KR100722735B1 - 사판식 압축기 - Google Patents

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Abstract

(과제) 본 발명의 목적은, 회전판에 베어링을 통해서 장착한 피스톤 구동판을 피스톤에 장착한 슈와 접촉시켜서 피스톤을 구동하는 사판식 압축기에 있어서, 피스톤 구동판과 슈의 접촉면 및 피스톤 구동판과 베어링의 접촉면의 쌍방의 마모를 방지하는 것과 함께, 피막 박리를 방지할 수 있도록 구성한 사판식 압축기를 제공하는 것이다.
(해결수단) 구동축 (16) 에 회전판 (18) 이 일체로 회전가능하게 연결되고, 그 회전판 (18) 에 피스톤 구동판 (28) 이 레이디얼 베어링 (30) 및 스러스트 베어링 (31) 을 통해서 상대 회전가능하게 지지되는 구조를 가지고 있다. 그리고, 상기 피스톤 구동판 (28) 의 실린더 보어 (22) 측 슈 (25) 와의 접촉면에 다이아몬드상 카본막 (38) 을 형성하고, 상기 피스톤 구동판 (28) 의 레이디얼 베어링 (30) 및 스러스트 베어링 (31) 과의 접촉면을 모재 표면 그대로 한다.

Description

사판식 압축기 {SWASH PLATE TYPE COMPRESSOR}
도 1 은 제 1 실시형태에 관련된 사판식 압축기의 종단면도이다.
도 2 는 도 1 에 있어서의 요부 확대 단면도이다.
도 3 은 제 2 실시형태에 관련된 사판식 압축기의 요부 확대 단면도이다.
도 4 는 제 3 실시형태에 관련된 사판식 압축기의 요부 확대 단면도이다.
도 5 는 제 4 실시형태에 관련된 사판식 압축기의 요부 확대 단면도이다.
도 6 은 제 5 실시형태에 관련된 사판식 압축기의 요부 확대 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 사판식 압축기
16: 구동축
18: 회전판
28: 피스톤 구동판
23: 피스톤
24: 슈
25: 슈
30: 레이디얼 베어링
31: 스러스트 베어링
(특허문헌 1) 일본 공개특허공보 평8-28447호 (제2∼4페이지, 도 1)
(특허문헌 2) 일본 공개특허공보 2002-5013호 (제2∼7페이지, 도 1)
본 발명은, 사판의 회전운동을 피스톤의 왕복운동으로 변환하여 냉매 가스를 흡입 토출하는 사판식 압축기에 관한 것이다.
종래, 냉매 가스의 압축에 사용되는 용량가변형 사판식 압축기로는, 예를 들어 특허문헌 1 에 개시된 것이 존재한다. 즉, 실린더 보어 (1a) 내에는 편두 피스톤 (22) 이 슬라이딩가능하게 수용되어 있다. 편두 피스톤 (22) 의 네크부에는 한 쌍의 반구형상의 슈 (23A, 23B) 가 끼워져 있다. 사판 (15) 의 뒷면에는 단차를 갖는 형상의 돌출부가 형성되어 있고, 이 돌출부에 스러스트 베어링 (20) 이 양측에 레이스 (20a), 레이스 (20b) 를 통해서 장착되어 있다. 레이스 (20a) 는 사판 (15) 에 맞닿아 있다. 그리고, 사판 (15) 과 스러스트 베어링 (20) 을 슈 (23A, 23B) 사이에 삽입하여, 슈 (23A) 와 사판 (15) 을 접촉시키고, 슈 (23B) 와 레이스 (20b) 를 접촉시킨다. 사판 (15) 의 회전운동은 슈 (23A, 23B) 및 스러스트 베어링 (20) 을 통해서 편두 피스톤 (22) 의 왕복 직선운동으로 변환된다.
이러한 구성을 갖는 사판식 압축기에 있어서는, 사판 (15) 측의 레이스 (20a) 는 사판 (15) 에 추종하여 회전하고, 슈 (23B) 측의 레이스 (20b) 는 롤러 (20c) 가 존재하기 때문에 사판 (15) 에 거의 추종하지 않는다. 따라서, 사판 (15) 과 슈 (23B) 사이의 상대이동에 동반되는 저항은 롤러 (20c) 의 롤링 저항 (rolling resistance) 만으로 되고, 이 롤링 저항은 사판 (15) 과 슈 (23B) 를 직접 접촉시킨 경우의 슬라이딩 접촉 저항에 비하여 훨씬 작다. 따라서, 동력 손실을 억제할 수 있도록 되어 있다.
한편, 별도의 종래 기술로서 특허문헌 2 에 개시된 것이 있다. 하우징 (H) 에는 구동축 (21) 이 회전가능하게 지지되고, 구동축 (21) 에는, 사판 (22) 이 크랭크실 (16) 에 수용된 상태로 지지되어 있다. 사판 (22) 은, 중심부인 랜드부 (23) 와, 그 랜드부 (23) 의 외주에 두께가 얇게 형성된 외주부 (24) 를 갖고 있다. 이 사판 (22) 은 힌지기구 (25) 및 러그 플레이트 (26) 를 통해서 구동축 (21) 에 작동 연결되어, 구동축 (21) 과 동기 회전가능하고 또한 구동축 (21) 의 축선방향으로의 슬라이딩을 동반하면서 구동축 (21) 에 대하여 기울어 움직일 수 있게 되어 있다.
그리고, 사판 (22) 의 외주부 (24) 가 전후 한 쌍의 슈 (27, 28) 사이에 슬라이딩가능하게 끼워져 편두형의 피스톤 (20) 에 연결되어 있다. 구동축 (21) 의 회전에 의해서 사판 (22) 이 회전하면, 사판 (22) 은 각 슈 (27, 28) 에 대하여 슬라이딩하면서, 피스톤 (20) 에 왕복 직선운동을 부여하여, 냉매 가스의 압축이 이루어진다. 또한, 사판 (22) 의 외주부 (24) 에는, 전방면 (39) 과 후방면 (40) 양면의 둘레방향 전역에 걸쳐서, 예를 들어 다이아몬드상 (diamond-like) 카 본막이라고 불리는 비정질 경질 탄소막 (43, 44) 이 형성되어 있다. 이 때문에, 구동축 (21) 의 회전에 동반하여 사판 (22) 의 외주부 (24) 가 슈 (27, 28) 와의 사이에서 슬라이딩하더라도 슬라이딩부 (47) 에 마모나 늘어붙음이 일어나기 어려워져, 압축기의 신뢰성이 향상되어 진다.
