KR101090569B1 - Assembling method of swash plate and rotating shaft for compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압축기의 사판 및 회전축 조립방법에 관한 것이다. 본 발명은 압축기(100)의 회전축(140)의 조립부(141) 표면에 요철부(141')를 성형하는 단계와, 상기 사판(142)을 가열하여 상기 사판(142)의 조립공(144')의 내경을 확대시키는 단계와, 상기 회전축(140)을 상기 조립공(144')에 삽입하여 상기 회전축(140)의 조립부(141)가 상기 조립공(144')에 압입되도록 하는 단계를 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 압축기(100)를 구성하는 회전축(140)의 외면에 요철부(141')가 형성되어 사판(142)에 견고하게 조립될 수 있으므로, 사판(142)과 회전축(140) 사이의 토크체결력이 향상되고, 따라서 압축기(100)의 작동 중에 사판(142)과 회전축(140)이 헛도는 것이 방지되므로, 압축기(100)의 성능이 향상되는 장점이 있다. The present invention relates to a swash plate and a rotating shaft assembly method of the compressor. The present invention comprises the steps of forming the uneven portion 141 ′ on the surface of the assembly portion 141 of the rotary shaft 140 of the compressor 100, and heating the swash plate 142 to assemble the holes 144 ′ of the swash plate 142. Including the step of expanding the inner diameter of the, and inserting the rotary shaft 140 into the assembly hole (144 ') so that the assembly portion 141 of the rotary shaft 140 is pressed into the assembly hole (144'). It is composed. According to the present invention, since the uneven portion 141 'is formed on the outer surface of the rotary shaft 140 constituting the compressor 100 can be firmly assembled to the swash plate 142, the swash plate 142 and the rotary shaft 140 Torque tightening force between) is improved, and thus, the swash plate 142 and the rotating shaft 140 are prevented from running during the operation of the compressor 100, and thus, the performance of the compressor 100 is improved.
압축기, 사판, 회전축, 요철부 Compressor, swash plate, rotating shaft, irregularities
Description
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사판식 압축기를 구성하는 사판 및 이를 회전시키기 위한 회전축의 조립방법에 관한 것이다. The present invention relates to a compressor, and more particularly to a swash plate constituting a swash plate type compressor and a method of assembling a rotating shaft for rotating the same.
일반적으로 자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 작동유체를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달한다.In general, the compressor used in the air conditioning system of the automobile sucks the working fluid from the evaporator to the high temperature and high pressure which is easy to liquefy, and delivers it to the condenser.
이와 같은 압축기에는 실제로 작동유체를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 구동력을 크랭크축을 사용하여 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있다. 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인로터리식, 회전스크롤과 고정스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.In such a compressor, a configuration for compressing a working fluid includes a reciprocating type that performs compression while reciprocating and a rotary type that performs compression while rotating. The reciprocating type includes a crank type for transmitting a driving force of a driving source using a crank shaft, a swash plate for transferring a rotating shaft provided with a swash plate, and a wobble plate type using a wobble plate. Rotary type includes vane rotary type using rotary rotary shaft and vane, and scroll type using rotary scroll and fixed scroll.
