KR100277815B1 - 가변용량 압축기 - Google Patents

Abstract

운전 상태에서의 캠 플레이트의 비틀림의 발생을 억제하여 진동이나 소음의 발생을 저감 가능한 가변용량 압축기를 제공한다.

구동 샤프트와 일체 회전 가능한 러그 플레이트(31)의 후방측면(3lb)에 한 쌍의 지지 암(34)을 돌출 설치하여, 그 지지 암(34)의 선단에 가이드 구멍(35a, 35b)을 형성한다. 그 가이드 구멍(35a, 35b)에 사판(32)의 전방측면에 정지된 한 쌍의 가이드 핀(33a, 33b)을 슬라이드 가능하게 끼워 넣는다. 구동 샤프트의 회전 방향 전방측의 제 1 가이드 구멍(35a)은, 러그 플레이트(31)측의 내주면에 평면부(89)를 갖는 단면이 타원형상으로 형성하여, 회전 방향 후방측의 제 2 가이드 구멍(35b)에서 소정의 오프셋(d)량만 사판(32)측으로 비켜 배치한다.

Description

가변용량 압축기

본 발명은, 예를 들면 차량용 공조 장치에 사용되는 가변용량 압축기에 관한 것이다.

종래, 이 종류의 가변용량 압축기로서는, 예를 들면 다음과 같은 구성이 공지되어 있다.

즉, 도 6, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 하우징의 내부에, 크랭크실이 형성됨과 동시에, 구동 샤프트(101)가 회전 가능하게 지지되어 있다. 하우징의 일부를 구성하는 실린더 블록에는, 복수(본 예에서는 6개)의 실린더 보어(102)가 형성되며, 그 실린더 보어(102)내에는 피스톤(103)이 왕복 운동 가능하게 수용되어 있다.

구동 샤프트(101)에는, 상기 크랭크실내에서, 러그 플레이트(104)가 일체 회전 가능하게 지지됨과 동시에, 캠 플레이트로써의 사판(105)이 경사동작 가능하게 지지되어 있다. 러그 플레이트(104)와 사판(105)에는 힌지 기구를 개재시켜 연결되어 있다. 그리고, 그 사판(105)의 외주 테두리에는, 상기 피스톤(103)이 계류(係留)되어 있다. 이것에 의해, 러그 플레이트(104)의 회전이 사판(105)을 개재시켜 피스톤(103)의 왕복 운동으로 변환하게 된다.

상기 사판(105)의 일측면에는, 그 사판(105)의 상사점 위치(Qt)를 거쳐서 러그 플레이트(104)측으로 향하여 한 쌍의 가이드 핀(106a, 106b)이 연장되어 있다. 상기 러그 플레이트(104)의 일측면에는, 사판(105)의 상사점 위치(Qt)를 거쳐서 사판(105)측으로 향하여 지지 암(107)이 연장되어 있다. 그 지지 암(107)에는, 상기 가이드 핀(106a, 106b)을 슬라이드 가능하게 결합하는 가이드 구멍(108a, 108b)이 설치되어 있다. 이와 같이, 가이드 핀(106a, l06b)과 지지 암(107)에 의해, 상기 힌지 기구가 구성되고, 그 힌지 기구에 있어서의 사판(105)의 회전운동 지점(Qr)은, 상기 구동 샤프트(101)의 중심 축선(L1)으로부터 사판(105)의 상사점 위치(Qt)측으로 편의(偏倚)되어 있다.

그리고, 상기 사판(105)의 회전운동 지점(Qr) 주위의 모멘트를 변경함으로써, 사판(105)의 경사각을 변경하여, 토출 용량을 제어하도록 구성되어 있다. 이 모멘트의 변경은, 예를 들면 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 조정하여, 그 크랭크실의 압력(Pc)과, 상기 실린더 보어(102)내의 압력과의, 피스톤(l03)을 통한 차이를 변경함으로써 행하여지고 있다.

그런데, 구동 샤프트(101)의 회전방향, 즉 사판(105)의 회전 방향에서, 그 사판(105)의 상사점 위치(Qt)로부터 하사점 위치(Qb)까지의 사이에 계류(係留)된 피스톤(103)(도 6에서 우측 절반부분)은, 하사점에서 상사점으로 향하여 이동하는 압축행정에 있다. 한편, 사판(105)의 회전 방향에서, 그 사판(105)의 하사점 위치(Qb)에서 상사점 위치(Qt)까지의 사이에 계류된 피스톤(103)(도 6에서 좌측 절반부분)은, 상사점에서 하사점으로 향하여 이동하는 흡입행정에 있다.

이 때문에, 사판(105)의 상사점 위치(Qt), 하사점 위치(Qb) 및 중심 축선(L1)을 통과하는 가상면(M1)에 대하여 압축행정측의 절반부분에는, 압축반력에 따라 피스톤(103)으로부터 러그 플레이트(104)측으로의 누름압력이 작용한다. 한편, 상기 가상면(M1)에 대하여 흡입행정측의 절반부분에는, 실린더 보어(102)내의 부압에 따라 피스톤(103)으로부터 실린더 보어(102)측으로의 인장력이 작용한다. 이와 같이, 사판(105)에는, 압축기의 운전 상태에 있어서, 가상면(M1)을 사이에 두어 반대 방향의 힘이 동시에 작용하게 된다.

여기서, 상기 종래 구성에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 상기 한 쌍의 가이드 구멍(108a, 108b)은, 그 전단이 러그 플레이트(104)의 1측면에 대하여 등거리를 이루도록 배치되어 있다. 이 경우, 가이드 구멍(108a, 108b)과 가이드 핀(106a, 106b)과의 사이에는, 미소하지만 제조 공차 및 조립 공차에 따른 간극(C)이 존재하고 있다.(또, 도 9 및 도 10에서는, 이해를 쉽게 하기 위해서 간극(C)이 크게 그려져 있다.) 이 때문에, 가이드 핀(106a, 106b)이 가이드 구멍(108a, 108b)내에서 이동하여, 그 이동에 따라 사판(105)에 비틀림이 발생하며, 사판(105)의 끼워 통하는 구멍(105a)의 개구단이 구동 샤프트(101)에 각 접촉이 쉽게 된다. 그리고, 구동 샤프트(101)와 사판(105)과의 슬라이드부에 편하중이 발생하게 된다. 이 편하중 존재하에서 압축기의 운전이 계속되면, 구동 샤프트(101)와 사판(105)과의 슬라이드부에 편마모를 발생하고, 이윽고 동 슬라이드부의 덜컹거림에 의해 진동이나 소음의 발생을 초래 가능한 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 종래의 기술에 존재하는 문제점에 착안하여 이루어진 것이다. 그 목적은, 운전 상태에 있어서의 캠 플레이트의 비틀림 발생을 억제하여, 진동이나 소음의 발생을 저감 가능한 가변용량 압축기를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 제 1 항에 기재의 발명에서는, 하우징의 내부에 크랭크실을 형성함과 동시에 구동 샤프트를 회전 가능하게 지지하며, 상기 하우징의 일부를 구성하는 실린더 블록에 복수의 실린더 보어를 형성하여, 그 실린더 보어내에는 피스톤을 왕복운동 가능하게 수용하고, 상기 크랭크실내에서 구동 샤프트에는, 러그 플레이트를 일체 회전 가능하게 정지함과 동시에, 그 러그 플레이트에 힌지 기구를 개재시켜 연결된 캠 플레이트를 지지하여, 그 캠 플레이트의 외주테두리에는 상기 피스톤을 계류하고, 상기 힌지 기구는, 상기 캠 플레이트의 1측면으로부터 상사점 위치를 거쳐 러그 플레이트측으로 향하여 연장되는 한 쌍의 가이드 핀과, 상기 러그 플레이트의 1측면으로부터 캠 플레이트의 상사점 위치를 거쳐 캠 플레이트측으로 향하여 연장됨과 동시에, 상기 가이드 핀을 슬라이드 가능하게 결합하는 가이드 구멍을 설치한 지지 암에 의해 구성하며, 그 힌지 기구에 있어서의 캠 플레이트의 회전운동 지점을 상기 구동 샤프트의 중심 축선으로부터 상기 상사점 위치측에 편의시켜, 그 캠 플레이트의 회전운동 지점 주위의 모멘트를 변경함에 의해 캠 플레이트의 경사각을 변경하여 토출 용량을 제어하도록 구성한 가변용량 압축기에 있어서, 상기 구동 샤프트의 회전방향 전방측의 가이드 구멍을, 구동 샤프트의 회전방향 후방측의 가이드 구멍보다도 캠 플레이트측으로 비켜서 배치한 것이다.

