KR20200012788A

KR20200012788A - 편심 부시를 포함하는 전동압축기

Info

Publication number: KR20200012788A
Application number: KR1020190090673A
Authority: KR
Inventors: 안현승; 임권수; 문치명; 박창언
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2020-02-05

Abstract

본 발명은 편심 부시를 포함하는 전동압축기에 관한 것으로, 구동샤프트의 외주면과 편심 부시의 샤프트 안착부 내주면간의 곡률을 동일하게 형성하고, 편심 부시의 유격 이동 방향을 설정함으로써, 전동 압축기의 작동 정지시 구동샤프트와 편심 부시간의 충돌소음 및 마모, 손상 발생을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

Description

편심 부시를 포함하는 전동압축기{ELECTRIC COMPRESSOR HAVING ECCENTRIC BUSH}

본 발명은 편심 부시를 포함하는 전동압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동샤프트의 외주면과 편심 부시의 샤프트 안착부 내주면간의 곡률을 동일하게 형성하고, 편심 부시의 유격 이동 방향을 설정함으로써, 전동 압축기의 작동 정지시 구동샤프트와 편심 부시간의 충돌소음 및 마모, 손상 발생을 방지하는 편심 부시를 포함하는 전동압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.

압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으면서 냉매의 흡입,압축,토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토오크를 얻을 수 있는 장점 때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.

스크롤 압축기는 전동식으로 구현될 수 있으며, 이 경우 전동 압축기의 분류에 속할 수 있다.

스크롤 압축기의 경우 선회스크롤과 고정스크롤간의 상호 작용을 통해 냉매를 압축하게 된다. 이때 선회스크롤은 모터에 연결된 구동샤프트의 단부에 배치된 편심 부시에 연결되고, 구동샤프트의 회전에 따라 편심 부시에 의해 전달된 회전력으로 고정스크롤과의 압축 영역을 형성하게 된다.

도 1a, 도 1b를 참고하면 종래 편심 부시(1)는, 바디부(2)의 돌출부(2a)상에 핀홀(3)이 형성되어 있고, 핀홀(3)에 삽입되는 연결핀(7)에 의해 구동샤프트(5)와 연결된다.

구동샤프트(5)는 바디부(2)의 일면에 형성된 샤프트 안착부(4)상에 삽입 배치된다. 그리고 바디부(2)의 돌출부(2a)는 베어링유닛(8a)에 삽입되어 선회스크롤(8)과 연결된다.

여기서 구동샤프트(5)의 외주면 곡률과 샤프트 안착부(4)의 내주면 곡률은 서로 다르게 형성된다. 특히 샤프트 안착부(4)의 내주면 상하(세로)방향 곡률과 수평(가로)방향 곡률은 서로 다르다.

그리고 샤프트 안착부(4)의 내주면 크기가 구동샤프트(5)의 외주면 크기보다 커서, 구동샤프트(5)의 외주면과 바디부(20)의 내주면 사이에는 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같이 유격(G)이 형성된다.

유격(G)은 샤프트 안착부(4)의 내주면과 구동샤프트(5)의 외주면 곡률 및 크기의 차이로 인해 V1 방향 및 V2 방향간에 다른 간격으로 형성된다. 다만 V1,V2는 설명의 편의를 위해 가정한 방향으로, 설계에 따라 다른 방향일 수 있다.

이러한 유격(G)은 제작자의 의도에 의해 설정되며, 유격(G)을 두는 이유는 액냉매 발생시, 스크롤의 손상을 방지하기 위함이다.

그런데, 전동 압축기가 작동 정지가 되면, 구동샤프트(5)는 바로 정지하지만, 편심부시(1)는 관성으로 인하여 조금 더 회전한 후 정지하게 된다.

도 2a에는 전동압축기의 작동 중 구동샤프트(5)와 샤프트 안착부(4)간의 유격(G1,G2)이 도시되어 있다.

그리고 도 2b에는 전동압축기 정지시, 관성 때문에 편심 부시(1)의 샤프트 안착부(4)가 조금 더 회전하게 되고, 이때 서로 다른 부위에서 다른 곡률로 형성된 샤프트 안착부(4)의 내주면과 정지되어 있는 구동샤프트(5)의 외주면간에 충돌이 발생된다. 이는 타격소음과 접촉면의 마모, 손상을 일으키게 된다.

즉 샤프트 안착부(4)의 내주면 곡률과 구동샤프트(5)의 외주면 곡률의 차이로 인해, 예를 들어 V1,V2 방향으로 유격(G1,G2)의 크기가 다르게 형성되어 있는 상태에서, 관성에 의해 조금 더 회전하게 되는 편심부시 (1)의 샤프트 안착부(4) 내주면에서 이격 간격이 상대적으로 작은 유격(G2) 부근에서 구동샤프트(5)와 접촉이 발생되어 소음과 접촉 부위의 마모, 손상을 일으키는 것이다.