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 사판식 압축기에 있어서, 레이스 (20b) 와 슈 (23B) 의 접촉면은, 사판 (15) 의 회전방향의 상대이동이 거의 없기 때문에 기름막 형성이 어렵고, 더구나 압축 및 흡입 동작에 기인하는 사판 (15) 의 상하방향의 미소진동이 발생하기 때문에, 스러스트 베어링 (20) 을 사이에 두고 있음에도 불구하고 레이스 (20b) 와 슈 (23B) 사이에서 마모와 늘어붙음이 발생할 우려가 있다.
상기 특허문헌 1 의 문제를 해결하기 위해, 특허문헌 1 에 기재된 구성을 갖는 사판식 압축기에 특허문헌 2 에 개시되어 있는 기술을 적용하여 레이스 (20b) 의 전체면에 저마찰이고 고경도 특성을 갖는 비정질 경질 탄소막을 형성하여, 레이스 (20b) 와 슈 (23B) 사이의 슬라이딩 특성을 개선하는 방법이 있다. 그러나, 특허문헌 1 의 사판식 압축기의 경우, 압축시의 반력에 의해 레이스 (20b) 가 롤러 (20c) 에 강하게 밀려 눌림으로써 레이스 (20b) 의 롤러 (20c) 측 표면에 국부적인 미소한 패임이 생기고, 이 패인 부분에서 저항이 발생하여 롤러 (20c) 와의 전동(轉動) 마찰에 의해 롤러 (20c) 측 표면에 형성되어 있는 비정질 경질 탄소막이 박리되는 문제가 발생한다. 비정질 경질 탄소막이 박리되면, 막 조각이 압축기 내에 이물로서 퇴적되어, 다른 슬라이딩부분에 대하여 악영향을 줄 우려가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 회전판에 베어링을 통해서 장착한 피스톤 구동판을 피스톤에 장착한 슈와 접촉시켜서 피스톤을 구동하는 사판식 압축기에 있어서, 피스톤 구동판과 슈의 접촉면 및 피스톤 구동판과 베어링의 접촉면의 쌍방의 마모를 방지하는 것과 함께, 피스톤 구동판과 베어링의 접촉면으로부터 피막이 박리되는 것을 방지할 수 있도록 구성된 사판식 압축기를 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위해, 청구항 1 에 기재된 발명은, 구동축에 회전판이 일체로 회전가능하게 연결되고, 실린더 보어 내를 왕복운동하는 피스톤에 소정의 간격을 두고 설치된 한 쌍의 슈 중 적어도 상기 실린더 보어측의 슈와 접촉하는 1개의 피스톤 구동판이 상기 회전판에 베어링을 통해서 장착된 사판식 압축기에 있어서, 상기 피스톤 구동판과 실린더 보어측 슈의 어느 일방의 접촉면에 다이아몬드상 카본막을 형성하고, 상기 피스톤 구동판의 상기 베어링과의 접촉면을 피스톤 구동판의 모재 그대로 하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1 에 기재된 발명에 의하면, 슈와 접촉하는 피스톤 구동판은 회전판에 대하여 베어링을 통해서 장착되어 있기 때문에, 회전수가 낮고, 슈와의 접촉면에 기름막을 형성하기 어려운 상태에 있지만, 다이아몬드상 카본막을 형성함으로써 피스톤 구동판과 슈의 접촉면에 있어서의 둘레방향 및 상하방향의 슬라이딩 특성이 개선되어, 마모나 늘어붙음의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 피스톤 구동판의 베어링과 접촉하는 면은 피스톤 구동판의 모재 그대로 구성하였기 때문에, 큰 압축 반력이 가해져도 마모 손상을 방지할 수 있는 것과 함께, 피스톤 구동판과 베어링의 접촉면으로부터 피막이 박리되는 일이 발생하지 않는다.
청구항 2 에 기재된 발명은, 청구항 1 에 기재된 사판식 압축기에 있어서, 상기 피스톤 구동판의 모재로서 적어도 표면이 경화된 철계의 금속재료를 사용하는 것을 특징으로 한다. 또, 표면뿐만 아니라 내부에 있어서도 균일하게 경화되어 있는 철계의 금속 재료도 본 발명에 포함된다.
청구항 2 에 기재된 발명에 의하면, 베어링의 전동 소자와의 접촉부에 반복적으로 가해지는 압축 반력에 의한 피스톤 구동판의 마모 손상을 방지할 수 있다.
청구항 3 에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2 에 기재된 사판식 압축기에 있어서, 상기 피스톤 구동판의 상기 실린더 보어측 슈와의 접촉면에 다이아몬드상 카본막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3 에 기재된 발명에 의하면, 볼록면으로서 형성되는 슈측의 접촉면에 다이아몬드상 카본막을 형성하는 것에 비하여, 피막을 용이하게 형성할 수 있다.
청구항 4 에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2 에 기재된 사판식 압축기에 있어서, 상기 실린더 보어측 슈의 상기 피스톤 구동판과의 접촉면에 다이아몬드상 카본막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 4 에 기재된 발명에 의하면, 피스톤 구동판은 미처리 상태 그대로 할 수 있어, 제조면에서 간단하다. 또한, 피스톤 구동판측의 접촉면에 다이아몬드상 카본막을 형성하는 것에 비하여, 사용하는 재료의 양을 적게 할 수 있다.
청구항 5 에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2 에 기재된 사판식 압축기에 있 어서, 상기 회전판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 실린더 보어측의 면에 돌출부를 형성하고, 상기 피스톤 구동판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 회전판의 돌출부에 레이디얼 베어링을 통해서 장착하고, 상기 피스톤 구동판을 상기 한 쌍의 슈중 실린더 보어측 슈에 접촉시키고, 상기 회전판을 상기 실린더 보어와 반대측의 슈에 접촉시킨 것을 특징으로 한다.
청구항 6 에 기재된 발명은, 청구항 3 에 기재된 사판식 압축기에 있어서, 상기 회전판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 실린더 보어측의 면에 돌출부를 형성하고, 상기 피스톤 구동판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 회전판의 돌출부에 레이디얼 베어링을 통해서 장착하고, 상기 피스톤 구동판을 상기 한 쌍의 슈중 실린더 보어측 슈에 접촉시키고, 상기 회전판을 상기 실린더 보어와 반대측의 슈에 접촉시킨 것을 특징으로 한다.
