KR0119122B1

KR0119122B1 - 용량가변형 사판식 압축기

Info

Publication number: KR0119122B1
Application number: KR1019940007497A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 기무라; 히로아키 가유가와
Original assignee: 이소가이 지세이; 가부시끼가이샤 도요다 지도우쇼끼 세이사꾸쇼
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 1997-09-30
Also published as: US5540559A; JP3125952B2; JPH06288347A; DE4411926A1; DE4411926C2

Abstract

[목적]

사판의 전후경동동작을 규제하는 힌지기구에 있어서, 사판이 로터에 대해서 경사진 경우에도 이상마모를 일으키지 않는다.

[구성·작용]

힌지기구 K는 로터(16)에서 뒤쪽에서 돌출해서 설치된 지지아암(17)과 한끝이 회전사판(14)에 고착된 가이드핀(18)으로 구성된다. 지지아암(17)은 구동축(6)의 축심 O과 회전사판(14)의 상사점위치 T에서 결정된 면과 평행이며 구동축(6)의 축심O에 대해서 바깥쪽으로부터 가까운 방향으로 뻗어 있는 둥근구멍(가이드면)(17a),(17a)를 가진다. 둥근 구멍(가이드면)(17a),(17a)의 중심선 S와 직교하는 단면은 원형으로 형성되어 있다. 또한, 가이드핀(18)의 타단에는 둥근구멍(가이드면)(17a),(17a)와 맞물리는 구면부(18a)가 유지되고 있다.

이것에 의해 가이드핀(18)의 구면부(18a)는 둥근구멍(가이드면)(17a),(17a)와 접촉각을 유지해 흡인력, 압축반력 및 토오크를 선에서 지지한다.

Description

용량가변형 사판식 압축기

제1도는 실시예1의 압축기에 관련된 최대용량시의 종단면도.

제2도는 실시예1의 압축기에 관련된 최소용량시의 종단면도.

제3도는 실시예1의 압축기에 관련된 힌지기구를 나타낸 일부단면의 분해 평면도.

제4도는 실시예 1의 압축기에 관련된 사판, 구면슬리브등을 나타낸 제3도의 A-A선 단면도.

제5도는 실시예 1의 압축기에 관련된 둥근구멍(가이드면)과 가이드핀과의 구면부등을 나타낸 주요 부분 단면도.

제6도는 실시예 1의 압축기에 관련된 회전사판의 경사각과 상부간극의 변동량과의 관계를 나타낸 그래프.

제7도는 실시예 2의 압축기에 관련된 최대용량시의 주요부분의 종단면도.

제8도는 실시예 2의 압축기에 관련된 힌지기구를 나타낸 일부단면의 분해 평면도.

제9도는 실시예 2의 압축기에 관련된 사판, 구면슬리브등을 나타낸 제8도의 B-B선 단면도.

제10도는 실시예 3의 압축기에 관련된 (a)는 힌지기구를 나타낸 주요부분단면도, (b)는 둥근구멍(가이드면)을 나타낸 평면도.

제11도는 실시예 4의 압축기에 관련된 (a)는 힌지기구를 나타낸 주요부분 단면도, (b)는 둥근 구멍(가이드면)을 나타낸 평면도, (c)는 가이드핀 및 슈우를 나타낸 사시도.

제12도는 실시예 5의 압축기에 관련된(a)는 힌지기구를 나타낸 주요부분 단면도, (b)는 각진 구멍(가이드면)을 나타낸 평면도, (c)는 가이드핀 및 슈우를 나타낸 사시도.

제13도는 실시예 6의 압축기에 관련된(a)는 힌지기구를 나타낸 주요부분 단면도, (b)는 둥근구멍(가이드면)을 나타낸 평면도.

제14도는 종래의 압축기에 관련된 힌지기구를 나타낸 주요부분 단면도.

제15도는 종래의 압축기에 관련된 힌지기구를 나타낸 주요부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더블록 2 : 전면하우징

3 : 후부하우징 5 : 크랭크실

20 : 흡입실 21 : 토출실

9 : 실린더 K : 힌지기구

12 : 구면슬리브 30 : 원통슬리브

14 : 회전사판 15 : 슈우(연결기구)

17 : 지지아암 18,42 : 가이드핀

T : 상사점위치 O : 구동축의 축심

S : 중심축 17a,17b,17d : 둥근구멍(가이드면)

17e : 각진 구멍(가이드면) 17f : 홈(가이드면)

18a,43 : 구면부 40,41 : 슈우

본 발명은 차량공조장치등에 사용되는 용량가변형 사판식 압축기에 관한 것이다.

종래의 용량가변형 사판식 압축기 (이하, 간단히 압축기라한다.)로서 일본국 특개소 52-96407호공보, 일본국 실개평 1-114988호 공보등에 개시된 것이 알려져 있다. 예를 들면, 후자의 압축기에서는 제14도에 도시한 힌지기구(K)를 도시한 바와같이 크랭크실내의 구동축(90)에 로터(91)이 고정되며, 이 로터(91)에는 긴구멍(91a)가 형성되어 있다. 긴구멍(91a)는 제15도에도 도시한 바와 같이 구동축(90)의 축심 0과 회전사판(93)의 상사점위치에서 결정된 면과 평행이며, 구동축의 축심 0에 대해서 바깥쪽으로부터 가까운 방향으로 연장되고, 중심선 S와 직교하는 단면의 전후가 회전방향과 평행한 직선으로 형성되어 있다.

