KR101501776B1 - swash plate type compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사판식 압축기에 관한 것이다. 본 발명에서는 센터보어(111)를 관통하여 설치되어 회전되고 사판(148)과 결합하여 함께 회전되는 회전축(140)에 스플라인부(140')가 구비된다. 상기 스플라인부(140')는 허브(170)의 스플라인부(172)와 결합되어 풀리(160)의 구동력을 전달받아 회전축(140)이 회전될 수 있도록 한다. 이때, 상기 스플라인부(140')에는 상기 회전축(140)과 허브(170)의 결합방향을 따라 가이드부(A)와 압입부(B)가 연속적으로 구비되고, 상기 가이드부(A)의 폭(W1)과 높이(H1)는 상기 압입부(B)를 향할수록 점차적으로 커지도록 형성된다. 이에 따라, 본 발명에서는 회전축(140)과 허브(170) 사이의 조립시 결합력은 일정 이하로 유지하면서, 동시에 압축기(100)의 작동 중에 둘 사이의 결합력이 커지도록 하여 스플라인부(140')의 마모를 방지하게 된다. The present invention relates to a swash plate type compressor. In the present invention, the spline portion 140 'is provided on the rotation shaft 140 which is installed through the center bore 111 and rotates and is coupled with the swash plate 148 and rotated together. The spline portion 140 'is coupled with the spline portion 172 of the hub 170 to receive the driving force of the pulley 160 to rotate the rotary shaft 140. At this time, a guide portion A and a press-fit portion B are continuously provided in the spline portion 140 'along the coupling direction of the rotary shaft 140 and the hub 170, and the width of the guide portion A (W1) and the height (H1) are gradually increased toward the press-in portion (B). The coupling force between the rotating shaft 140 and the hub 170 is maintained at a constant value or less while the coupling force between the rotating shaft 140 and the hub 170 is increased during operation of the compressor 100, Thereby preventing abrasion.
사판, 압축기, 제어밸브 Swash plate, compressor, control valve
Description
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전축에 구비된 회전밸브를 통해 냉매가 실린더보어 내부로 전달되어 압축되는 사판식 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor, and more particularly, to a swash plate type compressor in which a refrigerant is delivered into a cylinder bore through a rotary valve provided on a rotary shaft and is compressed.
차량의 공조시스템을 간단히 살펴 보면, 먼저 고온 저압 기체상태의 냉매는 압축기에 의해 고온 고압 기체 상태로 된다. 상기 고온 고압 기체상태의 냉매는 응축기를 거쳐 상기 응축기의 응축작용에 의해 고온고압 액체 상태로 되고, 상기 고온 고압 액체상태의 냉매는 팽창밸브를 거쳐 상기 팽창밸브의 교축작용에 의해 저온 저압 액체 상태로 된다. 상기 저온 저압 액체상태의 냉매는 증발기를 거쳐 상기 증발기에서 이루어지는 열교환을 통해 고온 저압의 기체 상태로 되돌아가며 상기 고온 저압의 기체는 다시 상기 압축기에 의해 압축되어 고온 고압 기체상태로 된다. 이와 같은 과정을 반복 수행함에 의해 차량의 공조시스템이 동작되는 것이다.The air conditioning system of a vehicle is briefly described. First, a high-temperature low-pressure gaseous refrigerant is converted into a high-temperature and high-pressure gaseous state by a compressor. The high-temperature high-pressure gaseous refrigerant is brought into a high-temperature and high-pressure liquid state by the condensing action of the condenser through the condenser, and the refrigerant in the high-temperature and high-pressure liquid state passes through the expansion valve to the low- do. The refrigerant in the low-temperature low-pressure liquid state is returned to the high-temperature low-pressure gaseous state through the heat exchanger in the evaporator via the evaporator, and the high-temperature low-pressure gas is again compressed by the compressor to become a high-temperature high-pressure gaseous state. The air conditioning system of the vehicle is operated by repeating this process.
