KR100389013B1

KR100389013B1 - 피스톤식 압축기 및 그 조립방법

Info

Publication number: KR100389013B1
Application number: KR10-2000-0058941A
Authority: KR
Inventors: 스이토겐; 우메무라사토시; 가유카와히로아키; 기무라가즈야; 오타마사키
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2003-06-25
Also published as: EP1122428A2; US6547533B2; US20010021348A1; EP1122428A3; CN1180181C; BR0100185A; CN1324985A; KR20010070129A

Abstract

구동축 가세스프링을 삭제할 수 있는 피스톤식 압축기 및 그 조립방법을 제공한다.

구동축의 가세스프링을 구비하지 않아도, 구동축의 축선 방향으로의 슬라이드 이동에 수반하는 여러 가지 문제를 해결할 수 있다. 따라서, 구동축 가세스프링을 구비하는 경우에 발생하는 이 스프링하중을 받게 되는 스러스트 베어링의 내구성의 저하나, 이 스러스트 베어링에 있어서의 압축기의 동력손실의 증대와 같은 여러 가지 문제를 해소할 수 있게 된다.

Description

피스톤식 압축기 및 그 조립방법{PISTON-TYPE COMPRESSOR AND METHOD FOR ASSEMBLING THE SAME}

본 발명은 예를 들면, 차량용 공조장치에 사용되는 피스톤식 압축기 및 그 조립방법에 관한 것이다.

이와 같은 종류의 압축기로서는 예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같은 클러치부착의 가변용량형 사판식 압축기(이하, 간단하게 압축기라고 함)가 있다. 이 압축기는 외부 구동원인 차량의 엔진(Eg)과의 사이의 동력전달기구에 동력전달을 차단할 수 있는 전자클러치(101)를 구비함과 동시에, 저 냉방부하 시에는 전자클러치(101)가 빈번하게 ON·OFF되지 않도록, 토출용량을 작게 할 수 있는 용량 변경구성을 구비하고 있다. 이 용량 변경구성은 피스톤(102)을 연결하는 사판(103)이, 구동축(104)에 고정된 회전지지체(105)에 대하여, 힌지기구(106)를 통해서 경사각도를 변경할 수 있도록 연결되어 있다.

그리고, 사판(103)을 수용하는 크랭크실(107)의 압력을 적극적으로 조절하는것에 의하여, 이 압력과 피스톤(102)을 수용하는 실린더보어(108)의 압력과의 피스톤(102)을 통한 차(差)를 변경시켜, 사판(103)의 경사각도를 변경시킨다. 사판(103)의 경사각도가 변경되면, 피스톤(102)의 스트로크량도 변경되어 토출용량이 변경된다.

예를 들면, 크랭크실(107)의 압력이 상승하여 실린더보어(108)의 압력과의 차이가 크게 되면, 사판(103)의 경사각도가 감소하여 압축기의 토출용량은 적어진다. 도면에 있어서, 2점 사슬선으로 나타내는 사판(103)은 구동축(104)에 설치된 최소 경사각도 규제부(109)에 맞닿아서 규제된 최소경사각도 상태에 있다. 반대로, 크랭크실(107)의 압력이 저하하여 실린더보어(108)의 압력과의 차가 작아지면, 사판(103)의 경사각도가 증대하여 압축기의 토출용량은 크게 된다.

이와 같은 구성의 압축기에 있어서는 통상, 냉매가스의 압축시에 피스톤(102)에 작용하는 압축하중에 의하여, 그 피스톤(102), 사판(103), 힌지기구(106), 회전지지체(105) 및 구동축(104)의 일체물이, 도면의 좌측에서 하우징(110)의 내벽면에 스러스트베어링(111)을 통해서 눌려진 상태로 되어 있다.

그런데, 상기 압축기에 있어서는 전자클러치(101)가 OFF되었을 때에는 다음회의 전자클러치(101)의 ON이 OFF로부터 이윽고 실행되어도, 압축기의 시동이 부하토크가 가장 적은 최소 토출용량 상태로부터 이루어지도록, 크랭크실(107)의 압력을 상승시키도록 하는 구성으로 되어 있다. 또, 차량의 급 가속 시에 있어서는 엔진(Eg)의 부하를 경감시키기 위하여, 냉방부하에 관계없이 토출용량을 최소로 하는 소위 가속 컷이 실행되는 경우도 있다.

이와 같이, 전자클러치(101)의 OFF나 가속 컷에 의하여 크랭크실(107)의 압력을 급격히 상승시켜서 토출용량을 최소로 하는 경우, 크랭크실(107)의 압력의 과대한 상승이나, 경사각도를 급격히 감소시키는 사판(103)의 세력에 의해, 경사각도를 최소로 한 사판(103)이 최소경사각도 규제부(109)를 과대한 힘으로 밀어붙이거나, 힌지기구(106)를 통해서 회전지지체(105)를 리어 측으로 강하게 끌어당기는 경우가 있다. 이 때문에, 구동축(104)이 축선(L)의 후방(도면의 우측)측을 향하는 강한 이동력을 받아서 슬라이드 이동해 버리는 경우가 있으며, 그 경우에는 다음과 같은 문제를 일으키고 있었다.

O 전자클러치(101)의 OFF상태에서 구동축(104)이 축선(L)의 후방측으로 슬라이드 이동하면, 이 구동축(104)과 고정관계에 있는 전자클러치(101)의 아마추어(101a)가 로터(101b)측으로 이동하게 된다. 따라서, 아마추어(101a)와 모터(101b)와의 사이의 클리어런스가 소멸해 버리고, 아마추어(101a)가 회전상태에 있는 로터(101b)에 미끄럼 접촉하여 이상음이나 진동을 생기게 하거나, 나아가서는 불필요하게 동력전달을 허용해 버리는 문제.

O 가속 컷이 행하여 질 때, 구동축(104)이 축선(L)의 후방 측으로 슬라이드 이동하면, 이 구동축(104)에 회전지지체(105), 힌지기구(106) 및 사판(103)을 통해서 연결되어 있는 피스톤(102)이, 실린더보어(108)내를 슬라이드 이동하여, 그 사점(死點)이 밸브·포트형성체(112)측으로 어긋나게 된다. 따라서, 피스톤(102)이 상사점에 위치할 때에 밸브·포트형성체(112)에 대하여 충격적으로 충돌하며, 이 충돌에 기인하여 진동이나 소음이 발생하거나, 피스톤(102) 혹은밸브·포트형성체(112)가 파손되는 등의 문제.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 종래에는 하우징(110)과 구동축(104)과의 사이에 구동축 가세스프링(113)을 개재시켜, 이 구동축 가세스프링(113)에 의하여 구동축(104)을 축선(L)의 전방(도면의 좌측)측으로 가세시키고 있다.

그러나, 상기한 구동축(104)의 축선(L)의 후방 측으로의 슬라이드 이동을 확실하게 방지하기 위해서는 구동축 가세스프링(113)에 스프링력이 큰 것을 사용할 필요가 있다. 따라서, 구동축 가세스프링(113)으로부터의 큰 하중을 지탱하게 되는 스러스트베어링(111)의 내구성의 저하나, 이 스러스트베어링(111)에 있어서의 압축기의 동력상실의 증대라는 문제가 발생한다. 압축기에 있어서의 동력상실의 증대는 차량(엔진Eg)의 연료소비량에 적지 않은 악영향을 끼친다.

본 발명은 상기의 종래기술에 존재하는 문제점에 착안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 구동축 가세스프링을 삭제할 수 있는 피스톤식 압축기 및 그 조립방법을 제공하는 것이다.

도 1은 가변용량형 사판식 압축기의 단면도.

도 2는 요부확대 단면도.

도 3은 압축기의 조립 순서를 설명하는 도면.

도 4는 제2실시예를 나타내는 요부확대 단면도.

도 5는 압축기의 조립 순서를 설명하는 도면.

도 6은 다른 예를 나타내는 요부확대 단면도.

도 7은 종래의 가변용량형 사판식 압축기의 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

11 ; 하우징을 구성하는 프론트하우징

11a ; 제2이동규제부

12 ; 하우징을 구성하는 실린더블록

13 ; 하우징을 구성하는 리어하우징

14 ; 밸브·포트형성체 15 ; 크랭크실

16 ; 구동 축 16a ; 맞닿음부

23 ; 전자클러치 24 ; 로터

27 ; 탄성부재로서의 허브 28 ; 아마추어

29 ; 전자코일 31 ; 캠플레이트로서의 사판

33 ; 실린더보어 35 ; 피스톤

39 ; 흡입포트 40 ; 토출포트

41 ; 흡입밸브 42 ; 토출밸브

51a ; 제2이동규제부 X1∼X3 ; 클리어런스

상기의 목적을 달성하기 위해 청구항 1의 발명은 하우징에는 구동축의 축선 방향으로의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제하는 제1이동규제부 및 제2이동규제부가 설치되며, 제1이동규제부는 피스톤이 밸브·포트형성체에서 이간하는 방향으로의 구동축의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제함과 동시에, 제2이동규제부는 구동축에 설치된 맞닿음부를 받아서, 피스톤이 밸브·포트형성체에 근접하는 방향으로의 구동축의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제하는 구성으로서, 상기 구동축의 슬라이드 이동이 제1이동규제부에 의해 맞닿아서 규제된 상태에 있어서, 구동축의 맞닿음부와 제2이동규제부와의 사이에 형성되는 클리어런스가, 상사점 위치에 있는 피스톤과 밸브·포트형성체와의 사이에 형성되는 클리어런스 보다 좁게 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기이다.