도 1 및 도 2에는 일반적인 사판식 압축기의 구성이 개시되어 있다. 도면을 참고하여 사판식 압축기의 개략 구성을 설명한다. 압축기(1)의 골격과 외관을 전방 하우징(10), 후방하우징(20), 그리고 전후방실린더블록(30,30')이 형성한다. 상기 전방하우징(10), 전후방실린더블록(30,30')의 중앙을 관통해서는 회전축(40)이 설치되는데 상기 회전축(40)은 외부구동력에 의해 회전된다. 상기 전방하우징(10)과 후방하우징(20)은 상기 전후방실린더블록(30,30')의 외측에 각각 결합된다.1 and 2 disclose a configuration of a general swash plate compressor. A schematic configuration of a swash plate compressor will be described with reference to the drawings. The
상기 회전축(40)의 회전에 의해 직선왕복운동하는 피스톤(50)이 상기 전후방실린더블록(30,30')의 실린더보어(35)에 설치되고, 상기 실린더보어(35)에서 압축된 작동유체의 토출을 제어하는 밸브유니트(60)가 상기 전방하우징(10)과 전방실린더블록(30)사이 그리고 상기 후방하우징(20)과 후방실린더블록(30')의 사이에 설치된다. 상기 전방하우징(10), 후방하우징(20), 전후방실린더블록(30,30')은 고정볼트(70)에 의해 서로 체결되는데, 상기 고정볼트(70)는 상기 전방하우징(10), 후방하우징(20), 전후방실린더블록(30,30')을 관통한다. 이를 위해 상기 전방하우징(10)과 후방하우징(20)에 형성된 것이 볼트공(10',20')이다.The
이제, 위에서 설명된 각각의 구성요소의 상세구성을 설명하기로 한다. 먼저, 상기 전방하우징(10)은 대략 원판형상으로 중앙을 관통하여 상기 회전축(40)이 관통하는 축통공(12)이 형성된다. 상기 축통공(12)은 상기 전방하우징(10)의 일면 중앙에 돌출되는 보스부(13)의 중앙을 관통한다. 상기 전방하우징(10)의 보스부(13)가 형성된 반대면에는 토출실(14)이 요입되게 형성된다. 상기 토출실(14)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성되는데, 상기 전방실린더블록(30)의 각각의 실린더보어(35)와 상기 밸브유니트(60)를 통해 선택적으로 연통된다.Now, the detailed configuration of each component described above will be described. First, the
상기 후방하우징(20)은 상기 후방실린더블록(30')의 일면에 장착되는 것이 다. 상기 후방하우징(20)중 상기 후방실린더블록(30')과 마주보는 면에는 토출실(22)이 요입되게 형성된다. 상기 토출실(22)은 상기 후방실린더블록(30')에 형성된 실린더보어(35)들과 상기 밸브유니트(60)를 통해 선택적으로 연통되게 형성된다.The
상기 전후방실린더블록(30,30')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어, 사판실(31)을 구성한다. 상기 사판실(31)에는 상기 회전축(40)에 설치된 사판(42)이 회전가능하게 위치된다. 상기 전후방실린더블록(30,30')을 관통하여서는 축지지공(32)이 형성된다. 상기 축지지공(32)에는 상기 회전축(40)이 관통한다. The front and
상기 전후방실린더블록(30,30')에는 상기 축지지공(32)을 중심에 두고 축지지공(32)의 형성방향으로 원통형상의 실린더보어(35)가 다수개 형성된다. 물론, 상기 실린더보어(35)는 상기 전후방실린더블록(30,30')에 각각 대응되는 위치에 형성된다. A plurality of
상기 실린더보어(35)와 상기 축지지공(32)은 각각 흡입통로(36)를 통해 서로 연통된다. 상기 흡입통로(36)는 상기 회전축(40)의 내부를 통해 전달된 작동유체가 상기 실린더보어(35)로 각각 전달되게 한다. The cylinder bore 35 and the
상기 전후방실린더블록(30,30')에는 각각 상기 전후방하우징(10,20)의 토출실(14,22)과 연통되게 토출통로(38)가 형성된다. 상기 토출통로(38)는 실린더보어(35)내에서 압축된 작동유체를 외부로 토출하는 통로역할을 한다.
상기 회전축(40)은 일단부가 상기 전방하우징(10)을 관통하고 중간부가 상기 전후방실린더블록(30,30')을 관통하게 된다. 상기 회전축(40)에는 대략 원판형상의 사판(42)이 회전축(40)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. The
상기 사판(42)의 중앙에는 허브(44)가 원통형상으로 구비되는데, 상기 허브(44)를 상기 회전축(40)이 관통한다. 상기 허브(44)를 관통하여서 상기 회전축(40)의 내부와 연통되게 연통공(44')이 천공된다. The center of the
이때, 상기 회전축(40)은 상기 사판(42)에 형성된 조립공(44'')에 압입되어 회전축(40)과 사판(42)이 조립된다. 보다 구체적으로는, 상기 사판(42)을 가열하여 상기 조립공(44'')의 내경이 확대된 상태로 상기 회전축(40)을 상기 조립공(44'')에 삽입하고, 이를 냉각시켜 상기 회전축(40)이 조립공(44'')에 견고하게 고정되도록 제조되는 것이다. At this time, the
