KR101562629B1 - 용량 가변형 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

용량 가변형 사판식 압축기에는, 하우징, 구동 샤프트, 사판, 링크 기구, 피스톤, 변환 기구, 액추에이터 및 제어 기구가 설치된다. 하우징은 흡입실, 토출실, 사판실 및 실린더 보어를 포함한다. 액추에이터는, 사판과 결합되는 가동체, 구동 샤프트에 고정되는 고정체, 그리고 가동체 및 고정체에 의해 구획되는 제어압실을 포함한다. 가동체는, 회전축을 따르는 방향으로 연장되어 고정체를 둘러싸는 둘레벽을 포함하며, 고정체는, 둘레벽의 내면을 따르는 축 방향으로 돌출하는 가이드부를 포함한다. 가동체는, 구동 샤프트축에 대한 가동체의 소정 이상의 경사를 제한하기 위해 가이드부와 접촉한다.

Description

용량 가변형 사판식 압축기{VARIABLE DISPLACEMENT SWASH PLATE COMPRESSOR}

본 발명은 용량 가변형 사판식 압축기에 관한 것이다.

일본공개특허공보 평5-172052호 및 일본공개특허공보 소52-131204호에는 용량 가변형 사판식 압축기(이하, 압축기라고 함)가 개시되어 있다. 이들 압축기에는, 흡입실, 토출실, 사판실 및 복수의 실린더 보어를 포함하는 하우징이 형성되어 있다. 하우징은 구동 샤프트를 회전 가능하게 지지하고 있다. 사판실 내에는 구동 샤프트가 회전할 때 회전되는 사판이 수납되어 있다. 구동 샤프트와 사판 사이에 링크 기구가 설치되어서, 사판의 경사 각도의 변경을 허용한다. 이 경사 각도는, 구동 샤프트의 회전축에 직교하는 방향에 대한 각도이다. 각 실린더 보어에 수납된 피스톤이 왕복 운동을 하며, 실린더 보어 내에 압축실을 형성한다. 사판이 회전하는 경우, 변환 기구는, 경사 각도에 대응하는 스트로크(stroke)로 각 실린더 보어 내에서 피스톤을 왕복 운동시킨다. 또한, 제어 기구가 액추에이터를 제어하여 액추에이터가 경사 각도를 변경한다.

일본공개특허공보 평5-172052호의 압축기에서는, 압력 조정실이 하우징의 리어 하우징 부분에 형성되어 있다. 또한, 압력 조정실과 연통하는 제어압실이 하우징의 실린더 블록 내에 형성되어 있다. 액추에이터는, 구동 샤프트와 일체적으로 회전하지 않게 제어압실 내에 배치되어 있다. 구체적으로는, 액추에이터는 구동 샤프트의 후방단부를 덮는 비회전 가동체를 포함한다. 비회전 가동체의 내면은 구동 샤프트의 후방단부를 지지하여, 구동 샤프트가 비회전 가동체에 대하여 회전가능하며 축방향으로 이동가능하게 한다. 비회전 가동체의 외면은, 제어압실 내에서 축 방향으로 이동가능하나, 회전축 둘레로는 이동할 수 없다. 제어압실 내에는, 압압 스프링(pushing spring)이 설치되어서, 비회전 가동체를 전방을 향하여 탄성지지한다. 액추에이터는, 사판과 결합되고 축 방향으로 이동 가능한 가동체를 포함한다. 스러스트 베어링이 비회전 가동체와 가동체 사이에 설치된다. 압력 제어 밸브가 압력 조정실과 토출실 사이에 배치되어서, 제어압실의 압력을 변경하고 비회전 가동체와 가동체를 축 방향으로 이동시킨다.

링크 기구는, 가동체와, 구동 샤프트에 고정된 러그 아암(lug arm)을 포함한다. 러그 아암의 후방단부는, 회전축과 직교하는 방향으로 그 외측에서 회전축을 향하여 연장되는 긴 홀(hole)을 포함한다. 핀이 사판의 전방측을 지지하도록 긴 홀로 삽입되어서, 그 전방측이 제1 요동축 둘레에서 요동 가능하게 한다. 가동체의 전방단부는, 회전축과 직교하는 방향으로, 외측으로부터 회전축을 향하여 연장하는 긴 홀을 포함한다. 핀이 사판의 후방측을 지지하도록 긴 홀로 삽입되어서, 그 후방측이, 제1 요동축에 평행한 제2 요동축 둘레에서 요동가능하게 한다.

이 압축기에서는, 압력 조정 밸브를 개방하여 토출실과 압력 조정실을 연결시키도록 제어함으로써, 제어압실의 압력이 사판실의 압력보다 높게 되도록 한다. 이것은 비회전 가동체 및 가동체가 전방으로 이동하도록 한다. 결국, 사판의 경사 각도가 증가되고 피스톤의 스트로크가 증가된다. 각 구동 샤프트 회전 당 압축기의 압축 용량이 또한 증가된다. 압력 조정 밸브를 폐쇄하여 토출실과 압력 조정실을 차단시키도록 제어하는 경우, 제어압실의 압력은 사판실의 압력과 동일하게 감소된다. 이것은, 비회전 가동체 및 가동체를 후방으로 이동시킨다. 결국, 사판의 경사 각도가 감소되고, 피스톤의 스트로크가 감소된다. 각 구동 샤프트 회전당 압축기의 압축 용량이 또한 감소된다.

일본공개특허공보 소52-131204호에 개시된 압축기에서는, 액추에이터는 사판실 내에 배치되어 구동 샤프트와 일체적으로 회전된다. 상세하게는, 액추에이터는, 구동 샤프트에 고정되는 고정체를 포함한다. 고정체 내에는, 축 방향으로 이동하여 고정체에 대하여 이동 가능한 가동체가 수납되어 있다. 고정체와 가동체와의 사이에는, 내부의 압력에 의해 가동체를 이동시키는 제어압실이 구획되어 있다. 제어압실과 연결되어 있는 연통 통로가 구동 샤프트를 관통하여 연장되어 있다. 연통 통로와 토출실과의 사이에는 압력 제어 밸브가 설치되어 있다. 압력 제어 밸브는 제어압실의 압력을 변경하여, 가동체를 고정체에 대하여 축 방향으로 이동시킨다. 가동체의 후방단부가 힌지구(hinge ball)와 접촉된다. 힌지구는 사판과 결합하여 힌지구가 요동 가능하게 된다. 압압 스프링이 경사 각도가 증가하는 방향으로 힌지구의 후방단부를 탄성지지한다.

링크 기구는, 힌지구, 및 고정체와 사판과의 사이에 설치된 링크를 포함한다. 링크의 전방단부에는 회전축과 직교하는 방향으로 연장되는 핀이 끼워맞춰져 있다. 링크의 후방단부에도 회전축과 직교하는 방향으로 연장되는 핀이 끼워맞춰져 있다. 링크 및 2개의 핀은 사판을 요동 가능하게 지지한다.