이 구성에 있어서는 구동 축이 제1이동규제부에 의해 이동이 규제된 상태로부터 슬라이드 이동을 개시하며, 그 이동이 맞닿음부와 제2이동규제부와의 맞닿는 것에 의하여 규제된 상태가 되었다 하여도, 이 사이의 이동량(맞닿음부와 제2이동규제부와의 사이의 최대 클리어런스)보다 여유가 있었던, 상사점 위치에 있는 피스톤과 밸브·포트형성체 사이의 클리어런스가 소멸해 버리는 일이 없다, 따라서, 압축기의 운전중에 있어서 피스톤이 상사점에 위치할 때에, 밸브·포트형성체에 충돌하는 것을 회피할 수 있으며, 진동이나 소음의 발생 및 양자의 손상 등을 방지할 수 있다.

청구항 2의 발명은 하우징에는 구동축의 축선 방향으로의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제하는 제1이동규제부 및 제2이동규제부가 설치되며, 제1이동규제부는 아마추어가 로터에서 이간하는 방향으로의 구동축의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제함과 동시에, 제2이동규제부는 구동축에 설치된 맞닿음부를 받아서, 아마추어가 로터에 근접하는 방향으로의 구동축의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제하는 구성으로서, 상기 구동축의 슬라이드 이동이 제1이동규제부에 의해 맞닿아서 규제된 상태에 있어서, 구동축의 맞닿음부와 제2이동규제부와의 사이에 형성되는 클리어런스가, OFF상태에 있는 전자클러치의 로터와 아마추어의 사이에 형성되는 클리어런스 보다 좁게 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기이다.

이 구성에 있어서는 구동 축이 제1이동규제부에 의해 이동이 규제된 상태로부터 슬라이드 이동을 개시하며, 그 이동이 맞닿음부와 제2이동규제부와의 맞닿는 것에 의하여 규제된 상태가 되었다 하여도, 이 사이의 이동량(맞닿음부와 제2이동규제부와의 사이의 최대 클리어런스)보다 여유가 있었던, OFF상태에 있는 전자클러치의 로터와 아마추어의 사이의 클리어런스가 소멸해 버리는 일이 없다, 따라서, 전자클러치의 OFF상태에 있어서, 로터와 아마추어의 미끄럼 동작에 의한 이상 음이나 진동의 발생 및 발열을 방지할 수 있으며, 동력전달이 불필요하게 행하여지는 것도 방지할 수 있다.

청구항 3(청구항 14)의 발명은 청구항 1(청구항 2)의 발명에 있어서, 상기 하우징에는 구동축의 단부를 수용하는 수용구멍이 형성되며, 이 수용구멍 내에 있어서, 하우징에는 제2이동규제부가 설치됨과 동시에 구동 축에는 맞닿음부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 있어서는 구동축의 단부를 수용하는 스페이스(수용구멍의 내부공간)를 이용하여, 구동축의 이동규제구조를 구축하는 것에 의하여, 이 이동규제구조를 구비하는 것으로 인한 압축기의 대형화를 방지할 수 있다.

청구항 4(청구항 15)의 발명은 청구항 1(청구항 2)의 발명에 있어서, 상기 제2이동규제부는 하우징과 별개부재의 이동규제부재에 의해 제공되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 있어서는 각 클리어런스 사이의 관계설정은 이동규제부재의 하우징에 대한 조립부착 위치를 변경하면 좋고, 현물맞춤도 용이하다.

청구항 5(청구항 16)의 발명은 청구항 4(청구항 15)의 발명에 있어서, 상기 이동규제부재는 수용구멍 내에 압입 고정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 있어서는 하우징에 대한 이동규제부재의 고정볼트 등의 쇠붙이나 접착제를 필요로 하지 않으며, 그 조립부착은 예를 들면, 압입 지그를 가지고 눌러 붙이는 것만의 간단한 작업이 된다. 또, 이동규제부재의 수용구멍 내에서의 위치를 압입 조정하는 것만의 간단한 작업으로, 제2이동규제부의 위치결정을 실행할 수 있다.

청구항 6(청구항 17)의 발명은 청구항 5(청구항 16)에 있어서, 상기 이동규제부재는 하우징의 재료와 열 팽창계수가 동등한 재료에 의하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 있어서는 하우징과 이동규제부재와의 사이에 열 팽창량의 차이가 거의 발생하지 않으며, 이동규제부재의 체결여유(interference)가 변화하는 일은 거의 없다. 따라서, 체결여유의 증대에 의해 이동규제부재나 하우징에 크랙이 발생한다거나, 체결여유의 감소에 의해 이동규제부재가 수용구멍 내에서 위치가 어긋나서, 맞닿음부와 제2이동규제부와의 사이의 최대 클리어런스가 변해 버리는 것 등을 방지할 수 있다.

청구항 7(청구항 18)의 발명은 청구항 3(청구항 14)의 발명에 있어서, 상기 실린더블록에는 구동축의 단부를 수용하는 수용구멍이 형성되며, 밸브·포트형성체는 구동축의 삽입 측과는 반대측에서 실린더블록에 접합 배치되어 관통구멍인 수용구멍을 폐쇄하며, 이 수용구멍 내에 면하는 밸브·포트형성체에 의해서 제2이동규제부가 제공되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 있어서는 제2이동규제부로서, 밸브·포트형성체를 이용하고 있으며, 구동축의 이동규제구조의 간소화가 이루어지고 있다.

청구항 8(청구항 19)의 발명은 청구항 1(청구항 2)에 있어서, 상기 맞닿음부는 구동축과 별개부재의 맞닿음부재에 의해 제공되고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 있어서는 각 클리어런스 사이의 관계설정은 맞닿음부재의 구동축에 대한 조립부착 위치를 변경하면 좋고, 현물 맞춤도 용이하다.

청구항 9(청구항 20)의 발명은 청구항 8(청구항 19)의 발명에 있어서, 상기 맞닿음부재는 구동축에 압입 고정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 있어서는 구동축에 대한 맞닿음부재의 고정에 볼트 등의 쇠붙이나 접착제를 필요로 하지 않으며, 그 조립부착은 예를 들면, 압입 지그를 가지고 눌러 붙이는 것만의 간단한 작업이 된다. 또, 맞닿음부재의 구동축에 대한 압입 상태를 조절하는 간단한 작업으로, 맞닿음부의 위치결정을 행할 수 있다.

청구항 10(청구항 21)의 발명은 청구항 9(청구항 20)의 발명에 있어서, 상기 맞닿음부재는 구동축의 재료와 팽창계수가 동등한 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 있어서는 구동축과 맞닿음부재와의 사이에 열 팽창량의 차이가 거의 발생하지 않으며, 맞닿음부재 혹은 구동축의 체결여유가 변화하는 일은 거의 없다. 따라서, 그 결과, 체결여유의 증대에 의해 맞닿음부재나 구동축에 크랙이 발생한다거나, 체결여유의 감소에 의해 맞닿음부재가 구동축에 대하여 위치가 어긋나서, 맞닿음부와 제2이동규제부와의 사이의 최대 클리어런스가 변해 버리는 것 등을 방지할 수 있다.

청구항 11의 발명은 청구항 5에 기재한 피스톤식 압축기에 있어서, 이동규제부재를 관통구멍인 수용구멍 내에 구동축의 삽입 측과는 반대측에서 압입 지그를 사용하여 압입 시키기 위한 조립방법으로서, 상기 압입 지그에는 압박부와 이 압박부에서 돌출한 클리어런스 관리부가 설치되어 있으며, 클리어런스 관리부는 이동규제부재의 축선 방향의 두께에, 구동축의 맞닿음부와 제2이동규제부의 사이에 형성되는 클리어런스의 최대량을 더한 분만큼 압박부에서 돌출 됨과 동시에, 이동규제부재에는 클리어런스 관리부의 삽입관통을 허용하는 삽입관통구멍이 형성되어 있으며, 상기 압입 지그의 압박부를 통해서 이동규제부재를 압박함과 동시에, 클리어런스 관리부를 통해서 구동축의 맞닿음부를 압박하는 것에 의해, 구동축의 슬라이드 이동이 제1이동규제부에 의하여 맞닿는 규제가 되는 상태를 만드는 위치까지, 이동규제부재를 수용구멍 내에서 압입 되도록 한 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기의 조립방법이다.

