KR101611746B1 - 용량 가변형 사판식 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 용량 가변형 사판식 압축기는, 흡입 챔버, 토출 챔버, 사판 챔버, 및 복수의 실린더 보어들을 가지는 하우징, 구동 샤프트, 사판, 링크 기구, 각각의 실린더 보어들에 왕복 운동가능하게 수용되는 복수의 피스톤들, 변환 기구, 사판의 경사 각도를 변화시키는 액추에이터, 및 액추에이터를 제어하는 제어 기구를 포함한다. 구동 샤프트와 사판 사이에 배치된 링크 기구는 구동 샤프트의 회전 축선에 수직으로 연장되는 평면에 대해 사판의 경사 각도 변화를 허용한다. 변환 기구는 사판의 회전을 사판의 경사 각도에 따른 스트로크 길이로 실린더 보어들에서 피스톤들의 왕복 운동으로 변환한다.

Description

용량 가변형 사판식 압축기{SWASH PLATE TYPE VARIABLE DISPLACEMENT COMPRESSOR}
본 발명은 용량 가변형 사판식 압축기에 관한 것이다.
일본 미심사 특허 출원 공보 제 52-131204 호는 용량 가변형 사판식 압축기 (이하, 압축기라고 함) 를 개시한다. 압축기는, 내부에 흡입 챔버, 토출 챔버, 사판 챔버 및 복수의 실린더 보어들을 가지는 하우징을 포함한다. 구동 샤프트는 하우징에 회전가능하게 지지된다. 사판 챔버는, 구동 샤프트로 회전가능한 사판을 내부에 수용한다. 사판은 원형 형상을 가지고 그 중심에 삽입홀을 갖는다. 사판의 경사 각도 변화를 허용하는 링크 기구는 구동 샤프트와 사판 사이에 배치된다. 본원에서 경사 각도는 구동 샤프트의 회전 축선에 수직으로 연장되는 평면에 대한 사판의 각도를 지칭한다.
각각의 실린더 보어는 왕복 운동가능한 피스톤을 수용하여서 피스톤과 압축 챔버를 형성한다. 사판의 회전을 사판의 경사 각도에 대응하는 스트로크 길이로 연관된 실린더 보어에서 각각의 피스톤의 왕복 운동으로 변환하는 변환 기구가 제공된다. 압축기는 사판의 경사 각도를 변화시키는 액추에이터, 및 액추에이터를 제어하는 제어 기구를 추가로 포함한다.
링크 기구는 러그 부재 및 아암을 포함한다. 러그 부재는 사판의 전방측에서 사판 챔버 내 구동 샤프트에 고정된다. 아암은 연결 핀을 통하여 러그 부재 및 사판에 스윙가능하도록 연결된다. 아암은 러그 부재의 회전을 사판에 전달하고 사판의 상사점 위치가 유지되는 동안 사판의 경사 각도 변화를 허용한다.
액추에이터는 러그 부재 및 가동체를 포함하고 가동체는 사판과 일체로 회전가능하게 맞물리고 사판의 경사 각도를 변화시키기 위해서 회전 축선의 방향으로 이동한다. 구체적으로, 러그 부재는 원주형 (columnar) 형상을 가지고, 회전 축선 및 가동체가 내부에서 이동가능한 실린더 챔버와 동심이다. 실린더 챔버는 가동체에 의해 규정되어서 압력 제어 챔버를 형성하고 가동체는 압력 제어 챔버 내 압력에 의해 이동된다. 사판은 그것의 삽입홀에 힌지 볼을 갖는다. 사판이 구동 샤프트를 중심으로 피봇할 수 있도록 힌지 볼은 사판에 장착된다. 가동체의 후방 단부는 힌지 볼과 접촉한다. 프레싱 스프링은 사판의 경사 각도를 증가시키는 방향으로 힌지 볼을 가압하기 위해 힌지 볼의 후방측에 제공된다.
제어 기구는 제어 통로 및 제어 밸브를 포함한다. 제어 통로는 압력 제어 챔버와 연통하는 압력 변화 통로, 흡입 챔버 및 사판 챔버와 연통하는 저압 통로, 및 토출 챔버와 연통하는 고압 통로를 포함한다. 압력 변화 통로의 일부는 구동 샤프트에 형성된다. 제어 밸브는 압력 변화 통로, 저압 통로 및 고압 통로의 개도를 제어한다. 다시 말해서, 제어 밸브는 압력 변화 통로와 저압 통로 사이 또는 압력 변화 통로와 고압 통로 사이 연통을 제어한다.
압축기에서, 압력 변화 통로와 고압 통로 사이의 연통이 제어 밸브를 통하여 허용될 때, 압력 제어 챔버 내 압력은 사판 챔버의 압력보다 높아진다. 이것은 액추에이터의 가동체를 러그 부재로부터 멀어지게 이동시키고 사판 챔버에서 후방으로 힌지 볼을 프레싱한다. 결과적으로, 사판의 경사 각도가 감소되어서 피스톤들의 스트로크 길이와 그리하여 압축기의 용량을 감소시킨다. 압력 변화 통로와 저압 통로 사이의 연통이 제어 밸브를 통하여 허용될 때, 다른 한편으로는, 압력 제어 챔버 내 압력은 사판 챔버 내 압력의 압력 레벨과 거의 동일한 레벨로 낮아진다. 이것은 액추에이터의 가동체를 러그 부재를 향하여 이동시킨다. 프레싱 스프링의 가압력은 힌지 볼에 작용하여서 가동체를 따라 힌지 볼을 이동시키고, 이것은 사판의 경사 각도를 증가시킨다. 따라서, 피스톤들의 스트로크 길이 및 그리하여 압축기의 용량이 증가된다. 사판의 경사 각도가 최대일 때, 사판은 러그 부재의 후방 단부와 접촉한다.
압축기의 높은 제어성을 보장하도록, 사판은 사판의 회전에 의해 발생되는 관성을 제어하기 위해 밸런싱 웨이트 (balancing weight) 를 가질 수도 있다. 이러한 밸런싱 웨이트는 사판의 상사점의 위치와 반대 방향으로 연장될 수도 있고, 즉, 사판측으로부터 러그 부재측을 향하여 연장될 수도 있다.
이 구성에서, 사판의 경사 각도가 최대일 때, 밸런싱 웨이트는 러그 부재의 후방 단부와 접촉하고, 이것은 압축기가 축선 방향으로 더 길어질 필요가 있음을 의미한다.
위의 상황들을 고려하여 만들어진 본 발명은, 크기가 소형이고 높은 제어성을 보장하는 용량 가변형 사판식 압축기를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 용량 가변형 사판식 압축기는, 내부에 흡입 챔버, 토출 챔버, 사판 챔버, 및 복수의 실린더 보어들을 가지는 하우징, 상기 하우징에서 회전가능하게 지지되고 회전 축선을 가지는 구동 샤프트, 상기 구동 샤프트로 상기 사판 챔버에서 회전가능한 사판, 링크 기구, 복수의 피스톤들, 변환 기구, 액추에이터, 및 제어 기구를 포함한다. 링크 기구는 상기 구동 샤프트와 상기 사판 사이에 배치되고 상기 구동 샤프트의 상기 회전 축선에 수직으로 연장되는 평면에 대해 상기 사판의 경사 각도 변화를 허용한다. 피스톤들은 상기 각각의 실린더 보어들에 왕복 운동가능하게 수용된다. 변환 기구는 상기 사판의 회전을 상기 사판의 경사 각도에 따른 스트로크 길이로 상기 각각의 실린더 보어들에서 상기 피스톤들의 왕복 운동으로 변환한다. 액추에이터는 상기 사판의 상기 경사 각도를 변화시킨다. 제어 기구는 상기 액추에이터를 제어한다. 상기 액추에이터는 상기 사판에 대향하고 상기 사판 챔버 내 상기 구동 샤프트에 고정되는 러그 부재, 및 상기 러그 부재와 상기 사판 사이에 배치되는 가동체를 포함한다. 상기 러그 부재는 상기 구동 샤프트가 삽입되는 삽입홀, 및 상기 삽입홀을 둘러싸도록 상기 러그 부재의 사판측으로부터 리세스가공된 실린더 챔버를 갖는다. 상기 가동체는 회전 축선의 방향으로 상기 실린더 챔버에서 이동가능하다. 압력 제어 챔버는 상기 실린더 챔버와 상기 가동체 사이에 형성되고 상기 압력 제어 챔버 내 압력으로 상기 가동체를 이동시킨다. 상기 사판은 상기 링크 기구에 대향한 측에 밸런싱 웨이트를 갖는다. 상기 가동체가 상기 사판의 경사 각도 증가로 상기 압력 제어 챔버의 용적을 감소시키는 방향으로 이동함에 따라 상기 실린더 챔버는 상기 사판을 향하여 개방되는 수용 챔버를 갖는다. 상기 사판의 상기 경사 각도가 최대일 때 상기 밸런싱 웨이트의 적어도 일부는 상기 수용 챔버에 삽입된다.
본 발명의 다른 양태들 및 장점들은, 예로서, 본 발명의 원리들을 보여주는 첨부 도면들과 함께 하기 설명으로부터 분명해질 것이다.
본 발명의 목적들 및 장점들과 함께 본 발명은, 첨부 도면들과 함께 실시형태들에 대한 하기 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1 은 최대 용량에 대응하는 상태에서 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 압축기의 종단면도이다.
도 2 는 제 1 실시형태에 따른 압축기의 제어 기구를 보여주는 개략도이다.