이 압축기에서는, 압력 조정 밸브를 제어하여 개방하여 토출실과 압력 조정실을 연결시킴으로써, 제어압실의 내부가 사판실보다 높은 압력을 갖는다. 이것은, 가동체를 후방으로 이동시키고 사판의 경사 각도를 감소시키며 피스톤의 스트로크를 감소시킨다. 압축기의 1회전당의 압축 용량이 또한 작아진다. 한편, 압력 조정 밸브가 폐쇄되도록 제어하여 토출실과 압력 조정실을 차단하면, 제어압실의 내부는 사판실과 동일한 정도의 낮은 압력이 된다. 이에 따라, 가동체가 전방으로 이동한다. 이 때문에, 사판의 경사 각도가 커지게 되고, 피스톤의 스트로크가 증대한다. 이것은 압축기의 각 구동 샤프트 회전에 대한 압축 용량을 증가시킨다.

전술된 압축기에서는, 피스톤에 작용하는 흡입 반력 및 압축 반력이 사판, 링크 기구 등을 통하여 액추에이터에 작용하는 경우, 액추에이터의 일부가 회전축에 대하여 쉽게 경사지게 된다. 이것은, 이러한 압축기에서의 액추에이터의 작동과 압축 용량을 변화시킬 때의 제어성에 악영향을 미친다.

일본공개특허공보 평5-172052호 일본공개특허공보 소52-131204

본 발명의 목적은, 압축기 용량을 변화시킬 때에 우수한 제어성을 갖는 용량 가변형 사판식 압축기를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시형태는, 흡입실, 토출실, 사판실 및 실린더 보어를 포함하는 하우징이 설치된 용량 가변형 사판식 압축기이다. 구동 샤프트는 하우징 내에서 회전가능하게 지지되어 있다. 사판은, 구동 샤프트가 회전할 때 사판실 내에서 회전가능하다. 링크 기구는 구동 샤프트와 사판 사이에 배치되어 있다. 링크 기구는 사판의 경사 각도가 구동 샤프트의 회전축에 직교하는 방향에 대하여 변경되도록 한다. 피스톤은 실린더 보어 내에서 왕복 운동한다. 변환 기구는, 사판이 회전할 때, 경사 각도에 대응하는 스트로크로 실린더 내에서 피스톤을 왕복 운동시킨다. 액추에이터는 경사 각도를 변경할 수 있다. 제어 기구는 액추에이터를 제어한다. 액추에이터는 사판실 내에 배치되어서 구동 샤프트와 일체적으로 회전가능하다. 액추에이터는 사판에 결합된 가동체, 구동 샤프트에 고정된 고정체, 및 가동체와 고정체에 의하여 형성된 제어압실을 포함한다. 구동 샤프트는 가동체로 삽입되어서 축 방향으로 가동체의 이동을 허용한다. 액추에이터는 제어압실의 내부 압력으로 가동체를 이동시키도록 구성된다. 가동체는, 회전축을 따르는 방향으로 연장하여 고정체를 둘러싸는 둘레벽을 포함한다. 고정체는 회전축을 따르는 방향으로 돌출되어서 둘레벽의 내면을 따라서 연장하는 가이드부를 포함한다. 가동체는 가이드부와 접촉하여서 소정량 이상이 되는, 구동 샤프트에 대한 가동체의 경사를 제한한다.

본 발명의 압축기에서는, 액추에이터가 가동체, 고정체, 제어압실을 포함하며, 둘레벽이 가동체에 형성되어 있다. 둘레벽은, 축 방향으로 연장되어 고정체를 둘러싸고 있다. 고정체는 둘레벽의 내면을 따라서 축 방향으로 돌출된 가이드부를 포함한다. 따라서, 이 압축기에서는, 피스톤에 작용하는 흡입 반력 및 압축 반력이 사판 및 링크 기구를 통하여 액추에이터로 전달된다고 하여도, 가동체가 가이드부와 접촉하여, 구동 샤프트에 대한 경사가 소정량 또는 그 이상을 넘는 것을 제한하면서 축 방향으로 가동체를 이동시킨다. 따라서, 이 압축기에서는, 액추에이터가 적합한 방법으로 쉽게 작동하고, 압축기 용량을 변화시킬 때의 제어성이 개선된다.

따라서, 본 발명의 압축기는, 압축 용량을 변화시킬 때에 우수한 제어성을 갖는다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 압축 용량이 제어 기구로의 입력에 의해 신속하게 변화되어, 용량 제어의 응답성이 향상되는 것을 기대할 수 있다. 또한, 이 압축기에서는, 빈번하게 압축 용량이 변화한다고 해도, 우수한 내구성을 얻을 수 있음을 기대할 수 있다.

가이드부는 고정체와 일체로 형성될 수도 있다. 또는, 가이드부는, 고정체와는 분리되어 형성된 후, 고정체에 결합될 수도 있다. 또한, 가이드부는, 가동체 및 고정체와 동일한 재질로 형성될 수도 있다. 또는, 가이드부는 이동체 및 고정체와 다른 재질로 형성될 수도 있다.

가이드부는, 축 방향으로 돌출될 필요만 있다. 예를 들어, 가이드부는, 고정체로부터 제어압실을 향하여 돌출하도록 형성될 수도 있다.

바람직하게는, 고정체는, 제1 면과 제2 면을 포함하는 본체부를 포함한다. 제1 면은 사판 가까이에 위치하고, 제2 면은 제어압실 가까이에 위치한다. 가이드부는, 본체부의 제1 면으로부터 사판을 향하여 돌출하고 있다.

이 경우에는, 가이드부가 제어압실 내로 돌출되지 않는다. 따라서, 제어압실, 그리고 결과적으로는 이 압축기는 제어압실을 위한 충분한 용적을 얻으면서도 크기를 감소시킬 수 있다.

바람직하게는, 가동체는, 사판을 향하여 돌출되고 사판에 결합되는 결합부를 포함한다. 가이드부는, 결합부에 대응하는 영역을 제외한 영역의 고정체 내에 위치된다.

이 경우에는, 사판과 가동체는 결합부에 의해 결합하기 쉬워진다. 압축 반력 및 토크가 사판을 통하여 결합부에 쉽게 집중된다. 이것은, 결합부에 변형을 쉽게 발생시킨다. 따라서, 가이드부가 결합부에 대응하는 영역에 형성된다면, 결합부의 변형은 결합부와 가이드부 사이의 저항을 증가시키게 되어서 가동부가 이동하는 것을 어렵게 만든다. 이러한 점에서, 가이드부는, 이 압축기에서는, 결합부에 대응하는 영역을 제외한 영역에 형성되어 있다. 따라서, 변형이 결합부에 발생된다고 할지라도, 가이드부는 영향을 받지 않는다. 이것은 가동부가 적절한 방법으로 이동하는 것을 허용한다.

가이드부가, 가동체의 둘레벽의 내면을 따라서, 축 방향으로 돌출하는 형상을 갖는 한은, 임의의 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 가이드부는 막대 형상이나 판 형상을 갖도록 형성될 수도 있다.

바람직하게는, 상기 가이드부는 플랜지(flange) 형상이다. 이 가이드부는, 결합부로부터 가장 멀리 위치된 고정체의 부분에서 최대인 돌출 길이를 갖는다. 이 돌출 길이는 상기 결합부로 향할수록 점차 감소한다.

이 경우에는, 둘레벽의 내면과 가이드부가 접촉 영역을 크게 하면서, 결합부가 변형했을 때의 영향을 작게할 수 있다.

