KR101622962B1

KR101622962B1 - 가변 용량형 사판식 압축기

Info

Publication number: KR101622962B1
Application number: KR1020140156892A
Authority: KR
Inventors: 카즈나리 혼다; 신야 야마모토; 히로미치 오가와; 케이 니시이; 유스케 야마자키
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2016-05-20
Also published as: KR20150055585A; CN104632574B; CN104632574A; US20150132156A1; US9719501B2; JP2015094323A; JP6171875B2; DE102014223091A1; BR102014028133A2; DE102014223091B4

Abstract

가변 용량형 사판식 압축기는, 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고 삽입통과공을 갖는 사판, 상기 사판의 상기 삽입통과공에 삽입통과되는 회전축, 상기 사판과 결합되는 복수의 피스톤, 및 상기 회전축과 상기 사판 사이에 배치되고, 상기 회전축에 대한 상기 사판의 경사각을 변경하기 위해 상기 회전축과 상기 사판을 연결하는 연결 부재를 포함한다. 상기 삽입통과공에는, 상기 회전축을 향하여 연장되고 상기 회전축에 대하여 상기 사판의 이동을 제한하는 한 쌍의 돌출부가 마련된다. 상기 한 쌍의 돌출부는, 상기 회전축과 동시에 접촉되지 않도록, 상호 이격된다.

Description

가변 용량형 사판식 압축기{SWASH PLATE TYPE VARIABLE DISPLACEMENT COMPRESSOR}

본 발명은, 가변 용량형 사판식 압축기에 관한 것이다.

가변 용량형 사판식 압축기는 하우징 내에 사판(swash plate)을 포함한다. 사판은 회전축이 삽입되는 삽입통과공을 가지고, 회전축에 의하여 회전 구동된다. 사판에는 피스톤이 연결된다. 하우징은 내부에 압력제어실(pressure control chamber)을 가진다. 압력제어실에 유입되는 냉각 가스의 압력에 대응하여 압력제어실 내의 압력이 변경됨으로써, 회전축에 대한 사판의 경사각(inclination angle)이 변경되고 피스톤의 스트로크 길이(stroke length)가 변경된다. 그 결과, 압축기의 토출 용량이 변경된다.

가변 용량형 사판식 압축기에서는, 피스톤으로부터 사판에 압축 반력이 작용한다. 사판은, 피스톤들 중 하나가 상사(top dead center)에 위치되는 점, 즉, 상사점(top dead center point)과, 피스톤들 중 하나가 하사(bottom dead center)에 위치되는 점, 즉, 하사점(bottom dead center point)을 가지고 있다는 점에 주목한다. 이 압축 반력은, 사판이, 사판의 상사점과 하사점을 연결하는 선에 대하여, 압축기의 용량 제어에 따라 사판이 경사지는 방향과 다른 방향으로 경사지는 것을 유발한다. 사판이 이렇게 다른 방향으로 경사지는 경우에, 회전축의 회전축선 및 사판의 상사점과 하사점을 연결하는 선에 수직인, 사판의 삽입통과공의 내주면의 테두리부가 회전축과 접촉된다. 따라서, 사판이 그 경사각을 원활하게 변경할 수 없게 될 우려가 있다.

특허문헌 1은, 사판이, 압축기의 용량 제어에 따라 사판이 경사지는 방향과 다른 방향으로 경사질 때에, 사판의 삽입통과공의 내주면의 테두리부가 회전축에 접촉되는 것을 방지하도록 설계된 가변 용량형 사판식 압축기를 개시한다.

특허문헌 1에 개시된 가변 용량형 사판식 압축기를 나타내는 도 11을 참조하면, 참조 번호 101에 의해 지정되는 사판은 회전축(103)이 삽입되는 삽입통과공(102)을 가진다. 사판(101)은, 삽입통과공(102)의 내면으로부터, 회전축(103)의 회전축선 L11 및 사판(101)의 상사점과 하사점을 연결하는 선에 수직인 방향(도 11에서 화살표 Z10 방향)으로 연장되어 형성되는 2개의 접촉핀(104A, 104B)을 가진다. 접촉핀(104A, 104B)은, 회전축(103)의 축 방향으로 보았을 때 그 일단부에 인접한 위치에서 삽입통과공(102)의 내면에 마련된다. 사판(101)은, 삽입통과공(102)의 내면으로부터, 회전축(103)의 회전축선 L11 및 사판(101)의 상사점과 하사점을 연결하는 선에 수직인 방향으로 연장되어 형성되는 2개의 접촉핀(104C, 104D)을 더 가진다. 접촉핀(104C, 104D)은, 회전축(103)의 축 방향으로 보았을 때 그 타단부에 인접한 위치에서 삽입통과공(102)의 내면에 마련된다. 접촉핀(104A, 104B, 104C, 104D)들은 회전축(103)에 상시 접촉한다.

