KR100837144B1 - 자동차 에어컨용 압축기 실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 에어컨용 압축기 실린더에 관한 것으로, 엔진으로부터 동력을 전달받는 샤프트가 삽입설치되는 샤프트보어와, 상기 샤프트보어를 중심으로 방사상으로 형성되며 다수의 피스톤이 삽입되는 피스톤보어를 갖는 자동차 에어컨용 압축기 실린더에 있어서; 상기 샤프트보어와 피스톤보어를 구획하는 격벽에는 이를 관통하여 서로를 직접 연통시키는 슬릿형상의 터널이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 에어컨용 압축기 실린더를 제공한다.

본 발명에 따르면, 자동차 에어컨용 압축기 실린더를 제조할 때 피스톤보어와 샤프트보어를 직접 연통시키는 터널을 다이캐스팅 작업시 동시에 형성하도록 함으로써 터널 형성을 위한 별도의 후가공이 필요없어 가공공정의 단축과 함께 생산성 향상, 제조원가 절감, 불량률 감소에 일조하는 효과를 얻을 수 있다.

자동차 에어컨, 압축기, 리어실린더, 피스톤보어, 샤프트보어, 터널

Description

자동차 에어컨용 압축기 실린더{THE COMPRESSOR CYLINDER FOR CAR AIRCONDITIONER}

본 발명은 자동차 에어컨용 압축기 실린더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 에어컨에서 사용되는 압축기용 실린더의 피스톤보어(Piston Bore)와 샤프트보어(Shaft Bore)를 직접 관통하는 터널을 다이캐스팅시 동시에 형성함으로써 가공공정을 단축시켜 제조비용을 절감할 수 있도록 한 자동차 에어컨용 압축기 실린더에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 차량 내부의 냉방을 위하여 냉방장치인 에어컨을 구비하고 있으며, 이 에어컨은 압축기, 콘덴서, 리시버 드라이버 및 증발기로 구성되어 상호 연결됨으로써 냉동싸이클을 이루게 된다.

그리하여, 자동차의 엔진으로부터 전달받은 동력에 의해 압축기내 피스톤을 구동시키고, 이를 통해 냉매가스를 압축시켜 이 냉매가스로 하여금 냉동싸이클을 반복적으로 순환되게 함으로써 냉기를 생성하여 차량 내부를 냉각시키게 된다.

이와 같이 자동차용 에어컨에 있어서 핵심 구성중 하나인 압축기는 국내공개특허 제1996-14662호에 개시되고 도 1에 예시된 바와 같이, 프론트하우징(10)으로 부터 순차로 리드(12), 밸브판(14), 밸브(16), 프론트실린더(18), 리어실린더(20), 밸브판(22), 리어하우징(24)이 조립되어 구성된다.

이때, 리어실린더(20)에는 엔진의 동력을 전달받기 위한 회전샤프트(S)가 구비되고, 또한 이 회전샤프트(S)를 중심으로 방사형태로 다수개의 피스톤(P)이 구비되며, 상기 피스톤(P)에 단차를 두고 걸림되어 피스톤(P)을 순차 왕복이동시키는 사판(T)이 구비된다.

이 상태에서, 엔진 동력에 의해 회전샤프트(S)가 회전하게 되면 이에 설치된 사판(T)이 회전하면서 리어실린더(20)에 원주방향으로 설치된 복수개의 피스톤(P)들이 상하왕복운동을 하게 된다.

이에 따라, 밸브판(14)의 흡입공(미도시)으로 냉매가스를 흡입하여 토출공(미도시)으로 배출함으로써 상기 냉매가스를 압축하게 되며, 이때 밸브(16)와 리드(12)는 흡입 또는 압축되는 냉매가스에 의해 토출공과 흡입공을 개폐하게 되고, 최종적으로 압축된 냉매가스는 압축기의 토출구(미도시)를 통해 토출되게 된다.

이러한 실린더(18,20)에서 회전샤프트(S)와 피스톤(P)의 원활한 동작을 위해 윤활유가 공급되게 되는데, 종래에는 윤활유가 피스톤(P)측과 샤프트(S)측에 함께 공급되도록 하기 위해 샤프트보어와 피스톤보어를 서로 연결하는 연통홈을 형성하였다.

