를 혼입시킨 윤활유 중에서 미끄럼 이동 속도는 1.01 m/s로 하고, 시험 부하는 123.5 N으로 하여 단시간의 시험을 행하였다.In addition, using the counterparts B6 and B8, the sliding test was performed again by a ring-on block friction tester as shown in Fig. 12 in combination with the sintered material 8S. In the retest, the sliding speed was 1.01 m / s and the test load was 123.5 N for a short time in the lubricating oil mixed with a welding sputter during mild steel welding adjusted to an average particle diameter of 10 microns.

시험 후에 마찰면을 관찰한 결과, 상대재(B6)의 표면에는 스퍼터 입자에 의한 손상, 즉 어브레이시브 마모흔이 관찰되었지만, 상대재(B8)의 표면에는 어브레이시브 마모흔은 거의 관찰되지 않았다.As a result of observing the friction surface after the test, damage caused by sputter particles, i.e., abrasion wear marks, was observed on the surface of the counterpart material B6, but there was almost no abrasion wear trace on the surface of the counterpart material B8. Did.

이상의 결과에 의해 피스톤(4)의 재료로서 소결재에 수증기 처리로 밀봉을 행한 것, 및 콘로드(2)의 재료로서 소결재에 수증기 처리로 밀봉한 후에 질화한 것 및 금형강을 켄칭하고 고온 템퍼링 후에 템퍼링 온도 이하에서 질화를 행한 것을 사용하는 것으로 하였다.As a result of the above results, the sintered material was sealed by steam treatment as the material of the piston 4, and the nitrate and the mold steel were quenched after sealing the sintered material by steam treatment as the material of the cone rod 2, and the high temperature was quenched. After tempering, what nitrided below the tempering temperature was used.

[제1 실시 형태][First Embodiment]

피스톤(4)의 재료로서 수증기 처리에 의한 밀봉 처리를 실시한 Fe-Cu(1 내지 2 %)-C(0.7 내지 1.0 %)의 소결재를 사용하고, 콘로드(2)의 재료로서 철계 합금을 이용한 압축기를 제작하였다.As a material of the piston 4, a sintered material of Fe-Cu (1 to 2%)-C (0.7 to 1.0%) subjected to a sealing process by steam treatment was used, and an iron-based alloy was used as the material of the cone rod 2. The compressor used was produced.

이 철계 합금은 용제재로 Cr(11 내지 13 중량 %)-Mo(0.8 내지 1.2 중량 %)-Mn(0.3 내지 0.6 중량 %)-C(0.6 내지 1.6 중량 %)와 기타 불가피적 원소를 포함하는 잔량부 철의 철기 합금을 1010 ℃ 내지 1040 ℃에서 켄칭 후, 520 ℃ 2시간의 템퍼링을 2회 행하고, 480 ℃의 염욕 중에서 90분 질화 처리를 실시하였다.This iron-based alloy contains Cr (11 to 13 wt%)-Mo (0.8 to 1.2 wt%)-Mn (0.3 to 0.6 wt%)-C (0.6 to 1.6 wt%) and other unavoidable elements as a solvent. After quenching the iron-based alloy of the remaining portions of iron at 1010 ° C to 1040 ° C, tempering was performed twice at 520 ° C for 2 hours, followed by nitriding for 90 minutes in a salt bath at 480 ° C.

이 밀폐형 압축기를 장비한 냉동 사이클에 냉매로서 이소부탄, 윤활유로서 에스테르유를 봉입하여 운전 회전수 매분 4900 회전, 토출 압력 1.6 ㎫로 30일간 운전한 결과, 볼 조인트 구조부에 마모가 발생하지 않고 양호한 미끄럼 이동성을 유지할 수 있는 결과를 얻었다. Isobutane as a refrigerant and ester oil as lubricating oil were enclosed in the refrigeration cycle equipped with this hermetic compressor and operated for 30 days at 4900 revolutions per minute and discharge pressure of 1.6 MPa. The result was that mobility can be maintained.

또한 토출 압력을 2.0 ㎫까지 높인 동일한 시험을 실시한 결과, 볼 조인트 구조부에 이상 마모가 발생하는 일 없이 양호한 특성을 유지할 수 있었다.As a result of the same test in which the discharge pressure was increased to 2.0 MPa, good characteristics could be maintained without abnormal wear on the ball joint structure.