그런데, 압축기의 운전 상태에서는, 상술한 바와 같이, 피스톤의 왕복운동에 따라, 캠 플레이트의 압축행정측의 절반부분에는 러그 플레이트측으로의 누름압력이, 흡입행정측의 절반부분에는 실린더 보어측으로의 인장력이 각각 작용한다. 여기서, 상기한 바와 같게 구성함으로써, 회전방향 전방측, 요컨대 압축행정중의 피스톤이 계류된 측의 가이드 핀의 러그 플레이트측으로의 이동이 규제된다. 이 때문에, 양 가이드 핀의 상대 이동량을 작게 할 수 있으며, 캠 플레이트의 비틀림량이 저감된다. 이것에 의해, 구동 샤프트와 캠 플레이트와의 슬라이드부에 있어서, 캠 플레이트의 각 접촉이 억제되어, 편하중의 발생이 억제된다.

제 2 항에 기재의 발명에서는, 제 1 항에 기재의 가변용량 압축기에 있어서, 상기 구동 샤프트의 회전방향 전방측의 가이드 핀의 가이드 구멍에 결합 부분의 중심과, 상기 구동 샤프트의 회전방향 후방측의 가이드 핀과 가이드 구멍의 내주면과의 접촉점을 통과하는 직선이, 상기 캠 플레이트의 상사점 위치, 하사점 위치 및 상기 구동 샤프트의 중심 축선을 통과하는 가상면과 거의 직교하도록, 가이드 핀 및 가이드 구멍을 배치한 것이다.

이 구성에 의하면, 상기한 바와 같게, 캠 플레이트의 양측 절반부분에 누름압력 및 인장력이 작용한 경우, 회전방향 후방측의 가이드 핀이 가이드 구멍의 내주면에 따라 안내되어, 그 위치에 유지된다. 이 때문에, 양 가이드 핀의 상대 이동량을 보다 작게 할 수 있으며, 캠 플레이트의 비틀림량이 한층 더 저감된다.

제 3 항에 기재의 발명으로서는, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재의 가변용량 압축기에 있어서, 상기 구동 샤프트의 회전방향 후방측의 가이드 구멍의 러그 플레이트측의 내주면에 평면부를 설치한 것이다.

이 구성에 의하면, 가이드 핀 및 가이드 구멍의 제조 공차 및 조립 공차를 용이하게 흡수 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 형태의 클러치리스 가변용량 압축기를 나타내는 단면도.

도 2는 도 1의 2-2선 단면도.

도 3은 도 1의 힌지 기구의 끼워 맞춤 상태를 나타내는 설명도.

도 4는 도 1의 사판(斜板)이 최대 경사각 위치에 있는 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.

도 5는 도 1의 사판이 최소 경사각 위치에 있는 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.

도 6은 가이드 핀과 각 실린더 보어와의 위치 관계를 나타내는 설명도.

도 7은 토출압력의 변화와 압축반력의 하중 중심의 변동과의 관계를 나타내는 설명도.

도 8은 변경예의 힌지 기구의 끼워 맞춤 상태를 나타내는 설명도.

도 9는 압축반력의 작용에 관한 모형도.

도 10은 종래 구성의 힌지 기구의 끼워 맞춤 상태를 나타내는 설명도.

도 11은 종래 구성에서의 가이드 핀과 가이드 구멍의 내주면과의 충돌에 관 한 설명도.

이하에, 본 발명의 가변용량 압축기를, 클러치리스 가변용량 압축기로 구체화한 한 실시형태에 대해서, 도 1 내지 도 8에 근거하여 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(21)의 전단에는, 프론트 하우징(22)이 접합되어 있다. 실린더 블록(21)의 후단에는, 리어 하우징(23)이 밸브 프론트(24)를 개재시켜 접합 고정되어 있다. 그리고, 이것들의 실린더 블록(21), 프론트 하우징(22) 및 리어 하우징(23)에 의해, 압축기 전체의 하우징이 구성되어 있다. 프론트 하우징(22)과 실린더 블록(21)과의 사이에는, 크랭크실(25)이 형성됨과 동시에, 구동 샤프트(26)가 회전 가능하게 가설 지지되어 있다.

상기 구동 샤프트(26)의 전단은, 크랭크실(25)로부터 외부에 돌출되어 있으며, 이 돌출단부에는 풀리(27)가 정지되어 있다. 풀리(27)는, 벨트(28)를 개재시켜 차량 엔진(도시 생략)에 상시 작동 연결되어 있다. 풀리(27)는, 앵귤러 베어링(29)을 개재시켜 프론트 하우징(22)에 지지되어 있다. 프론트 하우징(22)은, 풀리(27)에 작용하는 축 방향 및 방사상 방향의 하중을 앵귤러 베어링(29)을 개재시켜 지지한다.

상기 구동 샤프트(26)의 전단부와 프런트 하우징(22)과의 사이에는, 립시일(30)이 개재되어 있다. 립시일(30)은 크랭크실(25)내의 압력 누설을 억제한다.

상기 구동 샤프트(26)에는, 크랭크실(25)내에서, 러그 플레이트(31)가 일체 회전 가능하게 정지되어 있다. 또한, 구동 샤프트(26)에는, 캠 플레이트로써의 사판(32)이 그 중심의 결합 구멍(32a)에 있어서 구동 샤프트(26)의 축선방향으로 슬라이드 가능하고 또한 경사각 변경 가능하게 지지되어 있다.

도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 사판(32)의 전방측면(32b), 요컨대 러그 플레이트(31)와의 대향면에는, 그 사판(32)의 상사점 위치(Qt)를 거쳐 러그 플레이트(31)측으로에 연장되도록 한 쌍의 가이드 핀(33a, 33b)이 정지되어 있다. 그 가이드 핀(33a, 33b)의 선단부에는, 구형상을 이루는 구형상 연결부(33a1, 33b1)가 형성되어 있다. 한편, 상기 러그 플레이트(31)의 후방측면(31b), 즉 사판(32)의 대향면에는, 사판(32)의 상사점 위치(Qt)를 거쳐 사판(32)측으로 연장되도록 한 쌍의 지지 암(34)이 돌출 설치되어 있다. 그 지지 암(34)의 선단에는, 가이드 구멍(35a, 35b)이 형성되어 있다. 그 가이드 구멍(35a, 35b)에는, 가이드 핀(33a, 33b)의 구형상 연결부(33a1, 33b1)가 슬라이드 가능하게 끼워 넣어져 있다. 이것들의 가이드 핀(33a, 33b) 및 지지 암(34)에 의해 힌지 기구가 구성되어 있다.