이 긴구멍(91a)에는 연결핀(92)가 슬라이딩가능하게 삽입되며, 연결핀(92)와 연결된 브라켓(93a)를 통하여 회전사판(93)이 전후방향으로 경사운동가능하게 연결되어 있다. 회전사판(93)에는 도시하지 않은 요동사판이 슬라이딩가능하게 부착되며, 요동사판과 실린더블록내에 수용된 각 피스톤의 사이에는 각각 피스톤로드가 끼워져 있다.

이렇게 해서 이 압축기에는 구동축(90)의 회전운동을 힌지기구(K)에 의해 회전사판(93)의 회전운동, 요동사판의 전후요동운동으로 변환하고 ,이 요동사판의 전후요동운동이 각 피스톤의 왕복운동으로 변환된다. 여기서, 크랭크실내의 압력은 제어밸브(도시하지 않음)에 의해 제어되며, 이것에 의해 요동사판의 경사각변위를 통해서 피스톤의 스트로크가 변환되며, 토출용량이 변화된다. 이때, 회전사판(93) 및 요동사판의 전후경사운동 동작은 소정 곡률의 긴구멍(91a)에 의해 규제되기 때문에 회전사판(93)의 경사각변위에도 불구하고, 요동사판의 상사점위치는 전후로 변위하지 않으며, 상사점에 있어서 피스톤의 상부간극은 거의 영이 된다.

그러나,이런 종류의 압축기에서는 흡입행정중인 피스톤에서는 흡인력이 작용하기 때문에 회전사판(93)에는 상사점위치로부터 구동축(90)의 회전방향 뒤쪽(제14도의 약 오른쪽반분)에서 흡인력이 작용하는 한편, 압축행정중인 피스톤에서는 압축반력이 작용하기 때문에 회전사판(93)에는 상사점위치로부터 구동축(90)의 회전방향 앞쪽(제14도의 약 왼쪽반분)에서 압축반력이 작용한다. 이 때문에 이런 종류의 압축기에서는 회전사판(93)이 회전방향 뒤쪽에서는 로터(91)로부터 반대쪽으로 떨어지도록 하는 한편, 회전방향 앞쪽에서는 로터(91)로 힘이 가해진다.

여기서, 상기한 공보에 기재된 압축기에서는 회전사판(93)이 도시하지 않은 원통슬리브를 통해서 구동축(90)에 부착되어 있으며, 원통슬리브가 추축핀을 통해서 회전사판(93)을 구동축(90)의 축심(O)에 평행하게 슬라이딩하면서 전후요동이 가능하게 지지하기 때문에 회전사판(93)이 상기한 흡인력 및 압축반력에 의해 로터(91)에 대해서 좌우로 경사지게 되는 것을 한층 방지할 수 있다.

그러나, 회전사판(93)을 전후요동가능하게 지지하도록 원통슬리브에서도 미소한 간극이 필요하다. 이 때문에 상기한 흡입 및 압축반력에 의해 회전사판(93)은 로터(91)에 대해서 좌우로 약간 경사지고(예를 들면,α°), 제14도, 제15도에 부호 1로 도시한 바와 같이 연결핀(92)가 긴구멍(91a)와 점접촉을 하게 된다. 그리고, 흡인반력 및 압축반력을 점 1에서 지지하게 된다.

또한, 구동축(90)으로부터의 토오크는 로터(91)로부터 힌지기구(K)를 통해서 회전사판(93)에 전달되는 것으로부터 회전사판(93)이 로터(91)에 대해서 좌우로 약간이라도 경사진채로 있으면, 토오크도 점 1에서 지지하게 된다.

따라서, 종래의 압축기에서는 고속운전, 혹은 고압축 비운전중에 사판의 전후경사운동 동작을 규제하는 힌지기구(K)에서 이상마모가 발생할 염려가 있으며, 압축기의 내구성이 떨어진다.

일본국 특개소 52-96307호 공보에 기재된 압축기에서도 같은 형태이다. 또한, 제조시의 용이성등을 고려해서 회전사판을 전후요동만이 아닌 회전가능하게 지지하는 구면슬리브를 채용하고, 동시에 힌지기구를 회전사판의 상사점위치에 걸쳐서 대향설치된 경우도 같은 형태이다.

본 발명은 사판의 전후경사운동 동작을 규제하는 힌지기구에서 사판이 로터에 대해서 좌우로 경사진 경우에도 이상마모가 발생하지 않는 것을 해결해야 할 과제로 한다.