도 3 은 제 1 실시형태에 따른 압축기의 링크 기구 및 그것의 관련된 부품들을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 4 는 제 1 실시형태에 따른 압축기의 사판의 전방을 보여주는 사시도이다.
도 5 는 최소 용량에 대응하는 상태에서 제 1 실시형태에 따른 압축기의 종단면도이다.
도 6 은 최대 용량에 대응하는 상태에서 제 2 실시형태에 따른 압축기의 종단면도이다.
도 7 은 제 2 실시형태에 따른 압축기의 사판의 정면도이다.
도 8 은 제 2 실시형태에 따른 도 6 의 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라서 본 압축기의 확대 부분도이다.
도 9 는 최대 용량에 대응하는 상태에서 제 3 실시형태에 따른 압축기의 종단면도이다.
도 10 은 최대 용량에 대응하는 상태에서 제 4 실시형태에 따른 압축기의 종단면도이다.
이하, 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시형태들이 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 제 1 내지 제 4 실시형태들의 압축기들은 단일 헤드형 용량 가변형 사판식 압축기들이다. 각각의 압축기들은 차량에 장착되고 차량의 공조 시스템에서 냉동 회로의 일부를 형성한다.
제 1 실시형태
도 1 및 도 2 를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 압축기는 하우징 (1), 구동 샤프트 (3), 사판 (5), 링크 기구 (7), 복수의 피스톤들 (9), 여러 쌍들의 슈들 (11A, 11B), 액추에이터 (13), 및 제어 기구 (15) 를 포함한다. 사판 (5) 및 도 1 의 다른 부품들의 도시는 설명을 용이하게 하기 위해 간략화되고 후에 설명될 도 5, 도 6, 도 9 및 도 10 의 경우에도 동일하게 적용됨에 주목해야 한다.
도 1 을 참조하면, 하우징 (1) 은 전방 하우징 (17), 후방 하우징 (19), 전방 하우징 (17) 과 후방 하우징 (19) 사이에 배치된 실린더 블록 (21), 및 밸브 유닛 (23) 을 포함한다.
전방 하우징 (17) 은 압축기의 전방에서 수직으로 연장되는 전방 벽 (17A), 전방 벽 (17A) 과 일체로 형성되고 전방 벽으로부터 후방으로 연장되는 둘레 벽 (17B) 을 갖는다. 전방 벽 (17A) 및 둘레 벽 (17B) 은 폐쇄 단부를 갖는 실질적으로 실린더형 형상의 전방 하우징 (17) 을 형성하도록 협동작용한다. 전방 벽 (17A) 과 둘레 벽 (17B) 은 전방 하우징 (17) 에 사판 챔버 (25) 를 형성하도록 협동작용한다.
전방 벽 (17A) 은 전방 벽 (17A) 으로부터 전방으로 연장되게 형성된 보스 (17C) 를 갖는다. 샤프트 실링 기기 (27) 는 보스 (17C) 내부에 제공된다. 보스 (17C) 는 압축기의 종방향으로 연장되는 제 1 샤프트 홀 (17D) 을 가지고 있다. 제 1 샤프트 홀 (17D) 은 내부에 제 1 슬라이딩 베어링 (29A) 을 갖는다.
전방 하우징 (17) 의 둘레 벽 (17B) 은 그것을 통하여 흡입 포트 (250) 를 가지고 이 흡입 포트는 사판 챔버 (25) 와 연통한다. 사판 챔버 (25) 는 흡입 포트 (250) 를 통하여 외부 증발기 (미도시) 에 연결된다.
제어 기구 (15) 의 일부는 후방 하우징 (19) 에 형성된다. 후방 하우징 (19) 은 내부에 제 1 압력 조정 챔버 (31A), 흡입 챔버 (33), 및 토출 챔버 (35) 를 또한 가지고 있다. 제 1 압력 조정 챔버 (31A) 는 후방 하우징 (19) 의 중심에 배치된다. 토출 챔버 (35) 는 환형 형상을 가지고 후방 하우징 (19) 의 외주에 인접한 위치에서 후방 하우징 (19) 에 배치된다. 흡입 챔버 (33) 는 환형 형상을 가지고 제 1 압력 조정 챔버 (31A) 와 토출 챔버 (35) 사이에서 후방 하우징 (19) 에 배치된다. 토출 챔버 (35) 는 토출 포트 (미도시) 를 통하여 외부 냉동 회로에 연결된다.
복수의 실린더 보어들 (21A) 은 구동 샤프트 (3) 주위에서 동일한 각도상 간격으로 실린더 블록 (21) 을 통하여 형성된다. 실린더 보어들 (21A) 의 개수는 피스톤들 (9) 의 개수에 대응한다. 각각의 실린더 보어 (21A) 는 그것의 전방 단부에서 사판 챔버 (25) 와 연통한다. 후에 설명될 흡입 리드 밸브 (41A) 의 최대 개도를 조정하는 실린더 블록 (21) 에 리테이닝 그루브 (21B) 가 형성된다.
제 2 샤프트 홀 (21C) 은 실린더 블록 (21) 을 관통하여 형성되고, 압축기의 종방향으로 연장된다. 제 2 샤프트 홀 (21C) 은 사판 챔버 (25) 와 연통한다. 제 2 샤프트 홀 (21C) 은 내부에 제 2 슬라이딩 베어링 (29B) 을 갖는다. 실린더 블록 (21) 은 스프링 챔버 (21D) 를 가지고 있다. 스프링 챔버 (21D) 는 사판 챔버 (25) 와 제 2 샤프트 홀 (21C) 사이에 배치된다. 리턴 스프링 (37) 은 스프링 챔버 (21D) 에 배열된다. 사판 (5) 의 경사 각도가 최소일 때, 리턴 스프링 (37) 은 사판 챔버에서 사판 (5) 을 전방으로 가압한다. 실린더 블록 (21) 은 내부에 사판 챔버 (25) 와 연통하는 흡입 통로 (39) 를 추가로 갖는다.
밸브 유닛 (23) 은 후방 하우징 (19) 과 실린더 블록 (21) 사이에 배치된다. 밸브 유닛 (23) 은 밸브 플레이트 (40), 흡입 밸브 플레이트 (41), 토출 밸브 플레이트 (43) 및 리테이닝 플레이트 (45) 를 포함한다.
흡입 홀 (40A) 은 각각의 실린더 보어 (21A) 에 대해 밸브 플레이트 (40), 토출 밸브 플레이트 (43) 및 리테이닝 플레이트 (45) 를 통하여 형성된다. 토출 홀 (40B) 은 각각의 실린더 보어 (21A) 에 대해 밸브 플레이트 (40) 및 흡입 밸브 플레이트 (41) 를 통하여 형성된다. 각각의 실린더 보어 (21A) 는 연관된 흡입 홀 (40A) 을 통하여 흡입 챔버 (33) 와 연통가능하고 또한 연관된 토출 홀 (40B) 을 통하여 토출 챔버 (35) 와 연통가능하다. 제 1 연통 홀 (40C) 및 제 2 연통 홀 (40D) 은 밸브 플레이트 (40), 흡입 밸브 플레이트 (41), 토출 밸브 플레이트 (43) 및 리테이닝 플레이트 (45) 를 통하여 형성된다. 제 1 연통 홀 (40C) 은 흡입 챔버 (33) 와 흡입 통로 (39) 사이에 유체 연통을 제공한다.
흡입 밸브 플레이트 (41) 는 밸브 플레이트 (40) 의 전방면에 제공된다. 전술한 복수의 흡입 리드 밸브 (41A) 는 흡입 밸브 플레이트 (41) 에 형성된다. 흡입 리드 밸브들 (41A) 은 흡입 홀들 (40A) 을 개방 및 폐쇄하도록 탄성 변형가능하다. 토출 밸브 플레이트 (43) 는 밸브 플레이트 (40) 의 후방면에 제공된다. 복수의 토출 리드 밸브들 (43A) 이 토출 밸브 플레이트 (43) 에 형성된다. 토출 리드 밸브들 (43A) 은 토출 홀 (40B) 을 개방 및 폐쇄하도록 탄성 변형가능하다. 리테이너 플레이트 (45) 는 토출 밸브 플레이트 (43) 의 후방면에 제공되고 토출 리드 밸브들 (43A) 의 최대 개도를 조정한다.
구동 샤프트 (3) 는 하우징 (1) 에서 보스 (17C) 를 통하여 후방으로 통과된다. 구동 샤프트 (3) 는 보스 (17C) 내 샤프트 실링 기기 (27) 로 삽입된다. 구동 샤프트 (3) 의 전방 단부는 보스 (17C) 에서 제 1 슬라이딩 베어링 (29A) 에 의해 지지된다. 구동 샤프트 (3) 의 후방 단부는 제 2 샤프트 홀 (21C) 에서 제 2 슬라이딩 베어링 (29B) 에 의해 지지된다. 따라서, 구동 샤프트 (3) 는 하우징 (1) 에 대해 회전 축선 (O) 을 중심으로 회전가능하게 지지된다. 제 2 압력 조정 챔버 (31B) 는 구동 샤프트 (3) 의 후방 단부에 의해 제 2 샤프트 홀 (21C) 에서 규정된다. 제 2 압력 조정 챔버 (31B) 는 제 2 연통 홀 (40D) 을 통하여 제 1 압력 조정 챔버 (31A) 와 연통한다. 제 1 압력 조정 챔버 (31A) 와 제 2 압력 조정 챔버 (31B) 는 압력 조정 챔버 (31) 를 형성하도록 협동작용한다.