여기서, 가이드 핀(33a, 33b)의 구형상 연결부(33a1, 33b1)와 지지 암(34)의 가이드 구멍(35a, 35b)의 내주면과의 접촉점이, 사판(32)의 경사 동작시에서의 회전운동지점(Qr)으로 되어 있다. 또한, 이 회전운동 지점(Qr)은, 구동 샤프트(26)의 중심 축선(L1)으로부터, 사판(32)의 상사점 위치(Qt)측으로 편의되어 있다. 이것에 의해, 사판(32)이 구동 샤프트(26)의 축선 방향으로 경사 동작 가능하고 또한 구동 샤프트(26)와 일체적으로 회전 가능하게 되어 있다.

상기 사판(32)의 경사동작은, 가이드 구멍(35a, 35b)과 가이드 핀(33a, 33b)과의 슬라이드 가이드 관계, 구동 샤프트(26)의 슬라이드 지지 작용에 의해 안내된다. 즉, 사판(32)의 반경 중심부가 실린더 블록(21)측으로 이동하면, 사판(32)의 경사각이 감소한다.

러그 플레이트(31)와 사판(32)과의 사이에는, 경사각 감소 스프링(36)이 개재되어 있다 경사각 감소 스프링(36)은, 사판(32)을 그 경사각이 감소하는 방향으로 가압한다. 또한, 러그 플레이트(31)의 후방측면(31b)에는, 사판(32)의 최대 경사각을 규제하기 위한 경사각 규제 돌출부(31a)가 형성되어 있다.

도 1, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 실린더 블록(21)의 중심부에는, 수용 구멍(37)이 구동 샤프트(26)의 축선 방향으로 관통설치되어 있다. 수용 구멍(37)내에는, 통형상의 차단체(38)가 슬라이드 가능하게 수용되어 있다. 차단체(38)는, 대직경부(38a)와 소직경부(38b)로 이루어져 있다. 그 대직경부(38a)와 소직경부(38b)와의 단차와, 수용 구멍(37)의 단면 주위의 단차부(37a)와의 사이에는, 흡입통로 개방 스프링(39)이 개재되어 있다. 흡입통로 개방 스프링(39)은, 차단체(38)를 사판(32)측으로 가압한다.

상기 차단체(38)의 통내에는 구동 샤프트(26)의 후단부가 삽입되어 있다. 대직경부(38a)의 내주면에는 레이디얼 베어링(40)이 끼워넣어 지지되어 있다. 레이디얼 베어링(40)은, 대직경부(38a)의 내주면에 장착된 서클립(41)에 의해서, 차단체(38)의 통내에서 누락 정지되어 있다. 구동 샤프트(26)의 후단부는, 레이디얼 베어링(40)에 슬라이드 가능하게 끼워넣어, 그 레이디얼 베어링(40) 및 차단체(38)를 사이에 끼워 수용 구멍(37)의 주면(周面)에서 지지된다.

상기 리어 하우징(23)의 중심부에는, 흡입통로(42)가 형성되어 있다. 흡입통로(42)는, 차단체(38)의 이동경로로 되는 구동 샤프트(26)의 연장선상에 있다. 흡입통로(42)는 수용 구멍(37)에 연결되어 통하고 있으며, 수용 구멍(37)측의 흡입통로(42)의 개구 주위에는 위치 결정면(43)이 형성되어 있다. 위치 결정면(43)은, 밸브 플레이트(24)상이다. 차단체(38)의 소직경부(38b)의 선단면은 위치 결정면(43)에 접촉 가능하다. 소직경부(38b)의 선단면이 위치 결정면(43)에 접촉함에 의해 차단체(38)의 후방 이동이 규제된다.

상기 사판(32)과 차단체(38)와의 사이의 구동 샤프트(26)상에는, 스러스트 베어링(44)이 구동 샤프트(26)상을 슬라이드 가능하게 지지되어 있다. 스러스트 베어링(44)은, 흡입통로 개방 스프링(39)의 가압력에 의해서 항상 사판(32)과 차단체(38)의 대직경부(38a)의 단면과의 사이에 끼워져 있다.

사판(32)이 차단체(38)측으로 이동함에 따라, 사판(32)의 경사동작이 스러스트 베어링(44)을 개재시켜 차단체(38)에 전달된다. 이 경사동작 전달에 의해 차단체(38)가, 흡입 통로 개방 스프링(39)의 가압력에 저항하여 위치 결정면(43)측으로 이동하며, 차단체(38)가 위치 결정면(43)에 접촉한다. 사판(32)의 회전은, 스러스트 베어링(44)의 존재에 의해서 차단체(38)로의 전달이 저지된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 실린더 블록(21)에 관통설치된 복수의 실린더 보어(21a)내에는, 편두형(片頭型)의 피스톤(45)이 수용되어 있다. 사판(32)의 회전운동은, 슈(46)를 개지시켜 피스톤(45)의 전후 왕복 요동하게 변환되어, 이것에 의해서, 피스톤(45)이 실린더 보어(21a)내에서 왕복 운동된다.

상기 리어 하우징(23)내에는 흡입실(47) 및 토출실(48)이 구획 형성되어 있다. 밸브 플레이트(24)상에는, 흡입 포트(49)및 토출 포트(50)가 형성되고, 이것들의 흡입 포트(49) 및 토출 포트(50)와 대응하도록, 흡입 밸브(51) 및 토출 밸브(52)가 형성되어 있다. 여기서, 피스톤(45)이 상사점 위치로부터 하사점 위치로 향하는 복동(復動)동작에 의해, 흡입실(47)내의 냉매 가스는, 흡입 포트(49)로부터 흡입 밸브(51)를 눌러 실린더 보어(21a)내로 유입한다. 실린더 보어(21a)내로 유입한 냉매 가스는, 피스톤(45)이 하사점 위치로부터 상사점 위치로 향하는 왕복동(往動)동작에 의해, 소정의 압력에 도달할 때까지 압축된다. 그리고, 이 압축 냉매 가스가 토출 포트(50)로부터 토출 밸브(52)를 눌러 토출실(48)에 토출된다. 이 때, 토출 밸브(52)는 리테이너(53)에 접촉하여 개방도(開度)가 규제된다.

상기 러그 플레이트(31)와 프런트 하우징(22)과의 사이에는, 스러스트 베어링(54)이 개재되어 있다. 스러스트 베어링(54)은, 실린더 보어(21a)에서 피스톤(45), 슈(46), 사판(32) 및 가이드 핀(33a, 33b)을 개재시켜 러그 플레이트(31)에 작용하는 압축반력을 받는다.

도 1, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 흡입실(47)은, 통구(55,通口)를 개재시켜 수용 구멍(37)에 연통하고 있다. 차단체(38)가 위치 결정면(43)에 접촉할 때, 흡입 통로(42)의 전단이 패쇄되어, 통구(55)가 흡입 통로(42)로부터 차단된다. 구동 샤프트(26)내에는, 축심 통로(56)가 형성되어 있다. 축심 통로(56)의 입구(56a)는 립시일(30)부근에서 크랭크실(25)에 개구하고 있다. 또한, 축심 통로(56)의 출구(56b)는 차단체(38)의 통내에 개구하고 있다. 차단체(38)의 주면에는 방압 통구(57)가 투설(透設)되어 있다. 방압 통구(57)는, 차단체(38)의 통내와 수용 구멍(37)을 연결되어 통한다.

상기 토출실(48)과 크랭크실(25)과는 급기 통로(58)에 의해 연결되어 통한다. 급기 통로(58)도중에는 그 급기 통로(58)를 개폐하기 위한 용량 제어 밸브(59)가 마련되어 있다. 또한, 상기 흡입 통로(42)와 용량 제어 밸브(59)와의 사이에는, 그 용량 제어 밸브(59)내에 흡입 압력(Ps)을 이끌기 위한 검압 통로(60)가 형성되어 있다.