청구항 7 에 기재된 발명은, 청구항 4 에 기재된 사판식 압축기에 있어서, 상기 회전판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 실린더 보어측의 면에 돌출부를 형성하고, 상기 피스톤 구동판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 회전판의 돌출부에 레이디얼 베어링을 통해서 장착하고, 상기 피스톤 구동판을 상기 한 쌍의 슈중 실린더 보어측 슈에 접촉시키고, 상기 회전판을 상기 실린더 보어와 반대측의 슈에 접촉시킨 것을 특징으로 한다.
청구항 5 내지 7 에 기재된 발명에 의하면, 압축 반력이 가해지는 실린더 보어측 슈와 회전판이 직접 접촉하는 경우가 없어지므로, 회전판에는 다이아몬드상 카본막을 형성하지 않아도 되어, 회전판을 형성하는 재료의 선택의 폭이 넓어진다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
(제 1 실시형태)
이하, 본 발명의 실시형태에 관련된 사판식 압축기를 도 1 및 도 2 에 기초하여 설명한다. 도 1 은 용량가변형의 사판식 압축기 (이하 간단히 압축기로 한다) 의 종단면도를 나타내고, 도 1 에 있어서 왼쪽을 압축기 (10) 의 전방으로 하고, 오른쪽을 후방으로 한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 는, 실린더 블록 (11) 과, 실린더 블록 (11) 의 전단에 접합 고정된 전방 하우징 (12) 과, 실린더 블록 (11) 의 후단에 밸브형성체 (13) 를 통해서 접합된 후방 하우징 (14) 을 구비하고 있다.
압축기 (10) 의 하우징 내에서 실린더 블록 (11) 과 전방 하우징 (12) 사이에는 크랭크실 (15) 이 구획 형성되어 있다. 그리고, 크랭크실 (15) 을 삽입 통과하도록 하여 중앙부에, 구동축 (16) 이 회전가능하게 배치되어 있다.
크랭크실 (15) 내에 있어서 구동축 (16) 에는, 러그 플레이트 (17) 가 일체로 회전 가능하게 고정되어 있다. 러그 플레이트 (17) 는 경사 후방으로 돌출하여 설치된 지지아암 (21) 을 갖고, 지지아암 (21) 에는 가이드구멍 (21a) 이 형성되어 있다.
크랭크실 내에는 고리형상의 회전판 (18) 이 수용되어 있다. 회전판 (18) 은, 중앙측 뒷면에 형성되어 있는 단차 형상의 돌출부 (18c) 와, 그 외주에 두께가 얇게 형성된 외주부 (18b) 를 갖고 있다. 회전판 (18) 의 중심부에는 삽입통과구멍 (18a) 이 관통 형성되어 있고, 이 삽입통과구멍 (18a) 에 구동축 (16) 이 삽입 통과되어 있다. 회전판 (18) 의 앞면에는 돌기부가 형성되고 이 돌기부에 가이드핀 (20) 이 지지아암 (21) 을 향하여 설치되어 있다. 회전판 (18) 은 철계의 금속 재료로 되어 있다.
러그 플레이트 (17) 와 회전판 (18) 사이에는 힌지기구 (19) 가 끼워져 있다. 힌지기구 (19) 는 지지아암 (21) 의 가이드구멍 (21a) 에, 가이드핀 (20) 의 선단부에 형성되어 있는 구형상부를 삽입함으로써 구성되어 있다.
따라서, 회전판 (18) 은 힌지기구 (19) 및 러그 플레이트 (17) 를 통해서 구동축 (16) 에 작동 연결되어, 구동축 (16) 과 동기 회전이 가능하고 또한 구동축 (16) 의 축선 방향으로의 슬라이딩을 동반하면서 구동축 (16) 에 대하여 기울어 움직일 수 있게 되어 있다.
실린더 블록 (11) 에는 복수의 실린더 보어 (22) (하나만 도시) 가 형성되고, 각 실린더 보어 (22) 에는 편두형의 피스톤 (23) 이 전후방향으로 왕복운동 할 수 있게 수용되어 있다. 피스톤 (23) 의 단부에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 슈 시트 (23a, 23b) 가 오목하게 형성되어 있고, 이 슈 시트 (23a, 23b) 에 반구형상의 전후 한 쌍의 슈 (24, 25) 가 소정의 간격을 두고 장착되어 있다. 슈 (24) 와 슈 (25) 는 철계의 금속 재료로 이루어져 있다.
피스톤 구동판 (28) 은, 회전판 (18) 에 스러스트 베어링 (31) 및 레이디얼 베어링 (30) 을 통해서 장착되어 있다. 피스톤 구동판 (28) 은 고리모양의 형상이며, 그 중심부에 지지구멍 (28b) 이 관통 형성되어 있다. 그 지지구멍 (28b) 의 내주면과 돌출부 (18c) 의 외주면 사이에 롤링 베어링으로 이루어지는 레 이디얼 베어링 (30) 을 끼움으로써, 피스톤 구동판 (28) 이 회전판 (18) 에 대하여 회전가능하게 지지되어 있다. 레이디얼 베어링 (30) 은, 유지기 (30a) 와 유지기 (30a) 상에 끼워지는 복수 개 전동 소자로서의 롤러 (30b) 로 이루어져 있다.
피스톤 구동판 (28) 의 외주부 (28a) 와 회전판 (18) 의 외주부 (18b) 사이에는, 롤링 베어링으로 이루어지는 스러스트 베어링 (31) 이 끼워져 있다. 스러스트 베어링 (31) 은 전동 소자로서의 롤러 (31a) 를 복수개 갖고 있고, 복수의 롤러 (31a) 는 유지기 (31b) 에 의해 자전가능하게 유지되어 있다. 스러스트 베어링 (31) 의 롤러 (31a) 와 회전판 (18) 의 외주부 (18b) 사이에는 원고리형상의 레이스 (26) 가 끼워져 있다. 피스톤 구동판 (28) 의 모재로는 철계의 금속 재료를 사용하고 있다.