이 구성에 있어서는 이동규제부재를 수용구멍 내로 압입 하는데 있어서, 이 압입에 사용되는 압입 지그는 이동규제부재를 수용구멍 내로 압입 시키기 위한 압박부 뿐만 아니라, 맞닿음부(구동축)를 압박하기 위한 클리어런스 관리부를 구비하고 있다. 따라서, 이동규제부재를 수용구멍에 압입 하는 과정에 있어서, 동시에 구동축의 슬라이드 이동이 제1이동규제부에 의해 맞닿는 규제가 된 상태를 만들어 낼수 있다.

그 결과, 예를 들면, 압입 지그와는 별도의 수단에 의하여, 구동축의 슬라이드 이동이 제1이동규제부에 의해 맞닿는 규제가 된 상태를 만들어 낼 번잡함이 없고, 나아가서는 클리어런스 관리부의 압박부로부터의 적당한 돌출높이에 의해, 맞닿음부와 제2이동규제부와의 사이의 최대 클리어런스의 설정도 동시에 행할 수 있다.

청구항 12의 발명은 청구항 9에 기재한 피스톤식 압축기에 있어서, 수용구멍 내에 배치된 구동축에 압입 지그를 사용하여 맞닿음부재를 압입 시키기 위한 조립방법으로서, 상기의 압입 지그에는 클리어런스 관리부와 이 클리어런스 관리부로부터 돌출한 압박부가 설치되어 있으며, 압박부는 맞닿음부재의 맞닿음부와 밸브·포트형성체가 제공하는 제2이동구제부의 사이에 형성되는 클리어런스의 최대량 분만큼 클리어런스 관리부로부터 돌출 되어 있으며, 상기 압입 지그의 클리어런스 관리부가 실린더블록에 대하여 수용구멍의 개방구 주위에 맞닿는 위치까지, 압박부를 통해서 맞닿음부재를 구동축에 대하여 압입 시키도록 한 피스톤식 압축기의 조립방법.

이 구성에 있어서는 맞닿음부재를 구동축에 압입 하는데 있어서, 이 압입에 사용되는 압입 지그는 맞닿음부재를 구동축에 대하여 밀어 넣기 위한 압박부 뿐만이 아니라, 압박부의 수용구멍에 대한 진입량을 규정하기 위한 클리어런스 관리부를 구비하고 있다. 따라서, 맞닿음부재를 구동축에 압입시키는 과정에 있어서, 동시에 구동축의 슬라이드 이동이 제1이동규제부에 의해 맞닿는 규제가 된 상태를 만들어 낼 수 있으며, 나아가서는 압박부의 클리어런스 관리부부로부터의 적당한 돌출높이에 의해서, 구동축의 맞닿음부와 밸브·포트형성체의 제2이동규제부와의 사이의 최대 클리어런스의 설정도 동시에 행할 수 있다.청구항 13(청구항 22)의 발명은 청구항 8(청구항 19)에 기재한 피스톤식 압축기에 있어서, 밸브·포트형성체의 표면이 제2이동규제부로서 기능하고, 축의 후방이동은 맞닿음부재와 밸브·포트형성체와의 맞닿음에 의해 규제되는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기이다.(실시예)

다음에, 본 발명을 차량용 공조장치에 사용되는 피스톤식의 가변용량형 사판식 압축기 및 그 조립방법으로 구체화시킨 제1 및 제2실시예에 대하여 설명한다. 또한, 제2실시예에 있어서는 제1실시예와의 상이점에 대해서만 설명하며, 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하여 그 중복설명을 생략한다.

(제1실시예)

도 1에 나타낸 바와 같이. 프론트하우징(11)은 실린더블록(12)의 전단에 접합되어 있다. 실린더블록(12)은 알루미늄계의 금속재료에 의해 구성되어 있다. 리어하우징(13)은 실린더블록(12)의 후단에 밸브·포트형성체(14)를 통해서 접합되어 있다. 프론트하우징(11), 실린더블록(12) 및 리어하우징(13)은 관통볼트 등에 의해 체결 고정되며, 압축기의 하우징을 구성하고 있다. 도 1의 좌측을 압축기의 전방으로 하며, 우측을 후방으로 한다.

밸브·포트형성체(14)는 포트형성판(14a)의 전방측에 흡입밸브 형성판(14b)이, 후방측에 토출밸브 형성판(14c)이, 토출밸브 형성판(14c)의 후방측에 리테이너 형성판(14d)이 각각 중첩되어 있다. 밸브·포트형성체(14)는 흡입밸브 형성판(14b)의 전면으로써 실린더블록(12)의 후단면(12b)에 접합되어 있다.

크랭크실(15)은 프론트하우징(11)과 실린더블록(12)의 사이에 구획 형성되어있다. 구동축(16)은 크랭크실(15)을 삽입 관통하도록 하여 배치되며, 프론트하우징(11)과 실린더블록(12)의 사이에서 회전 가능하게 가설 지지되어 있다. 구동축(16)은 철계의 금속재료에 의해 구성되어 있다. 구동축(16)의 전단 측은 프론트하우징(11)에 레이디얼베어링(17)을 통해서 지지되어 있다. 수용구멍(12a)은 실린더블록(12)의 중심부에 관통 설치되어 있다. 구동축(16)의 후단 측은 수용구멍(12a)내에 삽입되며, 레이디얼베어링(18)을 끼고 지지되어 있다.

구동축(16)의 전단 부는 프론트하우징(11)의 전벽을 관통하여 외부로 돌출 되어 있다. 동력 전달기구로서의 전자클러치(23)는 외부 구동원으로서의 차량의 엔진(Eg)과 구동축(16)의 사이에 개재되어 있다. 이 전자클러치(23)의 로터(24)는 프론트하우징(11)의 외벽면에 앵귤러 베어링(25)을 통해서 회전가능 하게 지지되어 있다. 엔진(Eg)으로부터의 벨트(26)는 로터(24)의 외주에 감겨있다. 탄성부재를 겸하는 허브(27)는 구동축(16)의 전단 부에 고정됨과 동시에, 그 외주 측에서 아마주어(28)를 탄성 지지하고 있다. 아마추어(28)는 프론트하우징(11)과 반대측에서 로터(24)에 대향하여 배치되어 있다. 전자코일(29)은 프론트하우징(11)의 외벽면에 지지됨과 동시에, 로터(24)내에 배치되어 있다.

그리고, 엔진(Eg)의 시동상태에 의해, 전자코일(29)이 통전되어 여자(勵磁)하게 되면, 아마추어(28)와 로터(24)의 사이에는 전자흡인력이 작용하게 된다. 따라서, 아마추어(28)가 허브(27)의 탄성력을 저항하여 축선(L)의 후방측으로 이동하고 로터(24)와 압박접촉하며, 전자클러치(23)가 ON상태로 된다. 이 ON상태에서는 엔진(Eg)의 구동력이, 벨트(26) 및 전자클러치(23)를 통해서 구동축(16)으로 전달된다(도 1). 이 상태에서 전자코일(29)이 소자(消磁)되면, 아마추어(28)가 허브(27)의 탄성력에 의해 로터(24)로부터 축선(L)의 전방측으로 이간되어, 전자클러치(23)가 OFF상태로 된다. 이 OFF상태에서는 엔진(Eg)으로부터 구동축(16)으로의 구동력의 전달은 차단된다(도 2).

회전지지체(30)는 크랭크실(15)에 있어서 구동축(16)에 고정되어 있다. 스러스트베어링(20)은 회전지지체(30)와 프론트하우징(11)의 내벽면(11a)과의 사이에 개재되어 있다. 캠플레이트로서의 사판(31)은 구동축(16)에 경사운동이 가능하고 구동축(16)의 축선(L)방향으로 슬라이드 이동이 가능하게 지지되어 있다. 힌지기구(32)는 회전지지체(30)와 사판(31)과의 사이에 개재되어 있다. 사판(31)은 회전지지체(30)에 대한 힌지기구(32)를 통한 힌지 연결에 의해, 구동축(16)과 일체회전이 가능하며, 또한 축선(L)에 대한 경사각도(축선(L)과 직교하는 평면과의 사이에 이루는 각도)를 변경할 수 있다.

최소 경사각도규제부(34)는 구동축(16)에 있어서 사판(31)과 실린더블록(12)의 사이에 배치되어 있다. 최소 경사각도규제부(34)는 링 형상의 부재가 구동축(16)의 외주면에 외부에서 끼워 고정되어 이루어진다. 도 1에 있어서 2점 사슬선으로 나타낸 바와 같이, 사판(31)의 최소 경사각도는 최소 경사각도규제부(34)와의 맞닿는 것에 의하여 규정된다. 도 1에 있어서 실선으로 나타낸 바와 같이, 사판(31)의 최대 경사각도는 회전지지체(30)와의 맞닿는 것에 의하여 규정된다.