상기 흡입실(47)에 냉매 가스를 도입하기 위한 흡입 통로(42)와, 토출실(48)로부터 냉매 가스를 배출하는 토출 플랜지(61)와는, 외부 냉매 회로(62)로 접속되어 있다. 외부 냉매 회로(62)상에는, 응축기(63), 팽창 밸브(54) 및 증발기(65)가 개재되어 있다.

증발기(65)의 근방에는, 온도 센서(66)가 설치되어 있다. 온도 센서(66)는 증발기(65)에서의 온도를 검출하며, 이 검출 온도에 근거하는 신호를 컴퓨터(67)로 출력한다. 또한, 컴퓨터(67)에는 차량의 차실내의 온도를 지정하기 위한 실온 설정기(68), 실온 센서(68a) 및 공기 조절 장치 작동 스위치(69)등이 접속되어 있다. 그리고, 상기 컴퓨터(67)는 예를 들면 실온 설정기(68)에 의해서 미리 지정된 실온, 온도 센서(66)로부터 얻어지는 검출 온도, 실온 센서(68a)에서 얻어지는 검출 온도, 및 공조 장치 작동 스위치(69)로부터의 온 또는 오프 신호이외의 실외 온도 센서, 엔진 회전수 센서등으로부터의 외부 신호에 근거하여, 차량의 환경에 따라서 용량 제어 밸브(59)의 전자 구동부(70)내의 솔레노이드(71)로의 입력 전류치를 연산한다. 그리고, 컴퓨터(67)는 이 연산치에 따라 구동 회로(72)를 개재시켜 용량 제조 밸브(59)의 전자 구동부(70)를 구동한다.

용량 제어 밸브(59)는, 전자 구동부(70)와 밸브 하우징(73)이 중앙 부근에서 접합되어 있다. 전자 구동부(70)와 밸브 하우징(73)과의 사이에는, 밸브 본체(74)를 수용하는 밸브실(75)이 구획 형성되어 있다. 밸브실(75)에는, 밸브 본체(74)와 대향하도록, 밸브 구멍(76)이 개구되어 있다. 이 밸브 구멍(76)은, 밸브 하우징(73)의 축선 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 밸브 본체(74)와 밸브실(75)의 내벽면과의 사이에는 강제 개방 스프링(77)이 형성되고, 밸브 본체(74)가 밸브 구멍(76)의 개방 방향으로 힘을 가하고 있다. 또한, 밸브실(75)은, 밸브실 포트(75a), 및 상기 급기 통로(58)를 개재시켜, 리어 하우징(23)내의 토출실(48)에 연통한다.

상기 전자 구동부(70)에는, 바닥을갖는 원통형상(有底圓筒狀)의 이동실(78)이 형성되며, 그 이동실(78)의 개구부에는 고정 철심(79)이 끼워 맞추어져 있다. 이동실(78)에는, 뚜껑가진 원통형상을 이루는 가동 철심(80)이 왕복 운동 가능하게 수용되어 있다. 가동 철심(80)과 이동실(78)의 저면과의 사이에는, 추종 스프링(81)이 형성되어 있다. 상기 고정 철심(79)에는, 이동실(78)과 상기 밸브실(75)을 연통하는 제 1 가이드로(82)가 형성되어 있다. 솔레노이드 로드(83)는 제 1 가이드로(82)내에 슬라이드 가능하게 연통하고 있으며, 이 솔레노이드 로드(83)를 개재시켜, 상기 가동 철심(80)과 밸브 본체(74)가 작동 연결되어 있다. 고정 철심(79) 및 가동 철심(80)의 외측에는, 양 철심(79, 80)을 걸치도록 솔레노이드(71)가 배치되어 있다. 이 솔레노이드(71)에는, 상기 컴퓨터(67)의 지령에 근거하여 구동 회로(72)로부터 소정의 전류가 공급되도록 되어 있다.

상기 밸브 하우징(73)의 선단부에는, 감압실(84)이 구획 형성되어 있다. 이 감압실(84)은, 검압 포트(84a) 및 상기 검압 통로(60)를 개재시켜 리어 하우징(23)의 흡입 통로(42)에 연통하고 있다. 감압실(84)의 내부에는, 벨로우즈(85)가 수용되어 있다. 감압실(84)과 밸브실(75)과의 사이에는, 상기 밸브 구멍(76)과 연속하는 제 2 가이드 통로(86)가 형성되어 있다. 감압 로드(87)는, 제 2 가이드 통로(86)내에 슬라이드 가능하게 끼워 통하고 있으며, 이 감압 로드(87)를 개재시켜, 상기 벨로우즈(85)와 밸브 본체(74)가 작동 연결되어 있다.

상기 밸브 하우징(73)에는, 밸브실(75)과 감압실(84)과의 사이에서, 상기 밸브 구멍(76)과 직교하도록, 포트(88)가 형성되어 있다. 포트(88)는, 급기 통로(58)를 개재시켜 크랭크실(25)에 연통하고 있다. 그리고, 용량 제어 밸브(59)내의 밸브실 포트(75a), 밸브실(75), 밸브 구멍(76) 및 포트(88)는 급기 통로(58)의 일부를 구성하고 있다.

그런데, 본 실시 형태의 가변용량 압축기로써는, 도 1 내지 도 3에 나타내 는 바와 같이, 상기 러그 플레이트(31)의 지지 암(34)의 선단에 마련된 한 쌍의 가이드 구멍(35a, 35b)의 형상 및 사판(32)에 대한 위치 관계가 다르다. 즉, 러그 플레이트(31)의 회전 방향 전방측의 제 1 가이드 구멍(35a)은, 단면 거의 타원형상을 이루고 있다. 제 1 가이드 구멍(35a)의 러그 플레이트(31)측의 내주면의 중앙부에는, 평면부(89)가 설치되어 있다. 한편, 러그 플레이트(31)의 회전 방향 후방측의 제 2 가이드 구멍(35b)은, 단면 거의 원형을 이루고 있다. 그리고, 제 1 가이드 구멍(35a)내에는 제 1 가이드 핀(33a)이, 제 2 가이드 구멍(35b)내에는 제 2 가이드 핀(33b)이 각각 결합된다.

상기 제 1 가이드 구멍(35a)은 제 2 가이드 구멍(35b)보다도 사판(32)측으로 비켜 놓여 있으며, 양 가이드 구멍(35a, 35b)의 전단 테두리의 사이에는 오프셋(d)이 설치되어 있다. 이 오프셋(d)의 배설에 의해, 압축기의 운전 상태에 있어서, 제 1 가이드 핀(33a)의 구형상 연결부(33a1)의 중심과, 제 2 가이드 핀(33b)의 구형상 연결부(33b1)와 제 2 가이드 구멍(35b)의 내주면과의 접촉점을 통과하는 직선(L2)이, 사판(32)의 상사점 위치(Qt), 하사점 위치(Qb) 및 구동 샤프트(26)의 중심 축선(L1)을 통과하는 가상면(M1)과 거의 직교하도록 이루고 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성한 클러치리스 가변용량 압축기의 동작에 대해서 설명한다.

그런데, 공조 장치 동작 스위치(69)가 온 상태에 있고, 실온 센서(68a)에서 입력되는 검출 온도가 실온 설정기(68)의 설정 온도 이상인 경우에는, 컴퓨터(67)는 전자 구동부(70)의 여자를 지령한다. 그러면, 도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 솔레노이드(71)에 구동 회로(72)를 개재시켜 설정 온도와 실온과의 차이에 따르는 값의 전류가 공급되어, 양 철심(79, 80)사이에는 입력된 전류치에 따른 흡인력이 발생한다. 이 흡인력은, 강제 개방 스프링(77)의 가압세력에 저항하여, 밸브 구멍(76)의 개방도가 감소하는 방향의 힘으로서, 솔레노이드 로드(83)를 개재시켜 밸브 본체(74)에 전달된다.