그리고, 상기 사판(42)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(45)가 설치된다. 상기 슈(45)는 상기 사판(42)의 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다. 상기 사판(42)의 양단과 실린더블록(30,30')과의 사이에는 베어링(46)이 각각 구비된다.Then, a plurality of
상기 회전축(40)의 내부에는 작동유체가 유동되는 유로(47)가 형성된다. 상기 유로(47)는 상기 회전축(40)의 내부에 회전축(40)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 회전축(40)의 외면에는 입구(48)와 출구(48')가 형성된다. 상기 입구(48)는 상기 사판실(31)과 유로(47)를 연통시키는 것이고, 상기 출구(48')는 상기 전후방실린더블록(30,30')의 흡입통로(36)와 연통될 수 있는 위치에 형성된다. 상기 출구(48')의 위치는 각각의 실린더보어(35)에서 진행되는 작동유체의 압축순서에 맞게 형성되어야 한다. 도면부호 49는 상기 전방하우징(10)의 축통공(12)의 내면과 회전축(40)의 외면 사이의 틈새를 막아주는 축실링부이다.The
피스톤(50)은 상기 실린더보어(35) 내부를 직선왕복운동하는 것이다. 상기 피스톤(50)은 상기 실린더보어(35)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전후방실린더블록(30,30')의 실린더보어(35)에 위치된다. 즉, 하나의 피스톤(50)의 각각의 양단이 실린더보어(35)내에서 작동유체를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(50)은 그 중간부분이 상기 슈(45)와 결합되어 있어, 상기 사판(42)의 회전에 따라 직선왕복운동하게 된다.Piston 50 is to linearly reciprocate the inside of the cylinder bore (35). The
상기 실린더보어(35) 내에서 압축된 작동유체가 실린더보어(35)의 외부로 토출되는 것을 제어하기 위해 상기 밸브유니트(60)가 사용된다. 상기 밸브유니트(60)는 상기 전후방실린더블록(30,30')의 일면에 밀착되어 설치되는 밸브플레이트(62)를 구비하고, 상기 밸브플레이트(62)에는 각각의 실린더보어(35)와 대응되는 위치에 토출공(64)이 형성된다. 상기 토출공(64)을 선택적으로 개폐하기 위해 토출리드(66)가 각각 사용된다. 상기 토출리드(66)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(35) 내부의 작동유체의 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(64)을 개폐할 수 있다.The
상기 밸브플레이트(62)는 대략 원판형상으로 상기 토출통로(38)와 대응되는 위치에 연통공(67)이 형성된다. 상기 연통공(67)은 각각의 토출실(14,22)을 토출통로(38)와 연통시키는 역할을 한다.The
상기 토출통로(38)와 연통되게 상기 전후방실린더블록(30,30')의 외면에는 머플러(68)가 형성된다. 상기 머플러(68)는 작동유체의 맥동과 소음을 줄이는 역할을 한다. 상기 머플러(68)에는 압축기(1)의 외부(응축기)로 작동유체를 토출하는 토출포트(69)가 형성된다. 참고로 압축기(1)의 사판실(31) 내부로 작동유체를 전달하는 흡입구(도시되지 않음)는 상기 전후방실린더블록(30,30')의 어느 일측에 형성된다. 도면부호 16 및 18은 각각 오일실과 연통로이다. A
이와 같은 구성을 가지는 일반적인 압축기(1)의 동작을 설명한다. 외부에서 전달되는 구동력에 의해 상기 회전축(40)이 회전함에 따라, 상기 사판(42)이 회전축(40)의 회전과 함께 회전된다. 상기 사판(42)의 회전은 상기 피스톤(50)이 상기 실린더보어(35) 내부에서 직선왕복운동을 하도록 한다.The operation of the general compressor 1 having such a configuration will be described. As the
이때, 상기 회전축(40)이 회전함에 따라, 상기 회전축(40) 내부의 유로(47)가 상기 출구(48')와 흡입통로(36)를 통해 상기 실린더보어(35)와 연통된다. 이와 같은 유로(47)와 실린더보어(35)의 연통은 상기 사판실(31)내로 흡입된 작동유체가 상기 실린더보어(35)로 전달되도록 한다. 참고로, 상기 실린더보어(35)로 작동유체가 흡입되는 것은 상기 피스톤(50)이 해당되는 실린더보어(35)에서 하사점에 위치할 때이다.At this time, as the
상기 실린더보어(35)에 작동유체가 전달되고, 해당되는 실린더보어(35)의 상기 피스톤(50)이 상기 밸브플레이트(62)방향으로 이동하면, 작동유체의 압축이 일어난다. 상기 작동유체가 상기 실린더보어(35) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(35) 내부의 압력은 상대적으로 높아지고, 상기 토출리드(66)의 선단이 밀려 탄성변형되면서 상기 토출공(64)이 개방된다.When the working fluid is transferred to the cylinder bore 35, and the
이와 같이 되면, 상기 토출공(64)을 통해 압축된 작동유체가 상기 토출실(14,22)로 전달되고, 상기 토출실(14,22)로 전달된 작동유체는 연통공(67)을 통 해 토출통로(38)를 거쳐 상기 머플러(68)로 전달되고, 상기 머플러(68)에서 토출포트(69)를 통해 응축기쪽으로 전달된다.In this case, the working fluid compressed through the
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 압축기에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional compressor as described above has the following problems.