바람직하게는, 슬라이드층이 둘레벽의 내면 및 가이드부 중 적어도 한쪽에 제공되어서 슬라이드 저항을 감소시킨다.

이 경우에, 가동체는 보다 적합한 방법으로 이동될 수 있다. 또한, 이동체와 가이드부의 내구성이 슬라이드 저항을 감소시킴으로써 개선될 수 있다. 슬라이드층은, 예를 들면, 둘레벽의 내면 및 가이드부에 대하여 주석 도금을 행함으로써 형성될 수 있다. 또한, 슬라이드층은 둘레벽의 내면 및 가이드부에 불소 수지 등을 도포함으로써 또한 형성될 수도 있다. 또한, 가동체 및 가이드부가 알루미늄 합금으로 형성되어 있는 경우, 알마이트 가공이 가동체나 가이드부 상에 실행되어서 슬라이드층을 형성할 수도 있다.

본 발명의 다른 형태 및 이점은, 본 발명의 원리를 예로서 설명하는, 첨부도면과 함께의 다음의 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

도 1은 압축기 용량이 최대일 때의 본 발명의 일 실시형태에 따르는 압축기의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 압축기의 제어 기구의 개략도이다.
도 3은 압축기 용량이 최소일 때의 도 1에 도시된 압축기의 단면도이다.
도 4a는 가동체가 회전축을 따라 후방측으로 이동할 때의 도 1에 도시된 압축기의 액추에이터의 확대 단면도이다.
도 4b는 가동체가 회전축을 따라 전방을 향하여 이동하는 상태를 보여주는 도 1의 압축기의 액추에이터의 확대 단면도이다.
도 5는 후방측으로부터 본 도 1의 압축기의 가동체의 사시도이다.
도 6은 후방측으로부터 본 도 1의 압축기의 고정체의 사시도이다.
도 7은 도 4b의 주요부를 보여주는 확대 단면도이다.

본 발명 및 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 도면과 함께 바람직한 실시형태의 다음의 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 것이다.

본 발명의 일 실시형태가 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시형태의 압축기는, 용량 가변형 양두 사판식 압축기이다. 이 압축기는, 차량에 설치되어 있으며, 차량용 공조 장치의 냉각 회로를 구성하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이 압축기는, 하우징(1), 구동 사프트(3), 사판(5)과, 링크 기구(7)와, 복수의 피스톤(9)과, 복수 쌍의 슈(11a, 11b)와, 액추에이터(13)와, 도 2에 도시되어 있는 제어 기구(15)를 구비하고 있다. 도 1에서는, 설명을 용이하게 하기 위해, 액추에이터(13) 등의 형상을 간략화시켰다. 도 3에 대해서도 동일하게 적용된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(1)은, 압축기의 전방에 위치하는 프론트 하우징 부분(17), 압축기의 후방에 위치하는 리어 하우징 부분(19), 및 프론트 하우징 부분(17)과 리어 하우징 부분(19)과의 사이에 위치하는 제1 실린더 블록(21)과 제2 실린더 블록(23)을 포함한다.

보스(17a)가 프론트 하우징 부분으로부터 전방을 향하여 연장되어 있다. 사프트 밀봉 장치(25)가 보스(17a) 내의, 보스(17a)와 구동 샤프트(3)와의 사이에 위치되어 있다. 제1 흡입실(27a) 및 제1 토출실(29a)이 프론트 하우징 부분(17) 내에 형성되어 있다. 제1 흡입실(27a)은 프론트 하우징 부분(17)내의, 래디얼 방향으로 안쪽에 위치하고, 제1 토출실(29a)은 프론트 하우징 부분(17)내의, 래디얼 방향으로 바깥쪽에 위치하고 있다.

리어 하우징 부분(19)에는, 제어 기구(15)가 설치되어 있다. 리어 하우징 부분(19)에는, 제2 흡입실(27b), 제2 토출실(29b) 및 압력 조정실(31)이 형성되어 있다. 제2 흡입실(27b)은 리어 하우징 부분(19) 내의, 래디얼 방향으로 안쪽에 위치하고, 제2 토출실(29b)은 리어 하우징 부분(19) 내의, 래디얼 방향으로 바깥쪽에 위치하고 있다. 압력 조정실(31)은 리어 하우징 부분(19)의 중심 부분에 위치하고 있다. 제1 토출실(29a)과 제2 토출실(29b)은, 토출 통로(도시되지 않음)에 의해 연결되어 있다. 토출 통로는 토출 통로를 압축기의 외측으로 연결하는 토출 포트(도시 생략)를 포함한다.

제1 실린더 블록(21)과 제2 실린더 블록(23)과의 사이에는, 사판실(33)이 형성되어 있다. 이 사판실(33)은, 압축기의 길이 방향에 대하여 하우징(1)의 중간부에 위치하고 있다.

제1 실린더 블록(21)은, 동일한 각도 간격으로 배치된 평행한 제1 실린더 보어(21a)를 포함한다. 제1 실린더 블록(21)은, 구동 샤프트(3)가 끼워맞춰진 제1 샤프트홀(21b)이 형성되어 있다. 제1 슬라이드 베어링(22a)이 이 제1 샤프트홀(21b) 내에 배치된다. 롤링 베어링이 제1 슬라이드 베어링(22a) 대신에 배치될 수도 있다.

제1 실린더 블록(21)은, 제1 샤프트홀(21b)에 연결되어 있으며 제1 샤프트홀(21b)과 동축을 이루는 제1 오목부(21c)를 포함한다. 제1 오목부(21c)는 또한 사판실(33)에 연결되어 있다. 제1 오목부(21c)는, 제1 오목부(21c)의 직경이 전방단부를 향하여 계단 형태로 감소하는 형상으로 되어 있다. 제1 오목부(21c)의 전방단부에는, 제1 스러스트 베어링(35a)이 설치되어 있다. 또한, 제1 실린더 블록(21)은, 사판실(33)과 제1 흡입실(27a)을 연결하는 제1 흡입 통로(37a)를 포함한다.

제1 실린더 블록(21)과 마찬가지로, 제2 실린더 블록(23)은 제2 실린더 보어(23a)를 포함한다. 각 제2 실린더 보어(23a)는, 제1 실린더 보어(21a) 중 하나와 쌍을 이루며, 제1 실린더 보어(21a)는 전방측에 배치되고 제2 실린더 보어(23a)는 후방측에 배치되어 있다. 제2 실린더 블록(23)은, 구동 샤프트가 끼워맞춰지는 제2 샤프트홀(23b)을 포함한다. 제2 샤프트홀(23b)은 압력 조정실(31)과 연결되어 있다. 이 제2 샤프트홀(23b) 내에는, 제2 슬라이드 베어링(22b)이 설치되어 있다. 제2 슬라이드 베어링(22b) 대신에, 롤링 베어링이 설치될 수도 있다.

제2 실린더 블록(23)은, 제2 샤프트홀(23b)과 연결되며 제2 샤프트홀(23b)과 동축을 이루는 제2 오목부(23c)를 또한 포함한다. 제2 오목부(23c)는 사판실(33)과 또한 연결되어 있다. 제2 오목부(23c)는, 제2 오목부(23c)의 직경이 후방단부를 향하여 계단 형태로 감소하는 형상으로 되어 있다. 제2 오목부(23c)의 후방단부에는, 제2 스러스트 베어링(35b)이 설치되어 있다. 또한, 제2 실린더 블록(23)은, 사판실(33)과 제2 흡입실(27b)을 연결하는 제2 흡입 통로(37b)를 포함한다.