한편, 벨로우즈(85)는, 흡입 통로(42)로부터 검압 통로(60)를 개재시켜 감압실(84)에 도입되는 흡입 압력(Ps)의 변동에 따라서 변위한다. 이 벨로우즈(75)의 변위는, 감압 로드(87)를 개재시켜 밸브 본체(74)에 전해진다. 따라서, 용량 제어 밸브(59)의 개도는, 전자 구동부(70), 벨로우즈(85) 및 강제 개방 스프링(77)의 3개로부터의 가압력의 밸런스에 의해 결정된다.

예를 들면, 차실내의 냉방 요구가 큰 경우에는, 실온 센서(68a)에 의해서 검출된 검출 온도가, 실온 설정기(68)로써 설정된 설정 온도보다 높다. 이러한 상태에서는, 컴퓨터(67)는, 구동 회로(72)에 대하여, 검출 온도가 높을수록 솔레노이드(71)에 입력하는 입력 전류치를 크게 하도록 지령한다. 이 때문에, 고정 철심(79)과 가동 철심(80)과의 사이의 흡인력이 강하게 되어, 밸브 본체(74)에 의한 밸브 구멍(76)의 개도를 작게하는 방향으로의 가압력이 증대한다.

이것에 의해, 용량 제어 밸브(59)의 개방도가 감소되어, 급기 통로(58)를 개재시켜 토출실(48)로부터 크랭크실(25)에 공급되는 고압의 냉매 가스의 량이 저감된다. 이 한편에서, 크랭크실(25)내의 냉매 가스는, 축심 통로(56), 차단체(38)의 내부, 방압 통구(57), 수용 구멍(37) 및 통구(55)를 경유하여 흡입실(47)로 유출하고 있다. 이 때문에, 크랭크실(25)내의 압력(Pc)이 저하한다.

또한, 냉방 요구가 큰 상태에서는, 외부 냉매 회로(62)의 증발기(65)의 온도 도 높고, 흡입실(47)내에 귀환하는 냉매 가스의 압력도 높게 된다. 따라서, 크랭크실(25)내의 압력(Pc)과 실린더 보어(21a)내의 압력과의 차가 작게 된다. 이 때문에, 상기 힌지 기구의 가이드 핀(33a, 33b)의 구형상 연결부(33a1, 33b1)와 지지 암(34)의 가이드 구멍(35a, 35b)의 내주면과의 접촉점에 의해 이루어지는 사판(32)의 회전운동 지점(Qr) 주위의 모멘트가 변경되어, 사판(32)의 경사각이 크게 된다. 그래서, 흡입실(47)로부터 실린더 보어(21a)내에 흡입되는 냉매 가스의 량이 증대되어, 토출 용량이 증대되어, 압축기는 보다 낮은 흡입 압력(Ps)으로 운전되도록 된다. 이 상태에서는, 당연한 일이지만, 실린더 보어(21a)로부터 토출실(48)에 토출되는 압축 냉매 가스의 량도 증대한다.

급기 통로(58)에서의 냉매 가스의 통과량이 제로, 즉 용량 제어 밸브(59)가 완전히 폐쇄된 상태가 되면, 토출실(48)로부터 크랭크실(25)에의 고압의 냉매 가스의 공급은 행하여지지 않게 된다. 그리고, 크랭크실(25)내의 압력(Pc)은, 흡입실(47)내의 압력(Ps)과 거의 동일하게 되어, 사판(32)의 경사각은 최대로 된다. 사판(32)의 최대 경사각은, 러그 플레이트(31)의 경사각 규제 돌출부(31a)와 사판(32)과의 접촉에 의해서 규제되어, 토출 용량은 최대가 된다.

역으로, 예를 들면 차실내의 냉방 요구가 작은 경우에는, 실온 센서(68a)에 의해서 검출된 검출 온도와 실온 설정기(68)의 설정 온도와의 차는 작다. 이러한 상태에서는, 컴퓨터(67)는 구동 회로(72)에 대하여, 검출 온도가 낮을수록 솔레노이드(71)에 입력하는 입력 전류치를 작게하도록 지령한다. 이 때문에, 고정 철심(79)과 가동 철심(80)과의 사이의 흡인력이 약하게 되어, 밸브 본체(74)에 의한 밸브 구멍(76)의 개방도를 작게하는 방향으로 가압력이 감소한다.

이것에 의해, 용량 제어 밸브(59)의 개방도가 증대되어, 급기 통로(58)를 개재시켜 토출실(48)로부터 크랭크실(25)에 공급되는 고압의 냉매 가스의 량이 증대된다. 그리고 이 냉매 가스의 공급량이 크랭크실(25)로부터 흡입실(47)에의 냉매 가스의 유출량을 상회하여, 크랭크실(25)내의 압력(Pc)이 상승한다.

또한, 이 냉방 요구가 작은 상태에서는, 외부 냉매 회로(62)의 증발기(65)의 온도도 낮고, 흡입실(47)내에 귀환하는 냉매 가스의 압력도 낮게 된다. 따라서, 크랭크실(25)내의 압력(Pc)과 실린더 보어(21a)내의 압력과의 차가 크게 된다. 이 때문에, 상기 사판(32)의 회전운동 지점(Qr) 주위의 모멘트가 변경되어, 사판(32)의 경사각이 작게 된다. 그리고, 흡입실(47)로부터 실린더 보어(21a)내에 흡입되는 냉매 가스의 량이 저감되어, 압축기는 보다 높은 흡입 압력(Ps)에서 운전되도록 이루어진다.

차실내의 냉방 요구가 존재하지 않은 상태로 접근해 가면, 외부 냉매 회로(62)의 증발기(65)에서의 온도가 서리 발생을 초래하는 온도에 근접하도록 저하하여 간다. 온도 센서(66)에 의해서 검출된 검출 온도가, 실온 설정기(68)로써 설정된 설정 온도 이하가 되면, 컴퓨터(67)는 구동 회로(72)에 대하여 전자 구동부(70)의 소자를 지령한다. 상기 설정 온도는, 증발기(65)에 있어서 서리를 발생하는 상황을 반영한다. 그리고, 솔레노이드(71)에 전류의 공급이 정지되어, 전자 구동부(70)가 소자되며, 고정 철심(79)과 가동 철심(80)과의 흡인력이 소실한다.

이 때문에, 도 5에 나타내는 바와 같이, 밸브 본체(74)는, 강제 개방 스프링(77)의 가압력에 의해, 가동 철심(80) 및 솔레노이드 로드(83)를 개재시켜 작용하는 추종 스프링(81)의 가압력에 저항하여 도면에서 하측으로 이동된다. 그리고, 밸브 본체(74)가 밸브 구멍(76)을 최대로 개방한 위치로 이행한다. 이 때문에, 토출실(48)내의 고압의 냉매 가스가, 급기 통로(58)를 개재시켜 크랭크실(25)내에 다량으로 공급되어, 크랭크실(25)내의 압력(Pc)이 높게 된다. 이 크랭크실(25)내의 압력 상승에 의해서, 사판(32)의 경사각이 최소 경사각으로 이행한다.

또한, 공조 장치 작동 스위치(69)의 오프 신호에 근거하여, 컴퓨터(67)는 전자 구동부(70)의 소자를 지령하며, 이 소자에 의해서도, 사판(32)의 경사각이 최소 경사각으로 이행한다.

