KR100887232B1 - 용량 가변형 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용량 가변형 사판식 압축기에 관한 것으로서, 구동축, 상기 구동축의 일측에 고정 설치되는 러그 플레이트, 구동축의 타측에 구비되고 러그 플레이트에 의해 회전운동하면서 경사각이 변경되는 사판, 상기 구동축을 따라 이동이 자유로우며 상기 사판이 회전 가능하게 설치되는 슬리브, 상기 슬리브와 러그 플레이트 사이에 지지되는 스프링을 포함하되, 상기 러그 플레이트와 슬리브 사이에서 구동축의 둘레에는 최대 경사각시 사판과 접촉하는 규제링이 설치되어 있되, 상기 규제링의 일단은 러그 플레이트에 접하고 타단은 상기 스프링에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 사판이 최대 경사각에 도달할 때 사판과 러그 플레이트가 직접 맞닿지 않게 되므로 소음 및 마모를 최대한 방지할 수 있다는 이점이 있다.

압축기, 사판, 러그 플레이트,슬리브, 스프링, 규제링, 방진부, 튜브

Description

용량 가변형 사판식 압축기{VARIABLE DISPLACEMENT SWASH PLATE TYPE COMPRESSOR}

본 발명은 용량 가변형 사판식 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경사각 규제링을 구비하는 용량 가변형 사판식 압축기에 관한 것이다.

자동차용 공조장치의 압축기로 많이 사용되고 있는 일반적인 사판식 압축기는, 엔진의 동력을 전달받는 구동축에 경사각이 가변되는 디스크 형상의 사판이 설치되어 구동축에 의해 회전하고, 상기 사판의 회전에 의하여 사판의 둘레를 따라 슈(shoe)를 개재하여 배치된 복수의 피스톤들이 실린더 블럭에 형성된 복수의 실린더 보어 내부에서 직선 왕복운동함으로써 냉매가스를 흡입하고 압축하여 배출하도록 구성된다.

특히, 최근에는 열부하의 변동에 따라 사판의 경사각이 변화되어 피스톤의 이송량을 제어함으로써 정밀한 온도제어를 달성함과 동시에, 경사각이 연속적으로 변화함으로써 압축기에 의한 엔진의 급격한 토크 변동을 적게 하여 차량의 승차감 을 향상시킬 수 있는 용량 가변형 사판식 압축기가 제안되고 있다.

등록특허공보 제0529716호(등록권자: (학)두원학원, (주)두원전자)에는 이와 같은 용량 가변형 사판식 압축기의 일 예가 개시되어 있다.

상기 용량 가변형 사판식 압축기는, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 내주면에 길이 방향을 따라 평행하게 형성된 복수개의 실린더 보어(11a)를 가지고 있고 압축기의 외부를 구성하는 실린더 블럭(11)과, 상기 실린더 블럭(11)의 앞쪽 단부에 배치되어 사판실(12a)을 형성하는 전방 하우징(12)과, 상기 실린더 블럭(11)과 전방 하우징(12)에 회전이 가능하게 지지되는 구동축(14)과, 상기 전방 하우징(12)의 사판실(12a) 내에서 상기 구동축(14)에 고정 설치된 러그 플레이트(18)와, 내부에 흡입실(13a)과 배출실(13b)이 형성되어 있고 상기 실린더 블럭(11)의 뒤쪽 단부에 배치되어 있는 후방하우징(13)과, 상기 러그 플레이트(18)에 의해 회전운동하면서 경사각이 변할 수 있으며 원형의 판상으로 형성된 사판(15)과, 상기 러그 플레이트(18)와 사판(15) 사이에 지지된 스프링(17)과, 슈(21)를 개재하여 상기 사판(15)과 미끄럼 이동이 가능하게 결합되고 실린더 보어(11a) 내에서 왕복이동이 가능하게 수용되는 피스톤(20)을 포함하여 구성되어 있다.