구동 샤프트 (3) 는, 그것의 후방 단부에, 압력 조정 챔버 (31) 를 실링하는 O-링들 (49A, 49B) 을 가져서, 사판 챔버 (25) 와 압력 조정 챔버 (31) 사이 연통을 막는다.
링크 기구 (7), 사판 (5) 및 액추에이터 (13) 는 구동 샤프트 (3) 에 장착된다. 도 3 에 나타난 것처럼, 링크 기구 (7) 는 러그 플레이트 (51) 로부터 연장되게 형성된 제 1 구동 아암 (53A) 및 제 2 구동 아암 (53B) 을 가지는 러그 플레이트 (51), 및 사판 (5) 으로부터 연장되게 형성된 제 1 사판 아암 (5E) 및 제 2 사판 아암 (5F) 을 포함한다. 러그 플레이트 (51) 는 본 발명의 러그 부재에 대응한다. 임의의 알맞은 기구가 링크 기구 (7) 에 사용될 수도 있음에 주목해야 한다.
도 1 에 나타난 것처럼, 중심에 삽입홀 (510) 을 가지는 러그 플레이트 (51) 는 실질적으로 환형 형상을 갖는다. 러그 플레이트 (51) 및 구동 샤프트 (3) 는 일체로 회전가능하도록 구동 샤프트 (3) 는 러그 플레이트 (51) 의 삽입홀 (510) 에 압입 끼워맞춤된다. 러그 플레이트 (51) 는 사판 챔버 (25) 내 그것의 전방 단부에 그리고 사판 (5) 의 전방에 배치된다. 러그 플레이트 (51) 와 사판 (5) 은 사판 챔버 (25) 에서 서로 대향한다. 스러스트 베어링 (55) 은 러그 플레이트 (51) 와 전방 하우징 (17) 의 전방 벽 (17A) 사이에 제공된다.
러그 플레이트 (51) 는, 삽입홀 (510) 을 둘러싸도록 러그 플레이트 (51) 의 후방 단부면으로부터 리세스가공된 실린더 챔버 (51A) 를 갖는다. 실린더 챔버 (51A) 는 스러스트 베어링 (55) 의 반경 방향으로 안쪽 위치까지 러그 플레이트 (51) 에서 연장된다. 실린더 챔버 (51A) 는 삽입홀 (510) 과 동축을 이루고 러그 플레이트 (51) 의 중심에 배치된다.
도 3 에 나타난 것처럼, 러그 플레이트 (51) 의 제 1 구동 아암 (53A) 및 제 2 구동 아암 (53B) 은 후방으로 연장된다. 제 1 구동 아암 (53A) 및 제 2 구동 아암 (53B) 은, 사판 (5) 의 상사점 위치 (T) 및 구동 샤프트 (3) 의 회전 축선 (O) 을 통과하는 상사점의 가상 평면 (X) 을 가로질러 한 쌍으로 러그 플레이트 (51) 로부터 연장되게 형성된다.
또한, 러그 플레이트 (51) 는 제 1 구동 아암 (53A) 및 제 2 구동 아암 (53B) 사이 위치들에서 제 1 슬라이드면 (54A) 및 제 2 슬라이드면 (54B) 을 갖는다. 각각의 제 1 슬라이드면 (54A) 과 제 2 슬라이드면 (54B) 은 러그 플레이트 (51) 에서 반경 방향으로 바깥쪽 위치로부터 실린더 챔버 (51A) 를 향해, 즉, 반경 방향으로 바깥쪽 위치로부터 실린더 챔버 (51A) 의 중심을 향해 연장되는 실질적으로 직사각형 형상을 갖는다. 제 1 슬라이드면 (54A) 과 제 2 슬라이드면 (54B) 은 또한 상사점의 평면 (X) 을 가로질러 한 쌍으로 형성된다. 제 1 슬라이드면 (54A) 은 러그 플레이트 (51) 의 제 1 구동 아암 (53A) 측에 형성되고 제 2 슬라이드면 (54B) 은 제 2 구동 아암 (53B) 측에 형성된다. 도 1 에 나타난 것처럼, 제 1 슬라이드면 (54A) 및 제 2 슬라이드면 (54B) 은 실린더 챔버 (51A) 의 중심을 향해 하향 경사지도록 형성된다. 또한, 도 3 에 나타난 것처럼, 러그 플레이트 (51) 는 제 1 슬라이드면 (54A) 과 제 2 슬라이드면 (54B) 사이에서 후방으로 융기되는 융기 면 (51B) 을 갖는다.
도 4 에 나타난 것처럼, 평면 원형 사판 (5) 은 전방면 (5A) 과 후방면 (5B) 을 갖는다. 전방면 (5A) 은, 사판 (5) 의 전방면 (5A) 으로부터 앞쪽으로 돌출하고 사판 (5) 의 회전에 의해 발생된 관성을 제어하는 밸런싱 웨이트 (5C) 를 가지고 있다. 사판 (5) 은, 그것의 중심에, 구동 샤프트 (3) 가 통과하는 삽입홀 (5D) 을 갖는다.
밸런싱 웨이트 (5C) 는 사판 (5) 의 축선 방향에 수직 방향으로 보았을 때 실질적으로 반원형 단면을 갖는다. 밸런싱 웨이트 (5C) 는, 삽입홀 (5D) 에 인접하고 회전 축선 (O) 에 대해 사판 (5) 의 상사점 위치 (T) 에 대향한 위치에 배치된다. 도 1 에 나타난 것처럼, 구동 샤프트 (3) 가 사판 (5) 의 삽입홀 (5D) 을 통하여 삽입된 상태에서, 밸런싱 웨이트 (5C) 는 구동 샤프트 (3) 에 인접하고 회전 축선 (O) 에 대해 링크 기구 (7) 에 대향한 위치에 로케이팅된다.
또한, 도 4 에 나타난 것처럼, 사판 (5) 의 경사 각도가 최대가 될 때 러그 플레이트 (51) 와 접촉하게 되는 제한면 (50A) 을 밸런싱 웨이트 (5C) 는 그것의 전방 단부에 갖는다. 밸런싱 웨이트 (5C) 는, 제한면 (50A) 의 반경 방향으로 안쪽에 있고 제한면 (50A) 의 전방으로 돌출한 부분을 갖는다. 이러한 돌출부는 후에 설명될 수용 챔버 (51C) 로 진입하는 진입부 (50B) 로서 역할을 한다. 전술한 대로, 제한면 (50A) 은 수용 챔버 (51C) 로 진입하지 않으면서 러그 플레이트 (51) 와 접촉하게 된다. 제한면 (50A) 은 본 발명의 비진입부에 대응한다.
도 3 을 참조하면, 제 1 사판 아암 (5E) 및 제 2 사판 아암 (5F) 은 사판 (5) 의 전방면 (5A) 으로부터 전방으로 연장되게 형성된다. 제 1 사판 아암 (5E) 및 제 2 사판 아암 (5F) 은 상사점의 평면 (X) 을 가로질러 한 쌍으로 또한 형성된다. 후에 설명될 밸런싱 웨이트 (5C) 와 돌출부 (5G) 및 다른 부품들의 구성은 설명의 용이함을 위해 도 3 에서 도시 생략되었음을 주목해야 한다.
도 4 에 나타난 것처럼, 제 1 사판 아암 (5E) 및 제 2 사판 아암 (5F) 은, 사판 (5) 의 상사점 위치 (T) 측에 로케이팅된 한 쌍으로, 그리고 회전 축선 (O) 을 가로질러 밸런싱 웨이트 (5C) 와 마주보게 제공된다. 제 1 사판 아암 (5E) 및 제 2 사판 아암 (5F) 은 회전 축선 (O) 을 가로질러 밸런싱 웨이트 (5C) 와 마주본다.
또한, 전술한 돌출부 (5G) 는 사판 (5) 의 전방면 (5A) 으로부터 돌출되게 형성된다. 돌출부 (5G) 는 제 1 사판 아암 (5E) 과 제 2 사판 아암 (5F) 사이에 배치되고 실질적으로 반구형 형상을 갖는다.
사판 (5) 은, 러그 플레이트 (51) 의 제 1 구동 아암 (53A) 과 제 2 구동 아암 (53B) 사이에 사판 (5) 의 제 1 사판 아암 (5E) 과 제 2 사판 아암 (5F) 을 삽입하면서 구동 샤프트 (3) 에 장착된다. 이 경우에, 러그 플레이트 (51) 의 융기 면 (51B) 은 사판 (5) 의 제 1 사판 아암 (5E) 과 제 2 사판 아암 (5F) 사이에 로케이팅된다. 구체적으로, 제 1 사판 아암 (5E) 과 제 2 사판 아암 (5F) 이 제 1 구동 아암 (53A) 과 제 2 구동 아암 (53B) 사이에 배치된 상태에서 러그 플레이트 (51) 와 사판 (5) 은 제 1 사판 아암 (5E) 및 제 2 사판 아암 (5F) 과 연결된다. 제 1 구동 아암 (53A) 과 제 2 구동 아암 (53B) 은 구동 샤프트 (3) 의 회전을 제 1 사판 아암 (5E) 과 제 2 사판 아암 (5F) 에 전달하여서, 러그 플레이트 (51) 와 함께 사판 챔버 (25) 에서 회전하도록 사판 (5) 을 구동시킨다.