또한, 제2 실린더 블록(23)은 사판실(33)을 증발기(도시하지 않음)로 연결하는 흡입 포트(330)를 포함한다.

프론트 하우징 부분(17)과 제1 실린더 블록(21)과의 사이에는, 제1 밸브 플레이트(39)가 설치되어 있다. 제1 밸브 플레이트(39)는, 제1 실린더 보어(21a)와 동일한 수의 흡입 포트(39b) 및 토출 포트(39a)를 포함한다. 각 흡입 포트(39b)에는, 흡입 밸브 기구(도시하지 않음)가 설치되어서 대응하는 제1 실린더 보어(21a)와 제1 흡입실(27a)을 흡입 포트(39b)를 통하여 연결한다. 각 토출 포트(39a)에는, 토출 밸브 기구(도시하지 않음)가 설치되어서, 토출 포트(39a)를 통하여, 대응하는 제1 실린더 보어(21a)를 제1 토출실(29a)에 연결하고 있다. 또한, 제1 밸브 플레이트(39)에는, 제1 흡입실(27a)과 제1 흡입 통로(37a)를 연결하는 연통공(communication hole; 39c)이 형성되어 있다.

리어 하우징 부분(19)과 제2 실린더 블록(23)과의 사이에는, 제2 밸브 플레이트(41)가 설치되어 있다. 제1 밸브 플레이트(39)와 동일하게, 제2 밸브 플레이트(41)는, 제2 실린더 보어(23a)와 동일한 수의 흡입 포트(41b) 및 토출 포트(41a)를 포함한다. 각 흡입 포트(41b)에는, 흡입 밸브 기구(도시하지 않음)가 설치되어서, 흡입 포트(41b)를 통하여, 제2 실린더 보어(23a)를 제2 흡입실(27b)에 연결하고 있다. 각 토출 포트(41a)에는, 토출 밸브 기구(도시하지 않음)가 설치되어서, 토출 포트(41a)를 통하여, 제2 실린더 보어(23a)를 제2 토출실(29b)에 연결하고 있다. 또한, 제2 밸브 플레이트(41)는, 제2 흡입실(27b)과 제2 흡입 통로(37b)를 연결하는 연통공(41c)을 포함한다.

제1 및 제2 흡입 통로(37a 및 37b) 및 연통공(39c 및 41c)은, 제1 및 제2 흡입실(27a 및 27b)을 사판실(33)에 연결하고 있다. 이것은, 제1 및 제2 흡입실(27a, 27b) 내의 압력과 사판실(33) 내의 압력을 거의 동일하게 한다. 증발기를 통과하고, 흡입 포트(330)를 통하여 사판실(33)로 흐르는 냉매 가스는, 사판실(33) 내 및 제1 및 제2 흡입실(27a 및 27b) 내의 각 압력이, 제1 및 제2 토출실(29a 및 29b) 내의 압력보다도 낮게 되게 한다.

사판(5), 액추에이터(13) 및 플랜지(3a)는 각각 구동 샤프트(3)에 결합되어 있다. 구동 샤프트(3)는, 보스(17a)로부터 후방을 향하여 연장되어 있고, 제1 및 제2 슬라이드 베어링(22a 및 22b) 내로 끼워맞춰진다. 이것은, 구동 사프트(3)를, 회전축(O) 둘레에서 회전 가능하게 지지한다. 구동 샤프트(3)는 보스(17a) 내에 위치하는 전방단부와 압력 조정실(31) 내에 위치한 후방단부를 갖는다. 사판(5), 액추에이터(13), 및 플랜지(3a)는 각각 사판실(33) 내에 배치되어 있다. 플랜지(3a)는 제1 스러스트 베어링(35a)과 액추에이터(13) 사이에 배치되어 있다.

지지부(43)가 구동 샤프트(3)의 후방단부로 압입되어 있다. 이 지지부(43)는, 제2 스러스트 베어링(35b)과 접촉하는 플랜지(43a)와 제2 핀(47b)이 끼워맞춰지는 결합부(도시하지 않음)를 포함한다. 또한, 제2 복귀 스프링(44b)의 후방단부가 지지부(43)에 고정되어 있다. 이 제2 복귀 스프링(44b)은, 축(O) 방향으로, 지지부(43)로부터 사판실(33)을 향하여 연장되어 있다.

구동 샤프트(3)는, 후방단부로부터 전방을 향하여 축(O) 방향으로 연장되는 축방향 통로(3b)와, 축방향 통로(3b)의 전방단부로부터 래디얼 방향으로 연장되어 있으며 구동 샤프트(3)의 외면에서 개방되어 있는 래디얼방향 통로(3c)가 형성되어 있다. 축방향 통로(3b) 및 래디얼방향 통로(3c)는 연통 통로를 형성한다. 축방향 통로(3b)의 후방단부는 압력 조정실(31) 내에서 개방되어 있다. 래디얼 통로(3c)는, 제어압실(13c)에서 개방되어 있다.

구동 샤프트(3)의 말단에는 나사부(3d)가 형성되어 있다. 풀리 또는 전자 클러치(도시되지 않음)는, 나사부(3d)와 결합되어서 구동 샤프트(3)에 연결되어 있다. 차량의 엔진에 의하여 구동되는 벨트(도시되지 않음)는, 풀리 또는 전자 클러치의 풀리에 따라서 작동한다.

환형이며 평편한 사판(5)은, 전면(5a)과 후면(5b)을 포함한다. 전면(5a)은, 사판실(33) 내에서 압축기의 전방측과 마주한다. 후면(5b)은, 사판실(33) 내에서 압축기의 후방측과 마주한다. 이 사판(5)은 링 플레이트(45)에 고정되어 있다. 삽입공(45a)이, 환형이며 평편한 링 플레이트(45)의 중심부를 관통하여 연장된다. 사판(5)은, 사판실(33) 내에서, 삽입공(45a)을 통하여 구동 샤프트(3)를 삽입함으로써, 구동 샤프트(3)와 결합되어 있다.

링크 기구(7)는 사판실(33) 내에서 사판(33)과 지지부(43) 사이의 사판(5)의 후방에 배치되어 있는 러그 아암(49)을 포함한다. 러그 아암(49)은, 전방단부로부터 후방단부로 향하여 볼 때 대략 L-형으로 되도록 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 러그 아암(49)은, 사판(5)의 경사 각도가 회전축(O)에 대하여 최소가 될 때 지지부(43)의 플랜지(43a)와 접촉한다. 러그 아암(49)은, 사판(5)이 압축실 내에서 최소 경사 각도로 유지하게 한다. 웨이트(49a)가 러그 아암(49)의 전방단부에 형성되어 있다. 웨이트(49a)는, 둘레 방향으로 액추에이터(13)의 대략 1/2 둘레에 연장되어 있다. 웨이트(49a)는 적합한 형상을 갖도록 설계될 수 있다.