국내특허 공개번호: 10-2016-0081675

본 발명은 상기와 같이 관련 기술분야의 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 구동샤프트의 외주면과 편심 부시의 샤프트 안착부 내주면간의 곡률을 동일하게 형성하고, 편심 부시의 유격 이동 방향을 설정함으로써, 전동 압축기의 작동 정지시 구동샤프트와 편심 부시간의 충돌소음 및 마모, 손상 발생을 방지하는 편심 부시를 포함하는 전동압축기를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 편심 부시를 포함하는 전동압축기에 관한 것으로, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 배치되고, 구동력을 발생시키는 모터; 상기 모터에 의해 회전되는 구동샤프트; 상기 구동샤프트와 연계되는 선회스크롤과 상기 선회스크롤과 맞물린 고정스크롤간의 구동으로 냉매를 압축하는 압축기구; 및 일측부에는 구동샤프트에 연결되는 샤프트 안착부가 형성되고, 타측부에는 선회스크롤에 연결되는 스크롤 결합부가 형성된 편심 부시;를 포함하되, 상기 편심 부시는 일 방향으로 유격이 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 편심 부시의 유격 형성 방향은 제1 방향(V1)이고, 상기 구동샤프트의 작동 정지시 상기 편심 부시는 제1 방향(V1)으로 유격 이동되게 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 편심 부시에 배치되는 핀홀; 및 상기 핀홀에 삽입되고, 상기 구동샤프트와 상기 편심 부시를 연결하는 연결핀;를 더 포함하되, 상기 핀홀에서 제1 방향(V1)에 해당하는 제1 간격(D1)과 제2 방향(V2)에 해당하는 제2 간격(D2)은 서로 다른 길이로 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 제1 간격(D1)은 상기 제2 간격(D2)보다 길게 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 연결핀은 원형 단면으로 형성되고, 상기 연결핀의 외주면 형상은 제1 방향(V1)을 기준으로 상기 핀홀의 양측부에 형성된 둥근 형상과 동일할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 연결핀은 사각 단면으로 형성되고, 상기 연결핀의 제2 방향(V2)에 해당하는 길이(H2)는 상기 제2 간격(D2)과 동일하고, 상기 연결핀의 제1 방향(V1)에 해당하는 길이(H1)는 상기 제1 간격(D1)보다 작게 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 제1 방향(V1)을 기준으로 상기 핀홀의 양측부의 형상은 서로 다를 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 편심 부시의 유격 형성 방향은 제1 방향(V1)과 제2 방향(V2) 사이의 제3 방향(V3)으로 형성되고, 상기 구동샤프트의 작동 정지시 상기 편심 부시는 제3 방향(V3)으로 유격 이동될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 편심 부시에 배치되는 핀홀; 및 상기 핀홀에 삽입되고, 상기 구동샤프트와 상기 편심 부시를 연결하는 연결핀;를 더 포함하되, 상기 핀홀에서 제3 방향(V3)에 해당하는 제3 간격(D3)과 제4 방향(V4)에 해당하는 제4 간격(D4)은 서로 다른 길이로 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 제3 간격(D3)은 상기 제4 간격(D4)보다 길게 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 연결핀은 원형 단면으로 형성되고, 상기 연결핀의 외주면 형상은 제3 방향(V3)을 기준으로 상기 핀홀의 양측부에 형성된 둥근 형상과 동일할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 연결핀은 사각 단면으로 형성되고, 상기 연결핀의 제4 방향(V4)에 해당하는 길이(H4)는 상기 제4 간격(D4)과 동일하고, 상기 연결핀의 제3 방향(V3)에 해당하는 길이(H3)는 상기 제3 간격(D3)보다 작게 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 제3 방향(V3)을 기준으로 상기 핀홀의 양측부의 형상은 서로 다를 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 샤프트 안착부는 상기 구동샤프트의 외측에 대응되는 형상일 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 구동샤프트의 외주면 곡률과 상기 샤프트 안착부의 내주면 곡률은 동일할 수 있다.

본 발명에 따르면, 구동샤프트의 외주면과 편심 부시의 샤프트 안착부 내주면간의 곡률을 동일하게 형성하고, 편심 부시의 유격 이동 방향을 설정함으로써, 전동 압축기의 작동 정지시 구동샤프트와 편심 부시간의 충돌에 의한 소음 및 마모, 손상 발생을 방지하는 효과가 있다.

도 1a는 종래 편심 부시를 나타낸 도면.
도 1b는 종래 전동압축기에서 편심 부시의 결합 구조를 나타낸 측단면도.
도 2a는 종래 전동압축기의 작동 중 구동샤프트와 편심 부시간의 유격 상태를 나타낸 도면.
도 2b는 종래 전동압축기의 작동 정지시 구동샤프트와 편심 부시간의 충격 상태를 나타낸 도면.
도 3은 전동 압축기(스크롤 압축기)의 구조를 나타낸 측단면도.
도 4는 본 발명인 전동 압축기의 편심 부시의 제1 실시예를 나타낸 도면.
도 5a는 도 4에 게시된 본 발명의 제1 실시예에서 전동압축기의 작동 중 구동샤프트와 편심 부시간의 유격 상태를 나타낸 도면.
도 5b는 도 4에 게시된 본 발명의 제1 실시예에서 전동압축기의 작동 정지시 구동샤프트와 편심 부시간의 유격 방향에 따른 이동 상태를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명인 전동 압축기의 편심 부시의 제2 실시예를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명인 전동 압축기의 편심 부시의 제3 실시예를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명인 전동 압축기의 편심 부시의 제4 실시예를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명인 전동 압축기의 편심 부시의 제5 실시예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명인 전동 압축기의 편심 부시의 제6 실시예를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 전동 압축기의 편심 부시에 대한 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.

우선 도 3를 참고하여, 본 발명이 적용되는 전동 압축기 또는 스크롤 압축기의 구조에 대해 살펴보도록 한다.