피스톤 구동판 (28) 은 레이디얼 베어링 (30) 및 스러스트 베어링 (31) 을 끼움으로써, 회전판 (18) 과 상대 회전이 가능하고 또한 일체적으로 기울어 움직일 수 있도록 회전판 (18) 에 의해 지지되어 있다. 따라서, 회전판 (18) 이 회전하면, 레이디얼 베어링 (30) 및 스러스트 베어링 (31) 의 작용에 의해서 회전판 (18) 과 피스톤 구동판 (28) 사이에 롤링이 생겨, 면끼리의 슬라이딩 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
회전판 (18) 의 외주부 (18b) 와 피스톤 구동판 (28) 의 외주부 (28a) 는, 소정의 간격을 두고 장착된 한 쌍의 슈 (24, 25) 사이에 삽입되어, 피스톤 (23) 과 연결된다.
실린더 보어 (22) 와 반대측에 있는 슈 (24) 는 구면부 (24a) 에서 슈 시트 (23a) 와 맞닿고, 구면부 (24a) 와 반대측의 평면부 (24b) 에서 회전판 (18) 의 외주부 (18b) 의 앞면과 맞닿아 슬라이딩가능하게 되어 있다. 또, 실린더 보어 (22) 측에 있는 슈 (25) 는 구면부 (25a) 에서 슈 시트 (23b) 와 맞닿고, 구면부 (25a) 와 반대측의 평면부 (25b) 에서 피스톤 구동판 (28) 의 외주부 (28a) 의 뒷면과 맞닿아 슬라이딩가능하게 되어 있다.
각 피스톤 (23) 은, 상기한 바와 같이 슈 (24, 25) 를 통해서 회전판 (18) 및 피스톤 구동판 (28) 의 외주부에 연결되어 있다. 따라서, 구동축 (16) 의 회전에 의해서 회전판 (18) 이 회전하면, 피스톤 (23) 이 전후방향으로 왕복 직선운동된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 의 하우징 내에서, 밸브형성체 (13) 와 후방 하우징 (14) 사이에는 흡입실 (32) 및 토출실 (33) 이 각각 형성되어 있다. 흡입실 (32) 및 토출실 (33) 은, 밸브형성체 (13) 의 각종 플래퍼 밸브 (flapper valve) 를 통해서 각 실린더 보어 (22) 와 선택적으로 연이어 통하게 된다. 도시하지 않은 외부 회로로부터 흡입실 (32) 에 도입된 냉매 가스는 상기 밸브를 통해서 실린더 내에 흡입되고, 피스톤 (23) 의 왕복운동에 의해 압축되어 토출실 (33) 로 토출된다.
압축기 (10) 의 하우징 내에는, 크랭크실 (15) 과 흡입실 (32) 을 접속하는 추기 통로 (34) 및, 토출실 (33) 과 크랭크실 (15) 을 접속하는 급기 통로 (35), 그리고 급기 통로 (35) 도중에 설치되는 전자 밸브로 이루어지는 제어 밸브 (36) 가 설치되어 있다. 제어 밸브 (36) 의 개도를 조절함으로써 크랭크실 (15) 의 내압 조정이 이루어진다.
회전판 (18) 은, 크랭크실 (15) 의 내압이 높아짐에 따라서 구동축 (16) 의 축선에 대하여 직각에 가까워지고 (회전판 (18) 의 경사각도가 작아진다), 한편, 크랭크실 (15) 의 내압이 낮아지는 경우에는, 구동축 (16) 의 축선에 가까워지도록 (회전판 (18) 의 경사각도가 커진다) 회전판 (18) 이 기울어진다. 한편, 압축기 (10) 가 구비하는 피스톤 (23) 의 스트로크는 회전판 (18) 의 경사 상태에 따라서 변화한다.
예를 들어, 크랭크실 (15) 의 압력이 높고 회전판 (18) 의 경사가 작은 경우에는 피스톤 (23) 의 스트로크가 작고, 반대로, 크랭크실 (15) 의 압력이 낮고 회전판 (18) 의 경사가 큰 경우에는 피스톤 (23) 의 스트로크가 크다.
따라서, 피스톤 (23) 의 스트로크가 작아지면 토출 용량이 적어지고, 또한 스트로크가 커지면 토출 용량도 커진다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 피스톤 구동판 (28) 의 실린더 보어 (22) 측 슈 (25) 와 접촉하는 뒷면 (28c) 에는, 둘레방향 전역에 걸쳐 다이아몬드상 카본막 (38: 생략하여 DLC 막으로 한다) 이 형성되어 있다. DLC 막 (38) 은 주지된 CVD 법 또는 PVD 법에 의해 형성되어 있다. DLC 막 (38) 은, 일반적으로는 합성 유사 다이아몬드 박막, 다이아몬드상 카본막, i-카본막 등으로 불리지만, 본 예에서는 다이아몬드상 카본막으로 부르기로 한다. 피스톤 구동판 (28) 은 이 DLC 막 (38) 의 표면에서, 슈 (25) 의 평면부 (25b) 와 접촉하여 슬라이딩하게 된다.
그리고, 피스톤 구동판 (28) 의 모재로는, 상기한 바와 같이 철계의 금속 재료를 사용하여 고온 템퍼링 처리한 것을 사용하고 있다. 이 때문에, 피스톤 구동판 (28) 에 DLC 막 (38) 을 형성할 때에 고온 처리하더라도 모재 표면의 경도가 저하되는 일이 없이, 일정한 경도를 유지할 수 있다. DLC 막 (38) 은, 경도 등의 물성적으로는 다이아몬드에 가까운 특징을 가지고 있어, 고경도이면서 게다가 마찰계수가 낮다는 특성이 있다.
피스톤 구동판 (28) 은 회전판 (18) 에 대하여 거의 회전하지 않고, 연동 회전하는 상태에 있다. 따라서, 피스톤 구동판 (28) 과 슈 (25) 사이에 기름막이 형성되기 어려운 상태이지만, 접촉면에 DLC 막 (38) 이 형성되어 있기 때문에 슬라이딩 특성이 양호하여 피스톤 구동판 (28) 과 슈 (25) 사이의 마모나 늘어붙음이 방지된다.
피스톤 구동판 (28) 이 레이디얼 베어링 (30) 의 롤러 (30b) 와 접촉하는 면인 지지구멍 (28b) 내주면은 DLC 막이 형성되지 않은 모재 그대로이며, 롤러 (30b) 는 모재 표면과 직접 접촉하여 전동하게 된다. 또, 피스톤 구동판 (28) 이 스러스트 베어링 (31) 의 롤러 (31a) 와 접촉하는 면인 앞면 (28d) 은 DLC 막이 형성되지 않은 모재 그대로이며, 롤러 (31a) 는 모재 표면과 직접 접촉하여 전동하게 된다.