제1 핀(47a)이 러그 아암(49)의 전방단부를 링 플레이트(45)의 일 래디얼측에 연결하고 있다. 이것은 러그 아암(49)의 일단이, 링 플레이트(45)의 일 래디얼측, 즉 사판(5)에 대하여, 제1 핀(47a)의 축, 또는 제1 요동축(M1) 둘레를 요동할 수 있도록 지지한다. 제1 요동축(M1)은, 구동 샤프트(3)의 회전축(O)과 직교하는 방향으로 연장되어 있다.

제2 핀(47b)이 러그 아암(49)의 후방단부를 지지부(43)에 연결하고 있다. 이것은 러그 아암(49)의 타단이, 지지부(43), 즉 구동 사프트(3)에 대하여, 제2 핀(47b)의 축 또는 제2 요동축(M2) 둘레를 요동할 수 있도록 지지한다. 제2 요동축(M2)은 제1 요동축(M1)과 평행하게 연장되어 있다. 러그 아암(49) 및 제1 및 제2 핀(47a 및 47b)은 본 발명의 링크 기구(7)를 형성한다.

웨이트(49a)는, 러그 아암(49)의 일단, 또는 제1 요동축(M1)으로부터, 제2 요동축(M2)과는 반대측을 향하여 연장되도록 배치된다. 러그 아암(49)은 제1 핀(47a)으로 링 플레이트(45)에 의하여 지지되어서, 웨이트(49a)가 링 플레이트(45)의 홈(45b)을 통하여 연장하여, 링 플레이트(45)의 전면, 즉 사판(5)의 전면(5a)에 배치되도록 한다. 사판(5)이 회전축(O)에 대하여 회전할 때 발생하는 원심력은 사판(5)의 전면(5a)에서 웨이트(49a)에 작용한다.

이 압축기에서는, 링크 기구(7)는 사판(5)과 구동 샤프트(3)를 연결하여 사판(5)이 구동 샤프트(3)와 함께 회전할 수 있도록 한다. 러그 아암(49)의 두 단부는 제1 요동축(M1)과 제2 요동축(M2)에 대하여 각각 요동되어서, 사판(5)의 경사 각도를 변경한다.

각 피스톤(9)은, 전방단부에 형성되어 있는 제1 피스톤 헤드(9a)와 후방단부에 형성되어 있는 제2 피스톤 헤드(9b)를 포함한다. 제1 피스톤 헤드(9a)는 제1 실린더 보어(21a) 내에서 왕복 운동하며, 제1 압축실(21d)을 형성한다. 제2 피스톤 헤드(9b)는 제2 실린더 보어(23a) 내에서 왕복 운동하며, 제2 압축실(23d)을 형성한다. 피스톤 오목부(9c)가 각 피스톤(9)의 중간에 형성된다. 각 피스톤 오목부(9c)는 한 쌍의 반구 슈(11a 및 11b)를 수납하여 사판(5)의 회전을 피스톤(9)의 왕복 운동으로 변환시킨다. 슈(11a 및 11b)는 본 발명의 변환 기구를 형성한다. 제1 및 제2 피스톤 헤드(9a 및 9b)는, 사판(5)의 경사 각도에 대응하는 스트로크로, 제1 및 제2 실린더 보어(21a, 23a) 내에서 왕복 운동한다.

액추에이터(13)는 사판실(33) 내에 배치되어 있으며, 사판(5)의 전방에 위치하고 있고, 제1 오목부(21c)로 이동할 수 있다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 액추에이터(13)는, 가동체(13a), 고정체(13b) 및 제어압실(13c)을 포함한다. 제어압실(13c)은 가동체(13a)와 고정체(13b) 사이에 형성되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 가동체(13a), 전방벽(130), 둘레벽(131), 및 결합부(132 및 133)를 포함한다. 전방벽(130)은, 회전축(O)으로부터 멀어지는 래디얼 방향으로 연장되어 있다. 삽입공(134)이 전방벽(130)을 관통하여 연장되어 있으며, 링 홈(135)이 삽입공(134)의 벽에 형성되어 있다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, O-링(14a)이 링 홈(135)에 수납되어 있다. 구동 샤프트(3)는 설명을 용이하게 하기 위하여 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있지 않다.

도 5에 도시된 바와 같이, 둘레벽(131)은, 전방벽(130)의 외주연과 연속하여, 후방을 향하여 연장되어 있다. 각 결합부(132 및 133)는, 둘레벽(131)의 후방단부와 연속하여, 가동체(13a)의 타단에 위치하고 있다. 각 결합부(132, 133)는, 둘레벽(131)의 후방단부로부터 가동체(13a)의 후방을 향하여 더 돌출하고, 즉 둘레벽(131)의 후방단부로부터 사판(5)을 향하여 돌출하고 있다. 원통형이며 폐쇄 단부를 갖는 가동체(13a)는 전방벽(130), 둘레벽(131) 및 결합부(132 및 133)를 포함하고 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 고정체(13b)는 본체부(136)와 가이드부(137)를 포함한다. 본체부(136)는 원판 형상을 가지며 가동체(13a)의 내부 지경과 거의 동일한 직경을 갖는다. 본체부(136)는 후면(136a)과 전면(136b)을 포함한다. 후면(136a)은 사판(5)에 가깝게 있으며, 전면(136b)은 제어압실(13c)에 가깝게 있다. 후면(136a)은 본 발명에 있어서의 제1 면에 상당하고, 전면(136b)은 본 발명에 있어서의 제2 면에 상당한다. 삽입공(136c)이 본체부(136)의 중심을 관통하여 연장되어 있다. 또한, 링 홈(136d)이 본체부(136)의 외주면에 형성되어 있다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, O-링(14b)은 링 홈(136d)에 수납되어 있다.

가이드부(137)는, 본체부(136)와 일체로 형성되어 있고, 본체부(136)의 후면(136a)으로부터 사판(5)을 향하여 돌출하고 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 가이드부(137)는, 본체부(136)의 일 래디얼측에서 본체부(136)의 외주를 따라 연장되어 있다. 가이드부(137)는, 래디얼 방향의 일측에서 후면(136a)의 외주의 대략 1/2에 걸쳐 형성되어 있다. 가이드부(137)는, 돌출 길이가, 본체부(136)의 일단에 위치하는 부분에 있어서 최대가 되고, 본체부(136)의 타단에 가까워짐에 따라 돌출 길이가 점차 감소하는 형상으로 되어 있다. 따라서, 가이드부(137)는, 후면(136a)으로부터 돌출한 대략 반원의 플랜지의 형상을 갖는다.

또한, 가이드부(137)는, 본체부(136)의 외주를 따라 형성됨으로써, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 내면을 따른 형상으로 되어 있다. 이에 따라, 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 내면은, 본체부(136)의 외주 및 가이드부(137)와 접촉한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 주석 도금으로 형성된 슬라이드층(51)이 본체부(136)의 외면 및 가이드부(137)의 외면에 형성되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 구동 샤프트(3)는 가동체(13a) 및 고정체(13b)에 삽입공(134 및 136c)을 통하여 삽입되어 있다. 가동체(13a) 및 링크 기구(7)는 사판(5)의 대향하는 양측에 배치된다. 고정체(13b)는, 사판(5)의 전방에서 가동체(13a) 내에 배치되어 있고, 둘레벽(131)에 의해 둘러싸여 있다. 이에 따라, 제어압실(13c)이 가동체(13a)와 고정체(13b) 사이에 형성되어 있다. 이 제어압실(13c)은 둘레벽(131)에 의하여 둘러싸여 있으며, 가동체(13a)의 전방벽(130)과 둘레벽(131) 그리고 고정체(13b)에 의해 사판실(33)로부터 분리되어 있다. 전술한 바와 같이, 래디얼방향 통로(3c)는 제어압실(13c)로 개방되어 있어서, 그 제어압실(13c)은 래디얼방향 통로(3c)와 축방향 통로(3b)를 통하여 압력 조정실(31)에 연결되어 있다.