또한, 용접에 의한 스퍼터 입자를 관리 상한의 10배를 윤활유에 첨가한 압축기를 제작하여 동일한 조건에서 5일간 운전한 결과, 회전이 정지하는 일이 없이 안정적으로 운전할 수 있고, 마찰면에 미세한 마찰 손상이 관찰되는 것 이외에 이상 마모는 없었다.In addition, as a result of manufacturing a compressor in which the sputter particles by welding were added to the lubricating oil 10 times the upper limit of the management, and operated for 5 days under the same conditions, it was possible to operate stably without stopping the rotation, and fine friction damage to the friction surface. There was no abnormal wear other than this observed.

상술한 바와 같이, 본 발명의 각 실시예를 적용하면, 볼 조인트 구조의 볼 받이부(내구면)(4a) 및 볼(외구면)(2a)에 이상 마모가 발생하지 않으므로, 밀폐형 압축기의 장기 신뢰성이 확보되고, 또한 밀폐형 압축기의 동작시에 있어서의 미끄럼 이동 손실의 저감에 의해 밀폐형 압축기의 효율을 향상시킬 수 있다. As described above, when the embodiments of the present invention are applied, abnormal wear does not occur on the ball receiving portion (inner surface) 4a and the ball (outer surface) 2a of the ball joint structure, and thus, Reliability is ensured and the efficiency of the hermetic compressor can be improved by reducing the sliding loss in the operation of the hermetic compressor.

본 발명에 따르면, 볼 조인트부의 마모를 저감시킬 수 있고, 신뢰성이 높은 압축기로 할 수 있다.According to the present invention, wear of the ball joint portion can be reduced, and a highly reliable compressor can be obtained.

또한, 본 발명을 구체적으로 설명한다.In addition, the present invention will be described in detail.

본 발명은 피스톤, 콘로드의 한쪽이 철을 주성분으로 하는 합금재이며, 다른 쪽 재료가 상기 철을 주성분으로 하는 합금재 비커스 경도에 있어서 1.5배 이상의 경도인 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that one of the piston and the cone rod is an alloy material containing iron as a main component, and the other material has a hardness of 1.5 times or more in the Vickers hardness of the alloy material containing iron as the main component.

또한 본 발명에 있어서는, 볼 조인트부에 설치한 콘로드의 내부를 통과하는 급유구를 통해 윤활유를 공급하고, 피스톤과 콘로드의 접촉면(볼과 볼 받이 구멍)에 오일막을 형성함으로써 마찰력을 저감시키고, 또한 효율을 향상시켜 오일막에 의해 상기 피스톤과 콘로드의 고체 접촉을 저감시켜 마모 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Furthermore, in the present invention, the lubricant is supplied through an oil supply port passing through the inside of the cone rod provided in the ball joint part, and an oil film is formed on the contact surface (ball and ball receiving hole) between the piston and the cone rod, thereby reducing the frictional force. In addition, the efficiency of the wear can be improved by reducing the solid contact between the piston and the cone rod by the oil film.

또한, 피스톤측은 볼 받이 구멍의 내구면의 성형성을 좋게 하기 위해 철계의 소결재인 것이 바람직하다. 한편, 콘로드는 볼의 외구면의 성형ㆍ가공 및 급유구를 형성하기 위해 소결재인 것이 바람직하지만, 마모 내구성을 감안한 조합에 있어서는 용제재도 적용할 수 있다.In addition, it is preferable that the piston side is an iron type sintering material in order to improve the moldability of the durable surface of a ball receiving hole. On the other hand, the cone rod is preferably a sintered material for forming, processing, and lubricating holes on the outer surface of the ball, but a solvent material can also be applied to combinations in consideration of wear durability.

철계 소결재는 크랭크핀으로부터의 회전력을 왕복 운동으로 하여 기체를 압축하기 위해 피스톤 또는 콘로드 혹은 양쪽에 충분한 강도를 갖게 할 필요가 있어 상기 철계 소결재의 밀도는 6.6 g/㎤ 이상으로 한다.The iron-based sintered material needs to have sufficient strength on the piston or the cone rod or both to compress the gas by reciprocating the rotational force from the crank pin, so that the iron-based sintered material has a density of 6.6 g / cm 3 or more.

급유를 충분히 행하여 오일막을 유효하게 형성하기 위해, 볼 조인트의 조합에 이용하는 소결재는 더욱 고밀도로 해야만 한다.In order to lubricate sufficiently to effectively form the oil film, the sintered material used for the combination of the ball joints must be more dense.