그러나, 표면 경화된 철계의 금속 재료가 피스톤 구동판 (28) 의 모재로서 사용되고 있기 때문에, 롤러 (30b 및 31a) 의 전동에 의해 반복적으로 응력이 가해지더라도 피스톤 구동판 (28) 의 모재 표면이 마모 열화되는 일이 없다.
다음으로, 이 실시형태에 관련된 압축기 (10) 의 작용에 관해서 설명한다.
외부의 구동원과 연결된 구동축 (16) 의 회전에 동반하여 회전판 (18) 이 회전운동하면, 회전판 (18) 과 피스톤 구동판 (28) 사이에 설치되어 있는 레이디얼 베어링 (30) 및 스러스트 베어링 (31) 의 회전 작용에 의해서 회전판 (18) 과 피스톤 구동판 (28) 사이에 롤링이 생기고, 피스톤 구동판 (28) 은, 회전판 (18) 에 지지된 상태에서 거의 회전하는 일 없이, 전후방향으로의 요동운동을 반복한다. 그리고, 회전판 (18) 및 피스톤 구동판 (28) 의 외주부와 접촉하는 슈 (24, 25) 를 통해서 각 피스톤 (23) 이 전후방향으로 왕복운동한다.
이것에 의해, 각 피스톤 (23) 이 상사점 위치로부터 하사점 위치로 이동될 때에는, 흡입실 (32) 내의 냉매 가스가 밸브형성체 (13) 에 형성되어 있는 흡입 밸브를 통해서 실린더 보어 (22) 내에 흡입된다.
그 후에, 각 피스톤 (23) 이 하사점 위치로부터 상사점 위치로 이동될 때에는, 실린더 보어 (22) 내의 냉매 가스가 소정의 압력까지 압축된다.
그리고, 압축된 냉매 가스는 밸브형성체 (13) 에 형성되어 있는 토출 밸브를 통해서 토출실 (33) 에 토출되고, 외부 냉매 회로 등으로 배출된다.
그런데, 냉매 가스 흡입시에는, 피스톤 (23) 을 강제 견인할 때의 반력이 주로 실린더 보어 (22) 와 반대측의 슈 (24) 를 통해서 회전판 (18) 외주부 (18b) 의 앞면에 작용한다. 한편, 냉매 가스 토출시에 그 냉매 가스를 피스톤 (23) 으로 압축할 때의 압축 반력은, 주로 실린더 보어 (22) 측 슈 (25) 를 통해서 피스톤 구동판 (28) 의 외주부 (28a) 의 뒷면 (28c) 에 작용한다. 그리고, 강제 견인의 반력은 압축 반력의 값과 비교하여 훨씬 작다.
따라서, 회전판 (18) 의 외주부 (18b) 의 앞면과 슈 (24) 의 평면부 (24b) 가 직접 접촉하여 슬라이딩하고 있어, 회전판 (18) 과 슈 (24) 의 상대 회전속도는 크지만, 강제 견인시의 반력은 상대적으로 작기 때문에, 슬라이딩 특성을 특별히 높히지 않더라도 마모나 늘어붙음이 발생하기 어렵다.
한편, 피스톤 구동판 (28) 의 외부주 (28a) 의 뒷면 (28c) 과 슈 (25) 의 평면부 (25b) 에는 큰 압축 반력이 가해지지만, 피스톤 구동판 (28) 이 회전판 (18) 에 대하여 거의 회전하지 않고, 피스톤 구동판 (28) 과 슈 (25) 의 상대 회전도 매우 작은 상태이기 때문에, 회전에 의한 영향은 적다.
그러나, 저회전 상태에 있어서는, 피스톤 구동판 (28) 과 슈 (25) 사이는 기름막 형성이 어려운 상태에 있어, 마모나 늘어붙음이 발생할 우려가 있다. 그러나, 피스톤 구동판 (28) 과 슈 (25) 사이의 접촉면에 DLC 막 (38) 이 형성되어 있기 때문에 저회전시의 슬라이딩 특성을 개선할 수 있어, 피스톤 구동판 (28) 과 슈 (25) 사이에서 마모나 늘어붙음이 발생하기 어렵다.
한편, 피스톤 구동판 (28) 의 외주부 (28a) 의 앞면 (28d) 은, 스러스트 베어링 (31) 의 롤러 (31a) 가 접촉하여 전동하고 있다. 앞면 (28d) 에는 DLC 막이 형성되어 있지 않고, 앞면 (28d) 은 모재 표면 그대로이다. 롤러 (31a) 의 전동에 동반하여 피스톤 구동판 (28) 의 앞면 (28d) 에는 반복적으로 압축 반력이 작용하기 때문에, 피스톤 구동판 (28) 이 롤러 (31a) 에 강하게 밀려 눌린다. 그러나, 롤러 (31a) 와 접촉하는 피스톤 구동판 (28) 의 앞면 (28d) 은 모재인 표 면 경화된 철계 재료를 사용하고 있기 때문에, 강한 압축 반력을 받더라도 마모 열화되는 일은 없다.
또, 피스톤 구동판 (28) 에 형성되어 있는 지지구멍 (28b) 의 원통형상 내주면은 레이디얼 베어링 (30) 의 롤러 (30b) 가 접촉하여 전동하고 있다. 지지구멍 (28b) 의 내주면에도 DLC 막이 형성되어 있지 않고, 지지구멍 (28b) 의 내주면은 모재 표면 그대로이다. 롤러 (30b) 의 전동에 동반하여 피스톤 구동판 (28) 의 지지구멍 (28b) 내주면에는 반복적으로 응력이 가해지고, 피스톤 구동판 (28) 이 롤러 (30b) 에 강하게 밀려 눌린다. 그러나, 롤러 (30b) 와 접촉하는 피스톤 구동판 (28) 의 지지구멍 (28b) 내주면은 모재인 표면 경화된 철계 재료를 사용하고 있기 때문에, 마모 열화되는 일이 없다.