도 1에는 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 구성이 도시되어 있고, 도 2에는 종래 기술에 의한 압축기에 구비되는 회전축과 이에 결합되는 허브의 구성이 분해사시도 및 요부단면도로 각각 도시되어 있다. 이에 따르면, 사판식 압 축기(10)에는 실린더블럭(11)이 구비된다. 상기 실린더블럭(11)은 압축기(10)의 외관과 골격의 일부를 형성한다. 상기 실린더블럭(11)의 중앙을 관통하여서는 센터보어(12)가 형성되고, 상기 센터보어(12)를 둘러서는 방사상으로 상기 실린더블럭(11)을 관통하게 다수개의 실린더보어(13)가 형성된다. FIG. 1 shows the structure of a conventional variable displacement swash plate type compressor, and FIG. 2 shows a rotating shaft provided in a compressor according to the prior art and a hub connected to the rotary shaft in an exploded perspective view and a cross-sectional view . Accordingly, the swash plate
상기 실린더보어(13)의 내부에는 피스톤(15)이 직선왕복운동 가능하게 설치된다. 상기 피스톤(15)은 원기둥형상이고, 상기 실린더보어(13)는 이에 대응되는 원통형의 공간이다. 상기 피스톤(15)의 일단부, 즉 상기 실린더보어(13)의 외부로 돌출되는 부분에는 연결부(17)가 형성된다. 상기 피스톤(15)은 상기 실린더보어(13) 내를 직선 왕복운동하면서 냉매를 압축하게 된다.A piston (15) is installed in the cylinder bore (13) so as to reciprocate linearly. The
상기 실린더블럭(11)의 일단에는 전방하우징(20)이 설치된다. 상기 전방하우징(20)은 상기 실린더블럭(11)과 마주보는 쪽이 요입되어, 상기 실린더블럭(11)과 함께 내부에 크랭크실(21)을 형성한다. 상기 크랭크실(21)은 외부와 기밀이 유지된다. A
상기 전방하우징(20)중 상기 실린더블럭(11) 반대쪽에는 풀리(도시되지 않음)가 회전가능하게 설치되는 풀리축부(22)가 돌출되어 형성된다. 상기 풀리축부(22)의 중앙을 관통하여 상기 크랭크실(21)까지 상기 전방하우징(20)을 전후로 관통하여서는 축공(23)이 형성된다. 상기 축공(23)은 상기 센터보어(12)와 중심이 일치하게 형성된다. 상기 축공(23)에는 회전축(40)의 일단부가 회전가능하게 지지된다.A
상기 실린더블럭(11)의 타단에는 후방하우징(30)이 설치된다. 상기 후방하우 징(30)에는 상기 실린더보어(13)와 선택적으로 연통되게 토출실(31)이 형성된다. 상기 토출실(31)은 상기 실린더보어(13)에서 압축된 냉매가 토출되어 임시로 머무르는 곳이다.And the rear housing 30 is installed at the other end of the
상기 후방하우징(30)에는 흡입실(33)이 형성된다. 상기 흡입실(33) 역시 상기 실린더보어(13)와 선택적으로 연통된다. 상기 흡입실(33)은 상기 후방하우징(30)중 상기 실린더블럭(11)과 마주보는 면의 중앙에 해당되는 영역에 형성된다. 상기 흡입실(33)은 상기 실린더보어(13)의 내부로 압축될 냉매를 전달하는 역할을 한다. 본 실시예에서는 외부로부터 상기 흡입실(33)로 냉매를 전달하는 흡입포트가 도시되어 있지는 않다.A suction chamber (33) is formed in the rear housing (30). The suction chamber (33) is also selectively communicated with the cylinder bore (13). The
상기 실린더블럭(11)의 센터보어(12)와 전방하우징(20)의 축공(23)을 관통하여 회전가능하게 회전축(40)이 설치된다. 상기 회전축(40)은 엔진에서 전달되는 구동력에 의해 회전된다. 상기 회전축(40)은 상기 전방하우징(20)에 베어링(42)에 의해 회전가능하게 설치된다. A
상기 회전축(40)에는 중공부(41)가 형성된다. 상기 중공부(41)는 상기 회전축(40)의 내부에 길이방향을 따라 형성되는 빈 공간으로, 상기 크랭크실(21)과 상기 실린더보어(13)를 연통시키는 역할을 한다. The rotation shaft (40) is provided with a hollow portion (41). The
상기 회전축(40)에는 로터(44)가 설치된다. 상기 로터(44)는 상기 회전축(40)이 중앙을 관통하고, 회전축(40)과 일체로 회전되게 상기 크랭크실(21)에 설치된다. 상기 로터(44)는 대략 원판상으로 상기 회전축(40)에 고정되어 설치된다. 상기 로터(44)의 일면에는 힌지아암(46)이 돌출되어 형성된다. A
상기 회전축(40)에는 사판(48)이 설치된다. 상기 사판(48)에는 상기 로터(44)의 힌지아암(46)과 힌지연결되는 연결아암(49)이 돌출되어 형성된다. 상기 연결아암(49)은 그 선단에서 상기 힌지아암(46)과 힌지구조(49')에 의해 연결된다. 따라서, 상기 사판(48)은 상기 로터(44)와 힌지결합되어 함께 회전된다.A swash plate (48) is installed on the rotating shaft (40). A connecting
상기 사판(48)은 상기 회전축(40)에 각도가 가변되도록 설치되는 것으로, 회전축(40)의 길이방향에 대해 직교한 상태와 상기 회전축(40)에 대해 소정의 각도로 기울어지게 설치된 상태 사이의 위치에 있도록 된다.The swash plate 48 is installed between the swash plate 48 and the
상기 실린더블럭(11)과 후방하우징(30)의 사이에는 토출실(31)과 실린더보어(13)사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(53)가 구비된다. 상기 밸브어셈블리(53)는 토출공(54')이 형성된 밸브플레이트(54)와 토출리드(56)에 의해 구성되어, 실린더보어(13)에서 토출실(31)로의 냉매 유동을 제어한다.A
한편, 도 2(a)에 도시된 바와 같이 상기 회전축(40)은 허브(H)와 결합된다. 상기 허브(H)는 엔진에 의해 회전되는 풀리의 회전력을 회전축(40)에 전달하는 역할을 하는 것으로, 도시되지는 않았으나 리미터 등에 결합된다. Meanwhile, as shown in FIG. 2 (a), the