(1)청구범위 제1항의 압축기에는 상기한 과제를 해결하기위해 하우징에 크랭크실, 흡입실, 토출실 및 이들과 접속된 실린더가 구획형성됨과 동시에 그 각 실린더에는 각각 피스톤이 왕복운동 가능하게 수용되며, 그 하우징에 지지된 구동축에는 상기한 크랭크실내에 위치하는 로터가 회전가능하게 지지되며, 그 로터의 사이에 힌지기구를 통하면서 상기한 구동축과의 사이에 슬리브를 통해서 사판이 경사각이 변위가능하게 지지되어 있으며, 그 경사판과 상기한 피스톤과의 사이에는 사판의 요동운동을 각 피스톤의 왕복운동으로 변환하는 연결기구가 끼워져 크랭크실내의 압력에 의해 상기한 사판의 경사각을 제어해서 토출용량을 변화하도록 구성된 압축기에서, 상기한 힌지기구는 로터측 후방으로 돌출되게 설치된 지지아암과 한 끝이 사판에 고정된 가이드핀으로 구성되며, 그 지지아암은 상기한 구동축의 축심과 그 사판의 상사점위치로 결정된면과 평행이고, 그 구동축의 축심에 대해서 바깥쪽으로부터 접근하는 방향으로 뻗어 있으며, 중심선과 직교하는 단면의 적어도 로터측이 원호상으로 형성된 가이드면을 가지며, 그 가이드핀의 타단에는 가이드면과 맞물리는 구면부가 유지되어 있는 새로운 구성을 채용하고 있다.

(2)청구범위 제1항에 기재된 압축기에서 가이드면은 둥근 구멍에 의해 형성되며, 구면부는 가이드핀의 타단에 고정되고 그 구면부는 가이드면에서 회전하면서 슬라이딩가능하게 삽입되는 것이 가능하다.

(3)청구범위 제1항에 기재된 압축기에서 구면부는 가이드핀의 타단에서 회전가능하게 유지되며, 그 구면부는 가이드면에서 구를 수 있게 삽입되는 것이 가능하다.

(4)청구범위 제4항에 기재된 압축기에서는 상기한 과제를 해결하기 위해 하우징에 크랭크실, 흡입실, 토출실 및 이들과 접속된 실린더가 구획형성됨과 동시에 그 각실린더는 각각 피스톤이 왕복운동가능하게 수용되며, 그 하우징에 지지된 구동축에는 상기한 크랭크실내에 위치하는 로터가 동기회전가능하게 지지되며, 그 로터와의 사이에 힌지기구를 통하면서 상기한 구동축과의 사이에 슬리브를 통해서 사판이 경사변위가능하게 지지되며, 그 사판과 상기한 피스톤과의 사이에는 상기한 사판의 전후요동운동을 각 피스톤의 왕복운동으로 변환하는 연결기구가 끼워져 상기한 크랭크실내의 압력에 의해 상기한 사판의 경사각을 제어해서 토출용량을 변화하도록 구성된 압축기에서, 상기한 힌지기구는 상기한 로터에 후방쪽으로 돌출되어서 설치된 지지아암과 한 끝이 상기한 사판에 고정된 가이드핀으로 이루어지며, 그 지지아암은 상기한 구동축의 축심과 그 사판의 상사점위치에서 결정된 면과 평행이고, 그 구동축의 축심에 대해서 바깥쪽으로부터 가까운 방향으로 뻗어 있고, 둥근구멍은 각진 구멍으로 형성된 가이드면을 가지며, 그 가이드핀의 타단은 구면부가 설치되며, 그 구면부에서는 회전가능하게 슈우가 유지되며, 그 슈우가 가이드면에서 슬라이딩가능하게 삽입되어 있다는 새로운 구성을 채용하고 있다.

(5)청구범위 제1항 혹은 제4항에 기재된 압축기에서는 힌지기구는 사판의 상사점위치에 걸쳐서 대향하여 설치할 수가 있다.

(6)청구범위 제1항에 기재된 압축기에서는 가이드면은 사판의 경사각에도 불구하고 피스톤의 상사점위치를 아주 작게 유지하는 곡률을 가질 수가 있다.

[작용]

(1)청구범위 제1항에 기재된 압축기에서는 가이드면에서 중심선과 직교하는 단면의 적어도 로터측이 원호상으로 형성되며, 이 가이드면과 가이드판과의 구면부등이 맞물리기 때문에 예를 들면, 경사판이 로터에 대해서 좌우로 경사져도 가이드핀의 구면부는 가이드면과 접촉각을 유지하기 때문에 흡입력, 압축반력 및 토오크를 선으로 지지한다.

또한, 이 압축기에서는 원호가 로터의 회전방향과 교차하기 때문에 로터가 구동축으로부터 받는 토오크를 구면부에 전달하기 쉽다.

(2)청구범위 제2항의 압축기에서는 지지아암에 둥근 구멍을 뚫음으로써 가이드면이 형성되기 때문에 쉽게 제조된다.

(3)청구범위 제3항의 압축기에서는 가이드면에 대해서 구면부가 구르기 때문에 구면부가 가이드면을 적은 마찰계수로 이동하고, 토출용량이 원할하게 변화된다.

(4)청구범위 제4항에 기재된 압축기에서는 가이드면이 둥근 구멍 혹은 각진 구멍으로 형성되며, 가이드면과 가이드핀의 구면부사이에는 슈우가 끼워져 있기 때문에 예를 들면, 사판이 로터에 대해서 좌우로 기울어져도 구면부는 슈우와 접촉각을 유지하며, 슈우도 가이드면과 접촉각을 유지하기 때문에 흡인력, 압축반력 및 토오크를 면에서 지지한다.

또한, 이 압축기에서는 둥근 구멍의 원 혹은 직선이 로터의 회전방향과 교차하기 때문에 로터가 구동축으로부터 받는 토오크를 구면부에 전달하기 쉽다.