본 실시형태에 있어서는, 롤러 (31a) 와 회전판 (18) 의 외주부 (18b) 사이에 레이스 (26) 가 끼워져 있어, 롤러 (31a) 에 작용하는 압축 반력은 레이스 (26) 를 끼움으로써 면압을 낮게 하여 회전판 (18) 에 작용하기 때문에, 회전판 (18) 이 국부적으로 마모 열화되는 것을 억제할 수 있다. 또, 레이스 (26) 는 회전판 (18) 에 대하여 상대 회전하고 있어 큰 압축 반력이 롤러 (31a) 를 통해서 작용하는 부위가 순차적으로 교체되므로, 레이스 (26) 가 국부적으로 마모 열화되는 것을 방지할 수 있다.
이 실시형태에 관련된 압축기 (10) 에 따르면 이하의 효과를 나타낸다.
(1) 피스톤 구동판 (28) 은 회전판 (18) 에 대하여 레이디얼 베어링 (30) 및 스러스트 베어링 (31) 을 통해서 지지되어 있기 때문에, 회전판 (18) 의 고속 회전 시에 있어서도 회전판 (18) 과 피스톤 구동판 (28) 사이의 슬라이딩 저항은 롤링 마찰에 의한 것만으로 되고, 피스톤 구동판 (28) 은 거의 회전하지 않는 상태이다. 이 때문에, 피스톤 구동판 (28) 과 슈 (25) 사이에 기름막이 형성되기 어려운 상태이지만 접촉면에 DLC 막 (38) 이 형성되어 있기 때문에 슬라이딩 특성이 개선되어, 피스톤 구동판 (28) 과 슈 (25) 사이의 마모나 늘어붙음이 방지된다.
(2) 피스톤 구동판 (28) 의 외주부 (28a) 의 앞면 (28d) 과, 스러스트 베어링 (31) 의 롤러 (31a) 와의 접촉면에는 DLC 막이 형성되어 있지 않고 모재 표면 그대로이다. 롤러 (31a) 의 전동에 동반하여 피스톤 구동판 (28) 의 앞면 (28d) 에는 반복적으로 압축 반력이 작용하기 때문에, 피스톤 구동판 (28) 이 롤러 (31a) 에 강하게 밀려 눌린다. 그러나, 롤러 (31a) 와 접촉하는 피스톤 구동판 (28) 의 앞면 (28d) 은 모재인 표면 경화된 철계 재료를 사용하고 있기 때문에, 강한 압축 반력을 받더라도 마모 열화되는 일이 없다. 또한, 슈 (25) 와의 접촉면과는 달리 DLC 막 (38) 이 형성되어 있지 않기 때문에, 롤러 (31a) 와의 반복 충돌에 의한 막 박리가 발생하지 않는다.
(3) 피스톤 구동판 (28) 에 형성되어 있는 지지구멍 (28b) 의 원통형상 내주면과, 레이디얼 베어링 (30) 의 롤러 (30b) 와의 접촉면에는 DLC 막이 형성되어 있지 않고 모재 표면 그대로이다. 롤러 (30b) 의 전동에 동반하여 피스톤 구동판 (28) 의 지지구멍 (28b) 내주면에는 반복적으로 응력이 가해지고, 피스톤 구동판 (28) 이 롤러 (30b) 에 강하게 밀려 눌린다. 그러나, 롤러 (30b) 와 접촉하는 피스톤 구동판 (28) 의 지지구멍 (28b) 내주면은 모재인 표면 경화된 철계 재료를 사용하고 있기 때문에, 마모 열화되는 일이 없다. 또한, 슈 (25) 와의 접촉면과는 달리 DLC 막 (38) 이 형성되어 있지 않기 때문에, 롤러 (30b) 와의 반복 충돌에 의한 막 박리가 발생하지 않는다.
(4) 피스톤 구동판 (28) 의 슈 (25) 와 접촉하는 뒷면 (28c) 에만 DLC 막 (38) 을 형성하기 때문에, 피막 면적도 작게 할 수 있고, 제조 비용을 저렴하게 할 수 있다.
(제 2 실시형태)
다음으로, 제 2 실시형태에 관련된 사판식 압축기를 도 3 에 기초하여 설명한다.
이 실시형태에서는, 제 1 실시형태에 있어서 DLC 막이 형성되는 지점을 변경한 것이다.
따라서 여기서는, 설명의 편의 상, 앞선 설명에서 사용한 부호를 일부 공통으로 사용하여 공통되는 구성에 관해서는 그 설명을 생략하고, 변경된 부분에 대해서만 설명한다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 피스톤 구동판 (28) 의 실린더 보어 (22) 측 슈 (25) 와 접촉하는 뒷면 (28c) 에는, 슈 (25) 의 평면부 (25b) 와 직접 접촉하여 슬라이딩하는 지점에만 DLC 막 (39) 이 형성되어 있다. 이 실시형태에서는, 피스톤 구동판 (28) 의 뒷면 (28c) 의 전체면에 걸쳐 DLC 막 (38) 을 형성하는 경우와 비교하여, 필요한 피막의 면적을 작게 할 수 있어, 제조 비용을 더욱 저렴하게 할 수 있다.
(제 3 실시형태)
다음으로, 제 3 실시형태에 관련된 사판식 압축기를 도 4 에 기초하여 설명한다.
이 실시형태에서는, 회전판과 피스톤 구동판의 장착 구조가 제 1 실시형태와 다를 뿐이기 때문에 공통되는 구성에 관해서는 그 설명을 생략하고, 변경된 부분에 대해서만 설명한다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 회전판 (51) 에 대하여 스토퍼 (52) 를 도시하지 않은 나사부 등에 의해서 일체화함으로써 고리형상 홈을 형성하고, 그 안에 피스톤 구동판 (53) 을 회전할 수 있게 지지하는 레이디얼 베어링 (54) 과, 한 쌍의 스러스트 베어링 (55, 56) 이 설치되어 있다. 이들 베어링은, 예를 들어 롤러 베어링으로 할 수 있다.
그리고, 한 쌍의 슈 (24, 25) 사이에 피스톤 구동판 (53) 을 끼워 지지함으로써, 피스톤 구동판 (53) 이 슈 (24, 25) 를 통해서 피스톤 (23) 에 연결되어 있다.
피스톤 구동판 (53) 의 실린더 보어 (22) 측 슈 (25) 와 접촉하는 뒷면 (53a) 에는, 슈 (25) 의 평면부 (25b) 와 직접 접촉하여 슬라이딩하는 지점에만 DLC 막 (57) 이 형성되어 있다.
피스톤 구동판 (53) 의 슈 (24), 레이디얼 베어링 (54) 및 스러스트 베어링 (55, 56) 과의 접촉면에는 DLC 막이 형성되어 있지 않고 표면 경화된 철계의 금속 재료를 사용하여 모재 그대로이다.