구동 샤프트(3)가 가동체(13a)에 끼워맞춰지는 경우, 가동체(13a)는, 구동 샤프트(3)와 함께 회전 가능하게 되고, 사판실(33) 내에서, 구동 샤프트(3)의 축(O) 방향으로 이동하게 된다.

고정체(13b)는, 구동 샤프트(3)에 끼워맞춰지는 경우, 구동 샤프트(3)에 고정되어 있다. 이 경우, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 고정체(13b)는, 가동체(13a)의 결합부(132 및 133)가 고정체(13b)의 일단에 배치되는 상태에서, 구동 샤프트(3)에 고정된다. 따라서, 고정체(13b)는 구동 샤프트(3)와 함께 회전하는 것만 가능하며, 가동체(13a)와 같이 이동할 수는 없다.

가이드부(137)는, 본체부(136)의 후면(136a)의 일단의 대략 반둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 가이드부(137)는, 본체부(136)의 일단에 위치하는 부분에서의 돌출 길이가 최대가 되고, 본체부(136) 타단측을 향할수록 점차 돌출 길이가 감소하도록 형성되어 있다. 즉, 고정체(13b)가 가동체(13a) 내에 배치되었을 때, 가이드부(137)는, 결합부(132 및 133)로부터 가장 먼 위치에 배치된다. 가이드부(137)는, 결합부(132 및 133)와 대응하는 고정체(13b)의 영역에는 형성되어 있지 않다.

고정체(13b)는 구동 샤프트(3)와 함께 회전하는 것만 가능하기 때문에, 구동 샤프트(3)의 회전이 가동체(13a)와 고정체(13b)를 회전시킬지라도, 가이드부(137)는 결합부(132 및 133)에 근접하지 않는다. 이에 따라, 가동체(13a)는, 고정체(13b)의 본체부(136) 및 가이드부(137)와 접촉하면서, 축(O) 방향으로 고정체(13b)에 대하여 상대적으로 이동하게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제3 핀(47c)은 가동체(13a)의 결합부(132)에, 링 플레이트(45)의 다른 래디얼방향측을 연결한다. 도시되지는 않았지만, 결합부(133)는 동일한 구조를 갖는다. 제3 핀(47c)의 축을 작용축(M3)으로 하고, 가동체(13a)는, 사판이(5) 작용축(M3)에 대하여 요동 가능하게 되도록 지지한다. 이 작용축(M3)은, 제1 및 2 요동축(M1, M2)에 평행하게 연장되어 있다. 이와 같이, 가동체(13a)는 사판(5)에 결합되어 있다. 가동체(13a)는, 사판(5)의 경사 각도가 최대일 때에 플랜지(3a)와 접촉한다.

고정체(13b)와 링 플레이트(45)와의 사이에는, 제1 복귀 스프링(44a)이 설치되어 있다. 이 제1 복귀 스프링(44a)의 전방단부는, 고정체(13b)의 후면(136a)에 고정되어 있다. 제1 복귀 스프링(44a)의 후방단부는, 링 플레이트(45) 다른 측에 고정되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제어 기구(15)는, 추기 통로(bleeding passage; 15a), 급기 통로(air supply passage; 15b), 제어 밸브(15c) 및 오리피스(15d)를 포함한다.

추기 통로(15a)는, 압력 조정실(31)과 제2 흡입실(27b)에 연결되어 있다. 이에 따라, 이 추기 통로(15a), 축방향 통로(3b), 및 래디얼방향 통로(3c)는 제어압실(13c), 압력 조정실(31), 및 제2 흡입실(27b)을 연결한다. 급기 통로(15b)는, 압력 조정실(31)과 제2 토출실(29b)에 연결되어 있다. 이 급기 통로(15b), 축방향 통로(3b), 및 래디얼방향 통로(3c)는, 제어압실(13c), 압력 조정실(31), 및 제2 토출실(29b)을 연결한다. 오리피스(15d)는 급기 통로(15b)에 배치되어서, 급기 통로(15b)를 통하여 흐르는 냉매 가스의 양을 제한한다.

제어 밸브(15c)는 추기 통로(15a)에 설치되어 있다. 이 제어 밸브(15c)는, 제2 흡입실(27b) 내의 압력에 기초하여 추기 통로(15a)의 개방을 조정하여 추기 통로(15a)를 통하여 흐르는 냉매 가스의 양을 조정한다.

이 압축기에서는, 배관이 증발기를 도 1에 도시된 흡입 포트(330)에 연결하고, 배관이 응축기를 토출 포트에 연결한다. 응축기는 배관 및 팽창 밸브를 통하여 증발기와 접속된다. 압축기, 증발기, 팽창 밸브, 응축기 등은 차량용 공조 장치의 냉각 회로를 형성한다. 증발기, 팽창 밸브, 응축기 및 각 배관은 도면에 도시되어 있지 않다.

이 압축기에서는, 구동 샤프트(3)가 회전하는 경우, 사판(5)이 회전하고, 각 피스톤(9)이 대응하는 제1 및 제2 실린더 보어(21a 및 23a) 내에서 왕복 운동한다. 이 때문에, 제1 및 제2 압축실(21d 및 23d)의 용량이 피스톤 스트로크에 따라서 변화한다. 이 때문에, 증발기로부터 흡입 포트(330)를 통하여 사판실(33)로 흡입된 냉매 가스는, 제1 및 제2 흡입실(27a 및 27b)을 통하여 흘러서, 각 제1 및 제2 압축실(21d 및 23d) 내에서 압축된 후, 제1 및 2 토출실(29a 및 29b)로 토출된다. 제1 및 제2 토출실(29a 및 29b) 내의 냉매 가스는 토출 포트에서 응축기로 토출된다.

이 압축기의 동작 중에, 사판(5)의 경사 각도를 감소시키는 피스톤 압축력이 사판(5), 링 플레이트(45), 러그 아암(49) 및 제1 핀(47a)에 의하여 형성된 회전체에 작용한다. 사판(5)의 경사 각도의 변경은, 피스톤(9)의 스트로크의 증감에 의한 용량 제어를 실행하게 한다.

구체적으로는, 제어 기구(15)에 있어서, 도 2에 도시된 제어 밸브(15c)가 추기 통로(15a)를 통하는 흐르는 냉매 가스의 양을 증대시키면, 제2 토출실(29b)로부터 더 적은 냉매 가스가 급기 통로(15b) 및 오리피스(15d)를 거쳐 압력 조정실(31) 내에 축적된다. 이 때문에, 제어압실(13c)의 압력이 제2 흡입실(27b)과 거의 동일해진다. 결국, 사판(5)에 작용하는 피스톤 압축력이, 도 4b에 도시된 바와 같이, 액추에이터(13)에서, 가동체(13a)를 사판실(33)의 후방측을 향하여 이동시킨다. 이 경우에, 가동체(13a)는, 둘레벽(131)의 내면과, 본체부(136)의 외주 및 고정체의 가이드부(137)를 접촉하면서 후방측으로 이동한다. 즉, 가동체(13a)는, 본체부(136)의 외주 및 가이드부(137)에 의해 가이드되면서 축(O) 방향으로 이동한다. 이렇게 하여, 이 압축기에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가동체(13a)가 러그 아암(49)에 근접한다.