상기 사판(42)과 회전축(40) 사이의 조립은 상기한 바와 같이 사판(42)의 조립공(44'')에 회전축(40)을 삽입시켜 이루어지는데, 이때 사판(42)과 회전축(40)의 견고한 조립을 위해 일반적으로 상기 회전축(40)의 외경이 상기 사판(42)의 조립공(44'')의 내경보다 적어도 90μm 크게 형성된다.The assembly between the
이에 따라, 상기 회전축(40)을 상기 사판(42)의 조립공(44'')에 삽입하는 과정에서, 버(Burr)가 발생되거나 심할 경우 사판(42)이 손상되는 문제점이 있다. 이는 일반적으로 상기 사판(42)은 알루미늄재질과 같이 비교적 가볍고 강도가 낮은 재질인데 반해, 상기 회전축(40)은 상대적으로 강도가 높은 스틸재질로 만들어지기 때문에 더욱 쉽게 발생될 수 있다. Accordingly, in the process of inserting the
물론, 이를 해결하기 위해, 상기한 바와 같이, 회전축(40)의 외경과 사판(42)의 조립공(44'')의 내경의 크기차이를 줄일 수도 있으나, 이렇게 되면 사판(42)과 회전축(40) 사이의 견고한 결합이 이루어지지 못해, 압축기의 작동과정에서 사판(42)과 회전축(40) 사이가 헛돌게 될 염려가 있다. Of course, to solve this, as described above, the size difference between the outer diameter of the
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기용 사판과 회전축의 조립과정에서 버의 발생을 방지함과 동시에 사판과 회전축이 견고하게 결합되도록 하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to prevent the occurrence of burrs in the assembly process of the swash plate and the rotating shaft for the compressor and to ensure that the swash plate and the rotating shaft is firmly coupled.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 실린더블록의 사판실에 회전가능하게 설치되는 사판과, 상기 사판에 결합되어 상기 사판에 회전력을 전달하는 회전축을 서로 조립하기 위한 압축기의 사판 및 회전축 조립방법에 있어서, 상기 회전축의 조립부 표면에 요철부를 성형하는 단계와, 상기 사판을 가열하여 상기 사판의 조립공의 내경을 확대시키는 단계와, 상기 회전축을 상기 조립공에 삽입하여 상기 회전축의 조립부가 상기 조립공에 압입되도록 하는 단계를 포함하여 구성된다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is to assemble a swash plate rotatably installed in the swash plate chamber of the cylinder block, and the rotating shaft coupled to the swash plate to transmit the rotational force to the swash plate In the method of assembling the swash plate and the rotating shaft of the compressor for forming a concave-convex portion on the surface of the assembly portion of the rotating shaft, heating the swash plate to enlarge the inner diameter of the assembling hole of the swash plate, and inserting the rotating shaft into the assembly hole It comprises a step of allowing the assembly portion of the rotary shaft is pressed into the assembly hole.
상기 요철부는 그 산술평균거칠기가 0.3μm 내지 2μm 이 되도록 성형된다. The uneven portion is molded so that its arithmetic mean roughness is 0.3 μm to 2 μm.
상기 회전축의 조립부의 외경은 상기 사판의 조립공의 내경보다 60μm 내지 80μm 크게 형성된다. The outer diameter of the assembly portion of the rotary shaft is formed 60μm to 80μm larger than the inner diameter of the assembling hole of the swash plate.
상기 조립부에 형성되는 요철부는 도트마킹이나 사포가공 또는 레이저가공을 통해 형성된다. The uneven portion formed in the assembly portion is formed by dot marking, sandpaper processing or laser processing.
본 발명에 의한 압축기용 사판 및 회전축의 조립방법에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다. According to the method for assembling the swash plate and the rotating shaft for a compressor according to the present invention, the following effects can be expected.
본 발명에서는 압축기를 구성하는 회전축의 외면에 요철부가 형성되어 사판에 견고하게 조립될 수 있으므로, 사판과 회전축 사이의 토크체결력이 향상된다. 이에 따라, 압축기의 작동 중에 사판과 회전축이 헛도는 것이 방지되므로, 압축기의 성능이 향상되는 효과를 기대할 수 있다. In the present invention, since the uneven portion is formed on the outer surface of the rotating shaft constituting the compressor can be firmly assembled to the swash plate, the torque tightening force between the swash plate and the rotating shaft is improved. Accordingly, since the swash plate and the rotating shaft are prevented from running during the operation of the compressor, an effect of improving the performance of the compressor can be expected.
특히, 본 발명에서는 회전축에 요철부의 형성됨과 함께 종래에 비해 회전축의 외경과 사판의 조립공의 내경의 차이가 줄어들게 되므로, 회전축을 사판에 조립하는 과정에서 버가 발생되거나 또는 사판이 손상되는 것이 방지되는 효과도 있다. Particularly, in the present invention, since the difference between the outer diameter of the rotating shaft and the inner diameter of the assembling hole of the swash plate is reduced as compared with the conventional uneven portion formed on the rotating shaft, burrs or damage to the swash plate are prevented in the process of assembling the rotating shaft to the swash plate. It also works.