(5)청구범위 제5,7항에 기재된 압축기에서는 힌지기구가 사판의 상사점 위치에 걸쳐서 대향 설치되어있기 때문에 피스톤의 흡인력 및 압축반력은 각각의 힌지기구에서 적절하게 지지된다. 이 때문에 사판이 로터에 대해서 좌우로 경사진 것을 방지한다.

(6)청구범위 제6항에 기재된 압축기에서는 가이드면이 사판의 경사각에도 게의치 않고 피스톤의 상사점위치를 아주 작게 유지하는 곡률을 가지기 때문에 이것에 의해 사판의 전후경사운동 동작이 규제되며, 상사점에서 피스톤의 상부간극은 거의 영이 된다.

[실시예]

이하, 본 발명을 구체화한 실시예1~6을 도면을 참조하면서 설명한다.

[실시예1]

실시예 1의 압축기는 청구범위 제1,2,5항을 구체화한 것이다.

즉, 이 압축기에서는 제1도, 제2도에 도시한 바와 같이 실린더블록(1)의 한쪽에 전면하우징(2)가 접합되며, 타단쪽에슨 후부하우징(3)이 밸브판(4)를 통해서 접합되어 있다. 실린더블록(1)과 전면하우징(2)에 의해 형성된 크랭크실(5)에는 구동축(6)이 수용되며, 구동축(6)은 베어링(7a),(7b)에 의해 회전가능하게 지지되고 있다. 실린더블록(1)에는 구동축(6)을 둘러싼 위치에 복수개의 실린더(9)가 설치되어 있으며, 각 실린더(9)에는 힌지핀(10)이 각각 끼워져 있다.

크랭크실(5)내에 있어서 구동축(6)에는 로터(16)이 구동축(6)과 동기회전이 가능하게 지지됨과 동시에 구면슬리브(12)가 슬라이딩가능하게 지지되어 있다. 로터(16)과 구면슬리브(12)의 외주면에는 제4도에 도시한 바와 같이 회전사판(14)가 회전가능하게 지지되어 있다. 이 회전사판(14)는 제1도에 도시한 가압스프링(13)의 최고 압축상태에서는 하부배면에 경사지게 형성된 그 접촉면(14a)가 로터(16)에 접하므로써 경사각을 증대시키는 방향으로 변하는 경사운동을 규제하고 있다. 또한, 이 회전사판(14)는 제2도에 도시한 가압스프링(13)의 최고 신장상태에서는 구동축(6)에 걸린 스톱퍼(30)에 구면슬리브(12)가 접하므로써 경사각을 축소시키는 방향으로 변하는 경사운동을 규제하고 있다.

회전사판(14)의 외주부에는 반구형의 슈우(15)가 접하고 있으며, 이들 슈우(15)의 외주면에는 피스톤(10)의 구지지면과 결합하고 있다. 이렇게 해서 회전사판(14)에 슈우(15)를 통해서 계류된 복수의 피스톤(10)은 실린더(9)내를 왕복운동가능하게 수납되어 있다. 회전사판(14)의 배면에는 제3도에 도시한 바와 같이 힌지기구(K)를 구성하는 한쌍의 브라켓(19)가 구동축(6)을 사이에 끼우면서 회전사판(14)의 상사점위치 T에 걸쳐서 돌출되게 설치되어 있으며, 각 브라켓(19)에는 가이드핀(18)의 한끝이 고정되며, 각 가이드핀(18)의 타단에는 구면부(18a)가 고정되어 있다.

또한, 로터(16)의 상부전면에는 힌지기구(K)의 나머지 부분을 구성하는 한쌍의 지지아암(17)이 각 가이드핀(18)의 각 선단부에는 구동축(6)의 축심(O)와 회전사판(14)의 상사점위치 T로 결정된 면과 평행하면서 구동축(6)의 축심(0)에 대해서 바깥쪽으로부터 가까운 방향에 둥근구멍(17a)가 직선상으로 설치되어 있다. 이들 둥근구멍(17a)의 중심선 S방향은 회전사판(14)의 경사각 변위에도 불구하고 피스톤(10)의 상사점위치가 전후로 거의 변위하지 않도록 설정되어 있다. 또한, 이들 둥근구멍(17a)의 내주면이 가이드이며, 둥근 구멍(가이드면)(17a)내에는 각각 가이드핀(18)의 구면부(18a)가 회전하면서 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다.

또한, 제1,제2도에 도시한 바와 같이 후부하우징(3)내에는 흡입실 및 토출실(21)이 구획되어 있다.

밸브플레이트(4)에는 각 실린더(9)에 대응해서 흡입포트(22) 및 토출포트(23)이 형성되어 있으며, 밸브플레이트(4)와 피스톤(10)의 사이에 형성된 압축실이 흡입포트(22) 및 토출포트(23)를 통해서 흡입실(20) 및 토출실(21)에 연결된다.각 흡입포트(22)에는 피스톤(10)의 왕복운동에 따라서 흡입포트(22)를 개방하는 흡입밸브가 설치되며, 각 토출포트(23)에는 피스톤(10)의 왕복운동에 따라서 토출포트(23)을 리테이너(24)에서 규제하면서 개페하는 토출밸브가 설치되어 있다. 또한, 후부하우징(3)에는 크랭크실(5)의 압력을 조정하는 도시하지 않은 제어밸브가 갖추어져 있다.

