KR20240062465A - 스크롤 압축기 - Google Patents

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KR20240062465A
KR20240062465A KR1020220143727A KR20220143727A KR20240062465A KR 20240062465 A KR20240062465 A KR 20240062465A KR 1020220143727 A KR1020220143727 A KR 1020220143727A KR 20220143727 A KR20220143727 A KR 20220143727A KR 20240062465 A KR20240062465 A KR 20240062465A
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이건창
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현대위아 주식회사
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Abstract

본 발명은 샤프트, 크랭크핀, 스윙부시를 포함하는 스크롤 압축기로서, 상기 샤프트의 축방향 단부의 외면에 샤프트단차부가 층을 이루어 형성되고; 상기 샤프트단차부와 마주하는 스윙부시의 축방향 단부의 외면에 부시단차부가 층을 이루어 형성되며; 상기 샤프트단차부와 부시단차부가 음각 및 양각 형상의 층을 이루어 삽입되어 샤프트에 대한 스윙부시의 상대 회전시 부시단차부의 측벽이 샤프트단차부의 측벽에 걸려져 스윙부시의 회전을 제한하도록 구성한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기가 소개된다.

Description

스크롤 압축기{Scroll compressor}
본 발명은 샤프트와 스윙부시의 충격력을 완화하여 압축기의 소음 진동을 개선하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.
스크롤 압축기는 고정스크롤과 선회스크롤 사이에 냉매를 넣어 압축하여 중앙의 토출부를 통해 토출하는 압축기이다.
이러한, 스크롤 압축기는 선회스크롤의 회전에 의해 냉매를 압축하기 때문에 진동이 작고, 경량이며, 콤팩트화가 가능한 장점이 있어, 소형 공조장치 등에서 널리 사용되고 있다.
종래의 스크롤 압축기에 대해 간단하게 살펴보면, 회전 구동력을 제공하는 구동원이 샤프트에 연결되고, 샤프트에는 스윙부시가 핀에 의해 편심 결합된다. 그리고, 스윙부시가 베어링을 통해 선회스크롤에 지지된다.
이에, 구동원에서 발생하는 회전력에 의해 샤프트가 회전하게 되면, 샤프트의 회전력이 스윙부시에 전달되어 스윙부시가 편심 회전되고, 스윙부시의 편심 회전에 따라 선회스크롤이 샤프트를 중심으로 공전하게 된다.
이 같은 선회스크롤의 공전 회전에 따라 선회스크롤과 고정스크롤 사이에 형성된 압축챔버의 용적이 중심부로 향할수록 줄어들게 되어 냉매가 압축된다.
다만, 압축기의 초기 구동시, 샤프트의 회전력이 스윙부시에 즉시 전달되면 선회스크롤과 고정스크롤의 파손을 유발할 수 있어, 스윙부시의 테두리와 샤프트의 외주면 사이에 간극을 형성한다.
즉, 샤프트가 간극에 상응하는 각도만큼 스윙부시에 대해 상대 회전한 후에 스윙부시에 접촉하게 됨으로써, 샤프트의 회전력이 스윙부시에 전달되어 스윙부시가 편심 회전된다.
그러나, 샤프트의 회전 속도가 감속되거나, 샤프트의 회전이 중단되는 경우, 샤프트와 스윙부시 사이의 간극에 상응하는 각도만큼 스윙부시가 상대 회전하여 샤프트를 타격하게 된다.
따라서, 샤프트와 스윙부시 간에 충격음이 발생되고, 이에 압축기의 소음 진동이 악화되는 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2018-0037403 A KR 10-2020-0031302 A KR 10-2021-0149955 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 샤프트와 스윙부시의 충격력을 완화하여 압축기의 소음 진동을 개선하는 스크롤 압축기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 구동원의 회전력이 전달되어 회전하는 샤프트; 상기 샤프트의 중심에 대해 편심 결합되는 크랭크핀; 보스부의 일측에 웨이트부가 돌출되어 형성되고, 상기 보스부의 중심과 샤프트의 중심이 서로 상이하게 위치하면서 보스부의 중심에 대해 크랭크핀이 편심 결합되는 스윙부시;를 포함하고, 상기 샤프트의 축방향 단부의 외면에 샤프트단차부가 층을 이루어 형성되고; 상기 샤프트단차부와 마주하는 스윙부시의 축방향 단부의 외면에 부시단차부가 층을 이루어 형성되며; 상기 샤프트단차부와 부시단차부가 음각 및 양각 형상의 층을 이루어 삽입되어 샤프트에 대한 스윙부시의 상대 회전시 부시단차부의 측벽이 샤프트단차부의 측벽에 걸려져 스윙부시의 회전을 제한하도록 구성할 수 있다.