도 3은 본 발명에 의한 압축기의 사판 및 회전축의 조립방법의 바람직한 실시예가 채용된 사판식 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 회전축의 구성이 평면도로 도시되어 있다. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a swash plate compressor employing a preferred embodiment of the method for assembling the swash plate and the rotating shaft of the compressor according to the present invention, Figure 4 is a configuration of the rotating shaft constituting an embodiment of the present invention in a plan view It is.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 압축기(100)의 골격과 외관을 전방하우징(110), 후방하우징(120) 그리고, 전후방실린더블록(130,130')이 형성한다. 물론, 상기 압축기(100)의 골격과 외관은 전방하우징(110)과 후방하우징(120)에 의해 형성되고, 상기 실린더블록(130,130')은 상기 전후방하우징(110,120) 내부공간에 구비될 수도 있다. As shown in these figures, the
이들은 상기 전방하우징(110), 전후방실린더블록(130,130') 및 후방하우징(120)의 순서로 배열되어 결합되고, 이들 각각의 중앙을 관통해서는 외부 구동원 에 의해 회전되는 회전축(140)이 설치된다. These are arranged and coupled in the order of the
상기 회전축(140)의 회전에 연동하여 직선왕복하는 피스톤(158)이 상기 전후방실린더블록(130,130')의 실린더보어(135)에 설치되고, 상기 실린더보어(135)에서 압축된 작동유체의 토출은 밸브유니트(160)에 의해 이루어진다.
상기 전후방하우징(110,120), 그리고 전후방실린더블록(130,130')은 이들을 관통하는 다수개의 고정볼트(170)에 의해 서로 체결되는데, 이를 위해, 상기 전후방하우징(110,120)에는 볼트공(110',120')이 형성된다.The front and
이하에서는, 상기 압축기(100)를 구성하는 구성요소들에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 상기 전방하우징(110)은 대략 원판형상으로 중앙을 관통하여 상기 회전축(140)이 관통하는 축통공(112)이 형성된다. 상기 축통공(112)은 상기 전방하우징(110)의 일면 중앙에 돌출되는 보스부(113)의 중앙을 관통하여 형성된다. Hereinafter, the components constituting the
상기 전방하우징(110)에서 상기 보스부(113)가 형성된 반대면에는 토출실(114)이 요입되게 형성된다. 상기 토출실(114)은 상기 전방실린더블록(130)의 각각의 실린더보어(135)와 상기 밸브유니트(160)를 통해 선택적으로 연통될 수 있도록 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성될 수 있다.The
상기 후방하우징(120)은 상기 후방실린더블록(130')의 일면, 즉 상기 후방실린더블록(130')에서 상기 전방실린더블록(130)과 밀착된 면의 반대면(132)에 장착되는 것이다. 상기 후방하우징(120)중 상기 후방실린더블록(130')과 마주보는 면에는 토출실(122)이 요입되게 형성된다. The
상기 후방하우징(120)의 중앙에는 상기 회전축(140)의 일단부에 대응되는 회 전축실(124)이 형성된다. 상기 회전축실(124)은 상기 토출실(122)의 중앙에 토출실(122)과 구획되어 형성되는 것이다. A
상기 전후방실린더블록(130,130')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 대응되게 형성되어 사판실(S)을 형성한다. 상기 사판실(S)에는 상기 회전축(140)에 설치된 사판(142)이 회전가능하게 위치된다. 상기 전후방실린더블록(130,130')의 외면중 상기 사판실(S)과 대응되는 위치에는 사판실(S)의 내부로 증발기에서 전달된 작동유체를 전달하는 흡입구(도시되지 않음)가 형성된다. The front and
상기 전후방실린더블록(130,130')에는 축지지공(131)이 형성된다. 상기 축지지공(131)은 상기 회전축(140)이 삽입되는 부분으로, 회전축(140)의 직경과 대응되는 내경을 갖는다.Axial support holes 131 are formed in the front and
상기 전후방실린더블록(130,130')에는 상기 축지지공(131)을 중심에 두고 장착공의 형성방향으로 원통형상의 실린더보어(135)가 다수개 관통하여 형성된다. 이때, 상기 실린더보어(135)는 상기 전후방실린더블록(130,130')에 각각 대응되는 위치로 형성된다. The front and
상기 전후방실린더블록(130,130')에는 흡입통로(136)가 형성된다. 상기 흡입통로(136)는 상기 실린더보어(135)와 축지지공(131) 사이를 연통시켜 상기 회전축(140)의 내부를 통해 작동유체가 상기 실린더보어(135)로 각각 전달되게 한다.