제 1 사판 아암 (5E) 과 제 2 사판 아암 (5F) 이 제 1 구동 아암 (53A) 과 제 2 구동 아암 (53B) 사이에 로케이팅된 구조에서, 각각, 제 1 사판 아암 (5E) 의 단부는 제 1 슬라이드면 (54A) 과 슬라이드 접촉하고 제 2 사판 아암 (5F) 의 단부는 제 2 슬라이드면 (54B) 과 슬라이드 접촉한다. 이 구성으로, 사판 (5) 의 상사점 위치 (T) 를 유지하면서, 사판 (5) 은 도 1 에 나타낸 최대 각도로부터 도 5 에 나타낸 최소 각도로 회전 축선 (O) 에 수직인 방향에 대해 경사 각도를 변화시키도록 허용된다.
도 1 에 나타난 것처럼, 액추에이터 (13) 는 러그 플레이트 (51), 가동체 (13A), 및 압력 제어 챔버 (13B) 를 포함한다.
가동체 (13A) 는, 구동 샤프트 (3) 와 슬라이드 접촉하면서 회전 축선 (O) 의 방향으로 슬라이딩가능하도록 구동 샤프트 (3) 에 장착된다. 가동체 (13A) 는 구동 샤프트 (3) 와 동축을 이루는 실린더형 형상을 갖는다. 구체적으로, 가동체 (13A) 는 스러스트 베어링 (55) 의 직경보다 작은 직경을 가지고, 제 1 실린더부 (131), 제 2 실린더부 (132) 및 연결부 (133) 를 포함한다. 제 1 실린더부 (131) 는 사판 (5) 에 인접한 가동체 (13A) 의 후방부를 형성한다. 제 1 실린더부 (131) 는 가동체 (13A) 의 축선 방향으로 연장되고 가동체 (13A) 에서 가장 작은 직경을 갖는다. 제 2 실린더부 (132) 는 가동체 (13A) 의 전방부를 형성하고 가동체 (13A) 의 축선 방향으로 연장된다. 제 2 실린더부 (132) 는 제 1 실린더부 (131) 의 직경보다 큰 직경을 가지고 가동체 (13A) 에서 가장 크다. 직경이 전방을 향해 점점 증가되도록 연결부 (133) 는 형성된다. 연결부 (133) 는 제 1 실린더부 (131) 와 제 2 실린더부 (132) 를 연결한다.
밸런싱 웨이트 (5C) 는 연결부 (133) 에 일치하게 형성된다. 구체적으로, 밸런싱 웨이트 (5C) 의 직경이 전방을 향해 증가되도록 밸런싱 웨이트 (5C) 의 전방 단부 부분이 형성된다.
작용부 (134) 는 제 1 실린더부 (131) 의 후방 단부에서 가동체 (13A) 와 일체로 형성된다. 작용부 (134) 는, 사판 (5) 의 돌출부 (5G) 와 점 접촉하도록 반경 방향으로 바깥쪽으로 또는 회전 축선 (O) 에 수직으로 그리고 사판 (5) 의 상사점 위치 (T) 를 향해 연장된다. 이 구성으로, 가동체 (13A) 는 러그 플레이트 (51) 및 사판 (5) 과 일체로 회전가능하다.
가동체 (13A) 는 회전 축선 (O) 방향으로 실린더 챔버 (51A) 에서 슬라이딩가능하다. 가동체 (13A) 의 전방 단부가 실린더 챔버 (51A) 로 이동되어, 가동체 (13A) 는 러그 플레이트 (51) 에 끼워맞출 수 있다. 가동체 (13A) 의 전방 단부는 그것이 실린더 챔버 (51A) 로 들어갈 수 있을 때까지 이동된 상태에서, 제 2 실린더부 (132) 는 실린더 챔버 (51A) 에서 스러스트 베어링 (55) 의 바로 반경 방향 안쪽 위치에 도달한다.
가동체 (13A) 는 실린더 챔버 (51A) 에서 압력 제어 챔버 (13B) 를 규정한다. 보다 구체적으로, 압력 제어 챔버 (13B) 는 제 2 실린더부 (132), 가동체 (13A) 의 연결부 (133), 및 구동 샤프트 (3) 에 의해 실린더 챔버 (51A) 에 규정된다. 압력 제어 챔버 (13B) 이외의 실린더 챔버 (51A) 에서 공간은 수용 챔버 (51C) 이다. 수용 챔버 (51C) 는 사판 챔버 (25) 로 개방된다. 압력 제어 챔버 (13B) 와 수용 챔버 (51C) 사이 용적 비는 회전 축선 (O) 방향으로 실린더 챔버 (51A) 에서 가동체 (13A) 의 슬라이딩으로 바뀐다. 압력 제어 챔버 (13B) 는 제 1 실린더부 (131) 와 제 2 실린더부 (132) 각각의 외주에 제공된 O-링들 (49C, 49D) 에 의해 실링된다. 따라서, 압력 제어 챔버 (13B) 는 수용 챔버 (51C) 및 사판 챔버 (25) 와 유체 연통되지 않게 차단된다.
구동 샤프트 (3) 는, 내부에, 회전 축선 (O) 의 방향으로 구동 샤프트 (3) 의 후방 단부로부터 전방 단부로 연장되는 축선 방향 통로 (3A), 및 구동 샤프트 (3) 의 축선 방향 통로 (3A) 의 전방 단부로부터 반경 방향으로 연장되는 반경 방향 통로 (3B) 를 가지고 구동 샤프트 (3) 의 외주면을 통하여 개방된다. 축선 방향 통로 (3A) 의 후방 단부는 압력 조정 챔버 (31) 로 개방되고 반경 방향 통로 (3B) 는 압력 제어 챔버 (13B) 로 개방된다. 구동 샤프트 (3) 에 축선 방향 통로 (3A) 및 반경 방향 통로 (3B) 를 제공하면 압력 조정 챔버 (31) 와 압력 제어 챔버 (13B) 사이에 유체 연통을 제공한다.
구동 샤프트 (3) 는 그것의 전방 단부에 나사산 샤프트부 (3E) 를 갖는다. 구동 샤프트 (3) 는 나사산 샤프트부 (3E) 에서 풀리 또는 전자기 클러치 (둘 다 도시되지 않음) 에 연결된다.
피스톤들 (9) 은 각각의 실린더 보어들 (21A) 에 왕복 슬라이딩가능하게 수용된다. 각각의 실린더 보어 (21A) 는 내부에 피스톤 (9) 및 밸브 유닛 (23) 으로 형성된 압축 챔버 (57) 를 갖는다.
각각의 피스톤 (9) 은 내부에 리세스가공된 맞물림부 (9A) 를 갖는다. 전술한 쌍의 반구형 슈들 (11A, 11B) 은 맞물림부 (9A) 에 수용된다. 슈들 (11A, 11B) 은 사판 (5) 의 회전을 각각의 실린더 보어들 (21A) 에서 피스톤들 (9) 의 왕복 운동으로 변환한다. 슈들 (11A, 11B) 은 본 발명의 변환 기구에 대응한다. 각각의 피스톤 (9) 은 사판 (5) 의 경사 각도에 따른 스트로크 길이로 피스톤의 대응하는 실린더 보어 (21A) 에서 왕복 운동가능하다.
도 2 에 나타난 것처럼, 제어 기구 (15) 는 저압 통로 (15A), 고압 통로 (15B), 제어 밸브 (15C), 오리피스 (15D), 구동 샤프트 (3) 의 전술한 축선 방향 및 반경 방향 통로들 (3A, 3B) 을 포함한다. 저압 통로 (15A), 고압 통로 (15B), 축선 방향 통로 (3A), 및 반경 방향 통로 (3B) 는 본 발명의 제어 통로들에 대응한다. 축선 방향 통로 (3A) 및 반경 방향 통로 (3B) 는 또한 압력 변화 통로들로서 기능한다.
저압 통로 (15A) 는 그것의 일 단부에서 압력 조정 챔버 (31) 에 연결되고 그것의 타 단부에서 흡입 챔버 (33) 에 연결된다. 압력 제어 챔버 (13B), 압력 조정 챔버 (31), 및 흡입 챔버 (33) 는 저압 통로 (15A), 축선 방향 통로 (3A), 및 반경 방향 통로 (3B) 를 통하여 서로 연통한다. 고압 통로 (15B) 는 그것의 일 단부에서 압력 조정 챔버 (31) 에 연결되고 그것의 타 단부에서 토출 챔버 (35) 에 연결된다. 압력 제어 챔버 (13B), 압력 조정 챔버 (31), 및 토출 챔버 (35) 는 고압 통로 (15B), 축선 방향 통로 (3A), 및 반경 방향 통로 (3B) 를 통하여 서로 연통한다. 오리피스 (15D) 는 고압 통로 (15B) 에 제공된다.
제어 밸브 (15C) 는 저압 통로 (15A) 에 제공되고 흡입 챔버 (33) 내 압력을 기반으로 저압 통로 (15A) 의 개도를 제어한다.
도 1 의 압축기의 흡입 포트 (250) 는 튜브를 통하여 전술한 증발기에 연결되고 토출 포트는 튜브를 통하여 외부 냉동 회로의 응축기에 연결된다. 응축기는 튜브 및 팽창 밸브를 통하여 증발기에 연결된다. 압축기, 증발기, 팽창 밸브, 응축기 등은 차량 공조 시스템의 냉동 회로를 형성하도록 협동작용한다. 증발기, 팽창 밸브, 응축기 및 튜브들은 도면에서 도시 생략되었음에 주목해야 한다.