상기 샤프트단차부의 측벽과 부시단차부의 측벽 사이에 미소한 내측간극이 형성될 수 있다.
상기 샤프트단차부가 양각 형성되고, 부시단차부가 음각 형성될 수 있다.
상기 샤프트단차부가 원형의 단면 형상으로 형성되고; 상기 부시단차부가 샤프트단차부와 동심원 위치에서 원호의 단면 형상으로 형성될 수 있다.
상기 샤프트단차부의 중심이 샤프트의 중심에 대해 편심된 위치에 형성될 수 있다.
상기 샤프트단차부의 중심이 샤프트의 중심과 크랭크핀의 중심 사이에 위치할 수 있다.
상기 크랭크핀은 샤프트단차부 내에 결합될 수 있다.
상기 웨이트부가 샤프트의 외측 반경방향을 벗어난 위치에 형성될 수 있다.
상기 샤프트단차부가 음각 형성되고, 부시단차부가 양각 형성될 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 스윙부시에 형성된 부시단차부가 샤프트에 형성된 샤프트단차부에 충돌하게 됨으로써, 스윙부시와 샤프트가 충돌하는 위치가 스윙부시의 회전축과 가깝게 위치하게 된다. 따라서, 샤프트와 스윙부시가 충돌하는 위치까지의 거리가 기존 대비하여 크게 축소됨으로써, 충돌소음을 크게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 적용되는 스크롤 압축기의 내부 구조를 도시한 단면도.
도 2는 도 1에 도시한 씰링구조를 확대하여 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 샤프트와, 크랭크핀 및 스윙부시를 분리하여 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 스윙부시를 도시한 도면.
도 5는 도 3의 구성요소들이 결합된 상태를 도시한 도면.
도 6은 도 5에 도시한 A - A선 단면도.
도 7는 도 6에 도시한 B - B선 단면도.
도 8은 본 발명의 내측간극 부분에서 샤프트와 스윙부시의 거동을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 외측간극 부분에서 샤프트와 스윙부시의 거동을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 샤프트단차부의 중심과 크랭크핀 중심 사이의 거리에 대한 내측간극의 거리의 관계를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 샤프트단차부의 직경에 대한 샤프트와 스윙부시의 충돌 위치까지의 거리의 관계를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명에서 외측간극이 제거된 스윙부시의 실시예 구성을 도시한 도면.
도 13은 본 발명에서 샤프트단차부와 부시단차부의 양각 및 음각 형상이 반대로 형성된 실시예 구성을 도시한 도면.
도 14는 외측간극과 내측간극에서 스윙부시와 샤프트의 충돌에 의한 샤프트의 병진 방향 가속도 결과를 비교하여 나타낸 도면.
도 15는 도 14에 도시한 가속도 결과를 진동 계측하여 변환한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부" 는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 전동식 스크롤 압축기의 내부 구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 씰링구조를 확대하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 적용되는 전동식 스크롤 압축기에 대해 살펴보면, 메인하우징(1)과 헤드커버(9) 사이에 메인프레임(5)이 조립된다.
메인하우징(1) 내부에 샤프트(100)가 설치되고, 상기 샤프트(100)의 일단에 구동원으로서 모터(3)의 구동력이 전달되어 샤프트(100)가 회전된다.
메인프레임(5)의 내부에 볼베어링 구조의 메인베어링(7)이 압입되고, 메인베어링(7)에는 샤프트(100)의 타단이 압입 조립된다.
그리고, 샤프트(100)의 축방향 단부에는 크랭크핀(200)의 일단이 샤프트(100)의 중심(축 중심)에 대해 편심되는 위치에 압입, 조립, 일체형 구조 등을 통해 고정된다.
아울러, 스윙부시(300)는 보스부(300a)의 일측 반경방향으로 웨이트부(300b)가 원호 형상으로 돌출 형성되어 구성이 되는 것으로, 크랭크핀(200)의 타단이 보스부(300a)의 중심(축 중심)에 대해 편심되는 위치에 조립됨으로써, 샤프트(100)의 회전력이 크랭크핀(200)에 의해 스윙부시(300)에 전달되어 샤프트(100)와 함께 회전된다.
더불어, 메인프레임(5)에 헤드커버(9)가 조립되고, 헤드커버(9) 내에는 선회스크롤(11)과 고정스크롤(15)이 설치된다.