원료분의 소결 후에 적절한 형상을 가공하여 수증기 처리를 함으로써 내부 및 표면의 구멍을 구멍 표면에 생성되는 산화물막에 의해 밀봉하여, 윤활유막이 구멍을 통해 용이하게 배출되지 않도록 한다. 수증기 처리에 의한 밀봉부의 산화물은 소결재의 강도를 향상시키는 동시에 응착 마모를 방지하는 효과도 있다.After sintering the raw material powder, an appropriate shape is processed and subjected to steam treatment to seal the holes in the inside and the surface with the oxide film formed on the hole surface, so that the lubricant film is not easily discharged through the holes. Oxide of the sealing portion by steam treatment also has the effect of improving the strength of the sintered material and preventing adhesion wear.

냉매 압축의 운전 조건에 따라서는 일시적으로 볼 조인트부에 높은 하중이 가해지는 경우가 있으므로, 마찰면에 고체 접촉이 발생해도 동종재끼리의 접촉이 되지 않도록 한쪽 표면을 질화 혹은 황화물화 혹은 이들의 혼합층으로 하여 이종재화한다.Depending on the operating conditions of the refrigerant compression, a high load may be temporarily applied to the ball joint, so that even if a solid contact occurs on the friction surface, one surface may be nitrided or sulfided or a mixed layer thereof so as not to be in contact with each other. Heterogeneous goods by using.

미끄럼 이동부(볼과 볼 받이 구멍)에 공급하는 윤활유에는 압축기 내에서 사용 개시시의 길들임 운전이나 일시적 고부하 운전에 의해 생성된 마모분 입자나, 챔버 밀봉시의 스퍼터 입자가 혼입한다. 마모분은 연질인 측의 재료에 있어서, 미끄럼 이동부(볼과 볼 받이 구멍) 표면의 가공 경화층이 탈락 혹은 탈락한 마모분은 미끄럼 이동면의 간극에서 변형되므로 그 경도는 원래 재료의 1.5배 내지 2배가 된다.Lubricating oil supplied to the sliding parts (ball and ball receiving hole) contains abrasion powder particles produced by the taming operation at the start of use or temporary high load operation in the compressor and sputter particles during chamber sealing. In the material on the soft side, the wear powder, in which the work hardening layer on the surface of the sliding part (ball and ball receiving hole) is dropped or dropped, is deformed in the gap between the sliding surface, so that the hardness is 1.5 times to the original material. Doubled.

미끄럼 이동부(볼과 볼 받이 구멍)에 있어서, 보다 경질인 쪽의 표면 경도를 연질인 측의 1.5배 이상으로 함으로써, 경질인 쪽의 재료의 표면 거칠어짐을 방지하고, 마모분이 연질인 재료의 표면을 변형시키면서 구름 이동 혹은 윤활유에 의해 흘려 보내져 마찰면 밖으로 배출될 수 있다.In the sliding part (ball and ball receiving hole), by making the surface hardness of the hard side 1.5 times or more of the soft side, the surface roughness of the material of the hard side is prevented, and the surface of the material whose wear is soft Can be discharged by rolling movement or lubricating oil and discharged out of the friction surface.

또한 마모분의 배출 후에는 경질인 쪽의 재료 표면 형상에 연질인 쪽의 재료가 길들여져 마모분 형성ㆍ배출 전의 매끄러운 형상에 유사한 표면으로 복구할 수 있다. In addition, after the discharge of the wear powder, the material of the soft side is tamed with the shape of the surface of the material on the hard side, and can be restored to a surface similar to the smooth shape before the formation and discharge of the wear powder.

정상 운전시의 미끄럼 이동부(볼과 볼 받이 구멍)의 간극은 최대 10 미크론미터 이하로 하는 것이 압축 효율을 향상시키는 데 유효하고, 대략 간극에 생성 혹은 윤활유와 함께 침입하는 입자의 크기는 약 10 미크론미터 이하가 되므로, 경질인 쪽의 재료가 구름 이동하는 입자에 의해 변형ㆍ마모되지 않도록 표면 입자의 크기에 비해 2배 이상의 깊이까지 표면 확산 처리의 유효 깊이를 확보한다.The gap between the sliding parts (ball and ball receiving hole) in normal operation is at most 10 micrometers or less, which is effective for improving the compression efficiency, and the size of the particles which are formed in the gap or infiltrate with the lubricant is about 10 Since it becomes less than a micrometer, the effective depth of a surface-diffusion process is ensured to the depth of 2 times or more compared with the size of a surface particle so that a hard material may not be deformed and abraded by the particle | grains which move cloud.

