KR101378020B1 - 가변 용량형 사판식 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상호 결합되어 크랭크실(51)을 형성하는 실린더블록 및 전방하우징(10)과, 상기 전방하우징(10)과 실린더블록 중앙에 회전 가능하게 결합되는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)에 대해 왕복이동 및 경사각 가변과 회전 가능하게 결합되는 사판과, 상기 회전축(41)에 결합되어 상기 사판의 경사각을 가변시키는 로터(43)와, 상기 전방하우징(10)과 상기 로터(43) 사이에 개재되는 스러스트베어링(53)을 갖는 가변 용량형 사판식 압축기(1)에 관한 것으로서, 상기 전방하우징(10)과 상기 회전축(41) 사이에 개재되어 상기 회전축(41)의 회전을 지지하는 축베어링부(21)와, 상기 전방하우징(10)의 내측면과 상기 스러스트베어링(53) 사이에 개재되는 레이스부(23)가 일체로 형성된 회전지지부재(20)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 구동부의 회전축과 로터의 원활한 회전을 위한 부품을 절감함으로써, 조립공정 및 생산원가를 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있는 가변 용량형 사판식 압축기가 제공된다.
Figure R1020080005628
가변 용량형 사판식 압축기, 하우징, 회전축, 로터, 스러스트베어링