도 3를 참조하면, 본 발명이 적용되는 전동 압축기 또는 스크롤 압축기는, 케이싱(10), 상기 케이싱(10)의 내부에서 구동력을 발생시키는 모터(20), 상기 모터(20)에 의해 회전되는 구동샤프트(30), 상기 구동샤프트(30)에 의해 구동되어 냉매를 압축하는 압축기구(40)을 포함할 수 있다.

상기 케이싱(10)은, 상기 모터(20)을 수용하는 제1 하우징(11), 상기 모터(20)을 제어하는 인버터(50)을 수용하는 제2 하우징(12) 및 상기 압축기구(40)을 수용하는 제3 하우징(13)을 포함할 수 있다.

상기 제1 하우징(11)은, 환형벽(11a), 상기 환형벽(11a)의 일단부를 복개하는 제1 격벽(11b) 및 상기 환형벽(11a)의 타단부를 복개하는 제2 격벽(11c)을 포함하고, 상기 환형벽(11a), 상기 제1 격벽(11b) 및 상기 제2 격벽(11c)이 상기 모터(20)이 수용되는 모터 수용공간을 형성할 수 있다.

상기 제2 하우징(12)은 상기 제1 격벽(11b) 측에 결합되어 상기 인버터(50)이 수용되는 인버터 수용공간을 형성할 수 있다.

상기 제3 하우징(13)은 상기 제2 격벽(11c) 측에 결합되어 상기 압축기구(40)이 수용되는 압축공간을 형성할 수 있다.

여기서, 상기 제2 격벽(11c)은 상기 모터 수용공간과 상기 압축공간을 구획하고, 상기 압축기구(40)을 지지하는 메인 프레임 역할을 수행하며, 그 제2 격벽(11c)의 중심 측에는 상기 모터(20)과 상기 압축기구(40)을 연동시키는 상기 구동샤프트(30)이 관통하는 축수공(14a)이 형성될 수 있다.

한편, 상기 압축기구(40)의 고정 스크롤(41)이 상기 제2 격벽(11c)에 체결되고, 상기 제3 하우징(13)이 그 고정 스크롤(41)에 체결될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제3 하우징(13)이 상기 압축기구(40)을 수용하며 상기 제2 격벽(11c)에 체결될 수도 있다.

상기 모터(20)은 상기 제1 하우징(11)에 고정되는 고정자(21) 및 상기 고정자(21)의 내부에서 상기 고정자(21)와의 상호 작용으로 회전되는 회전자(22)를 포함할 수 있다.

상기 구동샤프트(30)은 상기 회전자(22)의 중심부를 관통하여, 그 구동샤프트(30)의 일단부가 상기 회전자(22)를 기준으로 상기 제1 격벽(11b) 측으로 돌출되고, 그 구동샤프트(30)의 타단부가 상기 회전자(22)를 기준으로 상기 제2 격벽(11c) 측으로 돌출될 수 있다.

상기 구동샤프트(30)의 일단부(30a)는 상기 제1 격벽(11b)의 중심 측에 구비되는 제1 베어링(71)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

여기서, 상기 제1 격벽(11b)의 중심 측에는 상기 제1 베어링(71) 및 상기 구동샤프트(30)의 일단부가 삽입되는 제1 지지홈(11d)이 형성되고, 상기 제1 베어링(71)은 상기 제1 지지홈(11d)과 상기 구동샤프트(30)의 일단부 사이에 개재될 수 있다.

상기 구동샤프트(30)의 타단부(30b)는 상기 제2 격벽(11c)의 축수공(14a)을 관통하여 상기 압축기구(40)에 연결될 수 있다.

그리고, 상기 회전축(30)의 타단부(30b)는 연결핀(90)에 의해 편심 부시(100)가 연결된다. 상기 편심 부시(100)는 상기 압축기구(40)에 구비되는 제3 베어링(73)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 그리고 제3 베어링(73)과 연계되어 선회 스크롤(42)에 회전력을 전달하게 된다. 본 발명의 편심 부시(100)에 대해서는 후술하도록 한다.

여기서, 상기 제2 격벽(11c)의 축수공(14a)에는 상기 제2 베어링(72)이 배치되는 제2 지지홈(14b)이 형성되고, 상기 제2 베어링(72)은 상기 제2 지지홈(14b)과 상기 회전축(30) 사이에 개재될 수 있다.

그리고, 상기 압축기구(40)의 선회 스크롤(42)에는 상기 제3 베어링(73)과 상기 편심 부시(100)가 삽입되는 보스부(42a)가 형성되고, 상기 제3 베어링(73)은 상기 보스부(42a)와 상기 편심 부시(100) 사이에 개재될 수 있다.

상기 압축기구(40)는, 상기 제2 격벽(11c)을 기준으로 상기 모터(20)의 반대측에서 상기 제2 격벽(11c)에 고정 결합되는 고정 스크롤(41) 및 상기 제2 격벽(11c)과 상기 고정 스크롤(41) 사이에 구비되고 상기 고정 스크롤(41)에 치합되어 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하며 상기 구동샤프트(30)에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤(42)을 포함할 수 있다.

상기 고정 스크롤(41)은 원판형의 고정 경판부(41a) 및 상기 고정 경판부(41a)의 압축면(41b)으로부터 돌출되어 상기 선회 스크롤(42)에 치합되는 고정 랩(41c)을 포함할 수 있다.