전술한 구성을 가지는 압축기에서, 구동 샤프트 (3) 는 사판 (5) 을 회전시키도록 구동시켜서, 피스톤들 (9) 을 각각의 실린더 보어들 (21A) 에서 왕복 운동시킨다. 이것은 피스톤들 (9) 의 스트로크 길이에 따라 각각의 압축 챔버 (57) 의 용적을 변화시킨다. 흡입 포트 (250) 를 통하여 증발기로부터 사판 챔버 (25) 로 끌어들이는 냉매 가스는 흡입 통로 (39) 를 통하여 흡입 챔버 (33) 로 유입된 후 냉매 가스의 압축을 위해 흡입 홀 (40A) 을 통하여 압축 챔버 (57) 로 유입된다. 압축 챔버 (57) 에서 압축된 냉매 가스는 토출 홀 (40B) 을 통하여 토출 챔버 (35) 로 토출된 후 토출 포트를 통하여 응축기로 이송된다. 밸런싱 웨이트 (5C) 는 사판 (5) 의 회전에 의해 발생되는 관성을 제어한다.
압축기의 이런 압축 작동 중, 피스톤들 (9) 의 압축 반력 (compression reaction force) 이 사판 (5) 의 경사 각도를 감소시키는 방향으로 사판 (5) 및 러그 플레이트 (51) 에 작용한다. 사판 (5) 의 경사 각도 변화는 피스톤들 (9) 의 스트로크를 변화시켜서 압축기의 용량을 바꾼다.
구체적으로, 저압 통로 (15A) 의 개도가 도 2 에 나타낸 제어 밸브 (15C) 에 의해 증가될 때, 압력 조정 챔버 (31) 내 압력 및 그리하여 압력 제어 챔버 (13B) 내 압력이 흡입 챔버 (33) 내 압력과 실질적으로 동일해진다. 결과적으로, 도 1 에 나타난 것처럼, 액추에이터 (13) 의 압력 제어 챔버 (13B) 의 용적은 사판 (5) 에 작용하는 피스톤 (9) 의 압축력으로 인해 감소되고, 가동체 (13A) 는 러그 플레이트 (51) 를 향해 회전 축선 (O) 방향으로 실린더 챔버 (51A) 에서 슬라이딩한다. 그러므로, 실린더 챔버 (51A) 에서 수용 챔버 (51C) 의 용적은 증가한다.
피스톤 (9) 으로부터의 압축 반력 및 리턴 스프링 (37) 의 가압력을 받아들일 때, 사판 (5) 은 그것의 제 1 사판 아암 (5E) 이 회전 축선 (O) 으로부터 멀어지게 제 1 슬라이드면 (54A) 에서 반경 방향으로 바깥쪽으로 슬라이딩하도록 이동된다. 유사하게, 사판 (5) 의 제 2 사판 아암 (5F) 은 회전 축선 (O) 으로부터 멀어지게 제 2 슬라이드면 (54B) 에서 반경 방향으로 바깥쪽으로 슬라이딩한다.
따라서, 상사점 위치 (T) 가 유지되는 동안, 사판 (5) 의 하사점 부분은 도 1 에서 보았을 때 시계방향으로 회전하고, 이것은 구동 샤프트 (3) 의 회전 축선 (O) 에 대한 사판 (5) 의 경사 각도를 증가시킨다. 따라서, 피스톤들 (9) 의 스트로크 길이는 증가하고 그리하여 구동 샤프트 (3) 의 일 회전당 압축기 (1) 의 용량은 증가한다. 도 1 에 나타낸 사판 (5) 의 경사 각도는 압축기 (1) 에서 최대 경사 각도에 대응함에 주목해야 한다.
사판 (5) 의 경사 각도가 최대일 때, 밸런싱 웨이트 (5C) 의 제한면 (50A) 은 실린더 챔버 (51A) 의 반경 방향으로 바깥쪽 위치에서 러그 플레이트 (51) 의 후방 단부와 접촉한다. 그러면, 밸런싱 웨이트 (5C) 의 진입부 (50B) 는 수용 챔버 (51C) 내에 있다. 수용 챔버 (51C) 로 진입한 진입부 (50B) 는 가동체 (13A) 와 접촉하지 않는다. 제한면 (50A) 과 진입부 (50B) 이외의 밸런싱 웨이트 (5C) 부분들은 또한 가동체 (13A) 와도 접촉하지 않는다.
저압 통로 (15A) 의 개도가 도 2 에 나타낸 제어 밸브 (15C) 에 의해 감소될 때, 압력 조정 챔버 (31) 의 압력은 증가하고 따라서 압력 제어 챔버 (13B) 내 압력이 증가한다. 따라서, 도 5 에 나타난 것처럼, 액추에이터 (13) 에서 압력 제어 챔버 (13B) 의 용적은 증가되고, 이것은 러그 플레이트 (51) 로부터 멀어지게 또는 사판 (5) 을 향해 회전 축선 (O) 의 방향으로 가동체 (13A) 를 실린더 챔버 (51A) 에서 슬라이딩시킨다. 이 경우에, 수용 챔버 (51C) 의 용적은 감소한다.
따라서, 가동체 (13A) 의 작용부 (134) 는 사판 챔버 (25) 에서 후방으로 돌출부 (5G) 를 밀어준다. 그러면, 제 1 사판 아암 (5E) 은 회전 축선 (O) 을 향해 반경 방향 안쪽으로 제 1 슬라이드면 (54A) 에서 슬라이딩한다. 제 2 사판 아암 (5F) 은 제 1 사판 아암 (5E) 과 동일한 방식으로 회전 축선 (O) 을 향해 반경 방향 안쪽으로 제 2 슬라이드면 (54B) 에서 또한 슬라이딩한다.
따라서, 상사점 위치 (T) 가 유지되는 동안, 사판 (5) 의 하사점 부분은 도 1 에서 보았을 때 반시계방향으로 회전하고, 이것은 구동 샤프트 (3) 의 회전 축선 (O) 에 대해 사판 (5) 의 회전 각도를 감소시킨다. 그러므로, 피스톤들 (9) 의 스트로크 길이는 감소하고 일 회전당 압축기의 용량은 감소한다. 사판 (5) 은 그것의 감소된 경사 각도로 리턴 스프링 (37) 과 접촉한다. 도 5 에 나타낸 사판 (5) 의 경사 각도는 압축기에서 최소 경사 각도에 대응함에 주목해야 한다. 사판 (5) 이 그것의 최소 경사 각도로 있을 때, 실린더 챔버 (51A) 에서 수용 챔버 (51C) 의 용적은 거의 제로 (0) 이다.
사판 (5) 의 경사 각도가 최대 각도 미만일 때, 밸런싱 웨이트 (5C) 의 제한면 (50A) 은 러그 플레이트 (51) 와 접촉하지 않고, 진입부 (50B) 는 실린더 챔버 (51A) 로부터 밖으로 이동한다.
밸런싱 웨이트 (5C) 가 사판 (5) 의 회전에 의해 발생된 관성을 제어하기 때문에, 사판 (5) 은 그것의 어떤 경사 각도에서도 원활하게 회전한다. 사판 (5) 의 경사 각도가 최대일 때, 밸런싱 웨이트 (5C) 의 진입부 (50B) 는 수용 챔버 (51C) 안쪽에 있다. 밸런싱 웨이트 (5C) 의 전방 단부는 가동체 (13A) 의 연결부 (133) 의 아웃라인과 일치하며 마주보게 형성된 면을 가지고, 이것은 가동체 (13A) 와 접촉하지 않으면서 진입부 (50B) 가 수용 챔버 (51C) 로 깊이 진입할 수 있도록 허용한다. 따라서, 축선 방향으로 압축기의 치수는 수용 챔버 (51C) 로 진입시 진입부 (50B) 가 이동한 거리만큼 감소될 수도 있다.
사판 (5) 의 경사 각도가 최대일 때 밸런싱 웨이트 (5C) 의 제한면 (50A) 이 러그 플레이트 (51) 와 접촉하는 압축기에서, 사판 (5) 의 최대 경사 각도는 밸런싱 웨이트 (5C) 에 의해 쉽게 제한된다. 제한면 (50A) 과 러그 플레이트 (51) 사이, 작용부 (134) 와 돌출부 (5G) 사이, 제 1 사판 아암 (5E) 과 제 1 슬라이드면 (54A) 사이, 및 제 2 사판 아암 (5F) 과 제 2 슬라이드면 (54B) 사이 접촉들로, 러그 플레이트 (51) 는 사판 (5) 을 그것의 최대 경사 각도 위치에서 유지한다.
또한, 진입부 (50B) 가 수용 챔버 (51C) 로 진입하도록 허용되는 압축기에서, 밸런싱 웨이트 (5C) 의 크기는 임의의 원하는 중량으로 증가될 수 있고, 수용 챔버 (51C) 및 그리하여 실린더 챔버 (51A) 는 진입부 (50B) 를 수용하기에 충분히 큰 크기로 러그 플레이트 (51) 에 형성된다. 따라서, 압력 제어 챔버 (13B) 의 직경은 증가될 수 있어서 바람직하게 가동체 (13A) 를 이동시키기 위해 압력 제어 챔버 (13B) 의 압력을 감소시키는 것을 가능하게 한다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 압축기는, 높은 제어성을 보이면서, 크기가 소형으로 만들어질 수도 있다.
제 2 실시형태
본 발명의 제 2 실시형태를 하기에 설명할 것이다. 도 6 에 나타난 것처럼, 제 2 실시형태에 따른 압축기는, 제 1 실시형태의 압축기의 러그 플레이트 (51) 와 가동체 (13A) 대신에, 러그 플레이트 (52) 와 가동체 (13C) 를 포함한다. 러그 플레이트 (52) 는 또한 본 발명의 러그 부재에 대응한다.