선회스크롤(11)에는 드라이브베어링(13)이 조립되고, 드라이브베어링(13)에 스윙부시(300)가 압입된다.
이에, 스윙부시(300)와 연결된 선회스크롤(11)이 샤프트(100) 중심을 기준으로 설계된 반경으로 공전 회전한다. 이때에, 스윙부시(300)의 작동시, 스윙부시(300)의 원심력에 의해 반경 방향으로 선회스크롤(11)을 고정스크롤(15)에 붙여주게 되어 선회스크롤(11)과 고정스크롤(15)의 반경방향 씰링력을 형성하게 된다.
그리고, 선회스크롤(11)과 상대측 고정스크롤(15)이 맞물려 그 사이에 압축챔버(CH1)가 형성되고, 압축챔버(CH1) 내에 냉매가 채워진 상태로 회전된다.
따라서, 선회스크롤(11)의 회전시, 압축챔버(CH1)가 중심부로 향할수록 작아지게 되어 냉매가 압축되고, 압축된 냉매는 헤드커버(9) 내에 토출챔버(CH2)로 흐르게 되어 유분리실에서 오일을 분리시키고 토출된다.
더 나아가, 메인프레임(5)과 선회스크롤(11) 사이에 스러스트플레이트(17)를 결합하고, 메인프레임(5)과 스러스트플레이트(17) 사이와, 스러스트플레이트(17)와 선회스크롤(11) 사이는 물론, 메인프레임(5)과 샤프트(100) 사이에 O링(19), 립씰(21), 씰(23) 등의 구조를 구현하여 메인프레임(5) 내부에 배압챔버(CH3)를 형성한다.
상기 배압챔버(CH3)는 메인프레임(5)에 형성된 냉매유로를 통해 압축챔버(CH1) 또는 토출챔버(CH2)와 연통 형성되어 배압챔버(CH3) 내에 배압력이 형성된다.
이에, 배압챔버(CH3) 내에 형성된 배압력에 의해 선회스크롤(11)을 고정스크롤(15)을 향해 밀어주게 됨으로서, 압축챔버(CH1)에서 작동되는 힘에 의해 선회스크롤(11)과 고정스크롤(15)의 간격이 벌어지는 것을 방지하여 압력 누설 손실이 발생하는 것을 막아주게 된다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 샤프트(100)와, 크랭크핀(200) 및 스윙부시(300)를 분리하여 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스윙부시(300)를 도시한 도면이며, 도 5는 도 3의 구성요소들이 결합된 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시한 A - A선 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명은 샤프트(100)의 축방향 단부의 외면에 샤프트단차부(110)가 층을 이루어 형성되고; 상기 샤프트단차부(110)와 마주하는 스윙부시(300)의 축방향 단부의 외면에 부시단차부(310)가 층을 이루어 형성되며; 상기 샤프트단차부(110)와 부시단차부(310)가 음각 및 양각 형상의 층을 이루어 삽입되어 샤프트(100)에 대한 스윙부시(300)의 상대 회전시 부시단차부(310)의 측벽(310a)이 샤프트단차부(110)의 측벽(110a)에 걸려져 스윙부시(300)의 회전을 제한하도록 구성이 된다.
여기서, 상기 샤프트단차부(110)의 측벽(110a)과 부시단차부(310)의 측벽(310a)은 스윙부시(300)가 회전하는 경로 상에서 접촉하도록 형성된다.
즉, 압축기의 작동시, 모터(3)에서 발생하는 회전력에 의해 샤프트(100)가 회전하면, 샤프트(100)와 스윙부시(300)의 보스부(300a)에 크랭핀의 양단이 각각 편심 결합되고, 샤프트(100)의 축중심과 보스부(300a)의 축 중심이 서로 상이하기 때문에 샤프트(100)에 전달되는 회전력이 크랭크핀(200)을 통해 스윙부시(300)에 전달되어 스윙부시(300)가 함께 회전된다.
이 같은 압축기의 작동 중, 압축기를 정지시키거나 급감속하게 되면, 샤프트(100)의 회전이 정지하거나 회전속도가 급격하게 감속됨으로써, 스윙부시(300)의 관성에 의해 스윙부시(300)만 회전된다.
따라서, 도 8과 같이 스윙부시(300)에 형성된 부시단차부(310)의 측벽(310a)이 샤프트(100)에 형성된 샤프트단차부(110)의 측벽(110a)에 걸려지게 되면서 스윙부시(300)의 회전이 제한되고, 이에 스윙부시(300)가 샤프트(100)에 부딪혀 발생하는 충돌소음을 완화시키게 된다.