피스톤으로부터 사판(101)에 압축 반력 P10이 작용하면, 사판(101)은, 사판(101)의 상사점과 하사점을 연결하는 선 L12에 대하여, 압축기의 용량 제어에 따라 사판(101)이 경사지는 방향과 다른 방향(또는, 도 11에서 화살표 R10 방향)으로 경사지는 경향이 있다. 접촉핀(104A, 104B, 104C, 104D)들은 회전축(103)과 상시 접촉하고 있기 때문에, 사판(101)의 삽입통과공(102)의 내주면에 있어서, 회전축(103)의 회전축선 L11 및 사판(101)의 상사점과 하사점을 연결하는 선 L12에 수직 방향으로 위치되는 내주면의 테두리부(102A, 102B)가 회전축(103)에 접촉되는 것이 방지된다. 그 결과, 사판(101)의 경사각의 원활하게 변경된다.

일본공개특허공보 2000-170651호

그러나, 특허문헌 1의 가변 용량형 사판식 압축기에서는, 사판(101)이 압축기의 용량 제어에 반하는 방향으로 경사지려고 할 때에, 피스톤으로부터 발생되어 사판(101)에 작용하는 압축 반력 P10에 의하여 접촉핀(104A, 104B, 104C, 104D)들이 회전축(103)과 상시 접촉된 상태를 유지한다. 따라서, 각각의 접촉핀(104A, 104B, 104C, 104D)과 회전축(103) 사이에서 발생하는 마찰은 사판(101)의 경사각을 원활하게 변경하는 것을 방해한다.

사판(101)이 압축기의 용량 제어에 반하는 방향으로 경사지려고 할 때에, 테두리부(102A, 102B)가 회전축(103)과 접촉하지 않도록, 사판(101)의 삽입통과공(102)의 내주면과 회전축(103) 사이의 이격 거리(spaced distance)를 더 크게 설정하는 것을 생각해 볼 수 있다. 그러나, 이 경우에는, 사판(101)이, 회전축(103)의 회전축선 L11 및 사판(101)의 상사점과 하사점을 연결하는 선 L12에 수직인 방향을 향하여 쉽게 이동하는 경향이 있어, 결과적으로 회전축(103)에 대한 사판(101)의 위치 결정 정밀도(positioning accuracy)가 악화된다.

본 발명은, 사판의 위치 결정에서 정밀도를 유지하면서도, 사판의 경사각의 변경을 원활하게 행할 수 있는 가변 용량형 사판식 압축기를 제공하는 데에 목적이 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고 삽입통과공을 갖는 사판, 상기 사판의 상기 삽입통과공에 삽입되는 회전축, 상기 사판과 결합되는 복수의 피스톤, 및 상기 회전축과 상기 사판 사이에 배치되고 상기 회전축에 대한 상기 사판의 경사각을 변경하기 위해 상기 회전축과 상기 사판을 연결하는 연결 부재를 포함하는 가변 용량형 사판식 압축기가 제공된다. 상기 사판은 상기 피스톤들 중 하나가 상사에 위치되는 제1 점과, 상기 피스톤들 중 하나가 하사에 위치되는 제2 점을 가진다. 상기 사판은, 상기 회전축에 대하여, 상기 회전축의 회전축선 및 상기 사판의 상기 제1 점과 제2 점을 연결하는 선에 수직인 방향으로 가변한다. 상기 사판의 경사각이 상기 회전축에 대하여 변경되면, 피스톤들의 스트로크 길이들도 변경되어 압축기의 용량이 변화한다. 상기 삽입통과공에는, 상기 회전축을 향하여 연장되고 상기 회전축에 대하여 상기 사판의 이동을 제한하는 한 쌍의 돌출부가 마련된다. 상기 한 쌍의 돌출부는, 상기 회전축과 동시에 접촉되지 않도록, 상호 이격된다.