상기 고정 경판부(41a)의 중심 측에는 그 고정 경판부(41a)를 관통하여 상기 압축실에서 압축된 냉매를 토출하는 토출포트(41d)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 토출포트(41d)는 상기 고정 스크롤(41)과 상기 제3 하우징(13) 사이에 형성되는 토출공간과 연통될 수 있다.

이러한 구성에 따른 스크롤 압축기는, 상기 모터(20)에 전원이 인가되면 상기 구동샤프트(30)이 상기 회전자(22)와 함께 회전을 하면서 상기 선회 스크롤(42)에 회전력을 전달할 수 있다. 그러면, 상기 선회 스크롤(42)은 상기 구동샤프트(30)에 의해 선회 운동을 하게 되어, 상기 압축실은 중심 측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소될 수 있다. 그러면, 냉매는 상기 제1 하우징(11)의 환형벽(11a)에 형성되는 냉매 유입구(미도시)를 통해 상기 모터 수용공간으로 유입될 수 있다. 그리면, 상기 모터 수용공간의 냉매는 상기 제1 하우징(11)의 제2 격벽(11c)에 형성되는 냉매 통과공(미도시)을 통해 상기 압축실로 흡입될 수 있다. 그리면, 상기 압축실로 흡입된 냉매는 상기 압축실의 이동경로를 따라 중심측으로 이동되면서 압축되어 상기 토출포트(41d)를 통해 상기 토출공간으로 토출될 수 있다. 상기 토출공간으로 토출된 냉매는 상기 제3 하우징(13)에 형성되는 냉매 토출구를 통해 상기 스크롤 압축기의 외부로 배출되는 일련의 과정이 반복된다.

이 과정에서, 상기 구동샤프트(30)은 상기 제1 베어링(71) 및 상기 제2 베어링(72)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 상기 선회 스크롤(42)은 상기 제3 베어링(73)에 의해 상기 구동샤프트(30)에 대해 회전 가능하게 지지되는데, 상기 제3 베어링(73)은 그 제3 베어링(73)과 선회 스크롤(42)의 조립체(이하, 선회 운동체)의 무게 및 크기를 감소시키기 위해 상기 제1 베어링(71) 및 상기 제2 베어링(72)과 상이한 베어링(73)으로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 케이싱(10)에 고정되는 상기 제1 베어링(71)과 상기 제2 베어링(72)은 마찰 손실 최소화를 위해 각각 볼 베어링으로 형성될 수 있다.

반면, 상기 선회 스크롤(42)과 함께 선회 운동됨에 따라 상기 선회 운동체의 무게 및 크기와 비례관계에 있는 상기 제3 베어링(73)은 볼 베어링보다 무게 및 크기가 작고 원가도 저렴한 니들 롤러 베어링(needle roller bearing) 또는 슬라이드 부시(slide bush) 베어링으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제3 베어링(73)은 상기 보스부(423)에 사전에 결정된 압입력으로 압입 체결될 수 있다.

이하 도 4 내지 도 10을 참고하여, 본 발명인 전동 압축기의 편심 부시에 대해 살펴보도록 한다.

도 4는 본 발명인 전동 압축기의 편심 부시의 제1 실시예를 나타낸 도면이고, 도 5a는 본 발명인 전동압축기의 작동 중 구동샤프트와 편심 부시간의 유격 상태를 나타낸 도면이고, 도 5b는 본 발명인 전동압축기의 작동 정지시 구동샤프트와 편심 부시간의 유격 방향에 따른 이동 상태를 나타낸 도면이다.

이하 설명되는 V1 방향은 핀홀(120)에서 상대적으로 길이가 긴 제1 간격(D1)을 나타내는 방향으로 지칭될 수 있으며, 또는 상하방향, 세로방향으로 지칭될 수 있다. V1 방향은 본 발명의 편심 부시(100)이 유격 이동되는 방향일 수 있다. 따라서 -V1 방향 또한 V1 방향에 포함될 수 있다.

그리고 V2 방향은 핀홀(120)에서 상대적으로 길이가 작은 제2 간격(D2)을 나타내는 방향으로 지칭될 수 있으며, 또는 가로방향으로 지칭될 수 있다. 그리고 -V2 방향 또한 V2 방향에 포함될 수 있다. 다만 전동압축기의 설계, 장착 상태에 따라 다른 방향으로도 선정될 수 있으므로, 반드시 상기된 방향으로 한정되는 것은 아니다.

우선 도 4를 참고하면, 본 발명인 전동 압축기에서 편심부시(100)의 제1 실시예에서는 바디부(103) 및 핀홀(120)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 샤프트 안착부(110)는 구동샤프트(30)가 원통 형상으로 구성됨에 따라 원형 단면으로 이뤄진 용기 형상일 수 있다. 그리고 상기 스크롤 결합부(105)는 도 4에서와 같이 원형 단면으로 이뤄진 돌기 형상일 수 있으며, 도 3에서와 같이 선회스크롤(42)에 연결되는 부위일 수 있다.

본 발명에서 상기 샤프트 안착부(110)의 내주면 곡률은 상기 구동샤프트(30)의 외주면 곡률과 동일할 수 있고, 상기 샤프트 안착부(110)의 내주면 크기는 상기 구동샤프트(30)의 외주면 크기보다 크게 구성될 수 있다.