이와 같이, 용량 제어 밸브(59)의 개폐 동작은, 전자 구동부(70)의 솔레노이드(71)에 입력되는 입력 전류치의 대소에 따라서 변한다. 즉, 입력 전류치가 커지게 되면 보다 낮은 흡입 압력(Ps)으로 개폐가 실행되며, 입력 전류치가 작게 되면 보다 높은 흡입 압력(Ps)으로 개폐 동작이 행하여진다. 이와 같이, 입력 전류의 대소에 따라서 목표가 되는 흡입 압력(Ps)이 변경된다. 그리고, 압축기는, 목표가 되는 흡입 압력(Ps)을 유지하도록, 사판(32)의 경사각을 변경하여, 그 토출 용량을 변경한다.

요컨대, 용량 제어 밸브(59)는, 솔레노이드(71)의 입력 전류치를 바꾸어 흡입 압력(Ps)의 목표치를 변경할 역할, 및, 흡입 압력(Ps)에 관계없게 최소 용량 운전하는 역할을 맡고 있다. 이러한 용량 제어 밸브(59)를 구비함으로써, 압축기는, 냉동 회로의 냉동 능력을 변경하는 역할을 맡고 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 사판(32)의 경사각이 최소가 되면, 차단체(38)가 위치 결정면(43)에 접촉하여, 흡입 통로(42)가 차단된다. 이 상태에서는, 흡입 통로(42)에 있어서의 개구 단면적이 제로가 되어, 외부 냉매 회로(62)로부터 흡입실(47)에의 냉매 가스 유입이 차단된다. 이 사판(32)의 최소 경사각은, 0°보다도 약간 크게되도록 설정되어 있다. 이 최소 경사각 상태는, 차단체(38)가 흡입 통로(42)와 수용자(37)와의 연통을 차단하는 폐쇄 위치에 배치된 때에 초래된다. 차단체(38)는, 상기 폐쇄 위치와 이 위치로부터 이격된 개방 위치와에, 사판(32)에 연동하여 전환 배치된다.

사판(32)의 최소 경사각은 0°이 아니기 때문, 최소 경사각 상태에서도, 실린더 보어(21a)에서 토출실(48)에의 냉매 가스의 토출은 행하여진다. 실린더 보어(21a)에서 토출실(48)로 토출된 냉매 가스는, 급기 통로(58)를 통과하여 크랭크실(25)로 유입한다. 크랭크실(25)내의 냉매 가스는, 축심 통로(56), 차단체(38)의 내부, 방압 통구(57), 수용 구멍(37) 및 통구(55)를 통과하여 흡입실(47)로 유출한다. 흡입실(47)내의 냉매 가스는, 실린더 보어(21a)내로 흡입되어, 재차 토출실(48)로 토출 된다.

즉, 최소 경사각 상태에서는, 토출실(48), 급기 통로(58), 크랭크실(25), 축심 통로(56), 차단체(38)의 내부, 방압 통구(57), 수용 구멍(37), 통구(55), 흡입실(47), 실린더 보어(21a)를 경유하는 순환 통로가, 압축기내에 형성되어 있다. 그리고, 토출실(48), 크랭크실(25) 및 흡입실(47)의 사이에서는, 압력차가 발생한다. 따라서, 냉매 가스가 상기 순환 통로를 순환하여, 냉매 가스와 동시에 유동하는 윤활유가 압축기내의 각 슬라이드부를 윤활한다.

공기 조절 장치 작동 스위치(69)가 온 상태에 있고, 사판(32)이 최소 경사각 위치에 있는 상태에서, 차실내의 온도가 상승하여 냉방 요구가 증대하면, 실온 센서(68a)에 의해서 검출된 검출 온도가 실온 설정기(68)로써 설정된 설정 온도를 초과한다. 컴퓨터(67)는, 이 검출 온도의 변이에 따라서, 전자 구동부(70)의 여자를 지령하며, 전자 구동부(70)의 여자에 의해, 급기 통로(58)가 폐쇄된다. 그리고, 크랭크실(25)의 압력(Pc)이, 축심 통로(56), 차단체(38)의 내부, 방압 통구(57), 수용 구멍(37) 및 통구(55)를 개재시켜 흡입실(47)의 방압에 근거하여 저하하여 간다. 이 압력의 저하에 의해, 흡입 통로 개방 스프링(39)이 도 5의 축소 상태로부터 신장한다. 그리고, 차단체(38)가, 위치 결정면(43)으로부터 이격하여, 사판(32)의 경사각이 최소 경사각 상태로부터 증대한다.

이 차단체(38)의 이격에 따라, 흡입 통로(42)에 있어서의 개구 단면적이 완만하게 증대한다. 흡입 통로(42)로부터 흡입실(47)에의 냉매 가스의 유입량은 서서히 증가한다. 따라서, 흡입실(47)로부터 실린더 보어(21a)내로 흡입되는 냉매 가스량도 서서히 증대하며, 토출 용량이 서서히 증대한다. 그 때문, 토출 압력(Pd)이 서서히 증대하며, 압축기에서의 부하 토크가 단시간에서 크게 변동하는 것은 없다. 그 결과, 최소 토출 용량으로부터 최대 토출 용량에 도달하는 사이의 클러치리스 가변용량 압축기에서의 부하 토크의 변동이 완만하게 이루어지며, 체감 쇼크가 완화된다.

외부 구동원을 이루는 차량 엔진이 정지하면, 압축기의 운전도 정지, 즉 사판(32)의 회전도 정지하여, 용량 제어 밸브(59)의 솔레노이드(71)에의 통전도 정지된다. 이 때문에, 전자 구동부(70)가 소자되어, 급기 통로(58)가 개방되며, 사판(32)의 경사각은 최소가 된다. 압축기의 운전 정지 상태가 계속되면, 압축기내의 압력이 균일화하지만, 사판(32)의 경사각은 경사각 감소 스프링(36)의 가압력에 의해서 작은 경사각으로 유지된다. 따라서, 차량 엔진의 기동에 의해서 압축기의 운전이 개시되면, 사판(32)은, 부하 토크가 가장 적은 최소 경사각 상태로부터 회전 개시하고, 압축기의 기동시의 쇼크도 거의 없다.

그런데, 도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 가변용량 압축기에 있어서도, 상술한 종래 구성과 마찬가지로, 사판(32)의 상사점 위치(Qt), 하사점 위치(Qb) 및 중심 축선(L1)을 통과하는 가상면(M1)에 대하여 압축행정측의 절반부분(도 6에서 우측 반부분)에는, 압축반력에 따라 피스톤(45)으로부터 러그 플레이트(31)측에의 누름압력이 작용한다. 한편, 상기 가상면(M1)에 대하여 흡입행정측의 반부분(도 6에서 좌측 반부분)에는, 실린더 보어(21a)내의 부압에 따라 피스톤(45)으로부터 실린더 보어(21a)측에의 인장력이 작용한다. 이와 같이, 사판(32)에는, 압축기의 운전 상태에 있어서, 가상면(M1)을 사이에 두어 반대 방향의 힘이 동시에 작용한다. 또한, 실린더 보어(21a)의 중심에 그려지는 원의 크기는, 실린더 보어(2la)내의 압력의 크기를 나타낸다.

