KR930001356Y1 - 커넥팅로드 조립체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

커넥팅로드 조립체

제1도는 여섯개의 실린더를 갖는 왕복압축기의 부분단면도.

제2도는 커넥팅로드 조립체의 측면도.

제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 취한 단면도.

제4도는 제2도의 선 4-4를 따라 취한 커넥팅로드를 나타내는 도면.

제5도는 제2도의 선 5-5를 따라 취한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압축기 12 : 크랭크축

14, 16 : 편심체 20, 21, 22 : 통로

30 : 커넥팅로드 32 : 커넥팅로드 캡

40, 41 : 배출홈

본 고안은 압축기의 윤활에 사용되는 오일은 통상적으로 그 내부에 함유되는 냉매를 갖는다. 오일로 부터 함유된 냉매를 제거하기 위해, 원심분리시키는 방법 및 패들(paddle)에 의해 오일통로내에 있는 오일을 포말화(frothing)시키는 방법과 같은 다양한 방법들이 사용되어 왔다. 함유된 냉매를 제거하는 이유는 냉매의 개스배출(outgassing)을 방지하여 압축기의 윤활이 방해하는 것을 방지함에 있다. 오일내에 함유되는 냉매의 양은 온도에 관계되며, 온도상승에 따라 그 함유량이 떨어지게 되므로 온도를 상승시키고 압력을 감소시킴에 의해 냉매가 배출될수 있게된다. 시스팀의 냉매가 오일분배 시스팀을 부분적으로 충진시키게 되는 만유개시(flooded starts) 및 냉간주위조건(cold ambient conditions)에서의 개시가 특정상황하에서 제1커넥팅로드 또는 스트랩(strap, 캡)의 국부적인 스코어링(scoring, 긁힘)을 야기시키는 것으로 밝혀졌다.

특히, 상기와 같은 개시조건에서는 냉매의 제거가 비효율적이게 되고, 냉매가 포획되게 되며, 결과적으로 윤활에 있어서 문제점이 야기되기 때문이다.

냉매의 포획은 윤활지점 외측의 오일 유동경로내의 작은 유극으로 인하여 발생될 수 있고, 그 이유는 상기 작은 유극을 갖는 오일유통경로내에서 커네팅로드가 다른 커네팅로드들 및/또는 크랭크축 플랜지에 인접되어 커넥팅로드를 윤활시키기 위해 공급된 윤할유의 복귀유동을 제한 및 차단하기 때문이다.

배출되는 냉매가 윤할시스팀내에 포획되는 것은 회전이 일방향으로 일어날 경우 로드/스트랩 크랭크축 구멍의 하중이 작용되는 반편(half)에 하나이상의 배출홈을 제공하거나 또는 회전이 양방향으로 일어날 경우 두개이상의 배출홈을 제공함에 의해 방지된다. 배출홈들은 커넥팅로드의 크랭크구멍 직경과 크랭크축의 편심체 직경사이의 최대유극과 거의 동일한 유체유동구역을 제공하도록 형성된다. 배출홈들은 유효 커넥팅로드 베어링구역에 영향을 미치지 않도록 배치되며, 최대 유체역학적 유막압력 구역에 해당하는 상사점에서 각각의 회전방향으로 25°내지 50°편의(offset)된다.

본 고안의 목적은 윤활시스팀내에 냉매가 포획되는 것을 방지함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 냉매가 함유된 오일의 신속한 배출을 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 오일이 일정한 유체역학적 유막을 유지할수 있도록 함에 있다.

상기 목적들 및 이하에 명백하게 드러나는 다른 목적들은 본 고안에 의해 달성된다.

기본적으로, 바람직한 실시예에 있어서, 오일이 커넥팅로드 베어링 구조물로 부터 오일통으로 복귀 유동되는것을 허용하고 오일과 함께 커넥팅로드 베어링 구조물로 공급되는 특정 냉매의 배출을 허용하는 통로를 제공하기 위해 다수의 배출홈들이 커넥팅로드 또는 스트랩의 하나이상의 측면에 형성된다. 상기 배출홈들은 크랭크축이 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전되는 동안에 최대 유체역학적 유막 압려구역에 근접한 지점에 설치된다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안을 상술한다.

제1도에서 도면부호(10)은 부분적으로 도시되는 여섯개의 실린더를 갖는 왕복압축기를 나타낸다. 압축기(10)은 두개의 편심체들(14 및 16)을 포함하는 크랭크축(12)를 가지며, 상기 편심체들(14 및 16)은 각각 플랜지들(14a 및 14b, 16a 및 16b)사이에 배치된다. 세개의 동일한 커넥팅로드(30)은 각각의 편심체들(14 및 16)상에 각각 배치된다. 커넥팅로드(30)은 제2도에 가장 명확히 도시한 바와같이 보울트(31)을 통하여 커넥팅로드캡(32)에 의해 크랭크축(12)상의 적소에 각각 유지되며, 함께 커넥팅 로드 조립체를 이루게 된다.