복수(도면에 있어서는 하나만 표시)의 실린더보어(33)는 실린더블록(12)에 있어서, 수용구멍(12a)의 둘레에 축선(L)방향으로 관통 형성되어 있다. 편두형의피스톤(35)은 각 실린더보어(33)에 왕복운동이 가능하게 수용되어 있다. 도면에 나타내는 피스톤(35)은 상사점에 위치한 상태에 있다. 실린더보어(33)내에는 피스톤(35)의 선단면과 밸브·포트형성체(14)(흡입밸브 형성체(14b))의 전면에 의해 전후가 폐쇄되는 것에 의하여, 냉매가스의 압축을 위한 공간이 구획되어 있다. 피스톤(35)은 슈(36를 통해서 사판(31)의 외주부에 계류되어 있다. 그리고, 구동축(16)의 회전운동은 회전지지체(30) 및 힌지기구(32)를 통해서 사판(31)에 전달되며, 이 사판(31)의 회전운동에서 전후 요동운동만을 슈(36)를 통해서 골라내서 피스톤(35)에 전달되며, 피스톤(35)이 실린더보어(33)에 있어서 왕복 운동을 하게 된다.

흡입압력 영역으로서의 흡입실(37)은 리어하우징(13)의 중앙부에 구획 형성되어 있다. 토출압력 영역으로서의 토출실(38)은 리어하우징(13)에 있어서 흡입실(37)의 외주측에 구획 형성되어 있다. 흡입실(37) 및 토출실(38)은 각각 밸브·포트형성체(14)를 통해서 각 실린더보어(33)에 인접되어 있다. 흡입포트(39) 및 토출포트(40)는 밸브·포트형성체(14)의 포트형성체(14a)에 있어서, 각 실린더보어(33)에 대응하여 형성되어 있다. 흡입밸브(41)는 흡입밸브 형성판(14b)에 있어서 흡입포트(39)에 대응하여 형성되어 있다. 토출밸브(42)는 토출밸브 형성판(14c)에 있어서 토출포트(40)에 대응하여 형성되어 있다. 리테이너(43)는 리테이너 형성판(14d)에 있어서 토출밸브(42)에 대응하여 형성되어 있다. 리테이너(43)는 토출밸브(42)의 최대 개방도를 규정하기 위한 것이다.

그리고, 흡입실(37)의 냉매가스는 피스톤(35)의 상사점 위치로부터 하사점측으로의 이동에 의하여, 흡입포트(39) 및 흡입밸브(41)를 통해서 실린더보어(33)(압축실)로 흡입된다. 실린더보어(33)에 흡입된 냉매가스는 피스톤(35)의 하사점 위치로부터 상사점 측으로의 이동에 의해 소정의 압력이 되기까지 압축된 후, 토출포트(40) 및 토출밸브(42)를 통해서 토출실(38)로 토출된다.

피스톤(35)에 작용하는 냉매가스의 압축하중은 슈(36), 사판(31), 힌지기구(32), 회전지지체(30) 및 스러스트베어링(20)을 통해서, 프론트하우징(11)의 내벽면(11a)에 의해서 받아진다. 즉, 이 압축하중의 작용에 의한, 구동축(16), 사판(31), 회전지지체(30) 및 피스톤(35)등의 일체물의 축선(L)전방 측으로의 슬라이드 이동은 회전지지체(30) 및 스러스트베어링(20)을 통해서, 프론트하우징(11)의 내벽면(11a)에 의해 맞닿는 것이 규제된다.

따라서, 본 실시예에 있어서는 프론트하우징(11)의 내벽면이 제1이동규제부(11a)를 이루고 있다.

급기통로(44)는 토출실(38)과 크랭크실(15)을 연이어 통하게 한다. 추기통로(45)는 크랭크실(15)과 흡입실(37)을 연이어 통하게 한다. 용량제어밸브(46)는 급기통로(44)상에 배치되어 있다. 용량제어밸브(46)로서는 급기통로(44)를 개폐하는 밸브체(46a)와, 이 밸브체(46a)를 외부로부터의 전기제어에 의해 동작시키는 전기구동부(46b)와, 개방도를 크게하는 방향으로 밸브체(46a)를 가세하는 스프링(46c)을 구비한 전자식의 것이 채용되어 있다. 이 용량제어밸브(46)의 특성으로서는 전기구동부(46b)에로의 전력의 공급량이 많아지면, 밸브체(46a)는 개방스프링(46c)에 저항하여 급기통로(44)의 개방도를 작게 하도록 동작된다. 반대로 전기구동부(46b)에로의 전기의 공급량이 적어지면, 밸브체(46a)는 개방스프링(46c)에 의해 급기통로(44)의 개방도를 크게 하도록 동작되며, 다시 전기구동부(46b)에로의 전력공급이 정지되면, 밸브체(46a)는 개방스프링(46c)에 의해 급기통로(44)를 전개(全開)한다.

이와 같이, 용량제어밸브(46)에 의해서 급기통로(44)의 개방도를 조절하는 것에 의하여, 크랭크실(15)에로의 고압의 토출 냉매가스의 도입량이 조절되며, 추기통로(45)를 통한 냉매가스의 흡입실(37)에로의 이스케이프(escape)량과의 관계에서, 크랭크실(15)의 압력이 변경된다. 따라서, 크랭크실(15)의 압력과 실린더보어(33)의 압력과의 피스톤(35)을 통한 차(差)가 변경되어, 사판(31)의 경사각도가 변경된다. 그 결과, 피스톤(35)의 스트로크량이 변경되어, 토출용량이 조절된다.

예를 들면, 크랭크실(15)의 압력이 상승하여 실린더보어(33)의 압력과의 피스톤(35)을 통한 차가 크게 되면, 사판(31)의 경사각도가 감소하여 압축기의 토출용량은 감소된다. 반대로, 크랭크실(15)의 압력이 저하하여 실린더보어(33)의 압력과의 차가 작아지면, 사판(31)의 경사각도가 증대하여 압축기의 토출용량은 증대된다.

그런데, 상기 구성의 압축기에 있어서는 전자클러치(23)가 OFF되면 용량제어밸브(46)에로의 전력공급도 거의 동시에 정지되어, 용량제어밸브(46)는 급기통로(44)를 전개하는 것으로 된다. 따라서, 압축기는 전자클러치(23)의 OFF후, 신속히 사판(31)의 경사각도를 최소로 하며, 다음차례의 전자클러치(23)의 ON이OFF로부터 얼마 되지 않는 사이에 실행되어도, 압축기의 시동은 부하토크의 가장 적은 최소 토출용량 상태로부터 시작된다. 따라서, 압축기의 시동시에 발생하는 충격은 완화된다.

또, 차량이 급 가속상태로 이행하려고 하면(예를 들면, 가속페달을 크게 밟게 되면), 냉방부하에 관계없이 용량제어밸브(46)에로의 전력공급이 정지되며, 압축기는 최소 토출 용량상태로 된다(가속 컷). 따라서, 엔진(Eg)의 압축기 구동부하가 경감되어, 차량의 예민한 가속상태를 얻을 수 있게 된다.

또한, 가속 컷은 전자클러치(23)를 OFF상태로 하는 것도 달성할 수 있다. 그러나, 가속 컷을 전자클러치(23)의 제어에 의하여 행하는 경우에는 이 전자클러치(23)의 ON·OFF충격을 수반하여, 차량의 운전성능이 악화하는 문제를 일으킨다. 따라서, 상기한바와 같이, 가속 컷을 압축기의 최소 토출 용량상태에서 달성하는 것은 차량의 운전성능의 악화문제를 해소시키는 이점이 있다.

다음에, 본 실시예의 특징적인 구성에 대하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 이동규제부재(51)는 축선(L)을 중심으로 한 원주형을 이루고 있으며, 실린더블록(12)의 수용구멍(12a)내에 압입 고정되어 있다. 이동규제부재(51)는 중앙부에 삽입관통구멍(51c)을 구비하고 있다. 이 이동규제부재(51)에 있어서, 수용구멍(12a)내에서 구동축(16)의 후단면(16a)과 대향하는 전단면이 제2이동규제부(51a)를 이루고 있으며, 이 구동축(16)의 후단면이 맞닿음부(16a)를 이루고 있다.

이동규제부재(51)는 실린더블록(12)을 구성하는 재료(알루미늄계의 금속재료)와 열 팽창계수가 동등하며 또한, 구동축(16)을 구성하는 재료(철계의 금속재료)와는 다른 종류의 재료에 의해 구성되어 있다. 예를 들면, 알루미늄계나 이 알루미늄계와 열 팽창계수가 가까운 진유(놋쇠)계의 금속재료이다. 도 2에 있어서, 확대시킨 원내에 나타낸 바와 같이, 이동규제부재(51)의 제2이동규제부(51a)에는 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소수지로 이루어지는 피막(coat)이나, 주석 등으로 이루어지는 도금의 내마모성 피막(51b)이 형성되어 있다.