러그 플레이트 (52) 는 함께 회전하기 위해 구동 샤프트 (3) 에 압입 끼워맞춤된다. 러그 플레이트 (52) 는, 제 1 실시형태에 따른 압축기의 러그 플레이트 (51) 의 대응부들과 실질적으로 동일한 부품들인 삽입홀 (510), 제 1 구동 아암 (53A) 과 제 2 구동 아암 (53B), 및 제 1 슬라이드면 (54A) 과 제 2 슬라이드면 (54B) 이외에, 리세스가공된 실린더형 실린더 챔버 (52A) 를 갖는다. 제 2 실시형태에 따른 압축기에서, 링크 기구 (7) 는 러그 플레이트 (52), 제 1 구동 아암 (53A) 과 제 2 구동 아암 (53B), 및 제 1 사판 아암 (5E) 과 제 2 사판 아암 (5F) 을 포함한다. 제 2 실시형태에서, 제 1 구동 아암 (53A) 과 제 2 구동 아암 (53B), 및 제 1 슬라이드면 (54A) 과 제 2 슬라이드면 (54B) 은 제 1 실시형태의 압축기의 러그 플레이트 (51) 의 대응부들보다 작게 형성된다.
실린더 챔버 (52A) 는, 삽입홀 (510) 을 둘러싸고 러그 플레이트 (52) 의 후방 단부면으로부터 전방 단부면을 향해 연장되는 리세스로서 러그 플레이트 (52) 에 형성된다. 실린더 챔버 (52A) 는 제 1 실시형태에 따른 압축기의 실린더 챔버 (51A) 보다 큰 직경을 갖는다. 실린더 챔버 (52A) 는 각각 실린더 챔버 (52A) 의 후방에서 대경부를 가지고 실린더 챔버의 전방에서 소경부를 가지는 계단식 구성을 갖는다. 실린더 챔버 (52A) 는 러그 플레이트 (52) 와 동심이고 러그 플레이트 (52) 의 중심에 형성된다.
제 1 실시형태의 밸런싱 웨이트 (5C) 대신에, 도 7 에 나타난 것처럼, 밸런싱 웨이트 (5H) 는 사판 (5) 의 전방면으로부터 전방으로 연장되게 형성된다. 밸런싱 웨이트 (5H) 는 사판 (5) 의 축선 방향에 수직인 방향으로 보았을 때 실질적으로 반원형 단면을 갖는다. 밸런싱 웨이트 (5H) 는 삽입홀 (5D) 에 인접한 위치에서, 그리고 제 1 사판 아암 (5E) 과 제 2 사판 아암 (5F) 에 대향한 회전 축선 (O) 측에 배치된다. 도 6 에 나타난 것처럼, 구동 샤프트 (3) 가 삽입홀 (5D) 을 통하여 삽입된 상태에서, 밸런싱 웨이트 (5H) 는 구동 샤프트 (3) 와 인접하고 회전 축선 (O) 에 대해 링크 기구 (7) 와 대향한 위치에 로케이팅된다.
도 7 에 나타난 것처럼, 밸런싱 웨이트 (5H) 는 그것의 베이스에, 즉 사판 (5) 의 전방면 (5A) 에 인접한 위치에서, 한 쌍의 제한면들 (50C) 을 갖는다. 사판 (5) 의 경사 각도가 최대일 때 제한면들 (50C) 은 러그 플레이트 (52) 와 접촉한다. 제한면들 (50C) 은 본 발명의 비진입부에 대응한다. 제한면들 (50C) 의 전방으로 형성된 밸런싱 웨이트 (5H) 의 부분은 진입부 (50D) 이다.
도 6 에 나타난 것처럼, 제 2 실시형태에 따른 압축기의 액추에이터 (13) 는 러그 플레이트 (52), 가동체 (13C), 및 압력 제어 챔버 (13B) 를 포함한다. 제 1 실시형태에 따른 압축기의 가동체 (13A) 와 같이, 가동체 (13C) 는 회전 축선 (O) 방향으로 슬라이딩가능하도록 구동 샤프트 (3) 에 장착된다. 가동체 (13C) 는 구동 샤프트 (3) 와 동축인 실린더형 형상을 가지고, 제 1 실린더부 (131), 제 2 실린더부 (132), 및 연결부 (133) 를 포함한다. 가동체 (13C) 는 스러스트 베어링 (55) 의 직경보다 작은 직경을 갖는다.
도 1 과 도 6 사이 비교로 분명해지는 것처럼, 실린더 챔버 (52A) 는 제 1 실시형태의 압축기에서 실린더 챔버 (51A) 보다 직경이 더 크게 형성되고 가동체 (13C) 의 제 2 실린더부 (132) 는 가동체 (13A) 의 대응 실린더부 (132) 보다 큰 직경을 갖는다. 따라서, 가동체 (13C) 는 전체적으로 제 1 실시형태의 가동체 (13A) 보다 직경이 더 크다. 도 1 및 도 6 에서 또한 분명한 것처럼, 가동체 (13C) 는 제 1 실시형태의 가동체 (13A) 보다 종방향으로 더 짧게 형성된다. O-링들 (49C, 49D) 은 각각 제 1 실린더부 (131) 의 내주면 및 제 2 실린더부 (132) 의 외주면에 제공된다.
밸런싱 웨이트 (5H) 는 제 1 실시형태의 경우에서처럼 연결부 (133) 와 일치하게 형성되어서, 전방을 향해 직경은 증가된다.
작용부 (134) 는 제 1 실린더부 (131) 의 후방 단부에서 가동체 (13C) 와 일체로 형성된다. 가동체 (13C) 는 회전 축선 (O) 방향으로 실린더 챔버 (52A) 에서 슬라이딩가능하다. 제 2 실린더부 (132) 가 실린더 챔버 (52A) 로 이동되어, 가동체 (13C) 는 러그 플레이트 (52) 에 끼워맞춤될 수도 있다.
가동체 (13C) 는 실린더 챔버 (52A) 에서 압력 제어 챔버 (13B) 를 규정한다. 보다 구체적으로, 압력 제어 챔버 (13B) 는 제 2 실린더부 (132), 가동체 (13C) 의 연결부 (133), 및 구동 샤프트 (3) 에 의해 실린더 챔버 (52A) 에 규정된다. 압력 제어 챔버 (13B) 이외의 실린더 챔버 (52A) 내 공간은 수용 챔버 (51C) 이다. 제 2 실시형태에 따른 압축기의 나머지 구조는 제 1 실시형태에 따른 압축기의 구조와 실질적으로 동일하다. 그러므로, 부품들 및 요소들은 공통의 도면 번호들 및 부호들을 사용해 지칭되고 따라서 그것의 상세한 설명은 생략될 것이다.
도 8 을 참조하면, 제 2 실시형태에 따른 압축기에서, 사판 (5) 의 경사 각도가 최대일 때, 밸런싱 웨이트 (5H) 의 제한면 (50C) 은 실린더 챔버 (52A) 의 바깥쪽 위치들에서 러그 플레이트 (52) 의 후방 단부와 접촉한다. 따라서, 사판 (5) 의 최대 경사 각도는 밸런싱 웨이트 (5H) 에 의해 제한된다.
밸런싱 웨이트 (5H) 의 진입부 (50D) 는 수용 챔버 (51C) 로 진입한다. 도 6 에 나타난 것처럼, 압축기에서, 수용 챔버 (51C) 에 삽입되는 진입부 (50D) 는 가동체 (13C) 와 접촉하지 않는다. 또한, 제한면들 (50C) 및 진입부 (50D) 이외의 밸런싱 웨이트 (5H) 의 부분들은 가동체 (13C) 와 역시 접촉하지 않는다.
또한, 압축기에서, 사판 (5) 의 경사 각도가 최대값 미만일 때, 밸런싱 웨이트 (5H) 의 제한면들 (50C) 은 러그 플레이트 (52) 와 접촉하지 않고, 진입부 (50D) 는 수용 챔버 (51C) 로부터 밖으로 이동한다.
제 2 실시형태에 따른 압축기에서, 접촉면들 (50C) 은 밸런싱 웨이트 (5H) 의 반경방향 바깥쪽으로 돌출하게 형성된다. 또한, 제한면들 (50C) 은 밸런싱 웨이트 (5H) 의 베이스에 형성된다. 따라서, 제 2 실시형태에 따른 압축기에서 진입부 (50D) 는 제 1 실시형태의 압축기에서 진입부 (50B) 보다 크고, 이것은 밸런싱 웨이트 (5H) 가 제 1 실시형태에 따른 압축기의 경우에서보다 수용 챔버 (51C) 로 더 깊이 실린더 챔버 (52A) 로 이동할 수 있도록 허용한다. 가동체 (13C) 의 연결부 (133) 와 일치하게 형성되는 밸런싱 웨이트 (5H) 의 전방 단부는 가동체 (13C) 와 접촉하지 않으면서 진입부 (50D) 가 수용 챔버 (51C) 로 더 깊이 진입할 수 있도록 또한 허용한다.