따라서, 구동축 (16) 의 회전에 의해서 회전판 (51) 이 회전하면, 피스톤 구동판 (53) 은 레이디얼 베어링 (54) 및 스러스트 베어링 (55, 56) 에 의해서 회전판 (51) 상에서 회전할 수 있도록 지지되어 있기 때문에, 피스톤 구동판 (53) 이 회전하는 일이 없고, 구동축 (16) 에 대하여 단지 전후방향으로의 요동운동만 하게 된다. 따라서, 피스톤 구동판 (53) 과 슈 (24, 25) 의 상대 회전도 매우 작은 상태이기 때문에, 회전에 의한 영향이 적다.
이 실시형태에 관련된 사판식 압축기의 작용 효과에 관해서는 제 1 실시형태의 경우와 동일하여 설명을 생략한다.
(제 4 실시형태)
다음으로, 제 4 실시형태에 관련된 사판식 압축기를 도 5 에 기초하여 설명한다.
이 실시형태에서는, 회전판과 피스톤 구동판의 장착 구조가 제 1, 제 2 및 제 3 실시형태와 다를 뿐이기 때문에 공통되는 구성에 관해서는 그 설명을 생략하고, 변경된 부분에 대해서만 설명한다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 회전판 (71) 의 뒷면 중앙부에 돌출하여 형성된 보스부 (72) 에, 피스톤 구동판 (75) 과 일체로 형성된 레이디얼 볼 베어링 (74) 이 외부에서 끼워져 배치되어 있다. 레이디얼 볼 베어링 (74) 은 복수의 볼 (74a) 을 구비하고 있다. 피스톤 구동판 (75) 은 이 레이디얼 볼 베어링 (74) 의 외주측에 플랜지형상으로 설치되어 있다. 그리고 피스톤 구동판 (75) 의 앞면 (75a) 하방부와 회전판 (71) 사이에는, 스러스트 롤러 베어링 (73) 이 끼 워져 있다. 스러스트 롤러 베어링 (73) 은 전동 소자로서의 복수의 롤러 (73a) 를 구비하고 있고, 롤러 (73a) 는 피스톤 구동판 (75) 및 회전판 (71) 의 전동면에 직접 접촉하고 있다.
그리고, 한 쌍의 슈 (24, 25) 사이에 피스톤 구동판 (75) 을 삽입하여 사이에서 지지함으로써, 피스톤 구동판 (75) 이 슈 (24, 25) 를 통해서 피스톤 (23) 에 연결되어 있다.
피스톤 구동판 (75) 의 실린더 보어 (22) 측 슈 (25) 와 접촉하는 뒷면 (75b) 에는, 슈 (25) 의 평면부 (25b) 와 직접 접촉하여 슬라이딩하는 지점에만 DLC 막 (76) 이 형성되어 있다.
피스톤 구동판 (75) 의 슈 (24), 레이디얼 베어링 (74) 및 스러스트 롤러 베어링 (73) 과의 접촉면 또는 접촉 지점에는 DLC 막이 형성되어 있지 않고, 표면 경화된 철계의 금속 재료를 사용하여 모재 그대로이다.
따라서, 구동축 (16) 의 회전에 의해서 회전판 (71) 이 회전하면, 피스톤 구동판 (75) 은 레이디얼 베어링 (74) 및 스러스트 베어링 (73) 에 의해서 회전판 (71) 상에서 회전할 수 있도록 지지되어 있기 때문에, 피스톤 구동판 (75) 이 회전하는 일이 없고, 구동축 (16) 에 대하여 단지 전후방향으로의 요동운동만 하게 된다. 따라서, 피스톤 구동판 (75) 과 슈 (24, 25) 의 상대 회전도 매우 작은 상태이기 때문에, 회전에 의한 영향은 적다.
이 실시형태에 관련된 사판식 압축기의 작용 효과에 관해서는 제 1 실시형태의 경우와 동일하여 설명을 생략한다.
(제 5 실시형태)
다음으로, 제 5 실시형태에 관련된 사판식 압축기를 도 6 에 기초하여 설명한다.
이 실시형태는, 본 발명을 양두 피스톤식 압축기에 적용한 예이다.
여기서는 설명의 편의상, 앞선 설명에서 사용한 부호를 일부 공통으로 사용하여 공통되는 구성에 관해서는 그 설명을 생략하고, 변경된 부분에 대해서만 설명한다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 회전판 (84) 의 전후면 중앙부에 형성된 제 1 돌출부 (84b) 및 제 2 돌출부 (84c) 에 레이디얼 베어링 (87, 88) 을 통해서 제 1 피스톤 구동판 (85), 제 2 피스톤 구동판 (86) 이 각각 외부에서 끼워져 배치되어 있다. 그리고, 회전판 (84) 의 외주부 (84a) 와 제 1 피스톤 구동판 (85) 및 제 2 피스톤 구동판 (86) 사이에는, 스러스트 베어링 (89, 90) 이 레이스 (93, 94) 를 사이에 끼워 각각 배치되어 있다.
회전판 (84) 의 외주부 (84a) 를 제 1 피스톤 구동판 (85) 및 제 2 피스톤 구동판 (86) 으로 양측에서 사이에 끼워 지지하도록 구성하고, 소정의 간격을 두고 설치되어 있는 슈 (82, 83) 사이에 삽입함으로써, 회전판 (84) 및 제 1 피스톤 구동판 (85), 제 2 피스톤 구동판 (86) 이 피스톤 (81) 에 연결된다.
전방의 슈 (82) 는 제 1 피스톤 구동판 (85) 과 접촉하고, 후방의 슈 (83) 는 제 2 피스톤 구동판 (86) 과 접촉하고 있다. 그리고, 제 1 피스톤 구동판 (85) 및 제 2 피스톤 구동판 (86) 의 슈 (82, 83) 와 각각 접촉하는 면에는 DLC 막 (91, 92) 이 형성되어 있다.
따라서, 구동축 (16) 의 회전에 의해서 회전판 (84) 이 회전하면, 제 1 피스톤 구동판 (85) 및 제 2 피스톤 구동판 (86) 은 레이디얼 베어링 (87, 88) 및 스러스트 베어링 (89, 90) 에 의해서 회전판 (84) 상에서 회전할 수 있도록 지지되어 있기 때문에, 제 1 피스톤 구동판 (85) 및 제 2 피스톤 구동판 (86) 이 거의 회전하는 일이 없고, 구동축 (16) 에 대하여 단지 전후방향으로의 요동운동을 한다.