이때, 상기 회전축(40)과 상기 허브(H)는 스플라인결합된다. 즉, 상기 회전축(40)의 외주면에는 스플라인축(spline shaft, 40')이 적어도 일부 구비되고, 상기 허브(H)의 내주면에는 상기 스플라인축(40')에 대응되는 스플라인부(H')가 구비되어, 서로 결합되는 것이다. At this time, the rotary shaft (40) and the hub (H) are spline coupled. That is, at least a part of a spline shaft 40 'is provided on the outer circumferential surface of the
상기 회전축(40)과 허브(H)의 결합 상태는 도 2(b)에 잘 도시되어 있다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(40)의 스플라인축(40')과 상기 허브(H)의 스플 라인부(H')는 서로 맞물림으로써 회전축(40)과 허브(H)가 서로 헛돌지 않고 견고하게 결합된 상태를 유지하게 되는 것이다. The state of engagement between the
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the above-described conventional techniques have the following problems.
상기한 회전축(40)의 스플라인축(40')과 상기 허브(H)의 스플라인부(H') 사이에는 어느 정도 유격(G)이 형성된다. 이는 상기 회전축(40)과 허브(H) 사이를 조립할 때 결합력이 너무 커져 조립성이 떨어지는 것을 방지하기 위한 공차에 해당한다. A clearance G is formed between the spline shaft 40 'of the
하지만, 이러한 회전축(40)과 허브(H) 사이의 간격(G)에 의해 압축기(10)에 엔진의 동력이 전달되는 과정에서 스플라인축(40')과 스플라인부(H') 사이에 마모가 발생된다. 즉, 상기 회전축(40)이 회전되는 과정에서 발생되는 응력에 의해 상기 스플라인축(40')과 스플라인부(H')의 날카로운 모서리부분이 상대측의 표면을 손상시키는 것이다. However, when the power of the engine is transmitted to the
그리고 이러한 마모에 의해 회전축(40)과 상기 허브(H)가 헛돌거나 심할 경우 허브(H)와 회전축(40) 사이의 결합이 해제되는 문제점이 있다.If the
물론, 상기 회전축(40)의 스플라인축(40')과 허브(H)의 스플라인부(H') 사이의 유격(G)을 최소화하여 이러한 마모를 방지할 수도 있으나, 이와 같이 되면 회전축(40)과 상기 허브(H) 사이의 결합력이 너무 커져 작업성이 떨어지는 문제점이 있다. Of course, it is possible to minimize the clearance G between the spline shaft 40 'of the
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기의 회전축과 허브 사이의 결합력은 일정 이하로 유지하면서 동시에 압축기와 허브 사이가 견고하게 결합된 상태를 유지하도록 강제압입량을 조절하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to solve the problems of the prior art as described above and to solve the problems of the prior art as described above. It is an object of the present invention to provide a compressor To adjust the amount of indentation.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 중앙을 관통하는 센터보어를 중심으로 다수개의 실린더보어가 형성되는 실린더블록과, 상기 실린더블록의 선단 및 후단에 각각 구비되는 전방하우징 및 후방하우징과, 상기 센터보어를 관통하여 설치되어 회전되고 사판과 결합하여 함께 회전되며 외주면에는 스플라인부가 구비되어 허브와 결합되어 풀리의 구동력을 전달받아 회전되는 회전축과, 상기 회전축의 회전을 상기 사판을 통해 전달받아 상기 실린더보어 내에서 각각 냉매의 압축을 수행하는 피스톤을 포함하여 구성되는 사판식 압축기에 있어서, 상기 스플라인부에는 상기 회전축과 허브의 결합방향을 따라 가이드부와 압입부가 연속적으로 구비되고, 상기 가이드부의 폭과 높이는 상기 압입부를 향할수록 점차적으로 커진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cylinder block including a cylinder block having a plurality of cylinder bores formed around a center bore passing through the center thereof, A rotating shaft which is installed through the center bore and rotates together with the swash plate and rotates together and is provided with a spline part on the outer circumferential surface and is coupled to the hub to receive the driving force of the pulley and rotates; And a piston which is received through the swash plate and performs compression of the refrigerant in the cylinder bore, wherein the guide portion and the press-in portion are formed in the spline portion along the direction of joining the rotary shaft and the hub, And the width and height of the guide portion gradually increase toward the press-in portion The greater the.