결국, 링 플레이트(45)의 하측 즉, 사판(5)의 하측이, 제1 복귀 스프링(44a)의 탄성지지력에 의하여, 작용축(M3) 둘레에서 반시계 방향으로 요동한다. 러그 아암(49)의 일단이 제1 요동축(M1) 둘레에서 시계 방향으로 요동하고, 러그 아암(49)의 타단이 제2 요동축(M2) 둘레에서 시계 방향으로 요동한다. 이 때문에, 러그 아암(49)이 지지부(43)의 플랜지(43a)에 접근한다. 따라서, 사판(5)은, 작용축(M3)이 작용점으로서 기능하고, 제1 요동축(M1)이 지점(fulcrum point)으로서 기능하게 하여 요동한다. 이것은, 구동 샤프트(3)의 회전축(O)에 대한 사판(5)의 경사 각도를 감소시키고, 피스톤(9)의 스트로크를 감소시켜서, 압축기의 구동 샤프트 회전 당의 흡입 및 토출 용량을 감소시킨다. 도 3은, 압축기에 있어서의 최소 경사 각도에 있는 사판(5)을 도시한다.

이 압축기에서는, 웨이트(49a)에 작용한 원심력도 또한 사판(5)에 제공된다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 사판(5)이 경사 각도를 감소시키는 방향으로 용이하게 이동할 수 있다. 또한, 가동체(13a)가 사판실(33)의 후방을 향하여 이동한다. 이것은 가동체(13a)의 후방단부를 웨이트(49a) 내에 위치시킨다. 이에 따라, 이 압축기에서는, 사판(5)의 경사 각도가 감소했을 때, 가동체(13a)의 후방단부의 대략 절반이 웨이트(49a)에 의해 덮힌다.

또한, 사판(5)의 경사 각도가 감소할 때, 링 플레이트(45)가 제2 복귀 스프링(44b)의 전방단부와 접촉한다. 이것은, 제2 복귀 스프링(44b)을 탄성적으로 변형시켜서, 제2 복귀 스프링(44b)의 전방단부가 지지부(43)에 가까워지게 한다.

도 2에 도시된 제어 밸브(15c)가 추기 통로(15a)를 통하여 흐르는 냉매 가스의 양을 감소시키면, 제2 토출실(29b) 내의 냉매 가스가 급기 통로(15b) 및 오리피스(15d)를 통하여 압력 조정실(31) 내에 축적되기 쉬워진다. 이 때문에, 제어압실(13c)의 압력이 제2 토출실(29b)과 거의 동일해진다. 따라서, 액추에이터(13)에서는, 사판(5)에 작용하는 피스톤 압축력에 저항하여, 도 4a에 도시된 바와 같이, 가동체(13a)가, 둘레벽(131)의 내면과, 본체부(136)의 외주 및 고정체(13b)의 가이드부(137)를 접촉하면서, 사판실(33)의 전방측을 향하여 이동한다. 이 경우, 가동체(13a)는, 본체부(136)의 외주 및 가이드부(137)에 의해 가이드되면서 축(O) 방향으로 또한 이동한다. 따라서, 이 압축기에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 가동체(13a)가 러그 아암(49)으로부터 멀리 이동한다.

결과적으로, 작용축(M3)에서, 결합부(132 및 133)에 의해, 가동체(13a)가, 사판(5)의 하측을 사판실(33)의 전방측으로 당기게 된다. 이에 따라, 사판(5)의 하측이 작용축(M3) 둘레에서 시계 방향으로 요동한다. 러그 아암(49)의 일단이 제1 요동축(M1) 둘레에서 반시계 방향으로 요동하며, 러그 아암(49)의 타단이 제2 요동축(M2) 둘레에서 반시계 방향으로 요동한다. 따라서, 러그 아암(49)이 지지부(43)의 플랜지(43a)로부터 멀어지게 이동된다. 그러므로, 사판(5)은, 작용축(M3) 및 제1 요동축(M1)을 각각 작용점 및 지점으로 하여, 경사 각도가 작아지는 경우와 반대 방향으로 요동한다. 이것은, 구동 샤프트(3)의 회전축(O)에 대한 사판(5)의 경사 각도를 증가시켜서, 피스톤(9)의 스트로크를 증가시킴으로써, 압축기의 각 구동 샤프트 회전당의 흡입 및 토출 용량이 증가시킨다. 도 1은, 압축기에서 최대 경사 각도에 있는 사판(5)을 보여준다.

이와 같이, 이 압축기에서는, 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 내면이, 고정체(13b)의 가이드부(137) 및 본체부(136)의 외주와 접촉한다. 따라서, 이 압축기에서는, 제어압실(13c)의 압력 변화에 의해, 가동체(13a)가 축(O) 방향에서 전후로 이동할 때, 가동체(13a)는, 둘레벽(131)의 내면과, 본체부(136)의 외주 및 가이드부(137)를 접촉하면서 이동한다. 결국, 이 압축기에서는, 피스톤(9)에 작용하는 흡입 반력 및 압축 반력이 사판(5) 및 링크 기구(7)를 통하여 액추에이터(13)로 전달된다고 하여도, 가동체(13a)는, 구동 샤프트(3)에 대한 가동체(13a)의 소정 이상의 경사를 규제하면서 축(O) 방향으로 이동한다. 따라서, 이 압축기에서는, 액추에이터(13)가 적합한 방법으로 쉽게 작동되어, 압축 용량을 변화시키기 위한 제어성이 개선된다.

특히, 이 압축기에서는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 가이드부(137)가 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 내면을 따라서 연장하는 플랜지 형상이어서, 둘레벽(131)의 내면과 가이드부(137)가 접촉하는 영역이 커진다. 따라서, 이 압축기에서는, 가동체(13a)가 이동할 때, 가이드부(137)가 가동체(13a)에서의 구동 샤프트(3)에 대한 소정 이상의 경사를 적합하게 제한할 수 있다.

또한, 이 압축기에서는, 결합부(132 및 133)가 가동체(13a)의 타단측에 형성되어서, 링 플레이트(45)와 가동체(13a)의 결합, 나아가서는 사판(5)과 가동체(13a)의 결합을 쉽게하는 것을 허용한다. 가이드부(137)는, 결합부(132 및 133)로부터 가장 멀리 있는 본체부(136)의 일측에 있어서의 돌출 길이가 최대가 되고, 결합부(132 및 133)를 향할수록 돌출 길이가 점차적으로 감소하는 형상이다. 이와 같이, 이 압축기에서는, 가이드부(137)가, 결합부(132 및 133)에 대응하는 영역을 제외한 영역에 형성되어 있다. 그러므로, 압축 반력이, 사판(5)을 통하여 결합부(132 및 133)에 집중되어서 결합부(132 및 133)를 변형시킨다고 할지라도, 가이드부(137)는 그 힘에 의하여 영향을 받지 않는다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 이 압축기에서는, 슬라이드층(51)이 고정체(13b)의 가이드부(137)의 외면 및 본체부(136)의 외면에 형성되어 있다. 이것은, 가동체(13a)가 이동할 때, 둘레벽(131)의 내면과, 본체부(136)의 외주 및 가이드부(137)에서의 슬라이딩 저항을 저감시킨다. 따라서, 이 압축기에서는, 제어압실(13c)의 압력 변화에 의해, 가동체(13a)가 적합하게 이동될 수 있다. 또한, 슬라이딩 저항이 감소되기 때문에, 이 압축기에서는, 가동체(13a), 고정체(13b) 및 가이드부(137)의 내구성이 개선된다.