이 압축기의 운전 상태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 사판(32)의 회전방향 전방측의 제 1 가이드 핀(33a)의 구형상 연결부(33a1)는, 피스톤(45)의 왕복 운동에 따른 압축반력에 의해, 제 1 가이드 구멍(35a)의 평면부(89)에 접촉한다. 한편, 사판(32)의 회전방향 후방측의 제 2 가이드 핀(33b)의 구형상 연결부(33b1)는, 러그 플레이트(31)의 회전에 따라, 제 2 가이드 구멍(35b)의 러그 플레이트(31)의 회전방향의 거의 최후방측의 내주면에 접촉한다. 이 상태에서는, 피스톤(45)의 왕복 운동에 따라 사판(32)에 작용하는 압축반력은, 주로 제 1 가이드 핀(33a)을 개재시켜 러그 플레이트(31)에서 받아 들려진다. 또한, 러그 플레이트(31)의 회전에 따른 토크는, 주로 제 2 가이드 핀(33b)을 개재시켜 사판(32)에 전달된다.

그런데, 압축기의 각 부품의 제조 공차 및 조립 공차의 문제로부터, 가이드 핀(33a, 33b)의 구형상 연결부(33a1, 33b1)를 가이드 구멍(35a, 35b)에 거의 간극없이 끼워 넣는 것은 곤란하다. 이러한 간극(C)의 존재는, 구형상 연결부(33a1, 33b1)의 가이드 구멍(35a, 35b)내에서의 상대 이동을 허용한다.(또한, 도 3에서는, 이해를 쉽게 하기 위해서, 간극(C)이 크게 그려져 있다.)

이것에 대하여, 본 실시 형태의 가변용량 압축기에 있어서는, 제 1 가이드 구멍(35a)의 전단 테두리가, 제 2 가이드 구멍(35b)의 전단 테두리보다 오프셋(d) 분만 사판(32)측으로 비키어 놓여 있다. 이 때문에, 상술한 바와 같이 사판(32)에 압축 반력이 작용해도, 제 1 가이드 핀(33a)의 구형상 연결부(33a1)의 러그 플레이트(31)측의 이동이 규제된다.

이 때문에, 양 가이드 핀(33a, 33b)의 상대 이동량을 작게 할 수 있으며, 사판(32)의 비틀림량이 저감된다. 이것에 의해, 구동 샤프트(26)와 사판(32)과의 슬라이드부에 있어서, 사판(32)의 연통 구멍(32a)의 개구 테두리의 각 접촉이 억제되어, 편하중의 발생이 억제된다.

더구나, 상기와 같이, 운전 상태에 있어서, 제 2 가이드 핀(33b)의 구형상 연결부(33b1)가, 제 2 가이드 구멍(35b)의 회전 방향 최후방측의 내주면에 접촉하도록 되어 있다. 이 때문에, 러그 플레이트(31)의 회전에 따라, 그 구형상 연결부(33b1)가 제 2 가이드 구멍(35b)의 내주면에 따라 안내되어, 그 위치에 유지된다. 이 때문에, 양 가이드 핀(33a, 33b)의 상대 이동량을 보다 작게 할 수 있으며, 사판(32)의 비틀림량이 한층 더 저감된다.

또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 사판(32)은, 다음의 3점에서 지지되어 있다. 즉, 제 1 지점은, 구동 샤프트(26)와 사판(32)의 연통 구멍(32a)의 내주면과의 접촉점에 의해 이루어져 있다. 제 2 지점은, 제 1 가이드 구멍(35a)의 내주면과 제 1 가이드 핀(33a)의 구형상 연결부(33a1)와의 접촉점에 의해 이루어져 있다. 그리고, 제 3 지점은, 제 2 가이드 구멍(35b)의 내주면과 제 2 가이드 핀(33b)의 구형상 연결부(33b1)와의 접촉점에 의해 이루어져 있다.

여기서, 사판(32)의 상사점 위치(Qt)는, (1/기통수) 회전(도 6의 예에서는 1/6회전)마다, 실린더 보어(21a)의 중심 축선과 대응하는 위치로 된다. 이 때문에, 피스톤(45)의 왕복 운동에 따른 압축반력의 하중 중심도, (1/기통수)회전을 1 사이클로서 변동한다. 이 압축반력의 하중 중심은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 거의 타원형의 범위내에 분포하며, 이 분포 범위는 토출 압력(Pd)이 높게 될수록 구동 샤프트(32)의 반회전 방향측으로 이동한다. 또한, 그 분포 범위는, 저토출 압력(Pd) 조건하에서는 상기 제 1 지점과 제 2 지점을 통과하는 직선(L3)의 외측에 존재하지만, 토출 압력(Pd)이 높게 됨에 따라서 상기 직선(L3)을 걸쳐서 존재하게 된다.

여기서, 도 10에 나타내는 종래 구성에서는, 이러한 압축반력의 하중 중심이 상기 직선(L3)을 걸쳐서 분포하는 조건으로 운전되면, 사판(105)의 회전 방향 후방측의 제 2 가이드 핀(106b)에서, 도 11에 나타내는 바와 같은 부적당함이 발생할 수 있다. 즉, 제 2 가이드 핀(106b)이, 제 2 가이드 구멍(l08b)의 내주면과의 사이에서 이격과 충돌을 반복하여, 소음 및 진동이 발생하는 것이다.

상기한 바와 같이, 압축반력의 하중 중심이 상기 직선(L3)을 거쳐 변동하면, 회전 방향전방측, 즉 주로 압축반력을 받아들이는 측의 제 1 가이드 핀(106a)이 제 1 가이드 구멍(108a)의 내주면에서 받는 대항력의 방향에 변동이 발생한다. 이 대항력의 방향 변동에 의해서, 제 1 가이드 핀(106a)을 중심으로 하여, 제 2 가이드 핀(106b)에 회전 운동력이 작용한다. 이 때문에, 토크 전달측의 제 2 가이드 핀(106b)이, 순간적으로 제 2 가이드 구멍(108b)의 내주면으로부터 이격한 상태로 된다. 그 사이에도, 구동 샤프트(101)의 회전은 계속되고 있기 때문에, 러그 플레이트(104)가 회전되고 있으며, 제 2 가이드 구멍(108b)의 내주면과 제 2 가이드 핀(106b)과의 충돌이 일어난다.

이것에 대하여, 본 실시 형태의 가변용량 압축기에서는, 제 1 가이드 핀(33a)의 구형상 연결부(33a1)는, 제 1 가이드 구멍(35a)의 내주면에 마련된 평면부(89)에 접촉하도록 이루어져 있다. 이 때문에, 압축반력에 따라서 제 1 가이드 구멍(35a)의 내주면으로부터 제 1 가이드 핀(33a)에 작용하는 대항력은 항상 구동 샤프트(26)와 거의 평행한 방향의 힘으로 된다. 이 때문에, 고토출 압력(Pd) 조건하에서, 압축반력의 하중 중심이, 상기 제 1 지점과 제 2 지점을 통과하는 직선(L3)을 거쳐서 변동해도, 제 2 가이드 핀(33b)의 구형상 연결부(33b1)에 회전 운동력이 작용하는 것이 억제된다.

더구나, 압축기의 운전 상태에 있어서, 그 제 2 가이드 핀(33b)의 구형상 연결부(33b1)는, 제 2 가이드 구멍(35b)의 회전 방향 최후방측의 내주면에 접촉하도록 이루어져 있다. 이 때문에, 가령, 구형상 연결부(33b1)에, 상기와 같이 회전 운동력이 작용했다 해도 , 그 구형상 연결부(33b1)는 제 2 가이드 구멍(35b)의 내주면에 따라 회전 운동되는 것이 된다. 그리고, 구형상 연결부(33b1)가, 제 2 가이드 구멍(35b)의 내주면으로부터 이격하는 것이 억제되어, 구형상 연결부(33b1)와 제 2 가이드 구멍(35b)의 내주면과의 충돌이 회피된다.