이상과 같이 구성된 압축기에서 구동축(6)의 구동에 따라서 회전사판(14)가 회전하면 슈우(15)를 통해서 각 피스톤(10)이 실린더(9)내에서 왕복운동하고, 이것에 의해 흡입실(20)으로부터 압축실내로 냉매가스가 흡입되며, 냉매가스는 압축된 후, 토출실(21)로 토출된다. 이때, 토출실(21)로 토출된 냉매가스의 토출용량은 제어밸브에 의한 크랭크실(5)내의 압력조정에 의해 제어된다.

즉, 제2도의 상태에서 제어밸브의 압력조정으로 크랭크실(5)의 압력이 저하되면, 피스톤(10)에 작용하는 배압이 떨어짐으로써 회전사판(14)의 경사각이 커진다. 말하자면, 힌지기구(K)에서 가이드핀(18)의 구면부(18a)는 둥근구멍(가이드면)(17a)내를 중심선 S에 따라서 안쪽으로부터 떨어지는 방향으로 슬라이딩한다. 또한, 회전사판(14)가 구면슬리브(12)를 중심으로 전후방으로 요동함과 동시에 구면슬리브(12)가 가압스프링(13)에 대항해서 전진한다. 이것에 의해 회전사판(14)의 경사각이 커지기 때문에 제1도의 상태로 변화하고, 피스톤(10)의 스트로크가 신장되어서 토출용량은 커지게 된다.

반대로, 제1도의 상태에 있어서, 제어밸브의 압력조정해서 크랭크실(5)의 압력이 상승하면, 피스톤(10)에 작용하는 배합이 올라가므로써 회전사판(14)의 경사각이 작아지게 된다. 말하자면, 힌지기구(K)에서 가이드핀(18)의 구면부(18a)는 둥근구멍(가이드면)(17a)내를 앞쪽을 향해서 회전함과 동시에 둥근구멍(가이드면)(17a)내를 중심선 S를 따라서 바깥쪽으로부터 가까운 방향으로 슬라이딩한다. 또한, 회전사판(14)가 구면슬리브(12)를 중심으로 앞쪽으로 요동함과 동시에 구면슬리브(12)가 가압스프링(13)에 눌려서 후퇴한다.

이것에 의해 회전사판(14)의 경사각이 작아지기 때문에 제2도의 상태로 변화하고, 피스톤(10)의 스트로크가 축소되어서 토출용량은 작아지게 된다.

이 사이 이 압축기에서도 흡입행정중인 피스톤(10)에 흡인력이 작용하기 때문에 회전사판(14)에서는 상사점위치 T로부터 구동축(6)의 회전방향의 앞쪽(제3도의 약 오른쪽 반)에서 흡인력이 작용하는 한편, 압축 행정중인 피스톤(10)에서 압축반력이 작용하기 때문에 회전사판(14)에는 상사점위치 T로부터 구동축(6)의 회전방향의 앞쪽(제3도의 약 왼쪽반)에서 압축반력이 작용한다. 이 때문에, 이 압축기에서도 회전사판(14)가 회전방향의 뒤쪽에서 로터(16)으로부터 반대쪽으로 떨어지도록 하는 한편, 회전방향의 앞쪽에서는 로터(16)으로 가압된다.

여기서, 이 압축기에서는 지지아암(17) 및 가이드핀(18)이 회전사판(14)의 상사점위치 T에 걸쳐서 대향설치되어 있다. 이 때문에 피스톤(10)의 흡인력 및 압축반력은 각각 지지아암(17) 및 가이드핀(18)에서 적절하게 지지되며, 회전사판(14)가 로터(16)에 대해서 좌우로 경사지는 것을 방지한다.

그러나, 이 압축기에서는 제조시의 용이성등을 고려해서 회전사판(14)를 전후요동만이 아닌 회전가능하게 지지하는 구면슬리브(12)를 채용하고 있다. 또한, 회전사판(14)를 전후요동가능하게 지지하도록 둥근구멍(가이드면)(17a)와 가이드핀(18)의 구면부(18a)와의 사이에는 적은 간극이 필요하다. 이 때문에 회전사판(14)가 로터(16)에 대해서 좌우(제3도에서는 오른쪽이 아래쪽으로, 왼쪽이 위쪽으로 향한다.)로 기울어지지 않으려 한다.

이때, 이 압축기에서는 제5도에서 부호 L로 도시한 바와 같이 가이드핀(18)의 구면부(18a)는 둥근구멍(가이드면)(17a)와 접촉각을 유지하고, 흡인력, 압축반력 및 토오크를 선 L에서 지지한다. 따라서, 이 압축기에서는 고속운전 혹은 고압축 비운전을 계속할 때 회전사판(14)의 전후경사운동 동작을 규제하는 힌지기구(K)에서 이상마모가 발생할 염려가 확실히 회피되며, 우수한 내구성을 발휘할 수 있다. 또한, 이 압축기에서는 둥근구멍(가이드면)(17a)의 원형이 로터(16)의 회전방향과 교차하기 때문에 로터(16)이 구동축(6)으로부터 받는 토오크를 구면부(18a)에 전달하기 쉽다.