상기 가이드부의 선단의 높이는 상기 압입부의 높이와 상기 스플라인부에서 강제압입이 이루어지는 높이의 차이 보다 작게 형성된다.The height of the tip of the guide portion is formed to be smaller than the height of the press-in portion and the height at which the forced press-fit is performed in the spline portion.
상기 가이드부의 선단의 폭은, 압입부의 폭×0.1 < 가이드부의 선단의 폭 < 압입부의 폭×0.95 이다,The width of the tip of the guide portion is the width of the press-in portion x 0.1 < the width of the tip of the guide portion < width of the press-
상기 압입부의 길이는, 스플라인부의 길이×0.2 < 압입부의 길이 < 스플라인부의 길이×0.9이다. The length of the press-in portion is the length of the spline portion x 0.2 <the length of the press-in portion <the length of the spline portion x 0.9.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 사판식 압축기에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.In the swash plate type compressor according to the present invention having the above-described structure, the following effects can be obtained.
본 발명에서는 압축기의 회전축에 구비되는 스플라인부의 강제압입량을 적절이 조절하여 회전축과 허브 사이의 조립시 결합력은 일정 이하로 유지하면서, 동시에 회전축과 허브가 조립된 상태에서 압축기가 작동하는 과정에서는 둘 사이의 결합력이 커지도록 하여 스플라인부의 마모를 방지하게 된다. 이에 따라 압축기의 조립성 및 내구성이 모두 향상되는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, in the process of operating the compressor in a state in which the rotating shaft and the hub are assembled while maintaining the coupling force at the time of assembling between the rotating shaft and the hub at a certain level by appropriately adjusting the amount of forced indentation of the spline portion provided in the rotating shaft of the compressor, So that the wear of the spline portion is prevented. Accordingly, both the assembling property and the durability of the compressor can be improved.
이하 본 발명에 의한 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a swash plate type compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3에는 본 발명에 의한 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 구성이 단면도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 회전축의 일부 구성이 사시도로 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명 실시예를 구성하는 회전축의 스플라인부의 구성이 개략도로 도시되어 있다. FIG. 3 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of a swash plate type compressor according to the present invention. FIG. 4 is a perspective view of a part of a rotary shaft constituting an embodiment of the present invention. And the spline portion of the rotating shaft constituting the rotating shaft is schematically shown.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 사판식 압축기(100)에는 실린더블럭(110)이 구비된다. 상기 실린더블럭(110)은 압축기(100)의 외관과 골격의 일부를 형성한다. 상기 실린더블럭(110)의 중앙을 관통하여서는 센터보어(111)가 형성된다. 상기 센터보어(111)는 아래에서 설명될 회전축(140)이 회전가능하게 설치되는 부분이다.According to these drawings, the swash
상기 센터보어(111)를 둘러서는 방사상으로 상기 실린더블럭(110)을 관통하게 다수개의 실린더보어(113)가 형성된다. 상기 실린더보어(113)와 상기 센터보어(111)가 연통되게 연통로(114)가 형성된다. 상기 연통로(114)는 상기 실린더보어(113)로 냉매를 전달하는 통로가 된다.A plurality of cylinder bores 113 are formed to penetrate the