스퍼터 입자는 챔버 용접시에 용융된 철제의 챔버재가 공간에서 다시 응고한 것으로, 대략 구형이며 비커스 경도는 약 800에 이르는 것도 있다. 용접 방법의 개선이나 급유 경로에 필터를 설치할 수도 있지만, 필터는 급유 효율을 낮추어 윤활을 악화시키는 경우도 있다. 따라서, 스퍼터 입자에 의한 볼 조인트부의 손상 마모를 방지하기 위해 경질인 쪽의 경도를 더 향상시키는 것이 유효하다.The sputtered particles are solidified again in space by molten iron chamber material in the chamber welding. Some spherical particles have a viscous hardness of about 800. Although a filter can be provided in the improvement of a welding method, or a lubrication path, a filter may lower lubrication efficiency and worsen lubrication. Therefore, it is effective to further improve the hardness of the hard side in order to prevent damaging wear of the ball joint part by sputter particles.

철계의 재료는 켄칭에 의해 경질로 하여 내마모성을 향상시킬 수 있지만, 표면은 금속질이고 철계 소결재와 조합한 경우에 상대재와의 응착을 일으키기 쉽다. 또한 표면을 질화 혹은 침탄함으로써 경도를 증대시켜, 더욱 비금속화하여 상대재와의 응착이나 마모분에 의한 변형ㆍ마모를 방지한다. 비금속화에는 황화물 처리 도 유효하다. 적절하게 이들 확산 처리를 조합해도 좋다. 확산 처리에서는, 켄칭 후의 내부 경도를 유지하기 위해 확산 처리 온도 이상의 온도로 템퍼링할 수 있는 것이 필요하다. Although the iron-based material is hardened by quenching, the wear resistance can be improved, but when the surface is metallic and in combination with the iron-based sintered material, adhesion with the counterpart is likely to occur. In addition, by nitriding or carburizing the surface, the hardness is increased, and further non-metallization is performed to prevent adhesion to the counterpart material and deformation and abrasion due to abrasion. Sulfide treatment is also effective for nonmetallization. You may combine these diffusion processes suitably. In the diffusion treatment, it is necessary to be able to temper at a temperature higher than the diffusion treatment temperature in order to maintain the internal hardness after quenching.

본 발명의 구조에 이용하는 윤활유는 오일막을 견고하게 보유 지지시키기 위해 철계 소결재 및 질화 또는 침탄 혹은 황화한 표면에 양호한 흡착력을 갖는 에스테르계 합성 오일이 유효하다. 광물유와 에스테르유를 혼합해도, 에스테르계의 분자가 선택적으로 미끄럼 이동부 표면에 부착하여 고체 접촉을 방지할 수 있다.Lubricating oil used in the structure of the present invention is effective to use an iron-based sintered material and an ester-based synthetic oil having good adsorption on a nitrided or carburized or sulfided surface in order to firmly hold the oil film. Even if mineral oil and ester oil are mixed, ester molecules can selectively adhere to the surface of the sliding part to prevent solid contact.

밀봉 처리는 공급하는 윤활유의 오일막을 보유 지지하기 위해 필수이다. 그러나, 불가피하게 잔존하는 구멍에 윤활유가 충전되도록 해 둠으로써, 마모가 발생하여 구멍이 표면에 드러난 경우에도 충전된 윤활유가 마모부의 금속 접촉을 방지하여 마모를 방지할 수 있다.Sealing treatment is necessary to hold an oil film of the lubricating oil to be supplied. However, by allowing the lubricant to be filled in the remaining hole inevitably, even when wear occurs and the hole is exposed on the surface, the filled lubricant can prevent the metal contact of the wear portion to prevent wear.

또한 본 발명은, 피스톤과 콘로드의 연결 구조를 갖는 압축기에 있어서, 연결 구조(볼과 볼 받이 구멍)가 탈락하지 않는 볼 조인트 기구로 하고, 또한 콘로드 내부로부터 윤활유를 공급하는 구조로 하는 것이다.Moreover, this invention is set as the structure which supplies the lubricating oil from the inside of a cone rod in the compressor which has a connection structure of a piston and a cone rod, and a connection structure (ball and ball receiving hole) does not fall off. .

