KR100563850B1 - 가변용량형 사판식 압축기의 피스톤 회전방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기의 피스톤 회전방지구조에 관한 것으로서, 피스톤의 크기 및 중량을 줄일 수 있고, 이에 따라 압축기의 전체 외경을 감소시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 피스톤 회전방지구조는, 피스톤 헤드부(3)와, 상기 피스톤 헤드부의 배면에 형성되는 내측 플랜지(41), 상기 내측 플랜지의 상단으로부터 피스톤 헤드부의 축방향으로 연장되는 웨브부(42) 및 상기 내측 플랜지와 대향하도록 상기 웨브부의 끝단으로부터 아래로 굴곡되는 외측 플랜지(43)를 구비한 피스톤(2)의 회전을 제한하기 위한 가변용량형 사판식 압축기의 피스톤 회전방지구조로서, 상기 웨브부의 상면 양단으로부터 피스톤의 축방향을 따라 피스톤 헤드부 쪽으로 소정의 위치까지 형성된 한 쌍의 스토퍼홈(47,47)과; 상기 스토퍼홈들 사이의 거리에 대응하는 폭을 가지도록 전방 하우징(11)의 내주면에 그 길이방향을 따라 형성되는 가이드홈(17)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 전방 하우징(11)의 내주면(18)과 피스톤의 스토퍼홈(47,47)의 접촉에 의하여 피스톤의 회전방지 역할을 하도록 함으로써 피스톤(2)의 중량 및 크기를 줄일 수 있어 피스톤(2)의 제조원가를 낮출 수 있다. 또한, 피스톤 회전방지용 기구가 전방 하우징(11)의 실린더 보어 외측에 구비되지 않아 압축기 전체 외경을 감소시킬 수 있다.

Description

가변용량형 사판식 압축기의 피스톤 회전방지구조 {ANTI-ROTATING PISTON STRUCTURE FOR VARIABLE CAPACITY WOBBLE PALTE COMPRESSORS}

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기의 피스톤 회전방지구조에 관한 것으로서, 특히 피스톤의 크기 및 중량을 줄일 수 있고, 이에 따라 압축기 전체 외경을 감소시킬 수 있는 가변용량형 사판식 압축기의 피스톤 회전방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 가변용량형 사판식 압축기는 하우징의 내부에는 구동축이 회전가능하게 지지되어 있고, 하우징의 일부를 구성하는 실린더블록에는 다수의 실린더 보어가 형성되고, 각 실린더 보어 내에는 피스톤이 왕복운동가능하게 수용된다. 이 피스톤은 실린더 보어내에서 전후진함으로써 실질적으로 냉매를 흡입 및 압축하는 피스톤 헤드부와, 상기 피스톤 헤드부의 상단부 후측으로 연장되어 아래로 굴곡됨으로써 웨브부 및 외측플랜지를 가짐과 아울러 피스톤 헤드부 배면에 상기 외측플랜지와 대응하여 내측플랜지를 가지고 이 웨브부 및 플랜지들에 의하여 좌우 및 아래쪽이 개방된 삽입공간을 가지는 브릿지부로 이루어져 있다. 그리고, 상기한 바와 같이 이루어진 피스톤은 구동축에 이와 함께 회전가능하게 설치됨과 아울러 경사운동이 가능하게 설치되는 사판의 가장자리가 피스톤의 브릿지부에 의해 형성되는 삽입공간에 삽입됨으로써 사판의 회전에 따라 전후이동된다. 사판의 경사운동이 원활하게 이루어질 수 있도록 플랜지들의 내면에는 슈우 포켓이 형성되고, 이 슈우 포켓에 대략 반구형으로 이루어진 슈우가 삽입되어 사판의 양면을 지지하고 있다. 또한, 피스톤의 전후이동시 사판의 회전저항에 따른 피스톤의 회전운동을 제한하기 위하여 피스톤에 회전방지구조가 형성된다.