상기 실린더보어(113)의 내부에는 피스톤(115)이 직선왕복운동 가능하게 설치된다. 상기 피스톤(115)은 원기둥형상이고, 상기 실린더보어(113)는 이에 대응되는 원통형상이다. 상기 피스톤(115)의 일단부, 즉 상기 실린더보어(113)의 외부로 돌출되는 부분에는 연결부(117)가 형성된다. 상기 피스톤(115)은 상기 실린더보어(113) 내를 직선 왕복운동하면서 냉매를 압축하게 된다. A
상기 실린더블럭(110)의 일단에는 전방하우징(120)이 설치된다. 상기 전방하우징(120)은 상기 실린더블럭(110)과 마주보는 쪽이 요입되어, 상기 실린더블럭(110)과 협력하여 내부에 크랭크실(121)을 형성한다. 상기 크랭크실(121)은 압축기 외부와 기밀이 유지된다. A
상기 전방하우징(120)중 상기 실린더블럭(110) 반대쪽에는 풀리(160)가 회전가능하게 설치되는 풀리축부(122)가 돌출되어 형성된다. 상기 풀리축부(122)의 중앙을 관통하여 상기 크랭크실(121)까지 상기 전방하우징(120)을 전후로 관통하여서 는 축공(123)이 형성된다. 상기 축공(123)은 상기 센터보어(111)와 중심이 일치하게 형성된다. 상기 축공(123)에는 회전축(140)의 일단부가 회전가능하게 지지된다.A pulley shaft portion 122 is installed on the opposite side of the
상기 실린더블럭(110)의 타단, 즉 상기 전방하우징(120)이 설치된 반대쪽에는 후방하우징(130)이 설치된다. 상기 후방하우징(130)에는 상기 실린더보어(113)와 선택적으로 연통되게 토출실(131)이 형성된다. 상기 토출실(131)은 상기 후방하우징(130)중 상기 실린더블럭(110)과 마주보는 면의 가장자리를 따라 형성된다. 상기 토출실(131)은 상기 실린더보어(113)에서 압축된 냉매가 토출되어 임시로 머무르는 곳이다.A
상기 후방하우징(130)에서 상기 실린더블럭(110)과 마주보는 면의 중앙에는 흡입실(133)이 형성된다. 상기 흡입실(133) 역시 상기 실린더보어(113)와 선택적으로 연통된다. 상기 흡입실(133)은 상기 실린더보어(113)의 내부로 압축될 냉매를 전달하는 역할을 한다. 상기 흡입실(133)은 회전축(140)의 일단부에 형성된 회전밸브(141)를 통해 상기 연통로(114)로 냉매를 전달한다. A
상기 실린더블럭(110), 전방하우징(120) 및 후방하우징(130)을 서로 체결하도록 체결구(137)가 관통하여 체결된다. 상기 체결구(137)는 다수개가 상기 실린더블럭(110), 전방하우징(120) 및 후방하우징(130)의 가장자리를 동시에 관통하여 체결작용을 한다. 본 실시예에서 상기 체결구(137)는 볼트이다.A fastening hole 137 is fastened to the
상기 실린더블럭(110)의 센터보어(111)와 전방하우징(120)의 축공(123)을 관통하여 회전가능하게 회전축(140)이 설치된다. 상기 회전축(140)은 엔진에서 전달되는 구동력에 의해 회전된다. 상기 회전축(140)은 상기 전방하우징(120)과 실린더 블럭(110)에 회전가능하게 설치된다.A
상기 회전축(140)의 일단에는 스플라인부(140')가 구비된다. 상기 스플라인부(140')는 아래에서 설명될 허브(170)의 스플라인부(172)와 결합되기 위한 것으로, 회전축(140)과 허브(170)가 맞물려 함께 회전될 수 있도록 한다. A spline 140 'is provided at one end of the
도 4 및 도 5에는 상기 회전축(140)의 스플라인부(140')가 잘 도시되어 있다. 이에 보듯이, 상기 스플라인부(140')는 가이드부(A)와 압입부(B)로 구성된다. 상기 가이드부(A)는 상기 스플라인부(140')가 허브(170)의 스플라인부(172)에 보다 용이하게 삽입될 수 있도록 안내하는 부분이고, 상기 압입부(B)는 강제압입을 통해 상기 회전축(140)과 허브(172)가 실질적으로 결합될 수 있도록 한다. 물론, 상기 가이드부(A) 중 일부 구간에서도 압입이 이루어질 수 있다. 4 and 5, the spline 140 'of the
이때, 상기 스플라인부(140')의 총 길이(L)에 대한 상기 가이드부(A)와 압입부(B)의 비율은 적절하게 조절될 필요가 있다. 왜냐하면, 상기 압입부(B)의 길이가 너무 길어지면 상기 회전축(140)을 허브(170)에 결합시키기 위한 결합력이 커지게 되고, 반대로 압입부(B)의 크기가 너무 작아지면 회전축(140)과 허브(170) 사이에 유격이 늘어나 회전축(140)의 회전과정에서 상기 스플라인부(140')에 마모가 발생되기 쉽기 때문이다. At this time, the ratio of the guide portion A to the press-in portion B with respect to the total length L of the spline portion 140 'needs to be appropriately adjusted. If the length of the press-fitting portion B is too long, the coupling force for coupling the
도 5에서 보듯이, 상기 가이드부(A)는 상기 압입부(B)를 향해 그 높이(H1)와 폭(W1)이 점점 커지도록 형성된다. 이는 허브(170)의 스플라인부(172)와의 결합과정에서 큰 결합력이 발생되지 않고 압입부(B)까지 자연스러운 결합이 안내되도록 하기 위함이다. As shown in FIG. 5, the guide portion A is formed so that the height H1 and the width W1 of the guide portion A gradually increase toward the press-fitting portion B. This is for the purpose of guiding the natural coupling to the press-fitting portion B without generating a large coupling force in the process of engaging the hub 170 with the