상기 전후방실린더블록(130,130')에는 각각 상기 전후방하우징(110,120)의 토출실(114,122)과 연통되게 토출통로(138)가 형성된다. 상기 토출통로(138)는 실린더보어(135)내에서 압축된 작동유체를 외부로 토출하는 통로역할을 한다.
상기 회전축(140)은 일단부가 상기 전방하우징(110)을 관통하고 타단부는 상기 후방하우징(120)의 회전축실(124)과 마주보게 설치된다. 상기 회전축(140)에는 대략 원판형상의 사판(142)이 회전축(140)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(142)은 상기 회전축(140)에 대해 경사지게 구비되어, 회전과정에서 피스톤(158)을 직선운동시키는 역할을 하게 된다. One end of the
보다 상세하게는, 상기 회전축(140)의 외면에는 조립부(141)가 구비되고, 상기 사판(142)에는 이에 대응되는 조립공(144')이 형성되어, 상기 회전축(140)이 사판(142)에 조립된다. More specifically, the outer surface of the
이때, 상기 회전축(140)의 조립부(141) 표면에는 요철부(141')가 구비된다. 상기 요철부(141')는 상기 조립부(141)의 표면이 조면화 되어 형성되는 것으로, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 돌출된 부분과 요입된 부분이 번갈아 위치됨으로써 형성된다. 도면부호 P는 요철부(141')를 구성하는 돌기를 나타낸다. At this time, the
상기 요철부(141')는 상기 회전축(140)의 조립부(141)와 상기 사판(142)의 조립공(144') 사이가 견고하게 조립될 수 있도록 하는 것으로, 도트마킹이나 사포가공 또는 레이저가공을 통해 형성될 수 있다. The uneven portion 141 'is to allow the assembly between the
상기 요철부(141')의 산술평균거칠기(Ra, arithmetic mean deviation of the profile)는 0.3~2μm 임이 바람직하다. 이는 상기 요철부(141')의 산술평균거칠기가 0.3μm 이하이면 상기 회전축(140)와 상기 사판(142) 사이의 결합력이 작아지게 되고, 2μm 이상이면 조립과정에서 요철부(141')가 쉽게 손상될 수 있기 때문이다. Arithmetic mean deviation of the profile (Ra) of the uneven portion (141 ') is preferably 0.3 ~ 2μm. If the arithmetic mean roughness of the uneven portion 141 'is less than or equal to 0.3μm, the coupling force between the
아래 표에는, 본 발명에 의한 사판(142) 및 회전축(140) 조립체의 시험값을 종래와 비교하여 개시되어 있다. In the table below, the test values of the
요철부의 가공방법
Processing method of uneven part
종래대비
직경차 감소량
Conventional contrast
Diameter difference reduction
종래대비
토크체결력 증가량
Conventional contrast
Torque tightening force increase
버발생여부
Burr occurrence
도트마킹
Dot marking
30%
30%
12%
12%
발생하지 않음
Does not occur
사포가공
Sandpaper processing
30%
30%
2%
2%
발생하지 않음
Does not occur
레이저가공
Laser processing
30%
30%
12%
12%
발생하지 않음
Does not occur
참고로, 직경차는 상기 요철부(141')의 외경과 상기 사판(142)의 조립공(144')의 내경의 크기차이를 의미하고, 토크체결력은 회전축(140)이 사판(142)과 헛돌게 하도록 필요한 회전력을 의미하며, 버발생여부는 사판(142)에 회전축(140)을 압입하는 과정에서 버가 발생되는지 여부를 의미한다. For reference, the diameter difference refers to the size difference between the outer diameter of the concave-convex portion 141 'and the inner diameter of the assembly hole 144' of the
이에 보듯이, 종래에 비해 본원발명에서는, 상기 요철부(141')의 모든 가공방법에 있어서, 요철부(141')의 외경과 상기 사판(142)의 조립공(144')의 내경의 차이가 줄었음에도 불구하고, 상기 요철부(141')로 인해 사판(142)과 회전축(140) 사이의 토크체결력은 증가했음을 알 수 있다. As shown in the present invention, in the present invention, compared with the conventional method, in all processing methods of the uneven parts 141 ', the difference between the outer diameter of the uneven parts 141' and the inner diameter of the assembling hole 144 'of the