따라서, 고토출 압력(Pd) 조건하에서의, 제 2 가이드 핀(33b)의 구형상 연결부(33b1)와, 제 2 가이드 구멍(35b)의 내주면과의 이격 및 충돌의 반복에 근거하여, 이상음(異音) 및 진동이 발생할 우려를 저감할 수 있다.

이상과 같이 구성된 실시 형태에 의하면, 이하의 효과를 얻는다.

· 본 실시 형태의 가변용량 압축기에서는, 구동 샤프트(26)의 회전 방향전방측의 제 1 가이드 구멍(35a)이, 회전 방향후방측의 제 2 가이드 구멍(35b)보다도 사판(32)측으로 비켜서 배치되어 있다.

이 때문에, 압축기의 운전 상태로서는, 피스톤(45)의 왕복 운동에 따른 압축반력에 의한 제 1 가이드 핀(33a)의 러그 플레이트(31)측으로의 이동이 규제된다. 그리고, 양 가이드 핀(33a, 33b)의 상대 이동량을 작게 할 수 있으며, 사판(32)의 비틀림량이 저감된다. 이것에 의해, 구동 샤프트(26)와 사판(32)과의 슬라이드부에 있어서, 사판(32)의 연통 구멍(32a)의 개구 테두리의 각 접촉이 억제되어, 편하중의 발생이 억제된다. 따라서, 구동 샤프트(26)와 사판(32)과의 슬라이드부의 편마모가 억제되어, 상기 슬라이드부의 덜컹거림에 의해 진동이나 소음이 발생할 우려를 저감할 수 있다.

본 실시 형태의 가변용량 압축기로서는, 제 1 가이드 핀(33a)의 구형상 연결부(33a1)의 중심과, 제 2 가이드 핀(33b)의 구형상 연결부(33b1)와 제 2 가이드 구멍(35b)의 내주면과의 접촉점을 통과하는 직선(L2)이, 가상면(M1)과 거의 직교하도록 이루어져 있다.

이 때문에, 압축기의 운전 상태에 있어서, 제 2 가이드 핀(33b)의 구형상 연결부(33b1)가, 제 2 가이드 구멍(35b)의 최후방측의 내주면에 접촉하며, 그 제 2 가이드 구멍(35b)의 내주면에 따라 안내되어, 그 위치에 유지된다. 이 때문에, 양 가이드 핀(33a, 33b)의 상대 이동량을 보다 작게 할 수 있으며, 사판(32)의 비틀림을 한층 더 저감할 수 있다. 따라서, 구동 샤프트(26)와 사판(32)과의 슬라이드부의 편마모가 한층 더 억제되며, 상기 슬라이드부가 덜컹거림에 의해 진동이나 소음이 발생할 우려를 더욱 저감할 수 있다.

본 실시 형태의 가변용량 압축기로서는, 구동 샤프트(26)의 회전방향 후방측, 즉 압축반력을 받는 측의 제 1 가이드 구멍(35a) 러그 플레이트(31)측의 내주면에 평면부(89)가 설치되어 있다.

이 때문에, 양 가이드 핀(33a, 33b) 및 양 가이드 구멍(35a, 35b)의 제조공차 및 조립 공차를 용이하게 흡수할 수 있다. 따라서, 각 부품의 제작 원가의 저감을 도모할 수 있음과 동시에, 조립을 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태는, 아래와 같이 변경해도 된다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 상기 실시 형태의 가변용량 압축기에 있어서, 제 1 가이드 구멍(35a)을 단면 거의 원형상으로 형성하여, 제 1 가이드 구멍(35a)을 제 2 가이드 구멍(35b)보다도 사판(32)각으로 비켜서 배치한다.

이와 같이 구성해도, 제 1 가이드 핀(33a)의 러그 플레이트(31)측으로의 이동이 규제되며, 피스톤(45)의 왕복 운동에 따른 사판(32)의 비틀림의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 제 1 가이드 구멍(35a)을 용이하게 가공할 수 있다.

또한, 이와 같이 구성으로, 제 2 가이드 핀(33b)의 구형상 연결부(33b1)와, 제 2 가이드 구멍(35b)의 내주면과의 이격 및 충돌이 억제되는 것을 확인할 수 있다.

상기 실시 형태의 가변용량 압축기에 있어서, 제 2 가이드 구멍(35b)을 단면 거의 타원형상으로 형성하는 것.

이와 같이 구성으로, 상기 실시 형태와 거의 같은 효과가 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 이하의 뛰어난 효과를 얻는다.

제 1 항에 기재의 발명에 의하면, 구동 샤프트와 캠 플레이트와의 슬라이드부의 편마모가 억제되어, 상기 슬라이드부의 덜컹거림에 의해 진동이나 소음이 발생할 우려를 저감할 수 있다.

제 2 항에 기재의 발명에 의하면, 구동 샤프트와 캠 플레이트와의 슬라이드부의 편마모가 한층 더 억제되어, 상기 슬라이드부의 덜컹거림에 의해 진동이나 소음이 발생할 우려를 더욱 저감할 수 있다.

제 3 항에 기재의 발명에의 하면, 각 부품의 제작 원가의 저감을 도모할 수 있음과 동시에, 조립을 용이하게 할 수 있다.

Claims (3)

1. 하우징의 내부에 크랭크실을 형성함과 동시에 구동 샤프트를 회전 가능하게 지지하며, 상기 하우징의 일부를 구성하는 실린더 블록에 복수의 실린더 보어를 형성하여, 상기 실린더 보어내에는 피스톤을 왕복운동 가능하게 수용하고, 상기 크랭크실내에서 구동 샤프트에는 러그 플레이트를 일체 회전 가능하게 고정장착함과 동시에, 상기 러그 플레이트에 힌지 기구를 개재시켜 연결된 캠 플레이트를 지지하여, 상기 캠 플레이트의 외주 테두리에는 상기 피스톤을 계류하고, 상기 힌지 기구는 상기 캠 플레이트의 일측면으로부터 상사점 위치를 거쳐서 러그 플레이트측으로 향하여 연장되는 한 쌍의 가이드 핀과, 상기 러그 플레이트의 일측면으로부터 캠 플레이트의 상사점 위치를 거쳐서 캠 플레이트측으로 향하여 연장됨과 동시에, 상기 가이드 핀을 슬라이드 가능하게 결합하는 가이드 구멍을 설치한 지지 암에 의해 구성하며, 상기 힌지 기구에서의 캠 플레이트의 회전운동 지점을 상기 구동 샤프트의 중심 축선으로부터 상기 상사점 위치측에 편의(偏倚)시켜, 상기 캠 플레이트의 회전운동 지점 주위의 모멘트를 변경함에 의해 캠 플레이트의 경사각을 변경하여 토출 용량을 제어하도록 구성한 가변용량 압축기에 있어서,

   상기 구동 샤프트의 회전방향 전방측의 가이드 구멍을 구동 샤프트의 회전방향 후방측의 가이드 구멍보다도 캠 플레이트측으로 비켜서 배치한 가변용량 압축기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 샤프트의 회전방향 전방측의 가이드 핀의 가이드 구멍에 끼워 넣는 부분의 중심과 상기 구동 샤프트의 회전방향 후방측의 가이드 핀과 가이드 구멍의 내주면과의 접촉점을 통과하는 직선이 상기 캠 플레이트의 상사점 위치, 하사점 위치 및 상기 구동 샤프트의 중심 축선을 통과하는 가상면과 직교하도록, 가이드 핀 및 가이드 구멍을 배치한 가변용량 압축기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구동 샤프트의 회전방향 후방측의 가이드 구멍의 러그 플레이트측의 내주면에 평면부를 설치한 가변용량 압축기.