이러한 종래 피스톤 회전방지구조로서, 미국 특허 제5,706,716호에 개시된 것이 알려져 있다. 이 피스톤 회전방지구조는, 도 5에 도시된 바와 같이, 피스톤(7)은 브릿지부(71)의 웨브부(72) 양쪽에 형성되는 돌기부(73,73)를 가져, 실린더 블록(9)에 형성된 실린더 보어(91)에 삽입됨으로써 피스톤(7)이 사판(미도시)의 회전에 따라 전후진할 때 사판의 회전에 따른 회전저항을 피스톤(7)이 받아 회전하는 시점에서 실린더 보어(91)의 내경 범위를 벗어나 크게 돌출된 돌기부(73)들이 전방 하우징(10)의 내면에 접촉함으로써 피스톤(7)의 회전이 방지되도록 되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 피스톤 회전방지구조에 있어서는, 돌기부(73)들이 실린더 보어(91)의 내경(또는 피스톤(7)의 외경) 범위를 벗어나 크게 돌출되어 있기 때문에 피스톤(7)의 크기 및 중량이 증대될 뿐만 아니라 전방 하우징(10)의 내경 및 외경이 증가되는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점들을 감안하여 안출된 것으로서, 피스톤의 크기 및 중량을 줄일 수 있고, 이에 따라 압축기의 전체 외경을 감소시킬 수 있는 사판식 압축기의 피스톤 회전방지구조의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 피스톤 회전방지구조는, 피스톤 헤드부와, 상기 피스톤 헤드부의 배면에 형성되는 내측 플랜지, 상기 내측 플랜지의 상단으로부터 피스톤 헤드부의 축방향으로 연장되는 웨브부 및 상기 내측 플랜지와 대향하도록 상기 웨브부의 끝단으로부터 아래로 굴곡되는 외측 플랜지를 가진 브릿지부를 구비하여 이루어지는 피스톤에 있어서 그 피스톤의 회전을 제한하기 위한 가변용량형 사판식 압축기의 피스톤 회전방지구조로서, 상기 웨브부의 상면 양단으로부터 피스톤의 축방향을 따라 피스톤 헤드부 쪽으로 소정의 위치까지 형성되고, 피스톤의 외경 또는 실린더 보어의 내경의 범위를 넘지 않는 영역에 위치하는 한 쌍의 스토퍼홈과; 상기 스토퍼홈들 사이의 거리에 대응하는 폭을 가지도록 전방 하우징의 내주면에 그 길이방향을 따라 형성되는 가이드홈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 피스톤 회전방지구조에 따르면, 실린더 보어 내에서 사판의 회전에 따라 피스톤이 전후진할 때 사판의 회전에 의하여 피스톤은 회전저항을 전달받지만 피스톤의 회전시작시점에서 회전방향과는 반대쪽에 위치하는 스토퍼홈이 가이드홈과 인접한 전방 하우징(11)의 내주면에 걸리므로 피스톤의 회전이 방지되고, 가이드홈은 피스톤의 전후진을 안내하는 역할을 하게 된다.

본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 참조부호 1은 가변용량형 사판식 압축기로서, 전방 하우징(11)의 내부에는 구동축(14)이 회전가능하게 지지되어 있고, 전방 하우징(11)은 뒤쪽에는 실린더블록(12)이 결합되어 있다. 이 실린더블록(12)에는 다수의 실린더 보어(13)가 형성됨과 아울러 각 실린더 보어(13) 내에는 피스톤(2)이 왕복운동가능하게 수용된다.

그리고, 피스톤(2)은 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더 보어(13)내에서 전후진함으로써 실질적으로 냉매를 흡입 및 압축하는 피스톤 헤드부(3)와; 상기 피스톤 헤드부(3)의 상단부 후측으로 연장되어 아래로 굴곡됨으로써 웨브부(42) 및 외측플랜지(43)를 가짐과 아울러 피스톤 헤드부(3) 배면에 상기 외측플랜지(43)와 대응하여 내측플랜지(41)를 가지고 이 웨브부(42) 및 플랜지들(41,43)에 의하여 좌우 및 아래쪽이 개방된 삽입공간(44)을 가진다. 또한, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 구동축(14)에는 이와 함께 회전가능하게 경사진 상태로 사판(15)이 축착되고, 이 사판(15)의 가장자리는 피스톤(2)의 삽입공간(44)에 삽입된다. 따라서, 구동축(14)과 함께 사판(15)이 회전하면 사판(15)의 위상이 연속적으로 변함으로써 피스톤(2)이 실린더 보어(13) 내에서 전후이동하게 된다. 사판(15)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 플랜지들(41,43)의 내면에는 슈우 포켓(45)이 각각 형성되고, 이 슈우 포켓(45)들에 대략 반구형으로 이루어진 슈우(46)가 각각 삽입되어 사판(15)의 양면을 지지하고 있다.