본 발명의 다른 실시형태들과 이점들은, 첨부된 도면들과 함께, 본 발명의 원리를 실시예에 의하여 예시적으로 나타내는 다음의 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 목적 및 이점들과 함께, 본 발명은, 첨부된 도면들과 함께 바람직한 실시예들의 다음 설명들을 참조함으로써 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 종단면도이다.
도 2는 도 1의 압축기의 압력제어실, 압력 조정실, 흡입실 및 토출실 사이의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 3은 도 1의 압축기에서 제1 핀과 그 주변을 나타내는 평단면도이다.
도 4는 도 1의 압축기의 제2 핀과 그 주변을 나타내는 평단면도이다.
도 5는 도 1의 압축기에서 사판과 사판의 삽입통과공에 삽입되는 구동축을 나타내는 횡단면도이다.
도 6은 도 5의 사판과 구동축을 나타내는 평단면도이다.
도 7은 사판이 최대 경사각에 위치할 때의 도 1의 압축기의 종단면도이다.
도 8은 도 1의 압축기에서, 사판이 경사지는 방향과 다른 방향으로 사판이 경사지는 상태를 나타내는 사판과 구동축의 평단면도이다.
도 9는 도 1의 압축기에서, 압축기의 용량 제어에 따라 사판이 경사지는 방향과 다른 방향으로 사판이 경사지고, 압축기의 용량 제어에 따라 러그 아암(lug arm)이 회전되는 방향과 다른 방향으로 러그 아암이 회전되는 상태를 나타내는 사판과 러그 아암의 평단면도이다.
도 10은 도 1의 압축기에서, 압축기의 용량 제어에 따라 러그 아암이 회전되는 방향과 다른 방향으로 러그 아암이 회전되고, 제2 핀이 러그 아암측 삽입통과공의 내주면과 접촉된 상태를 나타내는 사판, 러그 아암 및 제2 핀의 평단면도이다.
도 11은 배경기술에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 사판과 회전축을 나타내는 평단면도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기를 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 가변 용량형 사판식 압축기(이하, 단순히 "압축기"라고 함)는 차량에 장착되고 에어콘용 냉각 회로의 일부를 구성한다. 도 1을 참조하면, 도면 부호 10으로 지정되는 압축기는, 상호 연결되는 제1 실린더 블록(12) 및 제2 실린더 블록(13)과, 제1 또는 전방 실린더 블록(12)의 전단부에 연결되는 프론트 하우징(14)과, 제2 또는 후방 실린더 블록(13)의 후단부에 연결되는 리어 하우징(15)을 포함하는 하우징(11)을 가진다.

프론트 하우징(14)과 제1 실린더 블록(12)은 그 사이에, 제1 밸브·포트 형성체(16)를 가진다. 리어 하우징(15)과 제2 실린더 블록(13)은 그 사이에, 제2 밸브·포트 형성체(17)를 가진다.

프론트 하우징(14)과 제1 밸브·포트 형성체(16)는 그 사이에, 흡입실(14A) 및 토출실(14B)을 공동으로 형성한다. 토출실(14B)은 흡입실(14A)의 외주측에 형성된다. 리어 하우징(15)과 제2 밸브·포트 형성체(17)는 그 사이에, 흡입실(15A) 및 토출실(15B)을 공동으로 형성한다. 리어 하우징(15)은, 내부에 압력 조정실(15C)을 가진다. 압력 조정실(15C)은, 리어 하우징(15)의 중앙부에 위치된다. 흡입실(15A)은, 압력 조정실(15C)의 외주측에 배치된다. 토출실(15B)은 흡입실(15A)의 외주측에 배치된다. 토출실(14B)은 도시되지 않은 토출 통로를 통하여 토출실(15B)과 연통(communication)한다. 토출 통로는 도시되지 않은 외부 냉각 회로와 연통한다. 토출실(14B, 15B)들은 압축기(10)의 토출압 영역(discharge pressure area)에 있다.

제1 밸브·포트 형성체(16)는 내부에, 흡입실(14A)과 연통하는 흡입 포트(16A)와, 토출실(14B)과 연통하는 토출 포트(16B)를 가진다. 제2 밸브·포트 형성체(17)는 내부에, 흡입실(15A)과 연통하는 흡입 포트(17A)와, 토출실(15B)과 연통하는 토출 포트(17B)를 가진다. 흡입 포트(16A, 17A)들은, 도시되지 않은 흡입 밸브 기구를 각각 가진다. 토출 포트(16B, 17B)들은, 도시되지 않은 토출 밸브 기구를 각각 가진다.

하우징(11) 내에는 회전축(21)이 회전 가능하게 지지된다. 회전축(21)은, 제1 실린더 블록(12)에 관통 형성된 축공(12H)을 통하여 그 전단(front end)에 인접한 부분이 삽입된다. 회전축(21)의 전단은 프론트 하우징(14) 내에 위치된다. 회전축(21)은 제2 실린더 블록(13)에 관통 형성된 축공(13H)을 통하여 그 후단(rear end)에 인접한 부분이 삽입된다. 회전축(21)의 후단은 압력 조정실(15C) 내에 위치된다. 도 1에서 L1은 회전축선(rotary shaft axis) 또는 회전축(21)의 회전 축(axis of rotation)을 지정한다.

회전축(21)은, 제1 실린더 블록(12)에 의하여 그 축공(12H)에서 회전 가능하게 지지되고, 또한 제2 실린더 블록(13)에 의하여 그 축공(13H)에서 회전 가능하게 지지된다. 프론트 하우징(14)과 회전축(21)은 그 사이에, 립형(lip type)의 시일 부재(seal device; 22)를 가진다. 회전축(21)의 전단은, 도시되지 않은 동력 전달 기구를 통하여 외부 구동원으로서의 차량의 엔진에 작동 연결된다. 본 실시예에서, 동력 전달 기구는, 동력을 상시 전달하는 클러치리스형(clutchless type) 기구(예를 들면, 벨트 및 풀리의 조합)이다.