그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 이동규제부재(51)의 수용구멍(12a)내에서의 배치위치는 다음과 같은 관계가 성립되도록 조정되어 있다. 구동축(16)의 슬라이드 이동이, 회전지지체(30)와 제1이동규제부(11a)와의 맞닿는 것에 의해 규제된 상태에 있어서, 구동축(16)의 맞닿음부(16a)와 이동규제부재(51)의 제2이동규제부(51a)와의 사이에 형성되는 클리어런스(X1)가, 상사점 위치에 있는 피스톤(35)의 선단면과 그것에 대향하는 밸브·포트형성체(14)(흡입밸브형성체(14b))의 전면과의 사이에 형성되는 클리어런스(X2), 및 OFF상태에 있는 전자클러치(23)의 로터(24)와 아마추어(28)와의 사이에 형성되는 클리어런스(X3)에 의해 좁아진다. 또한, 예를 들면, 클리어런스(X1)는 0.1mm정도, 클리어런스(X2)는 0.3mm정도, 클리어런스(X3)는 0.5mm정도로서, 도면에 있어서는 각 클리어런스(X1∼X3)를 과장하여 그리고 있다.

다음에, 상기 구성의 압축기의 조립방법, 특히, 이동규제부재(51)를 압입 지그(61)를 사용하여 실린더블록(12)의 수용구멍(12a)에 대하여 압입 시키는 순서에 대해 설명한다.

도 3은 전자클러치(23), 리어하우징(13) 및 밸브·포트형성체(14)의 조립전의 압축기의 요부를 확대하여 나타낸다. 즉 도 3은 전자클러치(23), 리어하우징(13) 및 밸브·포트형성체(14)가 조립되어 있지 않은 것 이외에는 도 2와 동일한 상태로 되어 있다. 이 상태에서 수용구멍(12a)은 구동축(16)의 삽입 측과는 반대(후방)측에서 외부 쪽으로 개방되어 있다. 이 개방 측으로부터 이동규제부재(51)가 수용구멍(12a)내에 압입된다.

도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 압입 지그(61)는 수용구멍(12a)보다 작은 지름의 원주형상을 하고 있으며, 그 전단면에는 압박부(61a)와 이 압박부(61a)의 중앙에서 돌출한 작은 원주형의 클리어런스 관리부(61b)가 설치되어 있다. 클리어런스 관리부(61b)는 이동규제부재(51)의 축선(L)방향의 두께(Y)에, 맞닿음부(16a)와 제2이동규제부(51a)와의 사이에 설정하는 최대량의 클리어런스(X1), 바꾸어 말하면, 구동축(16)의 슬라이드 이동허용량을 더한 분만큼 압박부(61a)로부터 돌출되어 있다. 그리고, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 압입 지그(61)의 압박부(61a)를 통해서 이동규제부재(51)의 후단면을 압박함과 동시에, 이동규제부재(51)의 삽입관통구멍(51c)에 관통된 클리어런스 관리부(61b)를 통해서 맞닿음부(16a)(구동축(16))를 전방측으로 압박하는 것에 의하여, 구동축(16)의 슬라이드 이동이 회전지지체(30)와 제1이동규제부(11a)와의 맞닿는 것에 의해 규제된 상태를 이루는 위치까지, 이동규제부재(51)를 수용구멍(12a)내에서 밀어 넣는다. 따라서, 구동축(16)의 슬라이드 이동이 제1이동규제부(11a)에 의해 맞닿는 규제가 된 상태가 되면, 이 상태에서의 클리어런스 관리부(61b)의 이동규제부재(51)(제2이동규제부(51a))로부터의 돌출높이가, 맞닿음부(16a)와 제2이동규제부(51a)와의 사이에 소정의 클리어런스(X1)를 확보하게 되는 것이다.

다음에 본 실시예의 특징적인 작용에 대하여 설명한다.

예를 들면, 상기한바와 같은 전자클러치(23)의 OFF나 가속 컷이, 압축기의 최대 토출용량 상태에서 행해지면, 용량제어밸브(46)는 전폐(全閉)상태로 되어 있는 급기통로(44)를 급격히 전개(全開)시키게 된다. 따라서, 토출실(38)의 고압의 토출 냉매가스가 급격히 크랭크실(15)로 공급되며, 추기통로(45)가 냉매가스의 급격한 유입분을 다 도출시키지 못하기 때문에, 크랭크실(15)의 압력이 급격하게 상승한다. 크랭크실(15)의 압력이 급격하게 상승하면, 이 크랭크실(15)의 압력이 과대하게 상승하거나, 사판(31)이 경사각도를 감소시키는 세력이 과대하게 되거나 한다. 그 결과, 경사각도를 최소로 한 사판(31)(도 1에 있어서 2점 사슬선으로 나타내는)이 최소 경사각도규정부(34)에 과대한 힘으로 밀어붙이거나, 힌지기구(32)를 통해서 회전지지체(30)를 리어 측에 강하게 끌어당기게 된다. 이 때문에, 구동축(16)이 축선(L)의 후방측을 향하는 강한 이동력을 받아서 슬라이드 이동해 버린다.

그러나, 구동축(16)이, 회전지지체(30) 및 스러스트베어링(20)을 통해서 제1이동규제부(11a)에 의해 이동규제된 상태에서 축선(L)의 후방 측으로의 슬라이드 이동을 개시하며, 그 이동이 맞닿음부(16a)와 이동규제부재(51)의 제2이동규제부(51a)와의 맞닿는 것에 의해 규제된 상태가 되었다 해도, 이 사이의 이동량, 즉 클리어런수(X1)보다 여유가 있었던, 상사점 위치에 있는 피스톤(35)과밸브·포트형성체(14)와의 사이의 클리어런스(최대량 X2), 및 OFF상태에 있는 전자클러치(23)의 로터(24)와 아마추어(28)의 사이의 클리어런스(최대량 X3)가 소멸해 버리는 일이 없다. 따라서, 압축기의 운전 중에 있어서는 피스톤(35)이 상사점에 위치할 때에 밸브·포트형성체(14)에 충돌하는 것을 회피할 수 있으며, 그것으로 기인하는 진동이나 소음의 발생 및 양자(14),(35)의 손상 등을 방지할 수 있다. 또, 전자클러치(23)의 OFF상태에 있어서도, 로터(24)와 아마추어(28)와의 미끄럼운동에 의한 이상음이나 진동의 발생 및 발열을 방지할 수 있으며, 동력전달이 불필요하게 행해지는 것도 방지할 수 있다.

상기 구성의 본 실시예에 있어서는 다음과 같은 효과를 얻는다.

(1) 구동축 가세스프링(113)(도7참조)을 구비하지 않아도, 구동축(16)의 축선(L)의 후방 측으로의 슬라이드 이동에 수반하는 여러 가지 문제를 해결 할 수 있다. 따라서, 구동축 가세스프링(113)을 구비한 경우에 일어나는 이 하중을 받아서 지탱하게 되는 스러스트베어링(20)의 내구성의 저하나, 이 스러스트베어링(20)에 있어서의 압축기의 동력손실의 증대라는 문제를 해결할 수 있다. 압축기의 동력손실의 저감은 차량(엔진(Eg))의 연료소비량에 좋은 영향을 준다. 또, 구동축 가세스프링(113)을 삭제할 수 있다는 것은 그것에 부수하는 구성, 예를 들면 구동축(16)과의 사이에서의 동력전달을 차단하는 베어링 등을 삭제할 수 있기 때문에, 구성의 간소화를 기할 수 있다.

(2) 구동축(16)의 후단부를 수용하는 스페이스(수용구멍(12a)의 내부공간)를 이용하여 구동축(16)의 이동규제구조를 구축할 수 있기 때문에, 이 이동규제구조를구비하는 것에 의하여 압축기가 대형화하는 것을 방지할 수 있다.

(3) 맞닿음부(16a)로서 구동축(16)의 후단면을 이용하고 있으며, 구동축(16)의 이동규제구조의 간소화가 이루어지고 있다.

(4) 예를 들면, 실린더블록(12)에 제2이동규제부(51a)를 일체로 형성하는 경우에는 이 실린더블록(12)(제2이동규제부(51a))의 마감연삭 등을 현물맞춤으로 행하여, 클리어런스(X1)와 클리어런스(X2),(X3)의 관계(X1＜X2,X3)를 설정하게 되어, 그 작업이 번잡하게 된다. 그러나, 본 실시예에 있어서 제2이동규제부(51a)는 실린더블록(12)과 별개의 재료인 이동규제부재(51)에 의해 제공되어 있다. 따라서, 클리어런스(X1)와 클리어런스(X2),(X3)의 관계설정은 이동규제부재(51)의 실린더블록(12)(수용구멍(12a))에 대한 위치를 변경시키면 되고, 현물맞춤도 용이하다.