상기 가이드부(A)의 최소 높이(H1), 즉 상기 가이드부(A)의 선단의 높이(H1)는 상기 압입부(B)의 높이(H2)로부터 강제압입량(D)의 높이(k)을 뺀 값보다 작게 형성됨이 바람직하다. 이는, 달리 말하면, 상기 가이드부(A)의 선단에서부터 바로 압입이 이루어지지 않도록 가이드부(A)의 최소높이(H1)가 설정되어야 함을 의미한다. The minimum height H1 of the guide portion A, that is, the height H1 of the tip of the guide portion A is determined from the height H2 of the press-fitting portion B to the height k of the forced press- ) Is preferably smaller than the value obtained by subtracting the thickness This means that the minimum height H1 of the guide portion A should be set so as not to be directly inserted from the tip end of the guide portion A. [
여기서 강제압입량(D)이란, 허브(170)와 회전축(140) 사이에 강제압입이 이루어지는 부분의 부피를 의미한다. 만일 상기 압입부(B)에서만 강제압입이 이루어진다면 상기 강제압입량(D)은 대략, D=(W2×X)×k로 계산될 수 있다. Here, the forced indentation amount D means the volume of the portion where the forced indentation is made between the hub 170 and the
이하에서는 도 6을 참고하여, 압입부(B)의 면적(W2×X)의 적절한 설정을 살펴보기로 한다. 도 6에는 실험을 통해, 상기 스플라인부(140')의 전체면적에 대한 압입부(B)의 면적(W2×X)의 비율을 변화시키면서 이에 따른 응력을 계산한 그래프가 도시되어 있다. 즉, 도 6은 상기 압입부(B)의 높이(H2)는 고정한 상태로, 압입부(B)의 면적(W2×X)만을 변화시키면서 실험한 데이터를 도시한 것이다. Hereinafter, with reference to FIG. 6, an appropriate setting of the area (W 2 X) of the press-fitting portion B will be described. FIG. 6 is a graph showing an experiment in which a stress is calculated by changing the ratio of the area (W 2 × X) of the press-fitting portion B to the entire area of the
여기서 보듯이, 상기 회전축(140)과 허브(170)의 결합시 발생되는 응력은 압입부(B)의 크기가 커질수록 커짐을 알 수 있다. 상기 회전축(140)과 허브(170)의 결합시 발생되는 응력은 작업성을 위해 작게 유지되는 것이 바람직하다. 도 6에서 보듯이, 상기 압입부(B)의 비율이 10%~90%인 구간에서는 상기 회전축(140)과 허브(170)의 결합시 발생되는 응력이 비교적 일정하게 유지됨을 확인할 수 있다. As can be seen, the stress generated when the
그리고, 상기 회전축(140)과 허브(170)가 결합된 후에, 압축기(100)가 작동되는 과정에서 스플라인부(140')에 작용되는 응력은 압입부(B)의 크기가 커질수록 어느 정도 줄어드는 것을 알 수 있다. 이는 압축기(100)가 작동되면 스플라인부(140')에 작용되는 응력을 상쇄하기 위해 스플라인부(140')의 모서리가 마모되려는 경향이 있는데, 상기 회전축(140)과 허브(170) 사이의 간격을 줄어들면 이러한 여지가 없어지게 되기 때문이다. The stress applied to the spline portion 140 'during the operation of the
따라서, 상기한 데이터를 토대로 보았을 때, 상기 압입부(B)의 면적(W2×X)은 전체 스플라인부(140') 면적에 대해 10%~90% 정도를 유지하는 것이 적절함을 알 수 있다. 이는 반대로, 가이드부(A)의 면적이 90%~10%를 유지할 수 있음을 의미한다. 바람직하게는, 상기 가이드부(A)의 선단의 폭(W1)은, "압입부(B)의 폭(W2)×0.1 < 가이드부(A)의 선단의 폭(W1) < 압입부(B)의 폭(W2)×0.95"임이 바람직하고, 상기 압입부(B)의 길이(X)는, 스플라인부(140')의 길이(L)×0.2 < 압입부(B)의 길이(X) < 스플라인부(140')의 길이(L)×0.9 임이 바람직하다.Therefore, it can be seen that it is appropriate to maintain the area (W2 x X) of the press-fitting portion B about 10% to 90% with respect to the area of the entire spline portion 140 ' . This means, conversely, that the area of the guide portion A can be maintained at 90% to 10%. Preferably, the width W1 of the tip end of the guide portion A is smaller than the width W2 of the press-in portion B x 0.1 <the width W1 of the tip end of the guide portion A < And the length X of the press-fitting portion B is preferably set such that the length L of the spline portion 140 'x 0.2 is smaller than the length X of the press-fitting portion B, (L) of the spline portion 140 'x 0.9.