편심체들(14 및 16)은 크랭크축(12)의 축선상에서 서도 대향적으로 배치되고, 피스톤들 및 커넥팅로드들(30)은 크랭크축(12)의 매 60°회전시마다 하나의 피스톤이 상사점에 도달되도록 격설된다. 단지 두개의 피스톤(34a 및 34b)만을 도시하며, 피스톤(34a)는 편심체(14)에 의해 구동되면서 상사점에 위치되어 있고 편심체(16)에 의해 구동되는 피스톤(34b)는 흡입행정의 단부에 위치되면서 피스톤(34a)로 부터 180°상변화되어 있다는 것을 알수 있다.

크랭크축(12)와 커넥팅로드들(30) 및 커넥팅로드 캡들(32)사이의 베어링 구역을 윤활시키기 위한 윤활유는 오일통(18)로 부터 오일펌프(도시안됨)으로 공급되고나서 오일분배 시스팀으로 공급되며, 상기 오일분배 시스팀은 상호 유체연결되고 드릴링되며 그 일단부에 각각 플러그(24)를 갖는 통로들(20, 21 및 22)를 연속적으로 구비한다. 오일은 통로(20)으로부터 반경방향 통로들(20a 내지 20c)을 경유하여 편심체(14)상에 배치되는 커넥팅로드들(30)으로 각각 공급되고, 반경방향 통로들(22a 내지 22c)를 경유하여 편심체(16)상에 배치되는 커넥팅로드들(30)으로 각각 공급된다. 상기 반경방향 통로들(20a 내지 20c 및 22a 내지 22c)는 구멍(35)를 한정하고 크랭크축(12)가 회전될때 다른위치에서 그리고 다른 입력으로 관련되는 편심체들(14 또는 16)가 접촉하는 로드(30) 및 캡(32)의 각각의 곡면부분들(36 및 37)에 해당하는 베어링 구역들에, 오일을 공급한다. 지금까지 설명한 구조는 선행기술의 그것과 같다. 오일이 커넥팅로드의 외부로 자유로이 유동될수 없을때 그리고 오일내에 함유된 냉매가 개스 배출되고 커넥팅로드 및 커넥팅로드 캡의 베어링구역으로 부터 오일을 변위시켜서 스코어링(scoring)을 야기시키는 경우에, 문제가 발생된다.

이와같이 문제가 발생되는 이유는 제1도에서 명확히 알수 있으며, 반경방향 통로들(20a 내지 20c 및 22a 내지 22c)를 경유하여 커넥팅로드들(30)에 공급되는 오일이 인접한 커넥팅로드들(30)과 커넥팅로드 캡들(32)사이 또는 인접한 편심체 플랜지(14a, 14b, 16a, 또는 16b)사이를 통과함으로써 오일통(18)로 복귀되어야 한다는 것을 명확하게 알수 있다. 특정 경우에 플랜지들(14a와 14b, 및 16a와 16b)사이의 총유극의 각각 0.010인치만큼 작게 될수도 있다. 따라서, 만액조건 또는 냉간주위 조건하에서, 온도상승 및 교반(agitation)에 의해 개스가 배출되기 때문에 냉매를 함유하는 오일의 상기와 같은 개스배출에 기인하여 불충분한 윤활이 발생될수 있게된다. 오일-냉매 혼합물로 부터 냉매가 배출될 가능성이 가장 큰 지점에서 윤활유는 약화(희석, diluted)된다. 이러한 지점들은 일반적으로 오일펌프 배출구에 가장 인접되며, 즉 오일펌프에 가장 인접한 펌프베어링 및 커넥팅로드 또는 온도가 가장급격하게 상승되는 베어링 구역들 근처에 위치된다. 불충분한 윤활로 인하여, 부가적인 마찰열이 발생되어 더욱많은 개스를 배출시키고 포획된 개스의 체적/압력 값을 중가시킴으로써 불충분한 윤활문제를 더욱 약화시키게 된다.