그리고, 상기 후방 하우징(13)과 실린더블록(11) 사이에 설치된 밸브 플레이트(16)에는 실린더 보어(11a)와 흡입실(13a)을 연통시키는 흡입구(16a) 및 실린더 보어(11a)와 배출실(13b)을 연통시키는 배출구(16b)가 각각 형성되어 있다.

또한, 상기 흡입구(16a) 및 배출구(16b)에는 상기 피스톤(20)의 왕복운동에 따른 압력변화에 의하여 상기 흡입구(16a)와 배출구(16b)를 개폐하기 위한 흡입밸 브(미도시)와 배출밸브(미도시)가 각각 구비되어 있다.

한편, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 상기 스프링(17)은 사판(15)의 안쪽에 상대 회전이 가능하게 설치된 슬리브(19)와 러그 플레이트(18) 사이에 지지되어 있다. 스프링(17)은 외력이 작용하지 않는 평상시에 상기 사판(15)을 후방으로 밀어서 최소 경사각 상태로 유지하도록 한다.

이에 따라, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 사판(15)이 경사 이동하는 경우 슬리브(19)가 스프링(17)의 탄성력을 이기고 전방으로 이동하게 된다. 그리고, 최대 경사각 자세에서는 사판(15)의 하부 스토퍼부(15a)가 러그 플레이트(18)의 후단에 맞닿게 된다.

그러나, 이러한 구성을 가지는 용량 가변형 사판식 압축기는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 최대 토출용량 운전시에 있어서의 사판의 경사각, 즉 최대 경사각에서 사판의 스토퍼부가 러그 플레이트에 맞닿음으로써 충돌음이 발생하고, 더불어 사판과 러그 플레이트가 마모되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사판의 최대 경사각 도달시 사판과 러그 플레이트가 직접 맞닿지 않도록 하여 소음 및 마모를 방지할 수 있는 용량 가변형 사판식 압축기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 구동축, 상기 구동축의 일측에 고정 설치되는 러그 플레이트, 구동축의 타측에 구비되고 러그 플레이트에 의해 회전운동하면서 경사각이 변경되는 사판, 상기 구동축을 따라 이동이 자유로우며 상기 사판이 회전 가능하게 설치되는 슬리브, 상기 슬리브와 러그 플레이트 사이에 지지되는 스프링을 포함하는 용량 가변형 사판식 압축기로서, 상기 러그 플레이트와 슬리브 사이에서 구동축의 둘레에는 최대 경사각시 사판과 접촉하는 규제링이 설치되어 있되, 상기 규제링의 일단은 러그 플레이트에 접하고 타단은 상기 스프링에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 규제링의 타단에는 튜브가 구동축의 길이방향을 따라 연장 형성되되, 상기 튜브는 구동축과 스프링 사이에 개재된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 튜브의 단부에는 방진부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방진부는 별도의 방진부재로 형성되어 튜브의 단부에 부착된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 규제링은 방진부재로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 사판이 최대 경사각에 도달할 때 사판과 러그 플레이트가 직접 맞닿지 않게 되므로 소음 및 마모를 최대한 방지할 수 있다는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 용량 가변형 사판식 압축기를 첨부된 도 4과 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

그리고 본 발명의 용량 가변형 사판식 압축기를 설명함에 있어 종래의 기술에서 전술한 구성과 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하여 설명한다.