본 발명에 따르면, 냉매 자체로는 마모 방지의 효과를 발휘할 수 없는 이소부탄 냉매나 R134a 등의 비염소 냉매의 압축시에 유효한 밀폐형 압축기가 된다.Advantageous Effects of Invention The present invention provides a hermetic compressor effective for the compression of isobutane refrigerants or non-chlorine refrigerants such as R134a that can not exert the effect of preventing abrasion with the refrigerant itself.

상술한 구성에 의해, 윤활성이 우수한 볼 조인트 기구를 구성할 수 있고, 밀폐형 압축기의 성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.By the above-described configuration, the ball joint mechanism having excellent lubricity can be configured, and the performance and reliability of the hermetic compressor can be improved.

Claims (20)

밀폐 용기와, 이 밀폐 용기 내에 수납되는 압축 요소, 전동 요소 및 상기 전동 요소의 회전력을 압축 요소에 전달하는 크랭크 기구를 구비하고, And a crank mechanism for transmitting the compression force, the transmission element, and the rotational force of the transmission element accommodated in the closure container to the compression element. 상기 압축 요소는 실린더와, 이 실린더 내를 왕복 운동하는 피스톤을 갖고,The compression element has a cylinder and a piston reciprocating in the cylinder, 상기 크랭크 기구는 상기 피스톤에 연결되는 콘로드를 갖고, The crank mechanism has a cone rod connected to the piston, 상기 콘로드에 설치한 볼과 상기 피스톤에 마련한 볼 받이 구멍이 회전하여 미끄럼 이동 가능하게 볼 조인트되고, 이 볼 조인트의 미끄럼 이동부에 윤활유의 공급이 행해지는 밀폐형 압축기에 있어서, In a hermetic compressor in which a ball provided in the cone rod and a ball receiving hole provided in the piston are rotated so as to be slidably movable, and lubricating oil is supplied to the sliding portion of the ball joint. 상기 피스톤, 상기 콘로드의 한쪽이 철을 주성분으로 하는 합금재이고, One of the piston and the cone rod is an alloy material containing iron as a main component, 다른 쪽 재료는 상기 철을 주성분으로 하는 합금재의 표면층의 경도에 대해 비커스 경도에 있어서 1.5배 이상의 경도인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The other material is the hermetic compressor of 1.5 times or more in Vickers hardness with respect to the hardness of the surface layer of the said alloy material which has iron as a main component. 제1항에 있어서, 상기 철을 주성분으로 하는 합금재는 소결재이고, 상기 소결재의 밀도는 6.6 g/㎤ 이상인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The hermetic compressor according to claim 1, wherein the iron-based alloy material is a sintered material, and the density of the sintered material is 6.6 g / cm 3 or more. 제2항에 있어서, 상기 소결재는 산화막에 의해 밀봉 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The hermetic compressor according to claim 2, wherein the sintered material is sealed by an oxide film. 제3항에 있어서, 상기 밀봉 처리는 상기 피스톤 혹은 상기 콘로드의 성형, 절삭 가공 후에 수증기 처리에 의해 상기 소결재에 잔존하는 공공의 밀봉 처리인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.4. The hermetic compressor according to claim 3, wherein the sealing treatment is a sealing treatment of vacancy remaining in the sintered material by steam treatment after forming and cutting the piston or the cone rod. 제1항에 있어서, 다른 쪽 재료는 전방면부 혹은 상기 미끄럼 이동부가 질화 처리 혹은 탄화 처리, 침탄 처리, 침류 질화 처리 중 어느 하나의 표면 확산 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The hermetic compressor of claim 1, wherein the front surface portion or the sliding portion is subjected to surface diffusion treatment of any one of nitriding treatment, carbonization treatment, carburizing treatment, and immersion nitriding treatment. 제5항에 있어서, 상기 표면 확산 처리에 의해 형성된 질화물층 혹은 황화물층, 또는 황화물과 질화물의 혼합층은 표면 경화층이고, 상기 1.5배 이상의 경도가 되는 범위가 최표면으로부터 적어도 깊이 20 미크론미터 이상인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The nitride layer or sulfide layer formed by the surface diffusion treatment, or the mixed layer of sulfide and nitride is a surface hardened layer, and the range of the hardness of 1.5 times or more is at least 20 microns or more from the outermost surface. Hermetic compressor. 