따라서, 본 실시형태의 압축기는, 압축 용량을 변화시키기 위한 우수한 제어성을 갖는다. 그러므로, 이 압축기에서는, 제어 기구(15)로의 입력에 의해 신속하게 압축 용량이 변화하여, 용량 제어의 응답성이 증가되는 것을 기대할 수 있다. 또한, 압축기 용량이 빈번하게 변화한다고 해도, 압축기의 우수한 내구성을 얻을 수 있다.

특히, 이 압축기에서는, 가이드부(137)가 본체부(136)의 후면(136a)에 형성되고, 축(O) 방향으로 사판(5)을 향하여 돌출하고 있다. 이에 따라, 이 압축기에서는, 가이드부(137)가 제어압실(13c) 내로 돌출하지 않는다. 그러므로, 이 압축기에서는, 제어압실(13c)을 위한 충분한 용적을 확보하면서, 액추에이터(13)가 최소한의 크기로 형성될 수 있다. 이것은, 압축기의 크기의 감소를 허용한다.

또한, 이 압축기에서는, 추기 통로(15a)의 개방이 제어 기구(15)의 제어 밸브(15c)에 의해, 조정될 수 있다. 따라서, 이 압축기에서는, 제2 흡입실(27b) 내의 저압에 의해 제어압실(13c)의 압력을 점차적으로 감소시킴으로써 차량의 운전 느낌이 보다 적합한 방법으로 유지될 수 있다.

본 발명은, 본 발명의 본질 또는 범위로부터 벗어나지 않는한 다양한 다른 특정 형태로 실행될 수 있음은 통상의 기술자에게는 명백할 것이다. 특별히, 본 발명이 다음의 형태로 실행될 수 있음은 말할 필요가 없다.

제1 실린더 블록(21) 또는 제2 실린더 블록(23) 중 어느 한쪽에만 실린더 보어를 형성할 수 있으며, 각 피스톤(9)에는 제1 피스톤 헤드(9a) 또는 제2 피스톤 헤드(9b) 중 어느 한쪽만이 형성될 수도 있다. 즉, 본 발명은 용량 가변형 편두(single-head) 사판식 압축기에 적용될 수도 있다.

또한, 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 내면에는 슬라이딩층(51)이 형성될 수도 있다. 또한, 슬라이드층(51)은 고정체(13b)의 가이드부(137)의 외면, 본체부(136)의 외면 및 둘레벽(131)의 내면에 형성될 수도 있다.

제어 기구(15)에 있어서, 제어 밸브(15c)는 급기 통로(15b)에 설치되며 오리피스(15d)는 추기 통로(15a)에 설치될 수도 있다. 이 경우에는, 급기 통로(15c)를 통하여 흐르는 고압 냉매의 양은 제어 밸브(15c)에 의해 조정될 수 있다. 따라서, 압축기 용량은, 제2 토출실(29b)의 고압에 의해 제어압실(13c)의 압력을 신속하게 증가시킴으로써, 신속하게 감소될 수 있다.

본 실시형태 및 실시예는 설명을 위한 것이며 그것으로 제한되지 않으며, 본 발명은 여기에 제공된 상세로 제한되지 않으며 첨부된 청구항의 범위 및 동등물 내에서 변경될 수 있다.

Claims (5)

1. 흡입실, 토출실, 사판실 및 실린더 보어를 포함하는 하우징과,
   상기 하우징에서 회전 가능하게 지지된 구동 샤프트와,
   상기 구동 샤프트가 회전할 때 상기 사판실 내에서 회전 가능한 사판과,
   상기 구동 샤프트와 상기 사판과의 사이에 설치되고, 상기 사판의 경사 각도가 상기 구동 샤프트의 회전축에 직교하는 방향에 대하여 변경되도록 허용하는 링크 기구와,
   상기 실린더 보어 내에서 왕복 운동되는 피스톤과,
   상기 사판이 회전할 때, 상기 경사 각도에 대응하는 스트로크로 상기 피스톤을 상기 실린더 보어 내에서 왕복 운동시키는 변환 기구와,
   상기 경사 각도를 변경 가능한 액추에이터와,
   상기 액추에이터를 제어하는 제어 기구
   를 구비하고,
   상기 액추에이터는, 상기 구동 샤프트와 일체적으로 회전 가능하게 상기 사판실 내에 배치되고,
   상기 액추에이터는, 상기 사판과 결합되는 가동체와, 상기 구동 샤프트에 고정되는 고정체와, 상기 가동체와 상기 고정체에 의해 구획되는 제어압실을 포함하고,
   상기 구동 샤프트는 상기 가동체로 삽입되어서 축 방향으로의 가동체의 이동을 허용하며,
   상기 액추에이터는, 상기 제어압실의 내부의 압력에 의해 상기 가동체를 이동시키도록 구성되어 있고,
   상기 가동체는, 상기 회전축을 따르는 방향으로 연장되어 상기 고정체를 둘러싸는 둘레벽을 포함하며,
   상기 고정체는, 본체부와, 상기 본체부로부터 상기 사판을 향하여 상기 회전축을 따르는 방향으로 돌출하고 상기 둘레벽의 내면을 따라 연장하는 가이드부를 포함하며,
   상기 가동체는, 소정량 이상의, 구동 샤프트에 대한 가동체의 경사를 제한하기 위해 상기 가이드부와 접촉하는 용량 가변형 사판식 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체부는 제1 면 및 제2 면을 포함하며,
   상기 제1 면은 상기 사판에 가깝게 위치하고,
   상기 제2 면은 상기 제어압실에 가깝게 위치하며,
   상기 가이드부는, 상기 본체부의 상기 제1 면으로부터 상기 사판을 향하여 돌출하고 있는 용량 가변형 사판식 압축기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가동체는, 상기 사판을 향하여 돌출하고 상기 사판에 결합되는 결합부를 포함하며,
   상기 가이드부는, 상기 고정체에서, 상기 결합부에 대응하는 영역을 제외한 영역에 위치되어 있는 용량 가변형 사판식 압축기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가이드부는 플랜지 형상이고,
   상기 가이드부는, 상기 결합부로부터 가장 멀리 위치된 상기 고정체의 부분에서 최대인 돌출 길이를 가지며,
   상기 돌출 길이는 상기 결합부를 향하여 점차적으로 감소하는 용량 가변형 사판식 압축기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 둘레벽의 내면 및 상기 가이드부 중 적어도 한쪽에 제공되어서 슬라이드 저항을 감소시키는 슬라이딩층을 더 구비하는 용량 가변형 사판식 압축기.

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