이와 함께 줄어든 직경 차이로 인해, 회전축(140)을 압입하는 과정에서 버가 전혀 발생되지 않았음을 함께 알 수 있다. Due to the reduced diameter difference, it can be seen that no burr was generated at all in the process of pressing the
이때, 상기 요철부(141')의 외경은 상기 사판(142)의 조립공(144')의 내경보다 60μm 내지 80μm 크게 형성됨이 바람직하다. 이는 상기 요철부(141')의 외경과 조립공(144')의 내경의 크기차이가 60μm이하가 되면, 상기 요철부(141')의 존재에 도 불구하고 둘 사이의 견고한 결합이 이루어지기 어렵고, 80μm 이상이면 둘 사이를 결합시키기 위한 결합력이 너무 커져 조립성이 나빠지기 때문이다. At this time, the outer diameter of the concave-
다음으로, 압축기(100)에 대해 계속하여 설명하면, 상기 허브(144)를 관통하여서 상기 회전축(140)의 내부와 연통되게 조립공(144')이 천공되고, 상기 사판(142)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(145)가 설치된다. 상기 슈(145)는 상기 사판(142)의 표면 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다. Next, the
상기 회전축(140)의 내부에는 작동유체가 유동되는 유로(147)가 형성된다. 상기 유로(147)는 상기 회전축(140)의 내부에 회전축(140)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 유로(147)는 상기 회전축(140)의 일단부로 개구되게 형성되고, 상기 개구된 부분은 상기 후방하우징(120)의 회전축실(124)과 마주보는 위치에 있다. The
상기 유로(147)와 상기 사판실(S), 그리고 상기 흡입통로(136)와의 연통을 위해, 상기 회전축(140)에는 각각 상기 회전축(140)의 외면으로 개구되게 입구(148)와 출구(148')가 형성된다. 상기 입구(148)와 출구(148')는 각각 다수개가 형성될 수 있다. 도면부호 149는 상기 전방하우징(110)의 축통공(112)의 내면과 회전축(140)의 외면 사이의 틈새를 막아주는 축실링부이다.In order to communicate with the
상기 피스톤(158)은 상기 실린더보어(135) 내부를 직선왕복운동하는 것이다. 상기 피스톤(158)은 상기 실린더보어(135)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전후방실린더블록(130,130')의 실린더보어(135)에 위치된다. 즉, 하나의 피스톤(158)의 각각의 양단이 실린더보어(135)내에서 작동유체를 압축하는 역할을 한다. The
상기 실린더보어(135) 내에서 압축된 작동유체가 실린더보어(135)의 외부로 토출되는 것을 제어하기 위해 상기 밸브유니트(160)가 사용된다. 상기 밸브유니트(160)는 상기 전후방실린더블록(130,130')의 일면에 밀착되어 설치되는 밸브플레이트(162)를 구비하고, 상기 밸브플레이트(162)에는 각각의 실린더보어(135)와 대응되는 위치에 토출공(164)이 형성된다. 상기 토출공(164)을 선택적으로 개폐하기 위해 토출리드(166)가 각각 사용된다. 상기 토출리드(166)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(135) 내부의 작동유체의 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(164)을 개방할 수 있다.The
상기 밸브플레이트(162)는 대략 원판형상으로 구성되는데, 상기 토출통로(138)와 대응되는 위치에 연통공(167)이 형성된다. 상기 연통공(167)은 각각의 토출실(114,122)을 토출통로(138)와 연통시키는 역할을 한다.The
상기 토출통로(138)와 연통되게 상기 전후방실린더블록(130,130')의 외면에는 머플러(168)가 형성된다. 상기 머플러(168)는 작동유체의 맥동과 소음을 줄이는 역할을 한다. 상기 머플러(168)에는 압축기(100)의 외부(응축기)로 작동유체를 토출하는 토출포트(169)가 형성된다. 도면부호 116과 118은 각각 오일실과 연통로이다.A
이하에서는 본 발명에 의한 압축기용 사판과 회전축의 조립과정을 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the assembly process of the swash plate and the rotating shaft for a compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 5(a) 및 도 5(b)에는 본 발명에 의해 압축기의 사판 및 회전축이 조립되 는 과정이 단면상태도로 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명에 의한 압축기의 사판 및 회전축의 조립방법이 순서도로 도시되어 있다.5 (a) and 5 (b) is shown a cross-sectional state of the process of assembling the swash plate and the rotating shaft of the compressor by the present invention, Figure 6 is a method of assembling the swash plate and the rotating shaft of the compressor according to the present invention It is shown in a flowchart.