부연하면, 스윙부시(300)의 웨이트가 샤프트(100)의 외주면을 감싸는 형상으로 형성되고, 상기 웨이트부(300b)와 샤프트(100) 외주면 사이에는 외측간극이 형성될 수 있다.
이에, 기존에는 압축기의 정지 또는 급감속시, 스윙부시(300)의 웨이트부(300b)가 외측간극에 대응하는 회전변위만큼만 회전한 후, 웨이트부(300b)가 샤프트(100)의 외주면에 충돌하는 구조로서, 이는 웨이트부(300b)와 샤프트(100)가 충돌하는 위치에서 스윙부시(300)의 회전축까지의 거리가 상대적으로 멀리 위치하게 된다.
하지만, 본 발명은 도 6과 같이 스윙부시(300)와 샤프트(100)가 샤프트(100)의 축방향 단부와 스윙부시(300)의 축방향 단부에서 충돌하게 됨으로써, 스윙부시(300)와 샤프트(100)가 충돌하는 위치에서 스윙부시(300)의 회전축까지의 거리가 매우 가깝게 위치하게 된다.
따라서, 스윙부시(300)의 회전축을 기준으로 샤프트(100)와 스윙부시(300)가 충돌하는 위치까지의 거리가 기존 대비하여 크게 축소됨으로써, 충돌부분에서의 선속도 감소로 충격량이 감소되는 것은 물론, 충돌부위의 면적 역시 감소되어 NVH를 개선하게 된다.
아울러, 도 6과 같이, 상기 샤프트단차부(110)의 측벽(110a)과 부시단차부(310)의 측벽(310a) 사이에 미소한 내측간극이 형성될 수 있다.
즉, 압축기의 정지 또는 급감속시, 스윙부시(300)가 내측간극에 대응하는 짧은 회전변위만큼만 회전되면, 부시단차부(310)가 샤프트단차부(110)에 충돌됨으로써, 충돌부분에서의 선속도가 감소되어 충격량이 크게 감소하게 된다.
참고로, 상기 내측간극은 상기한 외측간극보다 반경방향 길이가 더 짧게 형성된다.
따라서, 도 9에 도시한 바와 같이, 부시단차부(310)가 샤프트단차부(110)에 충돌하여 스윙부시(300)의 회전이 제한되기 때문에 비록 외측간극이 좁혀지기는 하지만, 웨이트부(300b)와 샤프트(100)가 충돌하지 않게 됨으로써, 웨이트부(300b)와 샤프트(100) 충돌에 따른 충돌소음이 발생하는 것을 차단하게 된다.
더불어, 본 발명은 상기 샤프트단차부(110)가 양각 형성되고, 부시단차부(310)가 음각 형성될 수 있다.
즉, 양각 형성된 샤프트단차부(110)가 삽입될 수 있도록 샤프트단차부(110)에 대응하는 보스부(300a)에 부시단차부(310)를 음각 형성하게 된다. 이때에, 샤프트단차부(110)의 단차보다 음각 형성된 부시단차부(310)의 단차를 더 크게 형성하여 샤프트단차부(110)와 부시단차부(310) 사이가 이격되는 상태로 조립될 수 있다.
따라서, 부시단차부(310)를 음각 형성하여 보스부(300a)의 중량이 저감되는 만큼 스윙부시(300)의 무게중심이 외측방향으로 이동하게 됨으로써, 더 적은 무게로 회전 밸런스를 맞출 수 있는바, 중량과 원가를 함께 절감할 수 있다.
참고로, 샤프트단차부(110)가 형성된 샤프트(100)의 축방향 끝부분에서 샤프트단차부(110)가 형성되지 않은 나머지 부분은 수평한 샤프트접촉면(120)이 형성된다.
그리고, 부시단차부(310)와 경계하면서 부시단차부(310)를 감싸는 부분에는 원호 형상의 부시접촉면(320)이 형성됨으로써, 상기 부시접촉면(320)과 샤프트접촉면(120)이 접촉되어 조립될 수 있다.
도 7는 도 6에 도시한 B - B선 단면도이다.
도면에 표시된 부호를 정리하면 아래와 같다.