Description

가변 용량형 사판식 압축기{Variable Capacity Type swash plate type compressor}
본 발명은, 가변 용량형 사판식 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동부의 레디얼 베어링과 스러스트베어링의 레이스 구조가 개선된 가변 용량형 사판식 압축기에 관한 것이다.
일반적인 종래 가변 용량형 사판식 압축기(101)는 도 1에 도시된 바와 같이, 원주 방향으로 복수의 실린더보어(121)가 형성된 실린더블록(120)과, 실린더블록(120)의 전방에 결합되어 실린더블록(120)과 함께 크랭크실(123)을 형성하는 전방하우징과, 실린더블록(120)의 후방에 결합되며 내부에 흡입실(131)과 토출실(133)이 형성되어 있는 후방하우징(130)과, 실린더보어(121)에 각각 왕복이동 가능하게 수용된 복수의 피스톤(125)과, 피스톤(125)의 왕복운동에 따라 실린더보어(121)와 흡입실(131) 및 토출실(133)의 냉매유로를 개폐하는 밸브유닛(135)과, 피스톤(125)들을 왕복 구동시키는 구동부(140)를 포함하고 있다.
이 중 구동부(140)는 크랭크실(123) 중앙 영역에 회전 가능하게 설치되어 외 부 동력원으로부터 전달되는 구동력에 의해 회전하는 회전축(141)과, 크랭크실(123) 내에서 회전축(141)에 결합되어 회전축(141)과 함께 회전하는 로터(143)와, 회전축(141)에 대해 왕복 슬라이딩 및 회전 가능하게 결합되며 로터(143)에 경사각 가변 가능하게 지지된 사판(145)과, 로터(143)에 대해 사판(145)을 원위치로 탄성 가압하는 사판가압스프링(147)으로 이루어져 있다.
이때, 회전축(141)의 원활한 회전을 위해서 회전축(141)과 전방하우징의 축결합부 및 회전축(141)과 실린더블록(120)의 축결합부에는 레디얼베어링(151)이 개재되며, 로터(143)의 원활한 회전과 전체적인 톱 클리어런스(Top clearance)를 조정하기 위해서 로터(143)와 이에 대향하는 전방하우징 사이에는 스러스트베어링(153) 및 레이스(155)가 개재된다.
이러한 가변 용량형 사판식 압축기(101)는 외부 동력원으로부터 전달되는 구동력에 의해 구동부(140)의 회전축(141)과 함께 로터(143)가 회전하면 사판(145)이 회전축(141)의 축선방향을 따라 왕복 이동함과 동시에 경사각이 가변되면서 회전함으로써, 피스톤(125)이 실린더보어(121)에서 왕복 이동하여 흡입 및 압축행정이 실행된다.
그런데, 이러한 종래 가변 용량형 사판식 압축기(101)에 있어서는 구동부(140)의 회전축(141)과 로터(143)의 원활한 회전을 위해서 레이스(155)와 비교적 고가의 레디얼베어링(151)을 별도로 사용하기 때문에, 부품증가 및 비교적 고가의 부품 사용에 의해 조립공정 및 생산원가가 증가하고 생산성은 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 구동부의 회전축과 로터의 원활한 회전을 위한 부품을 절감함으로써, 조립공정 및 생산원가를 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있는 가변 용량형 사판식 압축기를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 상호 결합되어 크랭크실(51)을 형성하는 실린더블록 및 전방하우징(10)과, 상기 전방하우징(10)과 실린더블록 중앙에 회전 가능하게 결합되는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)에 대해 왕복이동 및 경사각 가변과 회전 가능하게 결합되는 사판과, 상기 회전축(41)에 결합되어 상기 사판의 경사각을 가변시키는 로터(43)와, 상기 전방하우징(10)과 상기 로터(43) 사이에 개재되는 스러스트베어링(53)을 갖는 가변 용량형 사판식 압축기(1)에 있어서, 상기 전방하우징(10)과 상기 회전축(41) 사이에 개재되어 상기 회전축(41)의 회전을 지지하는 축베어링부(21)와, 상기 전방하우징(10)의 내측면과 상기 스러스트베어링(53) 사이에 개재되는 레이스부(23)가 일체로 형성된 회전지지부재(20)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 전방하우징(10)의 중앙에는 상기 축베어링부(21)가 결합되는 축결합부(11)가 형성되어 있으며, 상기 전방하우징(10)의 내측면에는 상기 레이스부(23)가 안착되는 레이스결합면(13)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 전방하우징(10)에는 상기 레이스결합면(13)으로부터 상기 축결합부(11)의 내주면을 향해 적어도 하나의 오일안내홀(15)이 형성되어 있고, 상기 회전지지부재(20)의 상기 레이스부(23)와 상기 축베어링부(21)에는 상기 전방하우징(10)의 오일안내홀(15)에 연통하게 대응하는 오일유입공(25)이 형성되어 있으며, 상기 전방하우징(10)과 상기 회전지지부재(20)에는 상기 오일유입공(25)과 상기 오일안내홀(15)의 연통위치를 일치시키는 위치설정홈(31)과 위치설정돌기(33)가 형성되어 있는 것이 효과적이다.
또한, 상기 축베어링부(21)의 내주면에는 내마모성 및 윤활성 코팅막(미도시)이 형성되어 있는 것이 보다 효과적이다.
이에 의해, 구동부의 회전축(41)과 로터(43)의 원활한 회전을 위한 부품을 절감함으로써, 조립공정 및 생산원가를 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있는 가변 용량형 사판식 압축기(1)가 제공된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.
이때, 본 발명에 따른 가변 용량형 사판식 압축기(1)는 전방하우징(10) 내측 영역에 마련되는 회전축(41)과 로터(43)의 회전지지 구조를 제외한 나머지 구성이 종래의 가변 용량형 사판식 압축기(101)와 거의 동일하다. 이에 따라, 이하에서는 본 발명에 따른 가변 용량형 사판식 압축기(1)의 전방하우징(10)과, 회전축(41) 및 로터(43)의 회전지지 구조에 대해서만 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 단면도이고, 도 3은 도 2의 가변 용량형 사판식 압축기의 회전지지부재 설치영역 분해사시도이며, 도 4는 도 2의 회전지지부재 설치영역 확대단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 용량형 사판식 압축기(1)의 전방하우징(10)은 그 중앙에 회전축(41)의 통과 및 후술할 회전지지부재(20)의 축베어링부(21)가 결합되는 축결합부(11)가 형성되어 있으며, 로터(43)와 대향하면서 크랭크실(51)을 향하는 전방하우징(10)의 내측면에는 후술할 회전지지부재(20)의 레이스부(23)가 안착되는 레이스결합면(13)이 형성되어 있다.
그리고, 레이스결합면(13)으로부터 축결합부(11) 내주면을 향해 적어도 하나의 오일안내홀(15)이 형성되어 있다. 이 오일안내홀(15)은 원주방향으로 소정의 간격을 두고 복수개가 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 가변 용량형 사판식 압축기(1)의 회전축(41)과 로터(43)의 회전지지 구조는 전방하우징(10)에 결합되어 회전축(41)과 로터(43)의 회전을 동시에 지지하는 회전지지부재(20)에 의해 이루어진다.
회전지지부재(20)는 중앙에 회전축(41)이 회전 가능하게 결합되는 축결합공(27)을 가지고 전방하우징(10)의 축결합부(11)에 압입되는 축베어링부(21)와, 전방하우징(10)의 레이스결합면(13)에 결합되어 스러스트베어링(53)에 대해 상대적으로 구름 접촉하는 원판 형상의 레이스부(23)가 일체로 형성되어 있는 구조를 가지고 있다.
이때, 축베어링부(21)의 축결합공(27) 내주면은 회전축(41)의 원활한 회전 및 마모 방지를 위해서 내마모성 및 윤활성 코팅막(미도시)이 형성되는데, 코팅막(미도시)은 불소수지나 테프론 또는 MoS2 등의 코팅재료를 이용하여 축결합공(27) 내주면에 형성하거나, 버프가공(buffing)과 루브라이트(Lubrite) 피막 처리를 이용하여 축결합공(27) 내주면에 코팅막(미도시)을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 레이스부(23)와 축베어링부(21)에는 전방하우징(10)의 오일안내홀(15)에 대응하는 오일유입공(25)이 형성되어 있다. 이 오일유입공(25)은 압축기(1)의 크랭크실(51)에 존재하는 윤활오일을 축베어링부(21)의 축결합공(27) 내주면으로 유입시켜서 회전축(41)과 축결합공(27) 내주면간의 윤활작용과 회전축(41)의 원활한 회전을 도모한다.
이때, 오일유입공(25)은 회전지지부재(20)가 전방하우징(10)에 결합될 때 전방하우징(10)에 형성된 오일안내홀(15)과 연통되어야 하는데, 이를 위해서, 회전지지부재(20)와 전방하우징(10)에는 오일유입공(25)과 오일안내홀(15)의 연통위치를 정확하게 일치시킬 수 있는 위치설정홈(31)과 위치설정돌기(33)가 상호 대응하는 위치에 형성되어 있다.
여기서, 위치설정홈(31)과 위치설정돌기(33)는 회전지지부재(20)의 축베어링부(21) 외주면과 이에 대응하는 전방하우징(10)의 축결합부(11) 내주면에 축선방향을 따라 상호 맞물리도록 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 위치설정홈(31)과 위치설정돌기(33)는 회전지지부재(20)의 레이스부(23)와 이에 대향하는 전방하우징(10)의 레이스결합면(13)에 형성될 수도 있다.
이러한 구성에 의해서, 본 발명에 따른 가변 용량형 사판식 압축기(1)가 구동하면, 회전지지부재(20)의 축베어링부(21)에 대해 회전축(41)이 원활하게 회전되며, 회전지지부재(20)의 레이스부(23)와 스러스트베어링(53)을 사이에 두고 대향하는 로터(43)가 스러스트베어링(53)에 구름접촉하면서 회전된다.
이 과정에서 압축기(1)의 크랭크실(51)에 존재하는 윤활오일이 도 4에 도시된 바와 같이, 회전지지부재(20)의 레이스부(23)에 형성된 오일유입공(25)을 통해 유입되고, 유입된 윤활오일이 전방하우징(10)의 오일안내홀(15)과 회전지지부재(20)의 축베어링부(21)에 형성된 오일유입공(25)을 거쳐 축베어링부(21) 내주면으로 유입됨으로써, 회전축(41)의 회전과 윤활이 원활하게 이루어지게 된다. 이에 의해, 가변 용량형 사판식 압축기(1)가 원활하게 구동된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 가변 용량형 사판식 압축기(1)는 회전축(41)과 로터(43)의 회전을 원활하게 지지하도록 축베어링부(21)와 레이스부(23)가 일체로 형성된 회전지지부재(20)를 마련함으로써, 부품과 조립공정이 절감되고 생산성이 향상된다.
또한, 비교적 고가의 레디얼베어링을 사용하지 않고 축베어링부(21)와 레이스부(23)가 일체로 형성된 회전지지부재(20)를 이용함으로써, 생산원가가 절감된다.
도 1은 종래 가변 용량형 사판식 압축기의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 단면도,
도 3은 도 2의 가변 용량형 사판식 압축기의 회전지지부재 설치영역 분해사시도,
도 4는 도 2의 회전지지부재 설치영역 확대단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 전방하우징 11 : 축결합부
13 : 레이스결합면 15 : 오일안내홀
20 : 회전지지부재 21 : 축베어링부
23 : 레이스부 25 : 오일유입공
31 : 위치설정홈 33 : 위치설정돌기
41 : 회전축 43 : 로터