이에 따라 도 5a에서와 같이 상기 샤프트 안착부(110)의 내주면과 상기 구동샤프트(30)의 외주면간에는 비교적 균일한 간격의 유격이 형성될 수 있다.

종래에서는 도 2a에서와 같이 샤프트 안착부(4)의 곡률이 제 V1,V2 방향간에 서로 다르게 형성되어 있고, 이에 따라 구동샤프트(5)와 형성하는 유격이 제1 방향(G1)과 제2 방향(G2)간에 서로 다른 간격을 형성하였다.

본 발명은 종래와 달리 상기 샤프트 안착부(110)와 상기 구동샤프트(30)간의 곡률을 동일하게 하고 크기만을 달리하고 있어, 제 V1,V2 방향간에 유격이 비교적 균일할 수 있다.

여기서 상기 핀홀(120)은 상기 편심 부시(100)의 스크롤 결합부(105)상에 배치되고, 상기 구동샤프트(30)와 상기 편심 부시(100)의 바디부(103)를 연결하는 연결핀(90)이 삽입되는 부위일 수 있다.

본 발명의 실시예에서 상기 핀홀(120)은 제1 방향(V1)에 해당하는 제1 간격(D1)와 제2 방향(V2)에 해당하는 제2 간격(D2)은 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. 여기서 상기 제2 간격(D2)과 상기 연결핀(90)의 직경(C)은 일치될 수 있다.

이는 상기 핀홀(120)에 상기 연결핀(90)이 내측에 삽입된 상태에서, 상기 핀홀(120)이 형성된 편심 부시(100)가 일방향인 제1 방향(V1), 즉 상대적으로 길이가 긴 제1 간격(D1) 방향으로만 이동되도록 하기 위함이다.

즉 종래 편심 부시(1)와 달리, 본 발명의 편심 부시(100)는 전동 압축기의 작동 정지시 제2 방향(V2)으로는 유격 이동이 발생하지 않게 하고, 조금 더 회전할 때 발생되는 원심력에 의해 강제적으로 제1 방향(V1)으로만 유격 이동하게끔 구성하는 것이다. 이와 같은 구조에 의해 편심 부시(100)의 샤프트 안착부(110)의 내측면과 구동샤프트(30)의 외측면과의 충돌을 방지할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에서는 상기 연결핀(90)은 원형(직경 C) 단면으로 형성되고, 상기 연결핀(90)의 외측면 형상은 상기 핀홀(120)의 양측부(121.123)에 형성된 둥근 형상과 동일할 수 있다.

즉 상기 연결핀(90)이 유격 이동에 의해 상기 핀홀(120)의 내부에서 어느 하나의 끝 단부로 이동하면, 상기 핀홀(120)의 양측부(121,123)의 내측면 형상과 상기 연결핀(90)의 외측면 형상이 동일하므로, 상기 핀홀(120)의 내측면과 상기 연결핀(90)의 외측면은 완전하게 맞닿게 된다.

다음 도 5a를 참고하면, 전동 압축기의 작동 중에는 구동샤프트(30)와 편심 부시(100)가 연결핀(90)에 의해 연결되어 있어, 충돌없이 안정적인 회전력 전달이 가능하다.

그런데, 전동 압축기의 작동 정지시에는 구동샤프트(30)는 바로 정지하게 되나, 편심 부시(100)에는 관성에 의해 조금 더 회전하게 된다.

이때 도 5b를 참고하면, 편심 부시(100)에 회전에 의한 원심력이 발생하고, 본 발명은 유격 이동 방향을 제1 방향(V1), 즉 제1 간격(D1) 방향으로 설정하고 있어, 도 5b에서와 같이 핀홀(120)이 형성된 편심 부시(100)는 연결핀(90)이 내측에 삽입된 상태에서 제1 방향(V1)으로만 이동하게 된다.

도 5b에서는 연결핀(90)과 구동샤프트(30)의 위치는 고정되어 있고, 핀홀(120)과 편심부시(100)의 위치가 상하방향, 즉 제1 방향(V1)으로 유격 이동된 것으로 보면 된다.

즉 작동 정지시 편심 부시(100)에 발생하는 관성에 의한 회전력이 원심력으로 작용되어, 원심력에 의해 편심 부시(100)를 설정된 유격 이동 방향인 제1 방향(V1)으로만 이동되게 한 것이다.

본 발명은 강제적으로 유격 이동 방향을 특정 일방향, 즉 제1 방향(V1)으로만 설정함으로써, 작동 정지시 편심 부시(100)가 관성에 의해 추가적인 회전 운동을 하는 것을 억제하고, 이를 특정 일방향으로의 직선 이동 운동으로 전환한 것이다. 이와 같이 회전 방향의 원심력을 특정된 일방향, 즉 제1 방향(V1)의 직선 이동력으로 전환함을 통해, 편심 부시(100)와 구동샤프트(30)간에는 충돌을 방지한다.

이는 도 2a, 도 2b에 게시된 전동압축기의 작동 정지시 종래 구조의 문제점이었던, 정지된 구동샤프트(30)와 편심 부시(100)가 관성에 의해 시차를 두고 조금 더 회전됨으로써, 발생되는 충돌에 의한 소음 및 접촉면의 마모, 손상 문제를 해결하게 된다.