이 실시형태에 관련된 사판식 압축기의 작용 효과에 관해서는 제 1 실시형태의 경우와 동일하여 설명을 생략한다.
또, 본 발명은, 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 취지 범위 내에서 각종 변경이 가능하며, 예를 들어, 다음과 같이 변경해도 된다.
○ 제 1∼제 5 실시형태에서는, 피스톤 구동판이 실린더 보어측에 있는 슈와 접촉하는 면에 DLC 막을 형성하는 것으로 하여 설명했는데, 슈의 피스톤 구동판과 접촉하는 면에 DLC 막을 형성해도 상관없다.
○ 제 1∼제 5 실시형태에서는, 피스톤 구동판의 모재로서 철계 재료로 고온 템퍼링 처리한 것을 사용하고, 피스톤 구동판이 실린더 보어측에 있는 슈와 접촉하는 면에 DLC 막을 형성할 때에 고온 처리하는 것으로 설명했는데, 저온 프로세스의 DLC 처리를 실시해도 된다. 저온 프로세스에 의한 경우에는 모재의 경도 저하를 가져오지 않기 때문에, 모재의 선택 범위를 넓히는 것이 가능해진다.
○ 제 5 실시형태에서는, 피스톤 구동판이 실린더 보어측의 슈와 접촉하는 면의 전체면에 걸쳐서 DLC 막을 형성하는 것으로서 설명했는데, 제 2 실시형태와 동일하게, 슈의 평면부와 직접 접촉하여 슬라이딩하는 지점에만 DLC 막을 형성해도 된다.
본 발명에 의하면, 회전판에 베어링을 통해서 장착한 피스톤 구동판을 피스톤에 장착한 슈와 접촉시켜서 피스톤을 구동하는 사판식 압축기에 있어서, 그 피스톤 구동판과 슈 및 베어링과의 접촉부의 슬라이딩 특성을 개선시키는 것과 함께, 피막의 박리를 방지할 수 있다.

Claims (7)

  1. 구동축에 회전판이 일체로 회전가능하게 연결되고, 실린더 보어내를 왕복운동하는 피스톤에 소정의 간격을 두고 장착된 한 쌍의 슈 중 적어도 상기 실린더 보어측의 슈와 접촉하는 1개의 피스톤 구동판이 상기 회전판에 베어링을 통해서 장착된 사판식 압축기에 있어서,
    상기 피스톤 구동판과 실린더 보어측 슈의 어느 일방의 접촉면에 다이아몬드상 카본막을 형성하고, 상기 피스톤 구동판의 상기 베어링과의 접촉면을 피스톤 구동판의 모재 그대로 하는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 피스톤 구동판의 모재로서 적어도 표면이 경화된 철계의 금속 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 피스톤 구동판의 상기 실린더 보어측 슈와의 접촉면에 다이아몬드상 카본막을 형성하는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 실린더 보어측 슈의 상기 피스톤 구동판과의 접촉면에 다이아몬드상 카본막을 형성하는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 실린더 보어측의 면에 돌출부를 형성하고, 상기 피스톤 구동판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 회전판의 돌출부에 레이디얼 베어링을 통해서 장착하고,
    상기 피스톤 구동판을 상기 한 쌍의 슈중 실린더 보어측 슈에 접촉시키고, 상기 회전판을 상기 실린더 보어와 반대측의 슈에 접촉시킨 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 회전판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 실린더 보어측의 면에 돌출부를 형성하고, 상기 피스톤 구동판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 회전판의 돌출부에 레이디얼 베어링을 통해서 장착하고,
    상기 피스톤 구동판을 상기 한 쌍의 슈중 실린더 보어측 슈에 접촉시키고, 상기 회전판을 상기 실린더 보어와 반대측의 슈에 접촉시킨 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 회전판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 실린더 보어측의 면에 돌출부를 형성하고, 상기 피스톤 구동판을 고리형상으로 형성하는 것과 함께 상기 회전판의 돌출부에 레이디얼 베어링을 통해서 장착하고,
    상기 피스톤 구동판을 상기 한 쌍의 슈중 실린더 보어측 슈에 접촉시키고, 상기 회전판을 상기 실린더 보어와 반대측의 슈에 접촉시킨 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070081904A1 (en) * 2003-09-02 2007-04-12 Hajime Kurita Variable displacement type compressor
JP5033432B2 (ja) * 2007-01-30 2012-09-26 株式会社豊田自動織機 摺動部品
JP5347361B2 (ja) * 2008-07-28 2013-11-20 株式会社ジェイテクト 斜板式圧縮機の軸受装置
CN101956692A (zh) * 2010-10-09 2011-01-26 宁波欣晖制冷设备有限公司 一种斜盘压缩机的连接装置
CN102536728A (zh) * 2010-12-31 2012-07-04 上海三电贝洱汽车空调有限公司 斜盘式压缩机
DE102019119129A1 (de) * 2019-07-15 2021-01-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Axialkolbenverdichter

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060057625A (ko) * 2003-09-02 2006-05-26 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 사판식 압축기

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0828447A (ja) * 1994-05-13 1996-01-30 Toyota Autom Loom Works Ltd ピストン式圧縮機における動力低減構造
JP2000110716A (ja) * 1998-10-05 2000-04-18 Toyota Autom Loom Works Ltd ピストン式圧縮機
JP2001263226A (ja) * 2000-03-17 2001-09-26 Toyota Autom Loom Works Ltd 斜板式圧縮機に用いられる斜板
JP2002005013A (ja) 2000-06-27 2002-01-09 Toyota Industries Corp 斜板式圧縮機
US6589021B2 (en) * 2000-07-14 2003-07-08 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Single-headed piston type swash plate compressor
EP1281864A1 (en) * 2001-08-03 2003-02-05 Zexel Valeo Climate Control Corporation A wobble plate arrangement for a compressor
US6895855B2 (en) * 2001-10-01 2005-05-24 The Timken Company Hydraulic motors and pumps with engineered surfaces
CN2579910Y (zh) * 2002-11-27 2003-10-15 陈继峰 化学气相沉积金刚石聚晶金刚石复合型金刚石制品

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060057625A (ko) * 2003-09-02 2006-05-26 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 사판식 압축기

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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