DO1 : 샤프트 직경
DO2 : 크랭크핀 직경
DS : 샤프트단차부(110) 직경
DB : 부시단차부 직경
d : 샤프트 중심(O1)과 크랭크핀 중심(O2) 사이의 거리
δ : 내측간극(샤프트단차부(110)와 부시단차부(310) 사이의 반경 거리)(DB-DS)/2
x : 크랭크핀 중심을 기준으로 샤프트단차부(110) 중심까지의 거리
y : 크랭크핀의 중심에서 부시단차부(310)의 측벽(310a)이 샤프트단차부(110)의 측벽(110a)에 걸려져 충돌하는 위치까지의 거리
도면을 참조하면, 상기 샤프트단차부(110)가 원형의 단면 형상으로 형성되고; 상기 부시단차부(310)가 샤프트단차부(110)와 동심원 위치에서 원호의 단면 형상으로 형성될 수 있다.
즉, 부시단차부(310)가 샤프트단차부(110)의 외주면을 감싸는 형상으로 형성됨으로써, 샤프트(100)의 회전시 샤프트단차부(110)의 외측벽(110a)이 부시단차부(310)의 내측벽(310a)에 접촉되어 걸려지게 된다.
아울러, 본 발명에서는 상기 샤프트단차부(110)의 중심이 샤프트(100)의 중심에 대해 편심된 위치에 형성될 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 샤프트단차부(110)의 중심이 샤프트(100)의 중심과 크랭크핀(200)의 중심 사이에 위치하도록 조립될 수 있다.
참고로, 도 10은 본 발명에 따른 샤프트단차부(110)의 중심과 크랭크핀(200) 중심 사이의 거리에 대한 내측간극의 거리의 관계를 나타낸 도면이다.
도면과 같이, 크랭크핀(200)의 중심을 기준으로 샤프트단차부(110) 중심까지의 거리와, 내측간극의 거리는 정비례하게 된다.
즉, 도 7에 도시한 (x)값이 커질수록 내측간극이 늘어나기 때문에 치수 관리에 용이한 장점이 있다.
하지만, 내측간극이 커지면 (y)값도 커지기 때문에 충돌 저감 효과가 작아지게 된다. 따라서, 충돌 저감 효과를 확보할 수 있는 한도 내에서 (x)값을 작게 설정함으로써, 내측간극의 치수 관리도 쉽게 실시하는 것이 바람직하다.
아울러, 도 7과 같이, 상기 크랭크핀(200)은 샤프트단차부(110) 내에 결합될 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 샤프트단차부(110)의 직경에 대한 샤프트(100)와 스윙부시(300)의 충돌 위치까지의 거리의 관계를 나타낸 도면으로, 샤프트단차부(110)의 직경이, 상기 크랭크핀(200)의 중심에서 부시단차부(310)와 샤프트단차부(110)가 충돌하는 위치까지의 거리와 비례하게 된다.
즉, 샤프트단차부(110)의 직경이 작을수록 (y)값이 작아지기 때문에 샤프트단차부(110)의 직경을 작게 하는 것이 충돌 저감 효과 측면에서 유리하다.
하지만, 크랭크핀(200)이 샤프트단차부(110)의 돌출된 부분과 겹쳐지게 되면, 크랭크핀(200)의 압입 조립시 품질 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 샤프트단차부(110) 내부에 크랭크핀(200)의 직경이 포함될 수 있도록 설정하게 된다.
한편, 도 12는 본 발명에서 외측간극이 제거된 스윙부시(300)의 실시예 구성을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 웨이트부(300b)가 샤프트(100)의 외측 반경방향을 벗어난 위치에 형성될 수 있다.
즉, 도 6에 도시된 웨이트부(300b)의 경우 샤프트(100)를 향해 하향 연장되는 형상으로 형성되어 웨이트부(300b)와 샤프트(100) 외주면 사이에 외측간극이 형성되어 있다.
하지만, 본 발명은 내측간극에 의해 스윙부시(300)의 회전을 제한하게 됨으로써, 외측간극이 필수적이지 않게 된다.
따라서, 도 12와 같이 샤프트(100)의 외측 반경방향에 위치하는 웨이트부(300b)의 일부가 제거된 형상으로 웨이트부(300b)를 형성함으로써, 스윙부시(300)의 중량 및 원가를 절감할 수 있게 된다.
도 13은 본 발명에서 샤프트단차부(110)와 부시단차부(310)의 양각 및 음각 형상이 반대로 형성된 실시예 구성을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 샤프트단차부(110)가 음각 형성되고, 부시단차부(310)가 양각 형성될 수 있다.