제2도 내지 5도를 참조하면, 커넥팅로드(30)이 면들(34a 및 34b)에 각각 형성되는 한쌍의 반원형 모깍임부들(semicircular chamfers)(30a 및 30b)를 갖는다는 것을 알수 있다. 마찬가지로 커넥팅로드 캡(32)는 면들(33a 및 33b)에 각각 형성되는 한쌍의 모깍임부들(32a 및 33b)를 갖는다. 상기한 바 있거니와, 면들(34a 및 34b)가 인접한 커넥팅로드들 또는 플랜지들(14a와 14b, 및 16a와 16b)의 면과 계합함으로써, 모깍임부 및 크랭크축(12)에 의해 마련되는 환형 요구부로 부터 오일이 누출되는 것을 방지할수 있게된다. 상기 환형요구부들을 통기(vent)시키기 위해, 커넥팅로드(30)의 면(34b)에 두개이상의 배출홈들(40 및 41)이 형성된다. 상기 배출홈들(40 및 41)은 단면라인 3-3에 일치하는 커넥팅로드(30)의 수직축선의 대향된 측면들상에 배치되며 상사점에 일치하는 수직축선으로 부터 25°내지 50°격설된다. 피스톤(34a)로 도시한 바와같이, 압축행정중에 커넥팅로드 캡(32)보다는 커넥팅로드(30)이 크랭크축 구멍의 하중을 받는 반편(half)으로 되기 때문에, 배출홈들(40 및 41)은 크랭크축(12)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되는 동안 최대 유체역학적 유막압력구역근처에 배치되지만 상기 압력구역의 면적을 감소시키는 않게 된다. 배출홈들(40 및 41)은 커넥팅로드의 크랭크구멍(35)직경과 크랭크축의 편심체 직경 사이의 최대유극과 거의 동일한 유체유동구역을 제공하도록 형성된다. 상기한 바와같이 홈이 마련되는 커넥팅로드(30)에 있어서, 특정의 개스상태로 배출되는 냉매는 커넥팅로드 베어링 구역으로 부터 모깍임부 및 크랭크축(12)에 의해 마련되는 요구부로 통과되어 커넥팅로드 베어링 구역의 윤활을 저해하지 않으면서 압축기(10)의 내부로 배출된다.

여섯개의 실린더를 갖는 왕복압축기에 관하여 본 고안을 도시하고 설명하였지만, 제작 또는 조립상의 허용오차로 인하여 베어링 통기공의 하류에서 오일의 복귀유동이 제함됨으로써 개스배출되는 냉매를 포획시키기 되는 다른 개수의 실린더들을 갖는 왕복압축기에는 본 고안은 적용될수 있다.

배출홈들의 숫자는 회전이 양방향으로 이루어지는가 한방향으로 이루어지는가에 따라 한측면 상에서 하나 또는 두개로 될수 있다. 또한, 커넥팅로드의 한측면 또는 양측면 상에 배출홈이 제공될수 있다. 그러므로, 본 고안은 첨부된 실용신안등록청구의 범위에 의해서만 한정되는 것이다.

Claims (2)

1. 커넥팅로드 조립체에 있어서, 커넥팅로드, 및 상기 커넥팅로드를 크랭크축 편심체상의 적소에 고정시키고 크랭크축 편심체와 접촉하기 위한 환형 베어링구역을 갖는 커넥팅로드 크랭크구멍을 상기 커넥팅로드와 협력하여 마련하게 되는 커넥팅로드 캡으로 구성되고, 상기 커넥팅로드 및 상기 커넥팅로드 캡이 대향된 면들 및 상기 면들에 형성되는 모깍임부들을 가져서 상기 환형 베어링구역의 각각의 단부에 환형 요구부를 마련하며, 최대 유체역학적 유막압력 구역에 근접하여 상기 커넥팅로드의 종방향 축선으로 부터 25°내지 50°의 각도로 배치되는 반경방향 배출홈이 상기 커넥팅로드의 상기 면들중의 하나에 형성되고, 상기 반경방향 배출홈은 상기 환형 요구부들 중의 관련되는 하나로 부터 상기 커넥팅로드의 상기 면들중의 상기 하나를 횡단하여 연장되며, 상기 반경방향 배출홈은 커넥팅로드 크랭크구멍 직경과 크랭크축 편심체 직경사이의 최대 유극과 동일한 유체유동구역을 제공하도록 형상되는 것을 특징으로 하는 커넥팅로드 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 커넥팅로드의 면들중의 상기 하나의 면에 따른 또하나의 반경방향 배출홈이 형성됨으로써, 한쌍의 반경방향 배출홈들이 상기 커넥팅로드의 상기 면들중의 하나이상에서 그리고 최대 유체역학적 유막압력 구역에 근접한 상기 커넥팅로드의 종방향 축선의 대향측면들에서 상기 종방향 축선으로부터 25°내지 50°의 각도로 배치되게 되는 것을 특징으로 하는 커넥팅로드 조립체.