더욱이, 이 압축기에서는 각 용량운전시에 있어서, 둥근구멍(가이드면)(17a)의 중심선 S의 방향이 회전사판(14)의 경사각변위에 관계없이 피스톤(10)의 상사점위치를 전후로 거의 변위하지 않도록 설정하고 있기 때문에, 회전사판(14)의 전후경사운동 동작은 이것에 의해 규제되며, 상사점에서 피스톤(10)의 상부간극은 제6도에서 부호 G₁으로 나타낸 바와 같이 거의 문제가 되지 않는 범위로 된다. 여기서, 제6도에서는 본 출원이 먼저 제안한 일본국 특원평 3-62093호에 기재된 압축기에서 회전사판의 경사각과 상부간극과의 관계(부호 G₁)도 함께 나타내고 있다. 본 발명의 요지를 제외한 다른 조건은 동일한 것으로 한다. 이 부호 G₀의 곡선과 부호 G₁의 곡선을 비교하면, 실시예 1의 압축기는 둥근구멍(가이드면)(17a)가 직선상으로 가공이 대단히 쉬움에도 불구하고, 우수한 압축효율을 발휘할 수 가있음을 알았다.

또한, 실시예1의 압축기에서 부호 G₁으로 나타낸 곡선의 특성을 가진 둥근구멍(가이드면)(17a)에서는 제조시의 오차보다 피스톤(10)이 밸브플레이트(4)와 간섭할 염려가 있으며, 이것을 회피하기 위해 최대용량시의 상부간극 뿐만 아니라 최소용량시의 상부간극도 확인해야만 한다. 또한, 최소용량시의 상부간극보다 최대용량시의 상부간극을 크게 해서 피스톤(10)과 밸브플레이트(4)와의 간섭을 회피하는 것도 고안되었지만, 최대용량시에는 큰 능력이 요구된다. 거기서, 다른 실시예로서 제6도에서 부호 G₂로 도시한 바와 같이 최소용량시의 상부간극을 최대용량시의 상부간극보다도 크게 되도록 둥근구멍(가이드면)(17a)를 설치하면, 피스톤(10)과 밸브플레이트(4)와의 간섭을 회피하는 경우, 다른 용량에서의 확인을 하는 번거로움을 할 수 있음과 동시에 이것에 의해 거의 능력저하를 초래하지 않는 효과도 나타낼 수가 있다.

[실시예 2]

실시예 2의 압축기는 청구범위 제1항, 제2항을 구체화하는 것이면서 원통슬리브를 채용하고, 이것에 합쳐서 회전사판을 변경하고 있다.

즉, 이 압축기에서 제7도에 도시한 바와 같이 구동축(6)에서는 원통슬리브(30)이 구동축(6)에 대해서 슬라이딩가능하게 지지되어 있다. 원통슬리브(30)은 제8도, 제9도에 도시한 바와 같이 양단에 형성된 평탄면(30a)이 사판지지체(31)의 내면과 접하고 있으며, 사판지지체(31)과 원통슬리브(30)과는 양평탄면(30a)에 설치된 추축핀(35)에 의해 연결되어 있다. 이것에 의해 사판지지체(31)은 추축핀(35)의 외주면을 따라서 전후 요동가능하게 지지되어 있다.

사판지지체(31)에는 회전사판(32)가 나사(33)에 의해 고정되어 있음과 동시에 배면쪽에서 힌지기구(K)를 구성하는 단일 브라켓(34)가 회전사판(14)의 상사점위치 T로부터 회전방향앞쪽(제8도의 왼쪽)으로 치우친 위치에 설치되며, 브라켓(34)에는 실시예 1과 같은 가이드핀(18)의 한끝이 고정되며, 가이드핀(18)의 타단에는 구면부(18a)가 고정되어 있다.

또한, 실시예 1과 동일한 로터(16)의 상부전면에는 힌지기구(K)의 나머지 부분을 구성하는 단일 지지아암(17)을 가이드핀(18)과 대햐아도록 축방향뒤쪽으로 돌출하고 있다. 다른 구성은 실시예 1과 같은 형태이며, 동일 부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.

이상과 같이 구성된 압축기에서는 크랭크실(5)의 압력이 저하하면, 회전사판(32)가 추축핀(35)를 중심으로 뒤쪽으로 요동함과 동시에 원통슬리브(30)이 가압스프링(13)에 대항해서 전진한다. 이것에 의해 회전사판(32)의 경사각이 커지며, 토출용량은 커진다. 반대로, 크랭크실(5)의 압력이 상승하면, 회전사판(32)가 원통슬리브(30)을 중심으로 앞쪽으로 요동함과 동시에 원통 슬리브(30)이 가압스프링(13)에 밀려서 후퇴한다.

이것에 의해 회전사판(32)의 경사각이 적어지며, 토출용량은 적어진다.

이 사이, 이 압축기에서는 회전사판(32)가 회전방향 뒤쪽(제8도의 약 오른쪽 반분)에서는 로터(16)으로부터 분리되도록 하는 한편, 회전방향앞쪽(제8도의 약 왼쪽 반분)에서는 로터(16)으로 밀어 부쳐진다. 여기서 이 압축기에서는 회전사판(32)가 흡입력 및 압축반력에 의해 로터(16)에 대해서 좌우로 기울어지지 않으려 하는 힘은 원통 슬리브(30)의 평탄면(30a)에 의해 방지되고 있다.