즉, 도 13에 도시된 샤프트단차부(110) 및 부시단차부(310)는 도 6에 도시된 샤프트단차부(110) 및 부시단차부(310)와 양각 및 음각의 위치를 바꾸어 형성한 것이다.
이에, 압축기의 정지 또는 급감속시, 스윙부시(300)에 양각 형성된 부시단차부(310)의 측벽(310a)이 샤프트(100)에 음각 형성된 샤프트단차부(110)의 측벽(110a)에 걸려지게 되면서 스윙부시(300)의 회전이 제한되고, 이에 스윙부시(300)가 샤프트(100)에 부딪혀 발생하는 충돌소음을 완화시키게 된다.
도 14는 외측간극과 내측간극에서 스윙부시(300)와 샤프트(100)의 충돌에 의한 샤프트(100)의 병진 방향 가속도 결과를 비교하여 나타낸 도면이다.
즉, 내측간극에서 스윙부시(300)와 샤프트(100)의 충돌이 발생하는 본 발명의 경우, 외측간극에서 스윙부시(300)와 샤프트(100)의 충돌이 발생하는 기존 대비하여 샤프트(100)의 중심 가속도 크기가 확연하게 감소하게 되는 것을 확인할 수 있다.
그리고, 도 15는 도 14에 도시한 가속도 결과를 진동 계측하여 변환한 도면이다.
도면과 같이, 내측간극에서 충돌이 발생하는 본 발명의 경우 외측간극에서 충돌이 발생하는 기존 대비하여 발생한 힘의 크기가 감소한 것을 확인할 수 있고, 이에 따라 충돌소음을 감소시킬 수 있게 된다.
이처럼, 본 발명은 스윙부시(300)에 형성된 부시단차부(310)가 샤프트(100)에 형성된 샤프트단차부(110)에 충돌하게 됨으로써, 스윙부시(300)와 샤프트(100)가 충돌하는 위치가 스윙부시(300)의 회전축과 가깝게 위치하게 된다. 따라서, 샤프트(100)와 스윙부시(300)가 충돌하는 위치까지의 거리가 기존 대비하여 크게 축소됨으로써, 충돌소음을 크게 감소시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1 : 메인하우징
3 : 모터
5 : 메인프레임
7 : 메인베어링
9 : 헤드커버
11 : 선회스크롤
13 : 드라이브베어링
15 : 고정스크롤
17 : 스러스트플레이트
19 : O링
21 : 립씰
23 : 씰
CH1 : 압축챔버
CH2 : 토출챔버
CH3 : 배압챔버
100 : 샤프트
110 : 샤프트단차부
120 : 샤프트접촉면
110a : 측벽
200 : 크랭크핀
300 : 스윙부시
300a : 보스부
300b : 웨이트부
310 : 부시단차부
310a : 측벽
320 : 부시접촉면

Claims (9)

  1. 구동원의 회전력이 전달되어 회전하는 샤프트;
    상기 샤프트의 중심에 대해 편심 결합되는 크랭크핀;
    보스부의 일측에 웨이트부가 돌출되어 형성되고, 상기 보스부의 중심과 샤프트의 중심이 서로 상이하게 위치하면서 보스부의 중심에 대해 크랭크핀이 편심 결합되는 스윙부시;를 포함하고,
    상기 샤프트의 축방향 단부의 외면에 샤프트단차부가 층을 이루어 형성되고;
    상기 샤프트단차부와 마주하는 스윙부시의 축방향 단부의 외면에 부시단차부가 층을 이루어 형성되며;
    상기 샤프트단차부와 부시단차부가 음각 및 양각 형상의 층을 이루어 삽입되어 샤프트에 대한 스윙부시의 상대 회전시 부시단차부의 측벽이 샤프트단차부의 측벽에 걸려져 스윙부시의 회전을 제한하도록 구성한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트단차부의 측벽과 부시단차부의 측벽 사이에 미소한 내측간극이 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트단차부가 양각 형성되고, 부시단차부가 음각 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 샤프트단차부가 원형의 단면 형상으로 형성되고;
    상기 부시단차부가 샤프트단차부와 동심원 위치에서 원호의 단면 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 샤프트단차부의 중심이 샤프트의 중심에 대해 편심된 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 샤프트단차부의 중심이 샤프트의 중심과 크랭크핀의 중심 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 크랭크핀은 샤프트단차부 내에 결합된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 웨이트부가 샤프트의 외측 반경방향을 벗어난 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트단차부가 음각 형성되고, 부시단차부가 양각 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
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