제5항에 있어서, 상기 표면 확산 처리는 재료의 템퍼링 온도 이하에서 행하는 표면 확산 처리인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The hermetic compressor according to claim 5, wherein the surface diffusion treatment is a surface diffusion treatment performed at or below the tempering temperature of the material. 제1항에 있어서, 상기 윤활유는 에스테르계 윤활유 또는 에스테르계 윤활유와 광물유를 혼합한 윤활유인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The hermetic compressor of claim 1, wherein the lubricating oil is an lubricating oil mixed with an ester lubricating oil or an ester lubricating oil and a mineral oil. 제2항에 있어서, 에스테르계 윤활유 또는 에스테르계 윤활유와 광물유를 혼합한 윤활유가 상기 소결재에 잔존하는 공공에 충전ㆍ함침하고 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.3. The hermetic compressor according to claim 2, wherein the lubricating oil obtained by mixing the ester lubricating oil or the ester lubricating oil with the mineral oil is filled and impregnated into the pores remaining in the sintered material. 제1항에 있어서, 상기 실린더에서 압축하는 냉매를 이소부탄으로 한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The hermetic compressor according to claim 1, wherein the refrigerant compressed by the cylinder is isobutane. 제1항에 있어서, 상기 실린더에서 압축하는 냉매에 에스테르계 윤활유와 상용성을 갖는 R134a 등의 비염소계 냉매를 이용하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The hermetic compressor according to claim 1, wherein a non-chlorine refrigerant such as R134a having compatibility with an ester lubricant is used as the refrigerant to be compressed in the cylinder. 제1항에 있어서, 상기 콘로드를 세로로 관통하여 상기 볼의 미끄럼 이동부측으로 빠지는 급유 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The hermetic compressor according to claim 1, further comprising an oil supply hole that vertically penetrates the cone rod and falls out toward the sliding part of the ball. 밀폐 용기와, 이 밀폐 용기 내에 수납되는 압축 요소, 전동 요소 및 상기 전동 요소의 회전력을 압축 요소에 전달하는 크랭크 기구를 구비하고, And a crank mechanism for transmitting the compression force, the transmission element, and the rotational force of the transmission element accommodated in the closure container to the compression element. 상기 압축 요소는 실린더와, 이 실린더 내를 왕복 운동하는 피스톤을 갖고,The compression element has a cylinder and a piston reciprocating in the cylinder, 상기 크랭크 기구는 상기 피스톤에 연결되는 콘로드를 갖고, The crank mechanism has a cone rod connected to the piston, 상기 콘로드에 설치한 볼과 상기 피스톤에 마련한 볼 받이 구멍이 회전하여 미끄럼 이동 가능하게 볼 조인트되고, 이 볼 조인트의 미끄럼 이동부에 윤활유의 공급이 행해지는 밀폐형 압축기에 있어서, In a hermetic compressor in which a ball provided in the cone rod and a ball receiving hole provided in the piston are rotated so as to be slidably movable, and lubricating oil is supplied to the sliding portion of the ball joint. 상기 볼은 상기 콘로드의 길이 방향에 따르도록 형성된 한 쌍의 평탄면을 대 칭으로 갖고, The ball has a pair of flat surfaces formed symmetrically along the longitudinal direction of the cone rod, 상기 볼 받이 구멍은 상기 양 평탄면간의 두께 폭과 동등하거나 또는 어느 정도 크게 형성된 한 쌍의 삽입용 절결 개구를 갖고, The ball receiving hole has a pair of insertion cutout openings formed equal to or somewhat larger than the thickness width between the two flat surfaces, 상기 볼 받이 구멍에 삽입한 상기 볼을 상기 평탄면이 삽입용 절결 개구에 오도록 돌려 볼 조인트의 빠짐 방지를 이루고, The ball inserted into the ball receiving hole is turned so that the flat surface is in the insertion cutout opening, thereby preventing the ball joint from being pulled out. 상기 피스톤, 상기 콘로드의 한쪽이 철을 주성분으로 하는 합금재이고, One of the piston and the cone rod is an alloy material containing iron as a main component, 다른 쪽 재료는 상기 철을 주성분으로 하는 합금재의 표면층의 경도에 대해 비커스 경도에 있어서 1.5배 이상의 경도인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The other material is the hermetic compressor of 1.5 times or more in Vickers hardness with respect to the hardness of the surface layer of the said alloy material which has iron as a main component. 