이에 따르면, 먼저 작업자는 제조된 회전축(140)의 조립부(141)를 가공하여 요철부(141')를 성형한다.(S100) 상기 요철부(141')는 도트마킹이나 사포가공 또는 레이저가공 등을 통해서 형성될 수 있다. According to this, first, the worker processes the assembled
이때, 상기한 바와 같이 상기 요철부(141')의 산술평균거칠기(Ra)는 0.3μm 내지 2μm 이 되도록 성형됨이 바람직하다. At this time, as described above, the arithmetic mean roughness Ra of the
다음으로, 작업자는 이미 별도로 제조된 사판(142)을 가열하여 사판(142)의 조립공(144')의 내경을 확대시킨다.(S110) 이는 상기 조립공(144')의 내경보다 상기 회전축(140)의 조립부(141)의 외경이 크기 때문에, 조립과정에서 회전축(140)이 조립공(144')의 가장자리 주변을 손상시키는 것을 방지하기 위함이다. Next, the worker heats the
이와 같은 상태에서, 상기 사판(142)의 조립공(144')에 상기 회전축(140)을 삽입한다.(S120) 보다 정확하게는 사판(142)의 조립공(144')에 회전축(140)의 조립부(141)가 압입되도록 하는 것인데, 이 과정에서 버는 발생되지 않게 된다.In this state, the
왜냐하면, 상기 사판(142)이 가열되어 상기 조립공(144')의 내경이 커진 상태이고, 상기 회전축(140)의 조립부(141)의 외경과 상기 사판(142)의 조립공(144')의 내경의 크기차이는 60μm 내지 80μm로 비교적 작기 때문이다. This is because the
다음으로, 상기 회전축(140)과 사판(142)으로 구성되는 조립체를 냉각시키면 상기 조립공(144')이 수축되면서 상기 요철부(141')의 외면과 견고하게 밀착된다. 냉각과정은 별도의 장치 없이 자연냉각을 이용할 수 있다. Next, when the assembly composed of the
이때, 도 5(a) 및 도 5(b)에는 이와 같이 상기 조립공(144')이 수축되는 모습이 개략적으로 도시되어 있다. 이에 보듯이, 사판(142)의 조립공(144')이 수축되면, 상기 회전축(140)의 요철부(141')가 상기 조립공(144')의 내주면을 파고 들면서 둘 사이의 체결력을 상승시키게 된다. 5 (a) and 5 (b) schematically show how the assembly hole 144 'is contracted. As shown in the drawing, when the assembly hole 144 'of the
이는, 상기 사판(142)이 알루미늄과 같이 상기 회전축(142)에 비해 상대적으로 무른 재질로 만들어지므로 더욱 쉽게 이루어 질 수 있다. This can be made more easily because the
다음으로, 작업자는 이와 같이 조립된 사판(142) 및 회전축(140) 조립체를 이용하여 압축기(100)를 조립한다. Next, the worker assembles the
이때, 상기 사판(142) 및 회전축(140) 조립체는 요철부(141')의 존재로 인해 토크체결력이 향상되므로, 사판(142)과 회전축(140)이 헛도는 것이 보다 효과적으로 방지될 수 있다. In this case, since the torque tightening force is improved due to the presence of the uneven portion 141 ', the
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but is defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self evident.
상기한 실시예에서는 회전축(140)에 대한 사판(142)의 경사각이 고정된 고정용량형 사판식 압축기를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 사판의 경사각이 조절될 수 있는 가변용량형 사판식 압축기에도 적용될 수 있다. In the above embodiment, a fixed displacement swash plate type compressor in which the inclination angle of the
도 1은 종래 기술에 의한 압축기의 구성을 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a compressor according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 의한 압축기를 구성하는 회전축 및 이에 결합되는 사판의 구성을 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the configuration of a rotating shaft constituting the compressor according to the prior art and the swash plate coupled thereto.
도 3은 본 발명에 의한 압축기의 사판 및 회전축의 조립방법의 바람직한 실시예가 채용된 사판식 압축기의 구성을 보인 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a swash plate compressor which is a preferred embodiment of the method for assembling the swash plate and the rotating shaft of the compressor according to the present invention.
도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 회전축의 구성을 보인 평면도.4 is a plan view showing the configuration of a rotating shaft constituting an embodiment of the present invention.
도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명에 의해 압축기의 사판 및 회전축이 조립되는 과정을 보인 단면상태도.5 (a) and 5 (b) is a cross-sectional view showing a process of assembling the swash plate and the rotating shaft of the compressor by the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 압축기의 사판 및 회전축의 조립방법을 순차적으로 보인 순서도. Figure 6 is a flow chart sequentially showing the assembly method of the swash plate and the rotating shaft of the compressor according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: 압축기 110: 전방하우징100: compressor 110: front housing
116: 오일실 118: 연통로116: oil chamber 118: communication path
120: 후방하우징 122: 토출실120: rear housing 122: discharge chamber
124: 회전축실 130: 전방실린더블록124: rotating shaft chamber 130: front cylinder block
130': 후방실린더블록 131: 축지지공130 ': rear cylinder block 131: shaft support hole
135: 실린더보어 140: 회전축 135: cylinder bore 140: rotation axis
141: 조립부 141': 요철부141: assembly portion 141 ': uneven portion
142: 사판 144: 허브 142: Saphan 144: Hub
144': 조립공 147: 유로144 ': Assemblyman 147: Euro
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