다음으로, 도 6를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에서는 상기 연결핀(90)은 사각 단면으로 형성되고, 상기 연결핀(90)의 제2 방향(V2)에 해당하는 길이(H2)는 상기 제2 간격(D2)과 동일하고, 상기 연결핀(90)의 제1 방향(V1)에 해당하는 길이(H1)는 상기 제1 간격(D1)보다 작게 구성될 수 있다.

이 또한 유격 이동 공간을 제1 방향(V1)으로 형성함에 따라, 사각 단면 형상의 상기 핀홀(120)이 형성된 편심 부시(100)는 상기 연결핀(90)이 삽입된 상태에서 제1 방향(V1)으로만 이동하게 되어, 구동샤프트(30)와 편심 부시(100)의 샤프트 장착부(110)의 내측면과의 충돌은 발생하지 않게 된다.

즉 연결핀(90)이 사각 단면 형상이라 하더라도, 작동 정지시 편심 부시(100)에 발생하는 관성에 의한 회전력이 원심력으로 작용되어, 원심력에 의해 편심부시(100)를 설정된 유격 이동 방향인 제1 방향(V1)으로만 이동되게 할 수 있다. 역시 회전 방향의 원심력을 특정 일 방향의 이동력으로 전환하여, 편심 부시(100)와 구동샤프트(30)간의 충격을 방지하는 것이다.

또한 연결핀(90)과 핀홀(120)이 사각 단면 형상인 경우, 구동샤프트(30)의 정지시 편심부시(100)가 회전 관성에 의해 추가적인 회전이 발생하더라도, 연결핀(90) 및 핀홀(120)이 원형 단면 형상인 것에 비해 연결핀(90)의 외면과 핀홀(120)의 내면 사이에 미끌림이 상대적으로 줄어들어, 추가 회전량은 조금 더 감소될 수 있다.

다음으로, 도 7를 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에서는 상기 연결핀(90)은 원형 단면으로 형성되고, 상기 연결핀(90)의 곡률은 상기 핀홀(120)의 일측부(121)에 형성된 둥근 형상의 곡률과 동일하게 구성될 수 있다.

이때 상기 핀홀(120)의 일측부(121)과 상기 핀홀(120)의 타측부(123)의 형상은 서로 다를 수 있다. 예를 들어 일측부(121)는 반원 형상이되, 타측부(123)는 사각 형상일 수 있다. 도면으로 도시하지는 않았으나, 이 경우 연결핀(90)의 일단부는 반원 형상이고, 타단부는 사각 형상일 수 있다. 연결핀(90)의 형상이 핀홀(120)의 단부에 따라 다른 때에는 구동샤프트(30)가 정지할 때, 편심부시(100)의 관성 회전을 조금 더 억제할 수 있다. 연결핀(90)이 편심되어 편심부시(100)와 구동샤프트(30)를 연결하는 것 이외에, 연결핀(90) 자체가 단순한 원형 형상이 아니므로, 연결핀(90)이 완전 원형 단면인 것에 비해 연결핀(90)의 외면과 핀홀(120)의 내면 사이에 미끌림이 상대적으로 줄어들어, 회전 정지시에 형상 자체로 회전력 억제에 도움을 주게 된다.

또한 핀홀(120)은 제1 방향(V1)으로 형성된 제1 간격(D1)이 제2 방향(V2)으로 형성된 제2 간격(D2)보다 크게 구성될 수 있다. 이는 구동샤프트(30)의 유격 이동 공간을 제1 방향(V1)으로 형성하기 위함이다.

본 발명의 제3 실시예에서도 유격 이동 공간이 제1 방향(V1)으로 형성되고, 핀홀(120)의 일측부(121)는 반원 형상, 타측부(123)는 사각 형상으로 형성된 편심 부시(100)는 상기 연결핀(90)이 삽입된 상태에서 제1 방향(V1)으로만 이동하게 되어, 구동샤프트(30)와 편심 부시(100)의 샤프트 장착부(110)의 내측면과의 충돌은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 발생하지 않게 된다.

즉 작동 정지시 편심 부시(100)에 발생하는 관성에 의한 회전력이 원심력으로 작용되어, 원심력에 의해 편심부시(100)를 설정된 유격 이동 방향인 제1 방향(V1)으로만 이동되게 할 수 있다. 역시 회전 방향의 원심력을 특정 일 방향의 이동력으로 전환하여, 편심 부시(100)와 구동샤프트(30)간의 충격을 방지하는 것이다.

상기 연결핀(90)의 단면 형상은 본 발명의 실시예에서 제시된 형상 이외에 다른 형상도 가능하며, 그에 대응하여 상기 핀홀(120)의 내부 형상도 변경될 수 있다.

다음으로, 도 8를 참고하면, 본 발명의 제4 실시예가 도시되어 있다.

설명에 앞서, 본 발명의 제4 실시예에서 제3 방향(V3)는 제1 방향(V1)과 제2 방향(V2) 사이의 경사방향일 수 있으며, 이는 제1,2 방향(V1,V2) 사이의 모든 각도를 포함할 수 있다. 본 발명은 제1,2 방향은 V1,-V1,V2,-V2 방향을 모두 포함할 수 있으므로, 제3 방향은 V1 및 -V2, -V1 및 -V2, V1 및 -V2 가 형성하는 경사방향일 수 있다. 즉 도 8에 게시된 경사방향은 일 예일 뿐이므로, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 사면도상의 경사방향도 포함할 수 있다.