(5) 이동규제부재(51)는 실린더블록(12)의 수용구멍(12a)내에 압입 고정되어 있다. 따라서, 실린더블록(12)에 대한 이동규제부재(51)의 고정에 볼트등의 쇠붙이나 접착제를 필요로 하지 않으며, 그 조립부착은 압입 지그(61)를 이용하여 압박하는 것만의 간단한 작업이 된다. 또, 제2이동규제부재(51a)의 위치결정도, 이동규제부재(51)의 수용구멍(12a)내에서의 위치를 압입 조절하는 간단한 작업으로 된다.

여기에서, 예를 들면 이동규제부재(51)를, 수용구멍(12a)내에 비틀어 넣어서 고정하는 것도 본 발명의 취지를 일탈하는 것은 아니다. 이 구성의 경우, 제2이동규제부(51a)의 위치결정은 수용구멍(12a)에 대한 이동규제부재(51)의 비틀어 넣는 양을 조절하는 것으로 행하여지게 된다.

그러나, 이 구성에 있어서는 이동규제부재(51)가 회전하는 구동축(16)(맞닿음부(16a))과의 압박접촉에 의해 회전력을 받아서 나사돌림되어, 제2이동규제부(51a)의 수용구멍(12a)내에서의 위치가 어긋나서 클리어런스(X1)가 변화해 버릴 가능성이 있다. 이와 같은 문제도, 이동규제부재(51)를 수용구멍(12a)에 압입 고정하는 구성을 채용함으로서 해소시킬 수 있다.

(6) 이동규제부재(51)는 그것이 압입되는 실린더블록(12)의 재료(알루미늄계의 금속재료)와 팽창계수가 동등한 재료(알루미늄계 또는 진유(놋쇠)계의 금속재료)에 의해 구성되어 있다. 따라서, 실린더블록(12)과 이동규제부재(51)와의 사이에 열 팽창량의 차는 거의 발생하지 않으며, 이동규제부재(51)의 체결여유가 거의 변화하는 일이 없다. 그 결과, 체결여유의 증대에 의해 이동규제부재(51)나 실린더블록(12)에 균열이 생기거나 하는 일이나, 체결여유의 감소에 의해 이동규제부재(51)(제2이동규제부(51a))가 수용구멍(12a)내에서 위치가 어긋나게 되어 클리어런스(X1)가 변화해 버리는 일등을 방지할 수 있다.

(7) 이동규제부재(51)는 그 제2이동규제부(51a)에 미끄럼운동을 하는 일이 있는 구동축(16)(맞닿음부(16a))의재료(철계의 금속재료)와 다른 재료(알루미늄계 또는 진유계의 금속재료)에 의해 구성되어 있다. 따라서, 구동축(16)과 동종의 금속재료에 의해 구성한 경우와 비교하여, 양자(16a),(51a)의 미끄럼 접촉에 의한 눌어붙음(seizure)이 발생하기 어렵게 되어 있다.

(8) 이동규제부재(51)에 있어서 제2이동규제부(51a)에는 내마모성 피막(51b)이 형성되어 있다. 따라서, 구동축(16)(맞닿음부(16a))과의 미끄럼운동에 의한 제2이동규제부(51a)의 마모열화(磨耗劣化), 나아가서는 클리어런스(X1)의 증대를 방지할 수 있으며, 장기간에 걸쳐서 피스톤(35)과 밸브·포트형성체(14)와의 충돌방지효과나, 전자클러치(23)의 OFF상태에서의 로터(24)와 아마추어(28)와의 미끄럼운동의 방지효과를 발휘할 수 있다.

(9) 전자식 용량제어밸브(46)는 예를 들면 압축기의 내부정보인 흡입압력에 감응하여 이 흡입압력을 소정의 값으로 유지하도록 내부 자율 동작되는 감압밸브와 비교하여, 최대 토출용량으로부터 최소 토출용량으로의 급격한 용량변경, 즉, 크랭크실(15)이 급격히 상승되도록 하는 제어가 행하여지는 일이 있다(전자클러치(23)의 OFF시의 대응이나 가속커트). 이와 같은 용량제어밸브(46)를 구비한 압축기에 있어서, 본 발명을 구체화하는 것은 그 효과를 발휘하는데 있어 특히 유효하게 된다.

(10) 용량제어밸브(46)는 급기통로(44)를 개폐함으로서, 고압의 토출 냉매가스의 크랭크실(15)에로의 유입량을 조절하여 압축기의 토출용량을 조절한다. 따라서, 예를 들면, 추기통로(45)만을 개폐하여, 크랭크실(15)로부터 흡입실(37)에로의 냉매가스(토출 냉매가스 보다 저압)의 유출량을 조절하는 것에 의하여 압축기의 토출용량을 조절하는 구성과 비교하여, 크랭크실(15)을 신속하게 승압 시킬 수 있다. 따라서, 가속 컷이나 전자클러치(23)가 OFF되었을 경우, 신속히 토출용량을 최소로 할 수 있다. 다른 각도로 보면, 용량제어밸브(46)가 추기통로(45)만을 개폐하여 토출용량을 조절하는 경우와 비교하여, 크랭크실(15)의 압력이 급격히 상승되는 문제가 생기기 쉬우며, 이와 같은 용량제어구성을 구비한 압축기에 있어서 본 발명을구체화하는 것은 그 효과를 발휘하는데 특히 유효하게 된다.

(11) 이동규제부재(51)를 수용구멍(12a)에 압입 하는데 있어서, 이 압입에 사용되는 압입 지그(61)는 이동규제부재(51)를 수용구멍(12a)내로 압입 시키기 위한 압박부(61a)뿐만 아니라, 구동축(16)(맞닿음부(16a))을 압박하기 위한 클리어런스 관리부(61b)를 구비하고 있다. 따라서, 이동규제부재(51)를 수용구멍(12a)에 압입 하는 과정에 있어서, 동시에 구동축(16)의 슬라이드 이동이 제1이동규제부(11a)에 의해 맞닿는 규제가 된 상태를 만들어 낼 수 있다. 그 결과, 예를 들면, 압입 지그(61)와는 별도의 수단에 의하여, 구동축(16)의 슬라이드 이동이 제1이동규제부(11a)에 의해 맞닿는 규제가 된 상태를 만들어 낼 번잡함이 없고, 나아가서는 클리어런스 관리부(61b)의 압박부(61a)로부터의 적당한 돌출높이에 의해, 클리어런스(X1)의 설정도 동시에 실행할 수 있다.

(제2실시예)

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서는 맞닿음부(53a)가 구동축(16)과 별개부재의 맞닿음부재(53)에 의해 제공됨과 동시에, 제2이동규제부(14e)가 밸브·포트형성체(14)에 의해 제공되어 있는 점이 상기 제1실시예와 다르다.

즉, 원통형상을 이루는 맞닿음부재(53)는 구동축(16)의 후단부에 형성된 작은 지름부(16b)에 외부에서 끼워 압입되어 있다. 이 맞닿음부재(53)의 후단면이 맞닿음부(53a)를 이루며, 이 맞닿음부(53a)에 수용구멍(12a)내에서 대향하는 밸브·포트형성체(14)(흡입밸브형성판(14b))의 전면이 제2이동규제부(14e)를 이루고 있다. 맞닿음부재(53)는 구동축(16)의 재료(철계의 금속재료)와 팽창계수가 동등한 재료(예를 들면 철계의 금속재료)에 의해 구성되어 있다. 도 4의 확대된 원중에 나타낸 바와 같이, 맞닿음부재(53)의 맞닿음부(53a)에는 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소수지로 이루어지는 피막이나, 주석 등으로 이루어지는 도금의 내마모성 피막(53b)이 형성되어 있다.

도 5(a) 및 도 5(b)에 있어서는 구동축(16)에 맞닿음부재(53)를 압입 시킬 때에 사용되는 압입 지그(63)를 나타내고 있다. 이 압입 지그(63)는 수용구멍(12a)보다 큰 지름의 원주형상을 이루며, 그 전단면에는 클리어런스 관리부(63a)와, 이 클리어런스 관리부(63a)의 내주측에서 돌출한, 수용구멍(12a)보다 작은 지름의 압박부(63b)가 설치되어 있다. 압박부(63b)는 구동축(16)의 맞닿음부(53a)와 밸브·포트형성체(14)의 사이에 설정하는 최대량의 클리어런스(X1)분만큼 클리어런스 관리부(63a)로부터 돌출 되어 있다.