그런데, 이와 같은 연통홈은 금형 구조상 다이캐스팅시 캐스팅 작업과 함께 형성할 수 없어 부득이하게 다이캐스팅후 후가공을 통해 별도로 형성해야 하므로 작업공수의 증대는 물론 인력낭비, 불량률 증대, 비용상승을 초래하는 커다란 요인 이 되었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 다양한 문제점들을 수렴하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 자동차 에어컨용 압축기 실린더에서 피스톤보어와 샤프트보어를 직접 연통시키는 터널을 다이캐스팅시 캐스팅 작업과 동시에 형성하도록 함으로써 압축기 실린더의 제조원가를 낮추고, 제조공정도 단순화시키며, 불량률도 낮출 수 있도록 한 자동차 에어컨용 압축기 실린더의 제공을 그 주된 해결 과제로 한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 엔진으로부터 동력을 전달받는 샤프트가 삽입설치되는 샤프트보어와, 상기 샤프트보어를 중심으로 방사상으로 형성되며 다수의 피스톤이 삽입되는 피스톤보어를 갖는 자동차 에어컨용 압축기 실린더에 있어서; 상기 샤프트보어와 피스톤보어를 구획하는 격벽에는 이를 관통하여 서로를 직접 연통시키는 슬릿형상의 터널이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 에어컨용 압축기 실린더를 제공한다.

이때, 상기 터널은 상기 실린더 제조를 위한 다이캐스팅 작업과 동시에 형성되는 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 자동차 에어컨용 압축기 실린더를 제조할 때 피스톤보어 와 샤프트보어를 직접 연통시키는 터널을 다이캐스팅 작업시 동시에 형성하도록 함으로써 터널 형성을 위한 별도의 후가공이 필요없어 가공공정의 단축과 함께 생산성 향상, 제조원가 절감, 불량률 감소에 일조하는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차 에어컨용 압축기 실린더를 보인 예시적인 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 압축기 실린더의 다이캐스팅시 터널 형성과정을 보인 금형구조의 개념적인 모식도이며, 도 4는 본 발명에 따른 압축기 실린더의 다이캐스팅시 터널 형성과정을 설명하기 위한 금형의 조합상태를 일부 보인 예시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압축기 실린더(100)는 다수의 피스톤들이 상하왕복운동하는 통로인 피스톤보어(110)와, 회전샤프트가 삽입설치되는 샤프트보어(120)가 터널(200)에 의해 직접 연결된 구조를 갖는다.

이때, 상기 터널(200)은 이들 피스톤과 회전샤프트의 유동을 윤활시키는 윤활유가 인출입되는 통로로서, 피스톤보어(110)와 샤프트보어(120) 사이를 왕복하면서 최대의 윤활작용을 제공하게 된다.

또한, 상기 터널(200)은 상기 실린더(100)의 다이캐스팅과 함께 형성되는 것으로, 상기 터널(200) 형성을 위한 별도의 공정없이 다이캐스팅과 동시에 곧바로 형성시키는 것에 본 발명의 주된 특징이 있다.

따라서, 상기 피스톤보어(110)와 샤프트보어(120)를 서로 연결하기 위한 별도의 후가공이 필요없게 되어 실린더(100)의 제조공수가 줄어드는 장점을 가지며, 이에 따른 생산성 향상도 기대할 수 있게 된다.

이러한 터널(200)은 다양한 형상이 가능하겠으나 다이캐스팅시 동시에 형성되어야 한다는 점을 감안할 때 대략 사각형상을 갖는 슬릿형태가 바람직하며, 도시된 예에서도 슬릿형태를 보여준다.

뿐만 아니라, 상기 터널(200)은 실린더(100)의 구조적 안전성, 즉 내구성 향상을 위해 피스톤보어(110)와 샤프트보어(120)의 상단까지 완전히 절개(개방)되는 형태가 아니라 도시된 예에서와 같이, 이들 피스톤보어(110)와 샤프트보어(120)의 사이를 구획하는 격벽을 관통한 구멍 형태로 형성하는 것이 특히 바람직하다.