Claims (4)

  1. 상호 결합되어 크랭크실(51)을 형성하는 실린더블록 및 전방하우징(10)과, 상기 전방하우징(10)과 실린더블록 중앙에 회전 가능하게 결합되는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)에 대해 왕복이동 및 경사각 가변과 회전 가능하게 결합되는 사판과, 상기 회전축(41)에 결합되어 상기 사판의 경사각을 가변시키는 로터(43)와, 상기 전방하우징(10)과 상기 로터(43) 사이에 개재되는 스러스트베어링(53)을 갖는 가변 용량형 사판식 압축기(1)에 있어서,
    상기 전방하우징(10)과 상기 회전축(41) 사이에 개재되어 상기 회전축(41)의 회전을 지지하는 축베어링부(21)와, 상기 전방하우징(10)의 내측면과 상기 스러스트베어링(53) 사이에 개재되는 레이스부(23)가 일체로 형성된 회전지지부재(20)를 더 포함하며,
    상기 전방하우징(10)의 중앙에는 상기 축베어링부(21)가 결합되는 축결합부(11)가 형성되어 있으며, 상기 전방하우징(10)의 내측면에는 상기 레이스부(23)가 안착되는 레이스결합면(13)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전방하우징(10)에는 상기 레이스결합면(13)으로부터 상기 축결합부(11)의 내주면을 향해 적어도 하나의 오일안내홀(15)이 형성되어 있고,
    상기 회전지지부재(20)의 상기 레이스부(23)와 상기 축베어링부(21)에는 상기 전방하우징(10)의 오일안내홀(15)에 연통하게 대응하는 오일유입공(25)이 형성되어 있으며,
    상기 전방하우징(10)과 상기 회전지지부재(20)에는 상기 오일유입공(25)과 상기 오일안내홀(15)의 연통위치를 일치시키는 위치설정홈(31)과 위치설정돌기(33)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 축베어링부(21)의 내주면에는 내마모성 및 윤활성 코팅막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.
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JP2005264835A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Calsonic Kansei Corp コンプレッサ

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