제 2 실시형태에 따른 압축기에서, 제한면들 (50C) 이 러그 플레이트 (52) 의 후방 단부와 접촉하기 전에 진입부 (50D) 는 수용 챔버 (51C) 로 진입한다. 따라서, 사판 (5) 의 경사 각도가 미리 정해진 각도로 증가될 때, 경사 각도가 최대 각도에 도달하기 전 진입부 (50D) 는 수용 챔버 (51C) 로 진입하기 시작한다. 사판 (5) 의 경사 각도가 최대 각도 미만이고 제한면들 (50C) 이 러그 플레이트 (52) 와 접촉하지 않는 상태에서도, 경사 각도가 미리 정해진 각도로 감소될 때까지 진입부 (50D) 는 수용 챔버 (51C) 에서 유지된다. 따라서, 제 2 실시형태에 따른 압축기의 축선 방향 치수는 제 1 실시형태에 따른 압축기의 축선 방향 치수보다 작을 수 있다.
부가적으로, 실린더 챔버 (52A) 의 직경이 제 1 실시형태에 따른 압축기의 실린더 챔버 (51A) 의 직경보다 큰 제 2 실시형태에 따른 압축기에서, 압력 제어 챔버 (13B) 의 직경은 증가될 수 있고 그 결과 가동체 (13C) 를 이동시키기 위한 압력 제어 챔버 (13) 의 압력은 감소될 수 있다. 제 2 실시형태에 따른 압축기의 다른 효과들은 제 1 실시형태에 따른 압축기의 효과들과 동일하다.
제 3 실시형태
도 9 를 참조하여 본 발명의 제 3 실시형태를 하기에 설명할 것이다. 도면에 나타난 것처럼, 제 3 실시형태에 따른 압축기는, 사판 (5) 이 제 2 실시형태의 밸런싱 웨이트 (5H) 대신에 밸런싱 웨이트 (5I) 로 형성된다는 점에서 제 2 실시형태에 따른 압축기와 상이하다.
제 1 및 제 2 실시형태들의 밸런싱 웨이트들 (5C, 5H) 과 유사하게, 밸런싱 웨이트 (5I) 는 사판 (5) 의 전방면 (5A) 으로부터 전방으로 돌출해 있다. 또한, 밸런싱 웨이트 (5I) 는 사판 (5) 의 축선 방향에 수직인 평면에서 보았을 때 반원형 단면을 갖는다. 밸런싱 웨이트 (5I) 는, 삽입홀 (5D) 에 인접하고 회전 축선 (O) 에 대해 제 1 사판 아암 (5E) 및 제 2 사판 아암 (5F) 에 대향한 위치에 배치된다. 그러므로, 구동 샤프트 (3) 가 사판 (5) 의 삽입홀 (5D) 을 통하여 삽입되었을 때, 밸런싱 웨이트 (5I) 는 구동 샤프트 (3) 에 인접하고 회전 축선 (O) 에 대해 링크 기구 (7) 와 대향한 위치에 로케이팅된다.
밸런싱 웨이트 (5I) 는 그것의 베이스에 평면 제한면 (50E) 을 갖는다. 사판 (5) 의 경사 각도가 최대일 때 제한면 (50E) 은 러그 플레이트 (52) 와 접촉한다. 제한면 (50E) 은 본 발명의 비진입부에 대응한다. 밸런싱 웨이트 (5I) 는 연결부 (133) 와 일치하게 형성되고 밸런싱 웨이트의 전방 단부 부분의 직경은 전방을 향하여 증가된다. 제 3 실시형태에 따른 압축기의 나머지 구성은 제 2 실시형태에 따른 압축기의 구성과 실질적으로 동일하다.
제 3 실시형태에 따른 압축기에서, 사판 (5) 의 최대 경사 각도는, 실린더 챔버 (52A) 의 반경방향 바깥쪽에 있는 러그 플레이트 (52) 의 후방 단부와 밸런싱 웨이트 (5I) 의 제한면 (50E) 의 접촉에 의해 규정된다.
밸런싱 웨이트 (5I) 의 진입부 (50F) 는 수용 챔버 (51C) 로 이동가능하다. 밸런싱 웨이트 (5I) 의 전방 단부는 가동체 (13C) 와 일치하게 형성되고, 이것은 가동체 (13C) 와 접촉하지 않으면서 진입부 (50F) 가 수용 챔버 (51C) 로 깊이 진입할 수 있도록 허용한다. 제한면 (50E) 과 진입부 (50F) 이외의 밸런싱 웨이트 (5I) 의 부분들은 가동체 (13C) 와 접촉하지 않는다.
제 3 실시형태에 따른 압축기에서, 사판 (5) 의 경사 각도가 최대 각도 미만일 때, 밸런싱 웨이트 (5I) 의 제한면 (50E) 은 러그 플레이트 (52) 와 접촉하지 않는다. 경사 각도가 지정된 각도로 감소될 때, 진입부 (50F) 는 수용 챔버 (51C) 로부터 밖으로 이동한다.
밸런싱 웨이트 (5I) 가 그것의 베이스에 제한면 (50E) 을 가지는 제 3 실시형태에 따른 압축기에서, 사판 (5) 의 진입부 (50F) 는 밸런싱 웨이트 (5I) 가 수용 챔버 (51C) 로 깊이 진입할 수 있도록 허용하기에 충분히 크게 형성될 수도 있다. 제 3 실시형태에 따른 압축기의 다른 효과들은 제 1 및 제 2 실시형태들에 따른 압축기들의 효과들과 동일하다.
제 4 실시형태
도 10 을 참조하여 본 발명의 제 4 실시형태를 하기에 설명할 것이다. 도면에 나타난 것처럼, 제 4 실시형태에 따른 압축기는, 사판 (5) 이 제 2 실시형태의 밸런싱 웨이트 (5H) 대신에 밸런싱 웨이트 (5J) 를 가진다는 점에서 제 2 실시형태에 따른 압축기와 상이하다.
제 1, 제 2 및 제 3 실시형태들의 밸런싱 웨이트들 (5C, 5H, 5I) 과 유사하게, 밸런싱 웨이트 (5J) 는 사판 (5) 의 전방면 (5A) 으로부터 돌출되게 형성된다. 밸런싱 웨이트 (5J) 는 사판 (5) 의 축선 방향에 수직인 평면에서 보았을 때 반원형 단면을 갖는다. 밸런싱 웨이트 (5J) 는, 사판 (5) 의 삽입홀 (5D) 에 인접하고 회전 축선 (O) 에 대해 제 1 사판 아암 (5E) 및 제 2 사판 아암 (5F) 에 대향한 위치에 배치된다. 구동 샤프트 (3) 가 삽입홀 (5D) 을 통하여 삽입되었을 때, 밸런싱 웨이트 (5J) 는 구동 샤프트 (3) 에 인접하고 회전 축선 (O) 에 대해 링크 기구 (7) 와 대향한 위치에 로케이팅된다.
밸런싱 웨이트 (5J) 는 연결부 (133) 와 일치하게 형성되고 밸런싱 웨이트의 전방 단부 부분의 직경은 전방을 향해 증가된다. 선행 실시형태들의 밸런싱 웨이트들 (5C, 5H, 5I) 과 달리, 밸런싱 웨이트 (5J) 는 도면부호 50A, 50C 및 50E 와 같은 제한면을 갖지 않는다. 제 4 실시형태에 따른 압축기의 나머지 구성은 제 2 실시형태에 따른 압축기의 구성과 실질적으로 동일하다.
제 2 실시형태에 따른 압축기와 유사하게, 사판 (5) 의 경사 각도가 제 4 실시형태에 따른 압축기에서 미리 정해진 각도로 증가할 때, 경사 각도가 최대 각도에 도달하기 전 밸런싱 웨이트 (5J) 는 수용 챔버 (51C) 로 진입하기 시작한다. 사판 (5) 의 경사 각도가 최대일 때, 밸런싱 웨이트 (5J) 의 내주면은 제 1 실린더부 (131) 의 외주면과 접촉한다. 보다 구체적으로, 밸런싱 웨이트 (5J) 의 내주면은 제 1 실린더부 (131) 의 외주면과 접촉하게 된다. 따라서, 밸런싱 웨이트 (5J) 는 사판 (5) 의 최대 경사 각도를 제한한다. 밸런싱 웨이트 (5J) 가 수용 챔버 (51C) 로 이동되어, 둘레면 이외의 밸런싱 웨이트 (5J) 의 다른 부분들은 가동체 (13C) 와 접촉하지 않고, 밸런싱 웨이트 (5J) 는 또한 러그 플레이트 (52) 와 접촉하지 않는다.
제 4 실시형태에 따른 압축기에서, 사판 (5) 이 최대 각도 미만의 각도로 기울어져서, 밸런싱 웨이트 (5J) 의 내주면은 제 1 실린더부 (131) 의 외주면과 접촉하지 않는다. 사판 (5) 의 경사 각도가 미리 정해진 각도로 감소될 때, 밸런싱 웨이트 (5J) 는 수용 챔버 (51C) 로부터 밖으로 이동한다.
제 4 실시형태에 따른 압축기의 밸런싱 웨이트 (5J) 의 전방 단부는 가동체 (13C) 의 연결부 (133) 와 일치하게 형성되고, 이것은 밸런싱 웨이트 (5J) 가 수용 챔버 (51C) 로 깊이 진입할 수 있도록 허용한다. 사판 (5) 의 최대 경사 각도는, 제 1 실린더부 (131) 의 외주면과 밸런싱 웨이트 (5J) 의 내주면의 접촉에 의해 결정된다. 제 1 실린더부 (131) 의 외주면과 밸런싱 웨이트 (5J) 의 내주면의 면 접촉은 밸런싱 웨이트 (5J) 와 가동체 (13C) 사이 접촉면의 면적을 증가시킨다. 따라서, 그러면 가동체 (13C) 와 접촉하는 밸런싱 웨이트 (5J) 에 작용하는 접촉 압력이 감소될 수도 있다. 제 4 실시형태에 따른 압축기의 다른 효과들은 제 1 및 제 2 실시형태들에 따른 압축기들의 효과들과 실질적으로 동일하다.