종래와 같이, 본 발명의 용량 가변형 사판식 압축기는, 내주면에 길이 방향을 따라 평행하게 형성된 복수개의 실린더 보어(11a)를 가지고 있고 압축기의 외부를 구성하는 실린더 블럭(11)과, 상기 실린더 블럭(11)의 앞쪽 단부에 배치되어 사판실(12a)을 형성하는 전방 하우징(12)과, 상기 실린더 블럭(11)과 전방 하우징(12)에 회전이 가능하게 지지되는 구동축(14)과, 상기 전방 하우징(12)의 사판실(12a) 내에서 상기 구동축(14)에 고정 설치된 러그 플레이트(18)와, 내부에 흡입실(13a)과 배출실(13b)이 형성되어 있고 상기 실린더 블럭(11)의 뒤쪽 단부에 배치되어 있는 후방하우징(13)과, 상기 러그 플레이트(18)에 의해 회전운동하면서 경사각이 변할 수 있으며 원형의 판상으로 형성된 사판(15)과, 상기 러그 플레이트(18)와 사판(15) 사이에 지지된 스프링(17)과, 슈(21)를 개재하여 상기 사판(15)과 미끄럼 이동이 가능하게 결합되고 실린더 보어(11a) 내에서 왕복이동이 가능하게 수 용되는 피스톤(20)을 포함한다.

여기서, 상기 용량 가변형 사판식 압축기의 구성 중 실린더 블럭(11), 전방 하우징(12), 후방하우징(13), 스프링(17), 피스톤(20)은 종래기술에서 전술한 것 구성과 동일한 기능을 가지는 것으로, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 구동축(14)은 러그 플레이트(18)를 회전시키기 위한 것으로, 양측 단부는 전방하우징(12)과 실린더 블럭(11)에 각각 회전가능하게 설치되되, 전방하우징(12)에 설치되는 단부는 풀리(미도시)를 통해 엔진(미도시)과 동력전달이 가능하게 연결되어 있다.

즉, 상기 엔진으로부터 풀리를 통해 회전동력이 전달되어 구동축(14)이 회전된다.

여기서, 상기 구동축(14)은 종래기술에서 기술한 구동축(14)과 동일한 기능을 가지는 구성으로, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 러그 플레이트(18)는 상기 구동축(14)의 일측에 고정되어 사판(15)을 회전시키고 경사를 안내하는 역할을 수행한다.

그리고, 사판(15)은 최소 경사각으로부터 최대 경사각까지 경사각을 가변시키면서 피스톤(20)을 가동시킨다.

본 발명에 따르면, 상기 구동축(14)에는 슬리브(19)가 그 길이방향을 따라 이동이 자유롭게 설치되어 있다. 상기 슬리브(19)는 사판(15)의 내면에 상대 회전이 가능하게 설치되어 있다. 구체적으로, 상기 슬리브(19)는 구동축(14)을 따라 직선 이동하므로 상기 사판(15)이 슬리브(19)에 대하여 회전이 자유롭게 설치되어 있다.

그리고, 상기 러그 플레이트(18)와 슬리브(19) 사이에는 스프링(17)이 설치되어 양자가 서로 탄성적으로 지지된다.

특히, 상기 러그 플레이트(18)와 슬리브(19) 사이에서 구동축(14)의 둘레에는 최대 경사각시 사판(15)과 접촉하는 규제링(70)이 설치되어 있다. 이에 따라, 사판(15)과 러그 플레이트(18) 사이의 직접적인 접촉이 없어져 소음과 마모의 발생을 크게 줄일 수 있다.

특히, 상기 규제링(70)을 고무나 실리콘과 같은 방진부재로 구성하면 충돌시 충돌소음이 거의 완벽하게 제거된다.

또한, 상기 규제링(70)의 일단은 러그 플레이트(18)에 접하고 타단은 상기 스프링(17)에 의해 지지되도록 하는 것이 좋다. 이와 같이 구성하면, 규제링(70)이 구동축(14) 상에서 이동하는 경우가 없이 소정의 위치에 견고하게 유지될 수 있다.

더욱이, 상기 규제링(70)의 타단에는 튜브(72)가 구동축(14)을 따라 연장 형성되어 있고, 상기 튜브(72)의 단부에는 방진부(71)가 돌출 형성되어 있는 것이 좋다.