그리고, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 압입 지그(63)의 클리어런스 관리부(63a)가, 실린더블록(12)의 후단면(12b)에 대하여 수용구멍(12a)의 개방구 주위에 맞닿게 될 때까지, 압박부(63b)를 통해서 맞닿음부(53a)를 압박하는 것에 의하여, 맞닿음부재(53)를 구동축(16)에 대하여 밀어 넣는다. 따라서, 구동축(16)의 슬라이드 이동이 제1이동규제부(11a)에 의해 맞닿는 것이 규제된 상태를 이루게 함과 동시에, 압박부(63b)의 클리어런스 관리부(63a)로부터의 돌출높이가, 맞닿음부(53a)와, 실린더블록(12)의 후단면(12b)을 포함하는 가상평면(제2이동규제부(14e)가 배치되는 면)과의 사이에 소정의 클리어런스(X1)를설정하게 된다.

본 실시예에 있어서도 상기 제1실시예의 (1), (2), (9), (10)과 동일한 효과를 발휘하는 외에, 다음과 같은 효과도 발휘한다.

(1) 제2이동규제부(14e)로서, 밸브·포트형성체(14)(흡입밸브 형성판(14b))를 이용하고 있으며, 구동축(16)의 이동규제구조의 간소화가 이루어지고 있다.

(2) 예를 들면, 구동축(16)에 직접 맞닿음부(53a)를 형성하는 경우에는 이 구동축(16)(맞닿음부(53a))의 마감연삭 등을 현물맞춤으로 행하여, 클리어런스(X1)와 클리어런스(X2),(X3)의 관계(X1＜X2,X3)를 설정하게 되어, 그 작업이 번잡하게 된다. 그러나, 본 실시예에 있어서 맞닿음부(53a)는 구동축(16)과 별개의 부재인 맞닿음부재(53)에 의해 제공되어 있다. 따라서, 클리어런스(X1)와 클리어런스(X2),(X3)의 관계설정은 맞닿음부재(53)의 구동축(16)에 대한 조립부착위치를 변경시키면 되고, 현물맞춤도 용이하다.

(3) 맞닿음부재(53)는 구동축(16)의 작은 지름부(16b)에 압입 고정되어 있다. 따라서, 구동축(16)에 대한 맞닿음부재(53)의 고정에 볼트등의 쇠붙이나 접착제를 필요로 하지 않으며, 그 조립부착은 압입 지그(63)를 이용하여 압박하는 것만의 간단한 작업이 된다. 또, 맞닿음부(53a)의 위치결정도, 맞닿음부재(53)의 구동축(16)에 대한 압입 지그를 조절하는 것만의 간단한 작업으로 된다.

여기에서, 예를 들면 맞닿음부재(53)를, 구동축(16)에 비틀어 넣어서 고정하는 것도 본 발명의 취지를 일탈하는 것은 아니다. 이 구성의 경우, 맞닿음부(53a)의 위치결정은 맞닿음부재(53) 구동축(16)에 대한 비틀어 넣는 양을 조절하는 것으로 행하여지게 된다. 그러나, 이 구성에 있어서는 구동축(16)과 함께 회전하는 맞닿음부재(53)가, 고정측인 제2이동규제부(14e)와의 압박접촉에 의해 회전력을 받아서 나사돌림 되어, 맞닿음부(53a)의 구동축(16)에 대한 위치가 어긋나서 클리어런스(X1)가 변화해 버릴 가능성이 있다. 이와 같은 문제도, 맞닿음부재(53)를 구동축(16)에 압입 고정하는 구성을 채용함으로서 해소시킬 수 있다.

(4) 맞닿음부재(53)는 그것이 압입되는 구동축(16)의 재료(철계의 금속재료)와 팽창계수가 동등한 재료(철계의 금속재료)에 의해 구성되어 있다. 따라서, 구동축(16)과 맞닿음부재(53)와의 사이에 열 팽창량의 차는 거의 발생하지 않으며, 구동축(16)의 체결여유가 거의 변화하는 일이 없다. 그 결과, 체결여유의 증대에 의해 맞닿음부재(53)(맞닿음부(53a))나 구동축(16)에 균열이 생기거나 하는 일이나, 체결여유의 감소에 의해 맞닿음부재(53)(맞닿음부(53a))가 구동축(16)에 대하여 위치가 어긋나게 되어 클리어런스(X1)가 변화해 버리는 일등을 방지할 수 있다.

(5) 맞닿음부재(53)에 있어서 맞닿음부(53a)에는 내마모성 피막(53b)이 형성되어 있다. 따라서, 제2이동규제부(14e)(밸브·포트형성체(14))와의 미끄럼운동에 의한 맞닿음부(53a)의 마모열화, 나아가서는 클리어런스(X1)의 증대를 방지할 수 있으며, 장기간에 걸쳐서 피스톤(35)과 밸브·포트형성체(14)와의 충돌방지효과나, 로터(24)와 아마추어(28)와의 미끄럼운동의 방지효과를 발휘할 수 있다.

(6) 맞닿음부재(53)을 구동축(16)에 압입 조립 하는데 있어서, 이 압입에 사용되는 압입 지그(63)는 수용구멍(12a)내에 있어서 맞닿음부재(53)를 구동축(16)에 대하여 압입 시키기 위한 압박부(63b)뿐만 아니라, 압박부(63b)의 수용구멍(12a)에대한 진입량을 규정하기 위한 클리어런스 관리부(61b)를 구비하고 있다. 따라서, 맞닿음부재(53)를 구동축(16)에 압입 하는 과정에 있어서, 동시에 구동축(16)의 슬라이드 이동이 제1이동규제부(11a)에 의해 맞닿는 규제가 된 상태를 만들어 낼 수 있으며, 다시 압박부(63a)의 클리어런스 관리부(63a)로부터의 적당한 돌출높이에 의해, 클리어런스(X1)의 설정도 동시에 실행할 수 있다.

또한, 본 발명의 취지에서 일탈하지 않는 범위 내에서 다음과 같은 형태로도 실시할 수 있다.

O 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 제2실시예를 변경하여, 맞닿음부재(53)를 구동축(16)의 후단면에 형성된 수용오목부(16c)에 압입 고정하는 것.

O 최소 경사각도 규정부(34)를 맞닿음부로 하여, 그것에 크랭크실(15)에서 대향하는 실린더블록(12)의 내벽면이 제2이동규제부로서 기능하도록 구성하는 것. 즉, 구동축(16)의 축선(L)의 후방측으로의 이동규제구조는 상기 각 실시예와 같이 구동축(16)의 단부 부근에 구축하는 것으로 한정되는 것은 아니다.

O 상기 제1실시예에 있어서, 구동축(16)의 맞닿음부(16a)에도 내마모성 피막을 형성하는 것. 상기 제2실시예에 있어서, 밸브·포트형성체(14)의 제2이동규제부(14e)에도 내마모성 피막을 형성하는 것.

O 내마모성을 부여하는 처리로서는 상기 각 실시예와 같은 내마모성 피막(51b),(53b)을 형성하는 것 이외에도, 연질화(軟窒化)처리나, 동 용사 등의 금속용사를 들 수 있다.

O 엔진(Eg)과의 사이의 동력전달기구에 클러치레스 형의 것을 채용하는 것.이 경우, 엔진(Eg)의 가동시에는 항상 구동축(16)이 회전구동 되는 것으로 된다.

O 워블 타이프의 가변용량형 압축기에 구체화하는 것.

O 사판(31)이 구동축(16)에 직접 고정된 고정용량형 압축기에 구체화하는 것. 이 고정용량형 압축기에 있어서도, 예를 들면 전자클러치(23)의 OFF상태에 있어서, 차량의 경사나 진동 등을 받아서 구동축(16)이 슬라이드 이동하는 일은 있다. 즉, 구동축(16)이 슬라이드 이동하는 요인은 크랭크실(15)의 압력변동만이 아니다. 그 대책으로서도 본 발명은 유효하다.

상기의 실시예에서 파악되는 기술적 사상에 대하여 기술한다.

(1) 상기 제2이동규제부(51a),(14e) 및 맞닿음부(16a),(53a)의 적어도 일방에는 내마모성부여처리(51b),(53b)가 시행되어 있는 청구항 1∼10의 어느 한 항에 기재되어 있는 피스톤식 압축기.

(2) 상기 제2이동규제부(51a)와 맞닿음부(16a)는 상이한 재료에 의해 구성되어 있는 청구항 1∼10, 상기 (1)의 어느 한 항에 기재되어 있는 피스톤식 압축기.

(3) 상기 캠플레이트(31)는 구동축(16)에 경사각도를 변경이 가능하게 연결되며, 크랭크실(15)의 압력을 조절하는 것으로 캠플레이트(31)의 경사각도를 변경하여 토출용량의 조절이 가능한 구성인 청구항 1∼10, 상기 (1) 또는 (2)의 어느 한 항에 기재되어 있는 피스톤식 압축기.

(4) 상기 크랭크실(15)의 압력조절은 전자식 용량제어밸브(46)에 의해서 실시되는 상기 (3)에 기재한 피스톤식 압축기.