그러나, 이 압축기에서는 회전사판(32)를 전후요동가능하게 지지하도록 회전사판(32)와 원통슬리브(30)의 평탄면(30a)와의 사이, 둥근구멍(가이드면)(17a)와 가이트핀(18)의 구면부(18a)와의 사이에는 약간의 간극이 필요하다. 이 때문에 회전사판(14)가 로터(16)에 대해서 좌우(제8도에서는 오른쪽이 아래로, 왼쪽이 위로)로 근소하지만 기울어지지 않으려 한다.(예를 들면, α°)이때, 이 압축기에서도 가이드핀(18)의 구면부(18a)는 둥근구멍(가이드면)(17a)와 접촉각을 유지할 수가 있다.

따라서, 이 압축기에서도 실시예 1과 같은 형태의 효과를 나타낼 수가 있다.

[실시예 3]

실시예 3의 압축기는 청구범위 제1항, 제6항을 구체화한 것이다.

즉, 이 압축기에서는 제10도에 도시한 바와 같이 중심선 S가 회전사판(14)의 경사각에도 불구하고 피스톤(10)의 상사점위치를 아주 작게 유지하는 곡률을 가지는 둥근구멍(가이드면)(17b)(한쪽만 도시, 이하 같은 형태)를 채용하고 있다. 또한, 둥근구멍(가이드면)(17b)는 가공작업의 관점으로부터 후방쪽으로 열린 구멍(17c)를 가지고 있다. 다른 구성은 실시예 1과 같은 형태이며, 동일부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.

이 압축기에서는 둥근구멍(가이드면)(17b)가 회전사판(14)의 전후경사운동 동작을 규제하므로써 상사점에서 피스톤(10)의 상부간극이 거의 영으로 되며, 우수한 압축효율을 발휘할 수가 있다.

[실시예 4]

실시예 4의 압축기는 청구범위 제4항, 제7항을 둥근구멍(가이드면)(17d)에 의해 구체화한 것이다. 즉, 이 압축기에서는 제1도에 도시한 바와 같이 가이트핀(18)의 구면부(18a)는 회전가능하게 슈우(40)가 유지되며, 슈우(40)이 둥근구멍(가이드면)(17d)에서 슬라이딩가능하게 삽입되어 있다. 다른 구성은 실시예 1과 같은 형태이며, 동일부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다. 이 압축기에서는 예를 들면, 회전사판(14)가 로터(16)에 대해서 좌우로 경사져도 가이드핀(18)의 구면부(18a)는 슈우(40)과 접촉각을 유지하며, 슈우(40)도 둥근구멍(가이드면)(17d)와 접촉각을 유지할 수가 있다.따라서, 이 압축기에서는 힌지기구(K)에 의해 이상마모가 발생하기 힘들며, 더욱이 우수한 내구성을 발휘할 수가 있다.

[실시예 5]

실시예 5의 압축기는 청구범위 제4항, 제7항을 각진 구멍(가이드면)(17e)에 의해 구체화한 것이다.

즉, 이 압축기에서는 제12도에 도시한 바와 같이 가이드핀(18)의 구면부(18a)에는 회전가능하게 슈우(41)이 유지되며, 슈우(41)이 각진 구멍(가이드면)(17e)에서 슬라이딩가능하게 삽입되어 있다. 다른 구성은 실시예 1과 같은형태이며, 동일부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 이 압축기에서도 힌지기구(K)가 더욱 이상마모를 일으키기 어려우며, 더욱이 우수한 내구성을 발휘할 수가 있다.

[실시예 6]

실시예 6의 압축기는 청구범위 제1항, 제3항을 구체화한 것이다.

즉, 이 압축기에서는 제13도에 도시한 바와 같이 로터(16)쪽에서만 원호로 구성된 흠(17f)에 의해 가이드면이 형성되며 가이드핀(42)의 타단에서는 홈(가이드면)(17f)를 회전가능한 구면부(43)이 지지하고 있다.

이 압축기에서는 예를 들면, 회전사판(14)가 로터(16)에 대해서 좌우로 경사져도 구면부(43)은 홈(가이드면)(17f)와 접촉각을 유지할 수가 있다. 따라서, 이 압축기는 실시예 1과 같은 형태의 효과를 나타낼 수가 있다.

또한, 이 압축기에서는 구면부(43)이 홈(가이드면)(17f)내를 낮은 마찰 계수로 굴러서 이동하기 때문에 토출용량이 원활하게 변화된다.

또한, 상기한 실시예 1~5의 슈우(15)를 사용한 연결기구 대신에 회전사판(14)와 피스톤(10)을 피스톤로드에 의해 연결하도록 해도 좋다. 또한, 상기한 실시예에서는 회전사판(14)가 구동축(6)의 회전과 동기해서 회전하는 압축기를 채용했지만, 상기한 종래의 압축기와 같이 회전사판과 상대적으로 슬라이딩하면서 자신은 회전하지 않는 요동사판을 채용한 형의 압축기에서도 본 발명을 적용할 수가 있다.

이상 상세하게 서술한 바와 같이 본 발명의 압축기에서는 특허청구의 범위기재의 구성을 채용하고 있기 때문에 다음과 같은 우수한 효과를 나타낼 수가 있다.

(1)청구범위 제1항의 압축기에서는 예를 들면, 사판이 로터에 대해서 좌우로 경사져도 가이드핀의 구면부는 가이드면과 접촉각을 유지하기 때문에, 힌지기구에 이상마모를 일으키지 않는다. 따라서, 이 압축기에서는 우수한 내구성을 발휘할 수가 있다.