밀폐 용기와, 이 밀폐 용기 내에 수납되는 압축 요소, 전동 요소 및 상기 전동 요소의 회전력을 압축 요소에 전달하는 크랭크 기구를 구비하고, And a crank mechanism for transmitting the compression force, the transmission element, and the rotational force of the transmission element accommodated in the closure container to the compression element. 상기 압축 요소는 실린더와, 이 실린더 내를 왕복 운동하는 피스톤을 갖고,The compression element has a cylinder and a piston reciprocating in the cylinder, 상기 크랭크 기구는 상기 피스톤에 연결되는 콘로드를 갖고, The crank mechanism has a cone rod connected to the piston, 상기 콘로드에 설치한 볼과 상기 피스톤에 마련한 볼 받이 구멍이 회전하여 미끄럼 이동 가능하게 볼 조인트되고, 이 볼 조인트의 미끄럼 이동부에 윤활유의 공급이 행해지는 밀폐형 압축기에 있어서, In a hermetic compressor in which a ball provided in the cone rod and a ball receiving hole provided in the piston are rotated so as to be slidably movable, and lubricating oil is supplied to the sliding portion of the ball joint. 상기 볼은 상기 콘로드의 길이 방향에 따르도록 형성된 한 쌍의 평탄면을 대칭으로 갖고, The ball has a pair of flat surfaces symmetrically formed along the longitudinal direction of the cone rod, 상기 볼 받이 구멍은 상기 양 평탄면간의 두께 폭과 동등 내지 어느 정도 크게 형성된 한 쌍의 삽입용 절결 개구를 갖고, The ball receiving hole has a pair of insertion cutout openings formed to be equal to or somewhat larger than the thickness width between the two flat surfaces, 상기 볼 받이 구멍에 삽입한 상기 볼을 상기 평탄면이 삽입용 절결 개구에 오도록 돌려 볼 조인트의 빠짐 방지를 이루고, The ball inserted into the ball receiving hole is turned so that the flat surface is in the insertion cutout opening, thereby preventing the ball joint from being pulled out. 상기 피스톤은 상기 한 쌍의 삽입용 절결 개구의 외측에 대략 반원 형상을 한 한 쌍의 보유 지지 오목부를 갖고, The piston has a pair of holding recesses having a substantially semicircular shape on the outside of the pair of cutout openings, 상기 볼 받이 구멍에 삽입한 상기 볼이 빠지는 방향으로 돌리는 것을 저지하는 회전 방지부를 구비하고,And a rotation preventing portion for preventing the ball inserted into the ball receiving hole from turning in a direction of falling out 상기 회전 방지부는 상기 한 쌍의 보유 지지 오목부에 삽입되는 한 쌍의 끼워 넣음 다리와, 상기 한 쌍의 끼워 넣음 다리에 걸쳐지는 연결부를 갖고,The anti-rotation portion has a pair of fitting legs inserted into the pair of holding recesses and a connecting portion spanning the pair of fitting legs, 상기 피스톤, 상기 콘로드의 한쪽이 철을 주성분으로 하는 합금재이며, One of the piston and the cone rod is an alloy material containing iron as a main component, 다른 쪽 재료는 상기 철을 주성분으로 하는 합금재의 표면층의 경도에 대해 비커스 경도에 있어서 1.5배 이상의 경도인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The other material is the hermetic compressor of 1.5 times or more in Vickers hardness with respect to the hardness of the surface layer of the said alloy material which has iron as a main component. 제14항에 있어서, 상기 한 쌍의 끼워 넣음 다리는 평탄판부와, 이 평탄판부의 양단부측으로부터 외측으로 접혀 원호를 그리면서 서로 근접하도록 연장되는 두 개의 원호부를 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.15. The hermetic compressor according to claim 14, wherein the pair of fitting legs has a flat plate portion and two circular arc portions which are folded outwardly from both end sides of the flat plate portion and extend close to each other while drawing an arc. 제15항에 있어서, 상기 끼워 넣음 다리는 평탄판부의 중앙에 내측을 향해 오목해지도록 설치되고, 또한 상기 볼의 평탄면에 접합하는 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The hermetic compressor according to claim 15, wherein the fitting leg is provided to be concave inward in the center of the flat plate portion and has a concave portion joined to the flat surface of the ball. 제14항에 있어서, 상기 회전 방지부의 연결부는 상기 피스톤에 설치된 고정홈에 계지하는 계지 갈고리를 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.15. The hermetic compressor according to claim 14, wherein the connection part of the anti-rotation part has a locking hook which engages in a fixing groove provided in the piston. 