상기 회전축(140)의 일단부에는 회전밸브(141)가 구비된다. 상기 회전밸브(141)는 본 실시예에서 회전축(140)과 일체로 형성되어 있으나, 반드시 그러할 필요는 없고, 회전축(140)과 별개로 만들어진 후 결합될 수 있다.A
상기 회전밸브(141)의 내부에는 상기 흡입실(133)과 연통되게 유로(142)가 형성된다. 상기 유로(142)는 상기 회전밸브(141)의 일단부로 개구되게 형성된다. 상기 유로(142)와 상기 연통로(114)를 선택적으로 연통시키기 위해 상기 회전밸브(141)의 외면으로 유로출구(142')가 형성된다. A
상기 회전축(140)에는 로터(146)가 설치된다. 상기 로터(146)는 상기 회전축(140)이 중앙을 관통하고, 회전축(140)과 일체로 회전되게 상기 크랭크실(121)에 설치된다. 상기 로터(146)는 대략 원판상으로 상기 회전축(140)에 고정되어 설치된다. 상기 로터(146)의 일면에는 힌지아암(147)이 돌출되어 형성된다. 상기 힌지아암(147)에는 힌지슬롯(147')이 형성된다.A
상기 회전축(140)에는 사판(148)이 설치된다. 상기 사판(148)에는 상기 로터(146)의 힌지아암(147)과 연결되는 연결아암(149)이 돌출되어 형성된다. 상기 연결아암(149)의 선단에는 연결아암(149)의 길이방향에 직교하는 방향으로 힌지핀(149')이 설치되는데, 상기 힌지핀(149')은 상기 로터(146)의 힌지아암(147)의 선단에 형성된 힌지슬롯(147')에 이동가능하게 걸어진다.The
상기 사판(148)은 상기 로터(146)와 힌지결합되어 함께 회전된다. 상기 사판(148)은 상기 회전축(140)에 각도가 가변되도록 설치되는 것으로, 회전축(140)의 길이방향에 대해 직교한 상태와 상기 회전축(140)에 대해 소정의 각도로 기울어지게 설치된 상태 사이의 위치에 있도록 된다.The
상기 회전축(140)에는 코일스프링인 반경사스프링(150)이 상기 회전축(140)을 감싸도록 설치된다. 상기 반경사스프링(150)은 상기 로터(146)와 사판(148)의 사이에서 탄성력을 발휘한다. 상기 반경사스프링(150)은 상기 사판(148)의 경사각이 작아지는 방향으로 탄성력을 발휘하고, 압축기(100)의 작동이 중지되었을 때, 상기 사판(148)에 작용하는 힘을 흡수하는 역할을 한다.A
상기 사판(148)은 그 가장자리가 상기 피스톤(115)들과 슈(152)를 통해 연결된다. 즉, 상기 피스톤(115)의 연결부(117)에 상기 사판(148)의 가장자리가 슈(152)를 통해 연결되어 사판(148)의 회전에 의해 상기 피스톤(115)이 실린더보 어(113)내에서 직선왕복운동하도록 한다.The
상기 실린더블럭(110)과 후방하우징(130)의 사이에는 토출실(131)과 실린더보어(113)사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(153)가 구비된다. 상기 밸브어셈블리(153)는 토출공(154')이 형성된 밸브플레이트(154)와 토출리드(156)에 의해 구성되어, 실린더보어(113)에서 토출실(131)로의 냉매 유동을 제어한다.A
상기 전방하우징(120)의 선단에 형성된 풀리축부(122)에는 풀리(160)가 회전가능하게 설치된다. 상기 풀리(160)는 상기 회전축(140)과 클러치(162)를 통해 선택적으로 연결되어 엔진의 구동력을 풀리(160), 클러치(162)를 거쳐 회전축(140)으로 전달한다.A
보다 정확하게는 상기 클러치(162)에는 허브(170)가 연결되고, 상기 허브(170)에는 스플라인부(172)가 구비되어, 상기 회전축(140)의 스플라인부(140')와 결합되는 것이다. More precisely, a hub 170 is connected to the clutch 162 and a
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 사판식 압축기의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the swash plate type compressor according to the present invention will be described.