본 발명은 제 1 내지 제 4 실시형태들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시형태들에 제한되지 않고, 본 발명의 범위 내에서 알맞게 변경될 수도 있다.
본 발명은 공조 시스템에 적용가능하다.

Claims (5)

  1. 용량 가변형 사판식 압축기로서,
    내부에 흡입 챔버, 토출 챔버, 사판 챔버, 및 복수의 실린더 보어들을 가지는 하우징;
    상기 하우징에서 회전가능하게 지지되고 회전 축선을 가지는 구동 샤프트;
    상기 구동 샤프트로 상기 사판 챔버에서 회전가능한 사판;
    상기 구동 샤프트와 상기 사판 사이에 배치되고 상기 구동 샤프트의 상기 회전 축선에 수직으로 연장되는 평면에 대해 상기 사판의 경사 각도 변화를 허용하는 링크 기구;
    상기 각각의 실린더 보어들에 왕복 운동가능하게 수용되는 복수의 피스톤들;
    상기 사판의 회전을 상기 사판의 경사 각도에 따른 스트로크 길이로 상기 각각의 실린더 보어들에서 상기 피스톤들의 왕복 운동으로 변환하는 변환 기구;
    상기 사판의 상기 경사 각도를 변화시키는 액추에이터; 및
    상기 액추에이터를 제어하는 제어 기구를 포함하고,
    상기 액추에이터는 상기 사판에 대향하고 상기 사판 챔버 내 상기 구동 샤프트에 고정되는 러그 부재, 및 상기 러그 부재와 상기 사판 사이에 배치되는 가동체를 포함하고,
    상기 러그 부재는 상기 구동 샤프트가 삽입되는 삽입홀, 및 상기 삽입홀을 둘러싸도록 상기 러그 부재의 사판측으로부터 리세스가공된 실린더 챔버를 가지고,
    상기 가동체는 회전 축선의 방향으로 상기 실린더 챔버에서 이동가능하고,
    압력 제어 챔버는 상기 실린더 챔버와 상기 가동체 사이에 형성되고 상기 압력 제어 챔버 내 압력으로 상기 가동체를 이동시키고,
    상기 사판은 상기 회전 축선에 대해 상기 링크 기구에 대향한 측에 밸런싱 웨이트를 가지고,
    상기 사판의 경사 각도 증가로 상기 가동체가 상기 압력 제어 챔버의 용적을 감소시키는 방향으로 이동함에 따라 상기 실린더 챔버는 상기 사판을 향하여 개방되는 수용 챔버를 가지고,
    상기 사판의 상기 경사 각도가 최대일 때 상기 밸런싱 웨이트의 적어도 일부는 상기 수용 챔버에 삽입되는, 용량 가변형 사판식 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸런싱 웨이트는 상기 사판의 최대 경사 각도를 제한하는, 용량 가변형 사판식 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 밸런싱 웨이트는 상기 수용 챔버로 진입하지 않는 비진입부를 가지고,
    상기 사판의 경사 각도가 최대일 때, 상기 비진입부는 상기 러그 부재와 접촉하는, 용량 가변형 사판식 압축기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 사판의 경사 각도가 최대일 때 상기 밸런싱 웨이트는 상기 가동체와 접촉하는, 용량 가변형 사판식 압축기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가동체는, 상기 사판측에 배치된 제 1 실린더부, 상기 제 1 실린더부의 직경보다 큰 직경을 가지는 제 2 실린더부, 및 상기 제 1 실린더부를 상기 제 2 실린더부에 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 밸런싱 웨이트는 상기 연결부와 일치하게 형성되는, 용량 가변형 사판식 압축기.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112014001734T5 (de) * 2013-03-29 2015-12-17 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung
JP2016151188A (ja) * 2015-02-16 2016-08-22 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4037993A (en) 1976-04-23 1977-07-26 Borg-Warner Corporation Control system for variable displacement compressor
US4061443A (en) * 1976-12-02 1977-12-06 General Motors Corporation Variable stroke compressor
US4145163A (en) * 1977-09-12 1979-03-20 Borg-Warner Corporation Variable capacity wobble plate compressor
US4174191A (en) * 1978-01-18 1979-11-13 Borg-Warner Corporation Variable capacity compressor
JPS58162780A (ja) 1982-03-20 1983-09-27 Toyoda Autom Loom Works Ltd 可変容量型斜板圧縮機
JPS60135680A (ja) * 1983-12-23 1985-07-19 Sanden Corp 揺動式圧縮機
JPS61145379A (ja) * 1984-12-17 1986-07-03 Nippon Denso Co Ltd 可変容量型圧縮機
JPS62225782A (ja) 1986-03-27 1987-10-03 Nippon Denso Co Ltd 可変容量型揺動板式圧縮機
JPS6441680A (en) 1987-08-06 1989-02-13 Honda Motor Co Ltd Controller for variable displacement compressor
JPH076505B2 (ja) 1987-12-01 1995-01-30 株式会社豊田自動織機製作所 可変容量型斜板式圧縮機
JPH01182581A (ja) * 1988-01-14 1989-07-20 Honda Motor Co Ltd 容量可変式圧縮機の制御装置
JP2600305B2 (ja) 1988-07-05 1997-04-16 株式会社豊田自動織機製作所 可変容量型斜板式圧縮機
JPH0676793B2 (ja) 1988-07-05 1994-09-28 株式会社豊田自動織機製作所 可変容量型斜板式圧縮機
JPH0310082A (ja) 1989-06-06 1991-01-17 Canon Inc 堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法
JP2892718B2 (ja) * 1989-11-17 1999-05-17 株式会社日立製作所 可変容量形圧縮機
US5055004A (en) * 1990-05-23 1991-10-08 General Motors Corporation Stroke control assembly for a variable displacement compressor
JP2946652B2 (ja) 1990-06-22 1999-09-06 株式会社デンソー 可変容量式斜板型圧縮機
US5079996A (en) * 1991-01-08 1992-01-14 General Motors Corporation Positive displacement control for a variable displacement compressor
JPH0518355A (ja) 1991-07-15 1993-01-26 Toyota Autom Loom Works Ltd 可変容量型圧縮機
JPH05172052A (ja) 1991-12-18 1993-07-09 Sanden Corp 可変容量斜板式圧縮機
JPH05312144A (ja) 1992-05-08 1993-11-22 Sanden Corp 可変容量斜板式圧縮機
US5577894A (en) * 1993-11-05 1996-11-26 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Piston type variable displacement compressor
US5624240A (en) * 1994-06-27 1997-04-29 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Piston type variable displacement compressor
JPH08189464A (ja) * 1994-11-11 1996-07-23 Toyota Autom Loom Works Ltd 可変容量型圧縮機
JPH1162824A (ja) * 1997-08-08 1999-03-05 Sanden Corp 可変容量圧縮機
JP2000170654A (ja) * 1998-10-02 2000-06-20 Toyota Autom Loom Works Ltd 可変容量圧縮機
JP2000283028A (ja) * 1999-03-26 2000-10-10 Toyota Autom Loom Works Ltd 可変容量型圧縮機
DE19939131A1 (de) 1999-08-18 2001-03-08 Zexel Gmbh Axialkolbentriebwerk mit einem stufenlos verstellbaren Kolbenhub
DE19939130B4 (de) * 1999-08-18 2004-04-08 Zexel Valeo Compressor Europe Gmbh Axialkolbentriebwerk mit einem stufenlos verstellbaren Kolbenhub
JP4506031B2 (ja) 2001-05-22 2010-07-21 株式会社日本自動車部品総合研究所 可変容量式圧縮機
DE10222388A1 (de) 2001-05-22 2003-02-13 Denso Corp Kompressor mit veränderbarer Verdrängung
JP2004324542A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Nippon Soken Inc 可変容量圧縮機
JP2007239722A (ja) 2006-03-13 2007-09-20 Sanden Corp 可変容量型往復動圧縮機
JP2008045523A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Toyota Industries Corp 可変容量型圧縮機における容量制御構造
EP1970566A2 (en) * 2007-03-12 2008-09-17 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Variable displacement compressor
US20090107327A1 (en) * 2007-10-03 2009-04-30 Masaki Ota Capacity-variable type swash plate compressor
JP4924464B2 (ja) * 2008-02-05 2012-04-25 株式会社豊田自動織機 斜板式圧縮機
JP2009197685A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Toyota Industries Corp 斜板式圧縮機
JP2009257150A (ja) 2008-04-15 2009-11-05 Sanden Corp 流体機械のピンとピン挿入穴とから成る変角機構のピン挿入穴周壁を高周波焼入れする方法
JP5519193B2 (ja) 2009-06-05 2014-06-11 サンデン株式会社 可変容量圧縮機
WO2011145562A1 (ja) * 2010-05-15 2011-11-24 株式会社豊田自動織機 容量可変型圧縮機
WO2015037636A1 (ja) * 2013-09-11 2015-03-19 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機
JP2015075054A (ja) * 2013-10-10 2015-04-20 株式会社豊田自動織機 可変容量型斜板式圧縮機
JP6194830B2 (ja) * 2014-03-24 2017-09-13 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機
JP2016102418A (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機
JP2016102417A (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機
JP2016151188A (ja) * 2015-02-16 2016-08-22 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機

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