하우징(11)은 내부에, 제1 실린더 블록(12) 및 제2 실린더 블록(13)에 의해 구획되는 크랭크실(24)을 가진다. 크랭크실(24)에는, 사판(23)이 회전축(21)과 함께 회전하도록 회전축(21)에 장착된다. 사판(23)은 회전축(21)의 축 방향으로 이동 가능하고 회전축선 L1에 대하여 회전될 때 회전축(21)에 대하여 경사질 수 있다. 사판(23)은 회전축(21)이 삽입통과되는 삽입통과공(23A)을 가진다.

제1 실린더 블록(12)에는, 복수의 제1 실린더 보어(12A)가 제1 실린더 블록(12)의 축 방향으로 관통 형성되고 회전축(21)의 주위에 등각(equiangular distance)으로 배치된다(도 1에서는 1개의 제1 실린더 보어(12A)만 도시). 각 제1 실린더 보어(12A)는, 흡입 포트(16A)를 통하여 흡입실(14A)과 연통될 수 있고, 토출 포트(16B)를 통하여 토출실(14B)과 각각 연통될 수 있다. 제2 실린더 블록(13)에는, 복수의 제2 실린더 보어(13A)가 제2 실린더 블록(13)의 축 방향으로 관통 형성되고 회전축(21)의 주위에 등각으로 배치된다(도 1에서는 1개의 제2 실린더 보어(13A)만 도시). 각 제2 실린더 보어(13A)는, 흡입 포트(17A)를 통하여 흡입실(15A)과 연통될 수 있고, 토출 포트(17B)를 통하여 토출실(15B)과 각각 연통될 수 있다. 제1 실린더 보어(12A) 및 제2 실린더 보어(13A)는, 한 쌍의 실린더 보어를 형성하도록 축 방향으로 서로 정렬되어 배치된다. 각각의 쌍의 제1 실린더 보어(12A) 및 제2 실린더 보어(13A) 내에는, 양두 피스톤(double-headed piston; 25)이 전후 방향으로 왕복 운동 가능하게 수용된다. 따라서, 본 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기(10)는 양두 피스톤형 사판식 압축기이다.

각각의 양두 피스톤(25)은, 한 쌍의 슈(shoes; 26)를 통하여 사판(23)의 외주부에 결합된다. 회전축(21)의 회전에 의한 사판(23)의 회전 운동은, 슈(26)를 통하여 각 쌍의 실린더 보어(12A, 13A)에서 양두 피스톤(25)의 왕복 직선 운동으로 변환된다. 각 제1 실린더 보어(12A) 내에는, 양두 피스톤(25)과 제1 밸브·포트 형성체(16)에 의해 제1 압축실(20A)이 구획된다. 각 제2 실린더 보어(13A) 내에는, 양두 피스톤(25)과 제2 밸브·포트 형성체(17)에 의해 제2 압축실(20B)이 구획된다.

제1 실린더 블록(12)은 내부에, 축공(12H)과 연속하여 형성되고 축공(12H)보다 직경이 더 큰 제1 대경공(large hole; 12B)을 가진다. 제1 대경공(12B)은, 크랭크실(24)과 연통한다. 크랭크실(24)은, 제1 실린더 블록(12) 및 제1 밸브·포트 형성체(16)를 통하여 연장되는 흡입 통로(12C)를 통하여 흡입실(14A)과 연통한다.

제2 실린더 블록(13)은 내부에, 축공(13H)에 연속하여 형성되고 축공(13H)보다 직경이 더 큰 제2 대경공(13B)을 가진다. 제2 대경공(13B)은, 크랭크실(24)과 연통한다. 크랭크실(24)은, 제2 실린더 블록(13) 및 제2 밸브·포트 형성체(17)를 통하여 연장되는 흡입 통로(13C)를 통하여 흡입실(15A)과 연통한다.

제2 실린더 블록(13)은, 둘레벽을 관통하여 형성되고 외부 냉각 회로에 연결되는 흡입구(13S)를 가진다. 외부 냉각 회로로부터 흡입구(13S)를 통하여 크랭크실(24)에 흡입된 냉각 가스는, 흡입 통로(12C, 13C)를 통하여 흡입실(14A, 15A)로 흐른다. 흡입실(14A, 15A) 및 크랭크실(24)은, 압축기(10)의 흡입압 영역(suction pressure area)에 있고, 실질적으로 동일 압력을 가진다.