엔진의 구동력에 의해 풀리(160)가 회전되면, 상기 풀리(160)의 회전력은 허브(170)를 통해 회전축(140)에 전달된다. 이때, 상기 회전축(140)과 상기 허브(170) 사이는 스플라인결합되는데, 상기 회전축(140)의 스플라인부(140')는 가이드부(A)와 압입부(B)로 구성되고, 압입부(B)의 비율이 적절하게 설정되므로 회전축(140)의 회전과정에서 스플라인부(140')에 작용하는 응력이 최소화 될 수 있다. When the
한편, 상기 회전축(140)에 허브(170)를 결합시키는 과정에서 가이드부(A)에 의해 결합이 안내될 수 있다. 즉, 상기 가이드부(A)는 그 일단으로 갈수록 폭(W1)과 높이(H1)가 작아지므로, 상기 허브(170)와의 결합이 자연스럽게 안내될 수 있는 것이다. Meanwhile, in the course of coupling the hub 170 to the
상기 회전축(140)이 회전되면, 상기 로터(146)가 함께 회전하고, 상기 로터(146)에 의해 사판(148)이 함께 회전한다. 상기 사판(148)의 회전은 상기 슈(152)를 통해 상기 피스톤(115)으로 전달된다. When the
따라서, 상기 피스톤(115)이 실린더보어(113) 내에서 직선왕복운동하면서 냉매를 압축한다. 이때, 상기 피스톤(115)의 행정거리는 상기 사판(148)의 각도에 따라 결정된다. 상기 사판(148)의 각도는 상기 크랭크실(121) 내부로 전달되는 냉매의 압력으로 조절할 수 있다.Accordingly, the
한편, 상기 실린더보어(113) 내로 냉매가 전달되는 것을 설명한다. 상기 흡입실(133)로 외부로 부터 전달된 냉매는 상기 회전축(140)의 회전밸브(141)에 구비된 유로(142)로 전달된다. 상기 유로(142)로 전달된 냉매는 상기 회전축(140)의 회전에 따라 상기 유로출구(142')가 각각의 실린더보어(113)와 각각의 연통로(114)를 통해 순차적으로 연통됨에 의해 각각의 실린더보어(113)로 전달된다.On the other hand, the refrigerant is transferred into the
이와 같이 상기 실린더보어(113)로 전달되어 상기 피스톤(115)에 의해 압축된 냉매는 상기 밸브어셈블리(153)에 의해 상기 토출실(131)로 전달되고 압축기(100)의 외부로 전달된다. 즉, 냉매가 압축되어 상기 실린더보어(113) 내부의 압력이 커지면, 그 압력에 의해 상기 토출리드(156)의 선단이 밀리면서, 상기 토출공(154')을 개방하여 실린더보어(113) 내부에서 냉매를 토출실(131)로 배출하는 것 이다.The refrigerant transferred to the cylinder bore 113 and compressed by 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 may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.
상기한 실시예에서는 상기 회전축(140)의 스플라인부(140')에 가이드부(A)와 압입부(B)가 구비된 것을 예로 들었으나, 상기 회전축(140)이 아닌 상기 허브(170)의 스플라인부(172)에 가이드부와 압입부가 구비될 수도 있다. Although the guide portion A and the press-fit portion B are provided on the spline portion 140 'of the
도 1은 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 구성을 보인 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a variable capacity swash plate type compressor according to a related art; FIG.
도 2(a)는 종래 기술에 의한 사판식 압축기의 회전축과 허브의 구성을 보인 분해사시도.Fig. 2 (a) is an exploded perspective view showing a configuration of a rotary shaft and a hub of a swash plate type compressor according to the prior art.
도 2(b)는 종래 기술에 의한 사판식 압축기의 회전축과 허브의 스플라인결합구조를 보인 일부단면도.Fig. 2 (b) is a partial cross-sectional view showing a spline coupling structure of a rotating shaft and a hub of a swash plate type compressor according to the related art.
도 3는 본 발명에 의한 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.3 is a sectional view showing a configuration of a preferred embodiment of a swash plate type compressor according to the present invention.
도 4은 본 발명 실시예를 구성하는 회전축의 일부 구성을 보인 사시도.4 is a perspective view showing a part of the configuration of a rotary shaft constituting an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 회전축의 스플라인부의 구성을 보인 개략도.5 is a schematic view showing a configuration of a spline portion of a rotating shaft constituting an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 회전축의 스플라인부의 압입부의 비율에 따른 응력의 변화를 보인 그래프. 6 is a graph showing a change in stress according to a ratio of a press-in portion of a spline portion of a rotating shaft constituting an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]
100: 압축기 110: 실린더블록100: compressor 110: cylinder block
111: 센터보어 113: 실린더보어111: center bore 113: cylinder bore
115: 피스톤 117: 연결부115: piston 117:
120: 전방하우징 121: 크랭크실120: front housing 121: crank chamber
122: 풀리축부 123: 축공122: pulley shaft part 123:
130: 후방하우징 131: 토출실130: rear housing 131: discharge chamber
133: 흡입실 135: 제어밸브133: Suction chamber 135: Control valve
140: 회전축 140': 스플라인부140: rotation axis 140 ': spline portion
147: 힌지아암 147': 힌지슬롯147: Hinge arm 147 ': Hinge slot
148: 사판 149: 연결아암148: swash plate 149: connecting arm
150: 반경사스프링 153: 밸브어셈블리150: Semi inclined spring 153: Valve assembly
154: 밸브플레이트 154': 토출공154: valve plate 154 ': discharge hole
156: 토출리드 160: 풀리156: discharge lead 160: pulley
170: 허브 172: 스플라인부170: hub 172: spline portion
A: 가이드부 B: 압입부A: Guide part B:
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