본 발명에 따르면, 피스톤(2)의 전후이동시 사판(15)의 회전에 의하여 회전저항을 받음으로써 피스톤(2)이 회전운동하는 것을 제한하기 위하여, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 웨브부(42)의 상면 양단으로부터 피스톤(2)의 축방향을 따라 피스톤 헤드부(3) 쪽으로 소정의 위치까지 한 쌍의 스토퍼홈(47,47)이 형성된다. 따라서, 스토퍼홈(47)들은 피스톤(2)의 외경 또는 실린더 보어(13)의 내경의 범위를 넘지 않은 영역에 위치하게 된다. 그리고, 상기 스토퍼홈(47)들과 대응하여 상기 스토퍼홈(47)들 사이의 거리에 대응하는 폭을 가지도록 전방 하우징(11)의 내주면에는 그 길이방향을 따라 가이드홈(17)이 형성된다.

본 발명에 따르면, 스토퍼홈(47)들의 길이는 웨브부(42)의 길이만큼 형성되는 것이 바람직하지만 피스톤(2)의 전후진에 따른 실린더 보어(13)의 용적을 벗어나지 않는 위치까지 상기 가이드홈(17)의 길이를 고려하여 더 길게 형성되어도 무방하다. 역으로 가이드홈(17)은 스토퍼홈(47)들의 길이에 대응하여 피스톤(2)의 행정에 따라 피스톤(2)과 대응하는 범위를 벗어나지 않는 길이로 형성되어야 한다.

따라서, 피스톤(2)이 도 2와 같이 정상상태로부터 사판(15)의 회전에 따라 실린더 보어(13) 내부를 전후진할 때 사판(15)의 회전에 의하여 피스톤(2)은 회전저항을 전달받지만 피스톤(2)의 회전시작시점에서 피스톤(2)의 회전방향과는 반대쪽 스토퍼홈(47)이 가이드홈(17)과 인접한 위치의 전방 하우징(11)의 내주면(18)에 도 3의 A부와 같이 접촉함으로써 피스톤(2)의 회전이 방지된다. 이 때, 도 3에 도시된 B부는 미접촉상태임을 나타낸다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기의 피스톤 회전방지구조에 있어서는, 종래와 같이 실린더 보어(13)의 내경 범위를 벗어나는 돌기부를 별도로 더 설치하는 것이 아니라 축 방향으로 형성됨으로써 실린더 보어(13)의 내경 범위를 벗어나지 않는 된 한 쌍의 스토퍼홈(47,47)이 종래 회전방지용 돌기부의 역할을 하도록 함으로써 피스톤(2)의 중량 및 크기를 줄일 수 있어 피스톤(2)의 제조원가를 낮출 수 있다.

또한, 한 쌍의 스토퍼홈(47,47)이 실린더 보어(13)의 내경 범위를 벗어나지 않게 되어 전방 하우징(11)의 내경 및 외경을 감소시킬 수 있어 압축기 전체 외경을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 피스톤 회전방지구조가 형성된 피스톤을 나타내는 측면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 피스톤 회전방지구조가 형성된 피스톤이 실린더 보어에 장착된 상태를 나타내는 요부 단면도이다.

도 3는 본 발명에 따른 피스톤 회전방지구조의 작용상태를 나타내는 요부 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 피스톤 회전방지구조가 형성된 피스톤이 장착된 가변용량형 사판식 압축기를 나타내는 개략적인 단면도이다.

도 5는 종래 피스톤 회전방지구조가 형성된 피스톤이 실린더 보어에 설치된 상태를 나타내는 요부 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 피스톤, 3 : 피스톤 헤드부,

11 : 전방 하우징, 12 : 실린더 블록

13 : 실린더 보어, 17 : 가이드홈,

41 : 내측 플랜지, 42 : 웨브부,

43 : 외측 플랜지, 47 : 스토퍼홈,

18 : 전방 하우징 내주면

Claims (1)

1. 피스톤 헤드부와; 상기 피스톤 헤드부의 배면에 형성되는 내측 플랜지, 상기 내측 플랜지의 상단으로부터 피스톤 헤드부의 축방향으로 연장되는 웨브부 및 상기 내측 플랜지와 대향하도록 상기 웨브부의 끝단으로부터 아래로 굴곡되는 외측 플랜지를 가진 브릿지부를 구비한 가변용량형 사판식 압축기의 피스톤의 회전을 제한하기 위한 가변용량형 사판식 압축기의 피스톤 회전방지구조로서,

   상기 웨브부의 상면 양단으로부터 피스톤의 축방향을 따라 피스톤 헤드부 쪽으로 소정의 위치까지 형성되고, 피스톤의 외경 또는 실린더 보어의 내경의 범위를 넘지 않는 영역에 위치하는 한 쌍의 스토퍼홈과; 그리고,

   상기 스토퍼홈들 사이의 거리에 대응하는 폭을 가지도록 전방 하우징의 내주면에 그 길이방향을 따라 형성되는 가이드홈;

   을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기의 피스톤 회전방지구조.