그리고 제4 방향(V4)는 제3 방향(V3)과 비교적 직각을 이루는 범위내에서 제1 방향(-V1)과 제2 방향(V2) 사이의 경사방향일 수 있으며, 이는 제1,2 방향(-V1,V2) 사이의 모든 각도를 포함할 수 있다. 물론 제1,2 방향은 V1,-V1,V2,-V2 방향을 모두 포함하므로, 제4 방향은 V1 및 -V2, -V1 및 -V2, V1 및 -V2 가 형성하는 경사방향일 수 있다. 도 8에 게시된 경사방향은 일 예일 뿐이므로, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 사면도상의 경사방향도 포함할 수 있다. 이하 도 9, 10에서도 동일하다.

본 발명의 제4 실시예에서는 본 발명의 실시예에서 상기 핀홀(120)은 제3 방향(V3)에 해당하는 제3 간격(D3)와 제4 방향(V4)에 해당하는 제4 간격(D4)은 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. 여기서 상기 제4 간격(D4)과 상기 연결핀(90)의 직경(C)은 일치될 수 있다.

이는 상기 핀홀(120)에 상기 연결핀(90)이 내측에 삽입된 상태에서, 상기 핀홀(120)이 형성된 편심 부시(100)가 일방향인 제3 방향(V3), 즉 상대적으로 길이가 긴 제3 간격(D3) 방향으로만 이동되도록 하기 위함이다.

즉 종래 편심 부시(1)와 달리, 본 발명의 편심 부시(100)는 전동 압축기의 작동 정지시 제3 방향(V3)으로 유격 이동이 발생되도록 함으로써, 제1,2 방향(V1,V2) 중 어느 한 방향으로만의 과도한 유격 이동이 발생하지 않도록 한다. 즉 조금 더 회전할 때 발생되는 원심력에 의해 제1,2 방향(V1,V2) 사이의 경사방향으로 유격 이동이 발생하도록 구성하는 것이다. 이와 같은 구조에 의해 편심 부시(100)의 샤프트 안착부(110)의 내측면과 구동샤프트(30)의 외측면과의 충돌을 방지할 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에서는 상기 연결핀(90)은 원형(직경 C) 단면으로 형성되고, 상기 연결핀(90)의 외측면 형상은 상기 핀홀(120)의 양측부(121.123)에 형성된 둥근 형상과 동일할 수 있다.

다음으로, 도 9를 참고하면, 본 발명의 제5 실시예에서는 상기 연결핀(90)은 사각 단면으로 형성되고, 상기 연결핀(90)의 제4 방향(V4)에 해당하는 길이(H4)는 상기 제4 간격(D4)과 동일하고, 상기 연결핀(90)의 제3 방향(V3)에 해당하는 길이(H3)는 상기 제3 간격(D3)보다 작게 구성될 수 있다.

이 또한 유격 이동 공간을 제3 방향(V3)으로 형성함에 따라, 사각 단면 형상의 상기 핀홀(120)이 형성된 편심 부시(100)는 상기 연결핀(90)이 삽입된 상태에서 제3 방향(V3)으로만 이동하게 되어, 제1,2 방향(V1,V2) 중 어느 한 방향으로만의 과도한 유격 이동을 방지함으로써, 구동샤프트(30)와 편심 부시(100)의 샤프트 장착부(110)의 내측면과의 충돌은 발생하지 않게 된다.

즉 연결핀(90)이 사각 단면 형상이라 하더라도, 작동 정지시 편심 부시(100)에 발생하는 관성에 의한 회전력이 원심력으로 작용되어, 원심력에 의해 편심부시(100)를 설정된 유격 이동 방향인 제3 방향(V3)으로만 이동되게 할 수 있다. 역시 회전 방향의 원심력을 특정 일 방향의 이동력으로 전환하여, 편심 부시(100)와 구동샤프트(30)간의 충격을 방지하는 것이다.

다음으로, 도 10을 참고하면, 본 발명의 제6 실시예에서는 상기 연결핀(90)은 원형 단면으로 형성되고, 상기 연결핀(90)의 곡률은 상기 핀홀(120)의 일측부(121)에 형성된 둥근 형상의 곡률과 동일하게 구성될 수 있다.

또한 핀홀(120)은 제3 방향(V3)으로 형성된 제3 간격(D3)이 제4 방향(V4)으로 형성된 제4 간격(D4)보다 크게 구성될 수 있다. 이는 구동샤프트(30)의 유격 이동 공간을 제3 방향(V3)으로 형성하기 위함이다.

본 발명의 제6 실시예에서도 유격 이동 공간이 제3 방향(V3)으로 형성되고, 핀홀(120)의 일측부(121)는 반원 형상, 타측부(123)는 사각 형상으로 형성된 편심 부시(100)는 상기 연결핀(90)이 삽입된 상태에서 제3 방향(V3)으로만 이동하게 되어, 구동샤프트(30)와 편심 부시(100)의 샤프트 장착부(110)의 내측면과의 충돌은 발생하지 않게 된다. 역시 제1,2 방향(V1,V2) 중 특정 방향으로만의 과도한 유격 이동을 방지함으로서, 충돌을 억제하는 것이다.

즉 작동 정지시 편심 부시(100)에 발생하는 관성에 의한 회전력이 원심력으로 작용되어, 원심력에 의해 편심부시(100)를 설정된 유격 이동 방향인 제3 방향(V3)으로만 이동되게 할 수 있다. 역시 회전 방향의 원심력을 특정 일 방향의 이동력으로 전환하여, 편심 부시(100)와 구동샤프트(30)간의 충격을 방지하는 것이다.