상기 구성의 본 발명에 의하면, 구동축 가세스프링을 구비하지 않아도, 구동축의 축선방향으로의 슬라이드 이동에 수반하는 여러 가지 문제를 해결할 수 있다. 따라서, 구동축 가세스프링을 구비한 경우에 발생하는 이 스프링 하중을 받게 되는 스러스트베어링의 내구성의 저하나, 이 스러스트베어링에 있어서의 압축기의 동력손실의 증대라는 여러 가지 문제를 해소시킬 수 있다.

Claims

하우징에는 크랭크실이 형성됨과 동시에 크랭크실을 삽입관통하도록 하여 구동축이 회전가능하게 지지되며, 하우징의 일부를 구성하는 실린더블록에는 실린더보어가 형성되며, 크랭크실에 있어서 구동축에는 캠플레이트가 일체회전이 가능하도록 연결되며, 실린더보어에는 캠플레이트에 연결된 편두형의 피스톤이 왕복운동이 가능하게 수용되며, 하우징에는 실린더보어에 대응한 흡입포트, 흡입밸브, 토출포트 및 흡입밸브를 갖는 밸브·포트형성체가 실린더보어를 폐쇄하도록 장착되어 이루어지는 피스톤식 압축기에 있어서,

상기 하우징에는 구동축의 축선 방향으로의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제하는 제1이동규제부 및 제2이동규제부가 설치되며, 제1이동규제부는 피스톤이 밸브·포트형성체로부터 이간하는 방향으로의 구동축의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제함과 동시에, 제2이동규제부는 구동축에 설치된 맞닿음부를 받아서, 피스톤이 밸브·포트형성체에 근접하는 방향으로의 구동축의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제하는 구성으로서,

상기 구동축의 슬라이드 이동이 제1이동규제부에 의해 맞닿아서 규제된 상태에 있어서, 구동축의 맞닿음부와 제2이동규제부와의 사이에 형성되는 클리어런스가, 상사점 위치에 있는 피스톤과 밸브·포트형성체와의 사이에 형성되는 클리어런스보다 좁게 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
하우징에는 크랭크실이 형성됨과 동시에 크랭크실을 삽입관통하도록 하여 구동축이 회전가능하게 지지되며, 하우징의 일부를 구성하는 실린더블록에는 실린더보어가 형성되며, 크랭크실에 있어서 구동축에는 캠플레이트가 일체회전이 가능하도록 연결되며, 실린더보어에는 캠플레이트에 연결된 편두형의 피스톤이 왕복운동이 가능하게 수용되며, 하우징에는 실린더보어에 대응한 흡입포트, 흡입밸브, 토출포트 및 흡입밸브를 갖는 밸브·포트형성체가 실린더보어를 폐쇄하도록 장착되며, 하우징의 외부 쪽에는 외부구동원과 구동축을 작동연결하는 전자클러치가 배설되어 이루어지며, 이 전자클러치는 하우징에 회전가능하게 지지된 로터와, 구동축에 탄성부재를 통해서 일체회전이 가능하게 연결되어 하우징과는 반대측에서 로터에 대향배치된 아마추어와, 아마추어를 탄성부재의 탄성력에 저항하여 로터측으로 전자흡인하는 것으로써 양자를 동력전달이 가능하게 연결하는 전자코일을 구비하고 있는 피스톤식 압축기에 있어서,

하우징에는 구동축의 축선 방향으로의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제하는 제1이동규제부 및 제2이동규제부가 설치되며, 제1이동규제부는 아마추어가 로터로부터 이간하는 방향으로의 구동축의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제함과 동시에, 제2이동규제부는 구동축에 설치된 맞닿음부를 받아서, 아마추어가 로터에 근접하는 방향으로의 구동축의 슬라이드 이동을 맞닿아서 규제하는 구성으로서,

상기 구동축의 슬라이드 이동이 제1이동규제부에 의해 맞닿아서 규제된 상태에 있어서, 구동축의 맞닿음부와 제2이동규제부와의 사이에 형성되는 클리어런스가, OFF상태에 있는 전자클러치의 로터와 아마추어의 사이에 형성되는 클리어런스보다 좁게 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제1항에 있어서,

상기 하우징에는 구동축의 단부를 수용하는 수용구멍이 형성되며, 이 수용구멍 내에 있어서, 하우징에는 제2이동규제부가 설치됨과 동시에 구동축에는 맞닿음부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제1항에 있어서,

상기 제2이동규제부는 하우징과 별개 부재의 이동규제부재에 의해 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제4항에 있어서,

상기 이동규제부재는 수용구멍 내에 압입 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제5항에 있어서,

상기 이동규제부재는 하우징의 재료와 열 팽창계수가 동등한 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제3항에 있어서,

상기 실린더블록에는 구동축의 단부를 수용하는 수용구멍이 형성되며, 밸브·포트형성체는 구동축의 삽입측과는 반대측에서 실린더블록에 접합 배치되어 관통구멍인 수용구멍을 폐쇄하며, 이 수용구멍 내에 면하는 밸브·포트형성체에 의해서 제2이동규제부가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제1항에 있어서,

상기 맞닿음부는 구동축과 별개 부재의 맞닿음부재에 의해 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제8항에 있어서,

상기 맞닿음부재는 구동축에 압입 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제9항에 있어서,

상기 맞닿음부재는 구동축의 재료와 열 팽창계수가 동등한 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제5항에 기재한 피스톤식 압축기에 있어서,

이동규제부재를 관통구멍인 수용구멍 내에 구동축의 삽입측과는 반대측에서 압입 지그를 사용하여 압입시키기 위한 조립방법으로서,

상기 압입 지그에는 압박부와 이 압박부에서 돌출한 클리어런스 관리부가 설치되어 있으며, 클리어런스 관리부는 이동규제부재의 축선 방향의 두께에, 구동축의 맞닿음부와 제2이동규제부의 사이에 형성되는 클리어런스의 최대량을 더한 분만큼 압박부에서 돌출됨과 동시에, 이동규제부재에는 클리어런스 관리부의 삽입관통을 허용하는 삽입관통구멍이 형성되어 있으며,

상기 압입 지그의 압박부를 통해서 이동규제부재를 압박함과 동시에, 클리어런스 관리부를 통해서 구동축의 맞닿음부를 압박하는 것에 의해, 구동축의 슬라이드 이동이 제1이동규제부에 의하여 맞닿는 규제가 되는 상태를 만드는 위치까지, 이동규제부재를 수용구멍 내에서 압입되도록 한 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기의 조립방법.
제9항에 기재한 피스톤식 압축기에 있어서,

수용구멍 내에 배치된 구동축에 압입 지그를 사용하여 맞닿음부재를 압입시키기 위한 조립방법으로서,

상기의 압입 지그에는 클리어런스 관리부와 이 클리어런스 관리부로부터 돌출한 압박부가 설치되어 있으며, 압박부는 맞닿음부재의 맞닿음부와 밸브·포트형성체가 제공하는 제2이동구제부의 사이에 형성되는 클리어런스의 최대량만큼 클리어런스 관리부로부터 돌출되어 있으며,

상기 압입 지그의 클리어런스 관리부가 실린더블록에 대하여 수용구멍의 개방구 주위에 맞닿는 위치까지, 압박부를 통해서 맞닿음부재를 구동축에 대하여 압입 시키도록 한 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기의 조립방법.
제8항에 있어서,

상기 밸브·포트형성체의 표면이 제2이동규제부로서 기능하고, 축의 후방이동은 맞닿음부재와 밸브·포트형성체와의 맞닿음에 의해 규제되는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제2항에 있어서,

상기 하우징에는 구동축의 단부를 수용하는 수용구멍이 형성되며, 이 수용구멍 내에 있어서, 하우징에는 제2이동규제부가 설치됨과 동시에 구동축에는 맞닿음부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제2항에 있어서,

상기 제2이동규제부는 하우징과 별개 부재의 이동규제부재에 의해 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제15항에 있어서,

상기 이동규제부재는 수용구멍 내에 압입 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제16항에 있어서,

상기 이동규제부재는 하우징의 재료와 열 팽창계수가 동등한 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제14항에 있어서,

상기 실린더블록에는 구동축의 단부를 수용하는 수용구멍이 형성되며, 밸브·포트형성체는 구동축의 삽입측과는 반대측에서 실린더블록에 접합 배치되어 관통구멍인 수용구멍을 폐쇄하며, 이 수용구멍 내에 면하는 밸브·포트형성체에 의해서 제2이동규제부가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제2항에 있어서,

상기 맞닿음부는 구동축과 별개 부재의 맞닿음부재에 의해 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제19항에 있어서,

상기 맞닿음부재는 구동축에 압입 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제20항에 있어서,

상기 맞닿음부재는 구동축의 재료와 열 팽창계수가 동등한 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제19항에 있어서,

상기 밸브·포트형성체의 표면이 제2이동규제부로서 기능하고, 축의 후방이동은 맞닿음부재와 밸브·포트형성체와의 맞닿음에 의해 규제되는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.