제1 대경공(12B) 내에는, 회전축(21)으로부터 반경 방향으로 연장하도록 환상(circular)의 플랜지부(21F)가 형성된다. 회전축(21)의 축 방향으로 플랜지부(21F)와 제1 실린더 블록(12)과의 사이에는 제1 스러스트 베어링(27A)이 개재된다. 제2 대경공(13B) 내에는, 회전축(21)으로부터 반경 방향으로 연장하도록 환상의 플랜지부(21G)가 형성된다. 회전축(21)의 축 방향으로 플랜지부(21G)와 제2 실린더 블록(13)과의 사이에는 제2 스러스트 베어링(27B)이 개재된다.

플랜지부(21F)의 후방측이고 사판(23)의 전방측인 위치에는, 환상의 고정체(31)가 회전축(21)과 함께 회전하도록 회전축(21)에 고정된다. 플랜지부(21F)와 고정체(31)와의 사이에는, 바닥이 있는 원통 형상의 이동체(32)가 회전축(21)에 이동 가능하게 장착된다. 이동체(32)는 고정체(31)에 대하여 회전축(21)의 축 방향으로 이동될 수 있다.

이동체(32)는, 회전축(21)이 관통 삽입되는 관통삽입공(32E)을 갖는 원환상의 저부(bottom part; 32A)와, 저부(32A)의 외주연으로부터 회전축(21)의 축 방향을 따라 후방으로 연장되어 형성되는 원통부(32B)를 포함한다. 원통부(32B)의 내주면은, 고정체(31)의 외주연과 슬라이딩 접촉된다. 이에 따라, 이동체(32)는, 고정체(31)를 통하여 회전축(21)과 일체 회전이 가능하다. 원통부(32B)의 내주면과 고정체(31)의 외주연은 시일 부재(33)에 의해 상호 시일(sealed)된다. 관통삽입공(32E)과 회전축(21)은 시일 부재(34)에 의해 상호 시일된다. 고정체(31), 이동체(32) 및 회전축(21)에 의해 압력제어실(35)이 구획된다.

회전축(21)은 내부에, 회전축(21)의 축 방향을 따라 연장되는 제1 축방향 통로(21A)를 가진다. 제1 축방향 통로(21A)의 후단은, 압력 조정실(15C)에 개구된다. 또한, 회전축(21)은 내부에, 회전축(21)의 반경 방향을 따라 연장되는 제2 반경방향 통로(21B)를 가진다. 제2 반경방향 통로(21B)의 일단은 제1 축방향 통로(21A)의 전단과 연통하고, 타단은 압력제어실(35)과 연통한다. 따라서, 압력제어실(35)은, 제1 축방향 통로(21A) 및 제2 반경방향 통로(21B)를 통하여 압력 조정실(15C)과 연통한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 압력 조정실(15C)은 추기 통로(bleed passage; 36)를 통하여 흡입실(15A)과 연통한다. 추기 통로(36)에는, 추기 통로(36)에 흐르는 냉각 가스의 유속(flow rate)을 제어하기 위하여 오리피스(orifice; 36A)가 마련된다. 압축 조정실(15C)은 급기 통로(37)를 통하여 토출실(15B)과 연통한다. 급기 통로(37)는 내부에, 흡입실(15A)의 압력에 따라 급기 통로(37)에 흐르는 냉각 가스의 유속을 제어하는 전자식의 제어 밸브(37S)를 가진다. 따라서, 급기 통로(37)를 흐르는 냉각 가스의 유속이 제어 밸브(37S)에 의하여 제어된다.

냉각 가스는, 토출실(15B)로부터 급기 통로(37), 압력 조정실(15C), 제1 축방향 통로(21A) 및, 제2 반경방향 통로(21B)를 통하여 압력제어실(35)로 흐른다. 냉각 가스는, 압력제어실(35)로부터 제2 반경방향 통로(21B), 제1 축방향 통로(21A), 압력 조정실(15C) 및, 추기 통로(36)를 통하여 흡입실(15A)로 배출된다. 그 결과, 압력제어실(35) 내의 압력이 변경된다. 압력제어실(35)과 크랭크실(24) 사이의 압력 차에 대응하여 이동체(32)가 고정체(31)에 대하여 회전축(21)의 축 방향으로 이동된다. 즉, 압력제어실(35) 내의 냉각 가스의 압력은, 이동체(32)의 이동을 제어하기 위하여 사용된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 크랭크실(24) 내에서, 사판(23)과 플랜지부(21G) 사이에는 러그 아암(40)이 마련된다. 도1에 나타난 바와 같이 러그 아암(40)은 실질적으로 L자 형상을 가진다. 러그 아암(40)은 그 일단에, 사판(23)의 관통삽입공(23B)을 통과하여 사판(23)의 전면측에 위치되는 웨이트부(40W)를 가진다.