이상의 사항은 전동 압축기의 편심 부시의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

10:케이싱 11:제1 하우징
11a:환형벽 11b:제1 격벽
11c:제2 격벽 11d:제1 지지홈
12:제2 하우징 13:제3 하우징
14a:축수공 14b:제2 지지홈
20:모터 21:고정자
22:회전자
30:구동샤프트 30a:구동샤프트의 일단부
30b:구동샤프트의 타단부
40:압축기구 41:고정 스크롤
41a:고정 경판부 41b:압축면
41c:고정 랩 41d:토출포트
42:선회 스크롤
50:인버터
71:제1 베어링 72:제2 베어링
73:제3 베어링
90:연결핀
100:편심 부시 101:외측 돌출부
103:바디부 105:스크롤 결합부
110:샤프트 안착부 120:핀홀
121:핀홀의 일측부 123:핀홀의 타측부

Claims

케이싱;
상기 케이싱의 내부에 배치되고, 구동력을 발생시키는 모터;
상기 모터에 의해 회전되는 구동샤프트;
상기 구동샤프트와 연계되는 선회스크롤과 상기 선회스크롤과 맞물린 고정스크롤간의 구동으로 냉매를 압축하는 압축기구; 및
일측부에는 구동샤프트에 연결되는 샤프트 안착부가 형성되고, 타측부에는 선회스크롤에 연결되는 스크롤 결합부가 형성된 편심 부시;를 포함하되,
상기 편심 부시는 일 방향으로 유격이 형성되는 것을 특징으로 하는 전동압축기
제1항에 있어서,
상기 편심 부시의 유격 형성 방향은 제1 방향(V1)이고, 상기 구동샤프트의 작동 정지시 상기 편심 부시는 제1 방향(V1)으로 유격 이동되는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
제2항에 있어서,
상기 편심 부시에 배치되는 핀홀; 및
상기 핀홀에 삽입되고, 상기 구동샤프트와 상기 편심 부시를 연결하는 연결핀;를 더 포함하되,
상기 핀홀에서 제1 방향(V1)에 해당하는 제1 간격(D1)과 제2 방향(V2)에 해당하는 제2 간격(D2)은 서로 다른 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 편심 부시
제3항에 있어서,
상기 제1 간격(D1)은 상기 제2 간격(D2)보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 편심 부시.
제4항에 있어서,
상기 연결핀은 원형 단면으로 형성되고, 상기 연결핀의 외주면 형상은 제1 방향(V1)을 기준으로 상기 핀홀의 양측부에 형성된 둥근 형상과 동일한 것을 특징으로 하는 편심 부시.
제4항에 있어서,
상기 연결핀은 사각 단면으로 형성되고, 상기 연결핀의 제2 방향(V2)에 해당하는 길이(H2)는 상기 제2 간격(D2)과 동일하고, 상기 연결핀의 제1 방향(V1)에 해당하는 길이(H1)는 상기 제1 간격(D1)보다 작은 것을 특징으로 하는 편심 부시.
제4항에 있어서,
제1 방향(V1)을 기준으로 상기 핀홀의 양측부의 형상은 서로 다른 것을 특징으로 하는 편심 부시.
제1항에 있어서,
상기 편심 부시의 유격 형성 방향은 제1 방향(V1)과 제2 방향(V2) 사이의 제3 방향(V3)으로 형성되고, 상기 구동샤프트의 작동 정지시 상기 편심 부시는 제3 방향(V3)으로 유격 이동되는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
제8항에 있어서,
상기 편심 부시에 배치되는 핀홀; 및
상기 핀홀에 삽입되고, 상기 구동샤프트와 상기 편심 부시를 연결하는 연결핀;를 더 포함하되,
상기 핀홀에서 제3 방향(V3)에 해당하는 제3 간격(D3)과 제4 방향(V4)에 해당하는 제4 간격(D4)은 서로 다른 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 편심 부시
제9항에 있어서,
상기 제3 간격(D3)은 상기 제4 간격(D4)보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 편심 부시.
제10항에 있어서,
상기 연결핀은 원형 단면으로 형성되고, 상기 연결핀의 외주면 형상은 제3 방향(V3)을 기준으로 상기 핀홀의 양측부에 형성된 둥근 형상과 동일한 것을 특징으로 하는 편심 부시.
제10항에 있어서,
상기 연결핀은 사각 단면으로 형성되고, 상기 연결핀의 제4 방향(V4)에 해당하는 길이(H4)는 상기 제4 간격(D4)과 동일하고, 상기 연결핀의 제3 방향(V3)에 해당하는 길이(H3)는 상기 제3 간격(D3)보다 작은 것을 특징으로 하는 편심 부시.
제10항에 있어서,
제3 방향(V3)을 기준으로 상기 핀홀의 양측부의 형상은 서로 다른 것을 특징으로 하는 편심 부시.
제1항에 있어서,
상기 샤프트 안착부는 상기 구동샤프트의 외측에 대응되는 형상인 것을 특징으로 하는 편심 부시.
제14항에 있어서,
상기 구동샤프트의 외주면 곡률과 상기 샤프트 안착부의 내주면 곡률은 동일한 것을 특징으로 하는 편심 부시.