이와 같은 터널(200)은 도 3 및 도 4와 같은 금형을 이용한 제조과정을 통해 형성되게 된다.

즉, 도 3 및 도 4에서와 같이, 하부금형(300)에는 실린더(100)의 일측면에 형성된 게이트(310)를 갖는 하부 캐비티(600)가 형성되고, 상부금형(400)에는 상부 캐비티(500)와 그 원둘레를 따라 본 발명 실린더(100)의 피스톤보어(400)의 개수에 대응되게 다수의 작동실린더(410)가 설치되며, 작동실린더(410)의 실린더로드(420)에는 터널코어(430)가 연결된다.

한편, 상기 상부 캐비티(500)에는 피스톤보어(110)와 샤프트보어(120)에 대응되는 직경을 갖는 피스톤보어 코어핀(440)과 샤프트보어 코어핀(450)이 각각 구비되고, 그 중 피스톤보어(110)에 해당하는 피스톤보어 코어핀(440)에는 하방향으 로 대략 경사진 슬롯형태의 터널코어(430)가 지나갈 수 있도록 슬롯형태로 관통된 구멍이 가공된다.

이러한 금형들과 코어핀들의 배치관계는 도 4와 연계시키면 더욱 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

그리하여, 실린더(100) 제조를 위해 먼저, 상부금형(400)에 있는 각 작동실린더(410)를 동시에 전진시키게 되면 터널코어(430)가 전진하면서 피스톤보어 코어핀(440) 속으로 진입되고, 이후 그 선단이 샤프트보어(120)를 형성하기 위한 샤프트보어 코어핀(450)의 외주면에 닿게 되며, 이 상태에서 작동실린더(410)의 동작이 멈추게 된다.

이후, 하부금형(300)이 전진하여 상부금형(400)과 맞닿게 되고, 하부 캐비티(600)에 형성된 게이트(310)를 통해 용탕을 상기 상,하부금형(300,400)이 형합(형상이 맞게 대응결합된)된 상부 캐비티(500)와 하부 캐비티(600) 내부로 주입시켜 실린더(100) 제품을 성형하게 된다.

성형이 완료되면, 작동실린더(410)를 후진시켜 터널코어(430)를 빼내게 되고, 이에 따라 피스톤보어(110)와 샤프트보어(120) 사이에는 이들을 서로 직접 연통시키는 터널(200)이 형성되게 된다.

이어, 하부금형(300)을 원래 위치로 복귀시켜 초기상태로 위치시키면 다이캐스팅과 동시에 터널(200)이 형성된 자동차 에어컨용 압축기 실린더를 제조 완성할 수 있게 된다.

도 1은 종래 자동차 에어컨용 압축기의 예시적인 분해사시도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차 에어컨용 압축기 실린더를 보인 예시적인 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 압축기 실린더의 다이캐스팅시 터널 형성과정을 보인 금형구조의 개념적인 모식도,

도 4는 본 발명에 따른 압축기 실린더의 다이캐스팅시 터널 형성과정을 설명하기 위한 금형의 조합상태를 일부 보인 예시도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....실린더 110....피스톤보어

120....샤프트보어 200....터널

300....하부금형 310....게이트

400....상부금형 410....작동실린더

420....실린더로드 430....터널코어

440....피스톤보어 코어핀 450....샤프트보어 코어핀

500....상부 캐비티 600....하부 캐비티

Claims (2)

1. 엔진으로부터 동력을 전달받는 샤프트가 삽입설치되는 샤프트보어와, 상기 샤프트보어를 중심으로 방사상으로 형성되며 다수의 피스톤이 삽입되는 피스톤보어를 갖는 자동차 에어컨용 압축기 실린더에 있어서;

   상기 샤프트보어와 피스톤보어를 구획하는 격벽에는 이를 관통하여 서로를 직접 연통시키는 슬릿형상의 터널이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 에어컨용 압축기 실린더.
2. 청구항 1에 있어서;

   상기 터널은 상기 실린더 제조를 위한 다이캐스팅 작업과 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 에어컨용 압축기 실린더.

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