도면에 나타낸 바와 같이, 상기 튜브(72)는 스프링(17)의 안쪽 즉, 구동축(14)과 스프링(17) 사이에 배치되면 된다.

이에 따라, 사판(15)이 경사지는 동시에 슬리브(19)가 전방으로 이동하여 최대 경사각을 형성하는 순간 슬리브(19)가 방진부(71)에 닿게 되므로 충돌시 소음 발생을 억제할 수 있다. 특히, 사판(15)의 최대 경사각 도달시 상기 방진부(71)는 사판(15)의 안쪽에 배치되어 가려지게 되므로 슬리브(19)와 방진부(71) 사이의 충돌 소음이 크게 저감된다.

상기 방진부(71)는 고무나 실리콘과 같은 별도의 방진부재로 이루어져 상기 튜브의 단부에 부착될 수도 있고, 상기 규제링(70), 튜브(72) 및 방진부(71)를 방진부재를 이용하여 일체로 제조할 수도 있다.

일체로 형성할 경우, 제작이 용이하면서도 소음제거효과를 극대화할 수 있다.

도 1은 종래의 용량 가변형 사판식 압축기를 나타내는 종단면도.

도 2는 도 1의 사시도이다.

도 3a는 도 1에서 사판의 최소 경사각 자세를 나타내는 측면도.

도 3b는 도 1에서 사판의 최대 경사각 자세를 나타내는 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 용량 가변형 사판식 압축기의 사판 주변구조를 나타내는 종단면도.

도 5는 도 4에서 규제링의 구조를 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11... 실린더 블럭

12... 전방 하우징

13... 후방 하우징

14... 구동축

15... 사판

17... 스프링

18... 러그 플레이트

19... 슬리브

70... 규제링

71... 방진부

72... 튜브

Claims (5)

1. 구동축, 상기 구동축의 일측에 고정 설치되는 러그 플레이트, 구동축의 타측에 구비되고 러그 플레이트에 의해 회전운동하면서 경사각이 변경되는 사판, 상기 구동축을 따라 이동이 자유로우며 상기 사판이 회전 가능하게 설치되는 슬리브, 상기 슬리브와 러그 플레이트 사이에 지지되는 스프링을 포함하는 용량 가변형 사판식 압축기로서,

   상기 러그 플레이트와 슬리브 사이에서 구동축의 둘레에는 최대 경사각시 사판과 접촉하는 규제링이 설치되어 있되, 상기 규제링의 일단은 러그 플레이트에 접하고 타단은 상기 스프링에 의해 지지되며, 상기 규제링은 방진부재로 구성된 것을 특징으로 하는 용량 가변형 사판식 압축기.
2. 구동축, 상기 구동축의 일측에 고정 설치되는 러그 플레이트, 구동축의 타측에 구비되고 러그 플레이트에 의해 회전운동하면서 경사각이 변경되는 사판, 상기 구동축을 따라 이동이 자유로우며 상기 사판이 회전 가능하게 설치되는 슬리브, 상기 슬리브와 러그 플레이트 사이에 지지되는 스프링을 포함하는 용량 가변형 사판식 압축기로서,

   상기 러그 플레이트와 슬리브 사이에서 구동축의 둘레에는 최대 경사각시 사판과 접촉하는 규제링이 설치되어 있되, 상기 규제링의 일단은 러그 플레이트에 접하고 타단은 상기 스프링에 의해 지지되며, 상기 규제링의 타단에는 튜브가 구동축의 길이방향을 따라 연장 형성되고, 상기 튜브는 구동축과 스프링 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 용량 가변형 사판식 압축기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 튜브의 단부에는 방진부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 사판식 압축기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 방진부는 별도의 방진부재로 형성되어 튜브의 단부에 부착된 것을 특징으로 하는 용량 가변형 사판식 압축기.
5. 제2항에 있어서,

   상기 규제링은 방진부재로 구성된 것을 특징으로 하는 용량 가변형 사판식 압축기.

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