러그 아암(40)은 그 일단에 인접한 위치에, 판 형상의 제1 연결부(40A)를 가진다. 제1 연결부(40A)는, 관통삽입공(23B)에 마련되는 제1 핀(41)을 통하여 사판(23)의 상단측(도 1에 있어서의 상측)에 마련되는 한 쌍의 사판측 연결부(23C)에 연결된다. 제1 핀(41)은, 본 발명에서 제1 연결 부재로서 작용한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 핀(41)은, 러그 아암(40)의 제1 연결부(40A)에 압입(press-fitting) 고정된다. 제1 핀(41)의 양단부는, 사판측 연결부(23C)에 형성되는 사판측 삽입통과공(23G)에 각각 삽입된다. 사판측 연결부(23C)는, 제1 핀(41)의 축심(axial center)인 제1 피봇(pivot) 중심 M1 주위에서, 러그 아암(40)의 제1 연결부(40A)에 대하여 회전 가능하도록 제1 핀(41)에 회전 가능하게 지지된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 러그 아암(40)은 그 타단에, 한 쌍의 제2 연결부(40B)를 가진다. 한 쌍의 제2 연결부(40B)는, 제2 핀(42)을 통하여 회전축(21)의 외주면으로부터 연장되어 형성되는 회전축측 연결부(21C)에 연결된다. 제2 핀(42)은 본 발명의 제2 연결 부재로서 작용한다. 회전축측 연결부(21C)는, 플랜지부(21G)와 일체로 형성된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 제2 핀(42)은, 회전축측 연결부(21C)에 압입 고정된다. 제2 핀(42)의 양단부는, 러그 아암(40)의 각 제2 연결부(40B)에 형성되는 러그 아암측 삽입통과공(40H)에 각각 삽입된다. 러그 아암(40)의 제2 연결부(40B)들은, 제2 핀(42)의 축심인 제2 피봇 중심 M2 주위에서, 회전축측 연결부(21C)에 대하여 회전 가능하도록 제2 핀(42)에 요동 가능하게 지지된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 이동체(32)는 그 원통부(32B)의 후단에, 사판(23)을 향하여 연장되는 연결부(32C)를 가진다. 연결부(32C)에는 제3 핀(43)이 압입 고정된다. 사판(23)은 그 하단에 인접한 위치(도 1에 있어서의 하측)에, 제3 핀(43)이 관통삽입되는 긴(elongated) 구멍(23H)이 형성된다. 사판(23)은 그 하단에 인접한 위치에서, 제3 핀(43)을 통하여 연결부(32C)에 연결된다. 제3 핀(43)은, 구멍(23H)에 의해 슬라이드 이동 가능하게 지지된다.

사판(23)은, 양두 피스톤(25)이 그 상사에 위치되는 점(이하에서, 양두 피스톤(25)의 사판(23)의 상사점(231)이라고 함)과, 양두 피스톤(25)이 그 하사에 위치되는 점(이하에서, 양두 피스톤(25)의 사판(23)의 하사점(232)이라고 함)을 가진다. 양두 피스톤(25)의 사판(23)의 상사점(231) 및 하사점(232)은 회전축(21)의 양측면에 위치된다.

사판(23)에는, 본 발명의 슬라이딩부로서, 제4 핀(44)이 삽입통과공(23A)을 관통하여 마련된다. 제4 핀(44)은, 양두 피스톤(25)의 사판(23)의 상사점(231)과 회전축(21) 사이에 배치된다. 제4 핀(44)에 의하여 사판(23)은 회전 가능하게 지지된다. 회전축(21)은, 제4 핀(44)과 대면하는 그 외주면의 일부분에, 사판(23)의 경사각의 변경에 따라 제4 핀(44)이 슬라이딩하면서 안내되는 안내면(50)을 가진다. 안내면(50)은, 회전축(21)에 오목형성된(recessed) 홈에 의해 형성된다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 안내면(50)은, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 선(도 5에 나타내는 화살표 Z1 방향)에 평행하게 연장되는 평행부(50A)를 가진다.

한 쌍의 돌출부(51)는, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 선 상에 있는 삽입통과공(23A)의 내주면에 양측 위치로부터, 서로를 향하여 또는 회전축(21)을 향하여 연장되도록 형성된다. 한 쌍의 돌출부(51)는, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 방향으로, 사판(23)에 대한 회전축(21)의 이동을 제한한다. 한 쌍의 돌출부(51)는, 한 쌍의 돌출부(51)와 회전축(21) 사이에 동시 접촉이 일어나지 않도록, 상호 이격된다. 한 쌍의 돌출부(51)는, 사판(23)에 일체로 형성되고, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2를 따라 연장된다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 돌출부(51)는, 사판(23)의 두께 방향으로 보았을 때 중앙부에 형성되고, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 선의 양측면에 상호 대향 배치된다. 각각의 돌출부(51)는 그 단부에, 회전축(21)을 향하여 외측으로 활 형상으로 만곡되고 회전축(21)의 외주면과 접촉 가능한 접촉면(51A)을 가진다.