제14항에 있어서, 상기 회전 방지부는 강판을 포함하는 금속판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The hermetic compressor of claim 14, wherein the anti-rotation part is formed of a metal plate including a steel plate. 밀폐 용기와, 이 밀폐 용기 내에 수납되는 압축 요소, 전동 요소 및 상기 전동 요소의 회전력을 압축 요소에 전달하는 크랭크 기구를 구비하고, And a crank mechanism for transmitting the compression force, the transmission element, and the rotational force of the transmission element accommodated in the closure container to the compression element. 상기 압축 요소는 실린더와, 이 실린더 내를 왕복 운동하는 피스톤을 갖고,The compression element has a cylinder and a piston reciprocating in the cylinder, 상기 크랭크 기구는 상기 피스톤에 연결되는 콘로드를 갖고, The crank mechanism has a cone rod connected to the piston, 상기 콘로드에 설치한 볼과 상기 피스톤에 마련한 볼 받이 구멍이 회전하여 미끄럼 이동 가능하게 볼 조인트되고, 이 볼 조인트의 미끄럼 이동부에 윤활유의 공급이 행해지는 밀폐형 압축기에 있어서, In a hermetic compressor in which a ball provided in the cone rod and a ball receiving hole provided in the piston are rotated so as to be slidably movable, and lubricating oil is supplied to the sliding portion of the ball joint. 상기 콘로드는 상기 볼의 반대측에 설치한 크랭크 베어링을 갖고, The cone rod has a crank bearing installed on the opposite side of the ball, 상기 크랭크 기구는 전동 요소측에 설치한 크랭크샤프트와, 상기 볼의 반대측이 되는 상기 콘로드의 단부에 설치되고 또한 상기 크랭크샤프트를 회전 가능하게 지지하는 크랭크 베어링을 갖고,The crank mechanism has a crankshaft provided on the transmission element side, and a crank bearing provided on the end of the cone rod on the opposite side of the ball and rotatably supporting the crankshaft, 상기 크랭크 베어링은 미끄럼 이동면에 환형의 오일 받이 홈을 갖고, The crank bearing has an annular oil receiving groove on the sliding surface, 상기 콘로드는 상기 오일 받이 홈으로부터 상기 볼의 미끄럼 이동부측으로 빠지는 급유 구멍을 갖고, The cone rod has a lubrication hole coming out of the oil receiving groove toward the sliding portion of the ball, 상기 피스톤, 상기 콘로드의 한쪽이 철을 주성분으로 하는 합금재이며, One of the piston and the cone rod is an alloy material containing iron as a main component, 다른 쪽 재료는 상기 철을 주성분으로 하는 합금재의 표면층의 경도에 대해 비커스 경도에 있어서 1.5배 이상의 경도인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The other material is the hermetic compressor of 1.5 times or more in Vickers hardness with respect to the hardness of the surface layer of the said alloy material which has iron as a main component. 밀폐 용기와, 이 밀폐 용기 내에 수납되는 압축 요소, 전동 요소 및 상기 전동 요소의 회전력을 압축 요소에 전달하는 크랭크 기구를 구비하고, And a crank mechanism for transmitting the compression force, the transmission element, and the rotational force of the transmission element accommodated in the closure container to the compression element. 상기 압축 요소는 실린더와, 이 실린더 내를 왕복 운동하는 피스톤을 갖고, The compression element has a cylinder and a piston reciprocating in the cylinder, 상기 크랭크 기구는 상기 피스톤에 연결되는 콘로드를 갖고, The crank mechanism has a cone rod connected to the piston, 상기 콘로드에 설치한 볼과 상기 피스톤에 마련한 볼 받이 구멍이 회전하여 미끄럼 이동 가능하게 볼 조인트되고, 이 볼 조인트의 미끄럼 이동부에 윤활유의 공급이 행해지는 밀폐형 압축기에 있어서, In a hermetic compressor in which a ball provided in the cone rod and a ball receiving hole provided in the piston are rotated so as to be slidably movable, and lubricating oil is supplied to the sliding portion of the ball joint. 상기 볼 받이 구멍은 바닥에 오일 저장부를 갖고, The ball receiving hole has an oil reservoir at the bottom, 상기 피스톤, 상기 콘로드의 한쪽이 철을 주성분으로 하는 합금재이고, One of the piston and the cone rod is an alloy material containing iron as a main component, 다른 쪽 재료는 상기 철을 주성분으로 하는 합금재의 표면층의 경도에 대해 비커스 경도에 있어서 1.5배 이상의 경도인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The other material is the hermetic compressor of 1.5 times or more in Vickers hardness with respect to the hardness of the surface layer of the said alloy material which has iron as a main component.
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