(2)청구범위 제2항의 압축기에서는 청구범위 제1항의 효과에 더해서 제조를 쉽게 할 수가 있다.

(3)청구범위 제3항의 압축기에서는 청구범위 제1항의 효과에 더해서, 토출용량의 변화를 원할하게 행할 수가 있다.

(4)청구범위 제4항의 압축기에서는 예를 들면, 로터에 대해서 좌우로 경사져도 구면부는 슈우와 접촉각을 유지하며, 슈우도 가이드면과 접촉각을 유지하기 때문에 힌지기구에 이상마모를 일으키지 않는다. 따라서, 이 압축기에서는 더욱 우수한 내구성을 발휘할 수가 있다.

(5)청구범위 제5항, 제7항의 압축기에서는 각각 청구범위 제1항, 제4항의 효과에 더해서, 피스톤의 흡입력 및 압축반력을 각각의 힌지기구로 적절하게 지지할 수가 있기 때문에, 사판이 로터에 대해서 좌우로 경사지는 것에 의해 방지할 수가 있다. 따라서 이 경우에는 보다 우수한 내구성을 발휘할 수가 있다.

(6)청구범위 제6항의 압축기에서는 청구범위 제1항의 효과에 더해서, 상사점에서 피스톤의 상부간극을 거의 영으로 하고, 우수한 압축효율을 발휘할 수가 있다.

Claims

하우징에 크랭크실(5), 흡입실(20), 토출실(21) 및 이들과 접속된 실린더(9)가 구획형성됨과 동시에, 그 각 실린더에는 각각 피스톤(10)이 왕복운동가능하게 수용되며, 그 하우징에 지지된 구동축에는 상기한 크랭크실(5)내에 위치하는 로터(16)이 동기회전가능하게 지지되고, 상기한 구동축상에는 로터(16)사이에 힌지기구(K)를 통해서 사판이 경사각변위가능하게 지지되고, 그 경사판과 피스톤 사이에는 상기한 사판의 전후요동운동을 각 피스톤의 왕복운동으로 변환하는 연결기구가 끼워져 크랭크실(5)내의 압력에 의해 사판의 경사각을 제어해서 토출용량을 변화하도록 구성된 압축기에 있어서, 상기한 힌지기구(K)는 일단(一端)이 상기한 경사판에 고정됨과 동시에 타단(他端)에 구면부(18a)(43)을 갖춘 가이드핀(18)(42)와, 그 가이드핀의 구면부를 안내하는 가이드면(17a),(17b)가 형성된 지지아암으로 구성되고, 상기한 가이드면(17a)(17b)는 상기한 구동축의 축심(O)과 상기한 사판의 상사점위치에서 결정된 면과 평행하고, 또한, 그 구동축의 축심(O)에 대해서 바깥쪽으로부터 접근하는 방향으로 뻗어 있으며, 이 중심선과 직교하는 단면의 적어도 로터측이 상기한 구면부(18a)(43)에 결합하는 원호상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
제1항에 있어서, 가이드면(17a)는 둥근 구멍에 의해 형성되며, 구면부(18a)는 가이드핀(18)의 타단에 고정되며, 그 구면부는 가이드면에서 회전하면서 슬라이딩가능하게 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
제1항에 있어서, 구면부(43)은 가이드핀(42)의 타단에서 회전가능하게 유지되며, 그 구면부는 가이드면(17f)에서 구를 수 있게 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
하우징에 크랭크실(5), 흡입실(20), 토출실(21) 및 이들과 접속된 실린더가 구획형성됨과 동시에, 그 각 실린더에는 각각 피스톤이 왕복 운동 가능하게 수용되며, 그 하우징에 지지된 구동축에는 상기한 크랭크실(5)내에 위치하는 로터(16)이 동기회전가능하게 지지되고, 상기한 구동축상에는 로터 사이에 힌지기구(K)를 통해서 사판이 경사변위가능하게 지지되고, 상기한 사판과 피스톤 사이에는 상기한 사판의 전후요동운동을 각 피스톤의 왕복운동을 변화하는 연결기구가 끼워져 상기한 크랭크실(5)내의 압력에 의해 상기한 사판의 경사각을 제어해서 토출용량을 변화하도록 구성된 압축기에 있어서, 상기한 힌지기구(K)는 일단(一端)이 상기한 경사판에 고정되고, 타단(他端)에 구면부(18a)를 갖춤과 동시에, 그 구면부에는 회전운동 가능하게 슈우(40),(41)가 지지된 가이드핀(18)과, 그 가이드핀의 슈우(40),(41)을 안내하는 가이드면이 형성된 지지아암(17)로 구성되고, 상기한 가이드면은 상기한 구동축의 축심(O)과 상기한 사판의 상사점위치(T)에서 결정되는 면에서 결정되는 면과 평행이고, 또한 그 구동축의 축심(O)에 대해서 바깥쪽으로부터 접근 방향으로 뻗어 있고, 둥근구멍(17d)또는 각진 구멍(17e)에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
제1항에 있어서, 힌지기구(K)는 사판의 상사점위치(T)에 걸쳐서 대향하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
제1항에 있어서, 가이드면(17b)는 사판의 경사각에도 불구하고 피스톤의 상사점위치(T)를 아주 작게 유지하는 곡률을 가진 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
제4항에 있어서, 힌지기구(K)는 사판의 상사점위치(T)에 걸쳐서 대향하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.