상술한 가변 용량형 사판식 압축기(10)에 있어서, 제어 밸브(37S)의 밸브 개도를 감소시키면, 토출실(15B)로부터 급기 통로(37), 압력 조정실(15C), 제1 축방향 통로(21A) 및, 제2 반경방향 통로(21B)를 통하여 압력제어실(35)로 흐르는 냉각 가스의 유속이 감소된다. 그리고, 냉각 가스가 압력제어실(35)로부터 제2 반경방향 통로(21B), 제1 축방향 통로(21A), 압력 조정실(15C) 및, 추기 통로(36)를 통하여 흡입실(15A)로 배출된다. 그 결과, 압력제어실(35)의 압력이 흡입실(15A)의 압력과 실질적으로 동일해진다. 따라서, 압력제어실(35)과 크랭크실(24) 사이의 압력 차의 감소는, 이동체(32)의 저부(32A)가 고정체(31)를 향하여 이동하는 방향으로 이동체(32)를 이동시킨다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 이동체(32)의 저부(32A)가 고정체(31)에 가까워지도록 이동체(32)가 이동되면, 제3 핀(43)이 구멍(23H)에서 이동되고, 사판측 연결부(23C)가 제1 피봇 중심 M1 주위에서 요동된다. 제1 피봇 중심 M1 주위에서 사판측 연결부(23C)의 이러한 요동에 따라, 러그 아암(40)의 각 제2 연결부(40B)가 제2 피봇 중심 M2 주위에서 요동하고, 러그 아암(40)이 플랜지부(21G)에 접근한다. 따라서, 사판(23)의 경사각이 감소되고 양두 피스톤(25)의 스트로크 길이가 감소하여, 압축기(10)의 용량이 감소된다.

제어 밸브(37S)의 밸브 개도를 증대시키면, 토출실(15B)로부터 급기 통로(37), 압력 조정실(15C), 제1 축방향 통로(21A) 및, 제2 반경방향 통로(21B)를 통하여 압력제어실(35)로 흐르는 냉각 가스의 유속이 증가하여, 압력제어실(35)의 압력이 토출실(15B)의 압력과 실질적으로 동일해진다. 그리고, 압력제어실(35)과 크랭크실(24) 사이의 압력 차가 증가되어, 이동체(32)의 저부(32A)가 고정체(31)로부터 멀어지도록 이동체(32)가 이동된다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 이동체(32)의 저부(32A)가 고정체(31)로부터 멀어지도록 이동체(32)가 이동되면, 제3 핀(43)이 구멍(23H)에서 이동되고, 사판측 연결부(23C)가 제1 피봇 중심 M1 주위에서 사판(23)의 경사각이 감소되는 방향과 반대 방향으로 요동한다. 제1 피봇 중심 M1 주위에서 사판(23)의 이러한 요동에 따라, 러그 아암(40)의 각 제2 연결부(40B)가 제2 피봇 중심 M2 주위에서 사판(23)의 경사각이 감소되는 요동 방향과 다른 방향으로 요동되고, 러그 아암(40)이 플랜지부(21G)로부터 멀어지도록 이동된다. 따라서, 사판(23)의 경사각이 증가되고, 양두 피스톤(25)의 스트로크 길이가 커져서, 압축기(10)의 용량이 증가된다.

본 실시예에서, 압축기는, 이동체(32)의 이동에 따라 사판(23)의 경사각을 변경하기 위해, 러그 아암(40), 제1 핀(41) 및 제2 핀(42)으로 구성되는 링크 기구를 가진다. 링크 기구는, 회전축(21)과 사판(23)을 연결하는, 제1 핀(41) 및 제2 핀(42)과 같은, 복수의 연결 부재를 가진다. 사판(23)은, 회전축(21)에 대한 사판(23)의 경사각이 제어되도록, 링크 기구, 이동체(32) 및 제4 핀(44)을 통하여 회전축(21)에 지지된다.

다음으로, 본 실시예에 따른 압축기의 작용에 대해서 설명한다.

도 8을 참조하면, 가변 용량형 사판식 압축기(10)에서는, 양두 피스톤(25)을 통하여 사판(23)에 압축 반력 P1이 작용한다. 이 압축 반력 P1은, 사판(23)이, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2의 주위에서, 압축기(10)의 용량 제어에 따라 사판(23)이 경사지는 방향과 다른 화살표 R1의 방향(도 8)으로 경사지게 만든다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 사판(23)이 이렇게 다른 방향으로 경사지면, 사판측 삽입통과공(23G)의 내주면과 제1 핀(41)이 접촉된다. 사판측 삽입통과공(23G)의 내주면과 제1 핀(41) 사이의 이러한 접촉에 의해, 러그 아암(40)은, 제1 핀(41)을 통하여, 압축기(10)의 용량 제어에 따라 러그 아암(40)이 회전(요동)되는 방향과 다른 방향으로 회전(요동)시키고자 하는 힘을 받는다. 따라서, 러그 아암(40)은, 이러한 다른 방향으로 회전(요동)된다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 러그 아암(40)이 다른 방향으로 회전되면, 각 러그 아암측 삽입통과공(40H)의 내주면은 제2 핀(42)과 접촉되어, 압축기(10)의 용량 제어에 따라 러그 아암(40)이 회전(요동)되는 방향과 다른 방향으로 러그 아암(40)을 회전시키고자 하는 힘이, 제2 핀(42)을 통하여 회전축측 연결부(21C)에 작용한다. 따라서, 다른 방향으로의 러그 아암(40)의 회전이 방지된다. 또한, 압축기(10)의 용량 제어에 따라 사판(23)이 경사지는 방향과 다른 방향으로 사판(23)이 경사지는 것이 방지된다.

본 실시예에서, 사판측 삽입통과공(23G)과 제1 핀(41) 사이의 간격 S1(도 9) 및, 러그 아암측 삽입통과공(40H)과 제2 핀(42) 사이의 간격 S2(도 10)는, 사판측 삽입통과공(23G)의 내주면과 제1 핀(41) 사이의 접촉 및, 러그 아암측 삽입통과공(40H)의 내주면과 제2 핀(42) 사이의 접촉에 의해, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2의 주위에서 사판(23)이 경사지는 것이 방지되는 범위로 설정된다.

이 경우에, 도 8에 나타내는 바와 같이, 회전축(21)은 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나와 접촉되어, 사판(23)이, 회전축(21)에 대하여, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 방향으로 이동하는 것이 방지된다. 또한, 사판(23)의 삽입통과공(23A)의 내주면에서, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 대하여 수직 방향에 위치되는, 내주면의 테두리부(23D, 23E)가 회전축(21)과 접촉되는 것이 방지된다. 한 쌍의 돌출부(51) 사이의 이격 거리는, 한 쌍의 돌출부(51)가 회전축(21)과 동시에 접촉되지 않도록 설정된다. 따라서, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 대하여, 압축 반력 P1으로부터 발생되고, 돌출부(51)에 작용하는 모멘트 하중(moment load)이 제한되어, 돌출부(51)들이 회전축(21)과 동시에 마찰되지 않는다. 그 결과, 사판(23)의 위치 결정이 정밀하게 이루어질 수 있고, 사판(23)의 경사각의 변경이 원활하게 행해질 수 있다.

사판측 삽입통과공(23G)의 내주면과 제1 핀(41) 사이의 접촉 및, 러그 아암측 삽입통과공(40H)의 내주면과 제2 핀(42) 사이의 접촉은, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2의 주위로 사판(23)이 경사지는 것을 제한한다. 따라서, 사판(23)의 삽입통과공(23A)의 내주면과 회전축(21) 사이의 접촉이 성공적으로 방지되고, 회전축(21)이 한 쌍의 돌출부(51) 중 어느 하나와 접촉되며, 사판(23)의 경사각의 변경이 쉽게 행해진다.

사판(23)의 제4 핀(44)은, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 선에 평행하게 연장되는 평행부(50A)를 갖는, 안내면(50)에 의해 안내되어, 사판(23)의 경사각이 변경된다. 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 방향으로, 사판(23)이 경사지도록 만드는 힘이 억제된다. 그 결과, 사판(23)이, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직 방향으로 경사지는 것이 제한되어, 회전축(21)과 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나와의 사이에 마찰 저항이 증대되는 것이 방지된다.

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 회전축(21)이 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나와 접촉되면, 각 사판측 연결부(23C)와 러그 아암(40)의 제1 연결부(40A)와의 사이에는 간극 S3이 남아 있으며, 러그 아암(40)의 제2 연결부(40B)와 회전축측 연결부(21C)와의 사이에는 간극 S4가 남아 있다. 즉, 각 사판측 연결부(23C)와 러그 아암(40)의 제1 연결부(40A) 사이의 이격 거리는, 회전축(21)이 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나와 접촉되기 전에, 각 사판측 연결부(23C)가 러그 아암(40)의 제1 연결부(40A)와 접촉되지 않는 범위로 설정된다. 유사하게, 러그 아암(40)의 제2 연결부(40B)와 회전축측 연결부(21C) 사이의 이격 거리는, 회전축(21)이 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나와 접촉되기 전에, 러그 아암(40)의 제2 연결부(40B)가 회전축측 연결부(21C)와 접촉되지 않는 범위로 설정된다.

상술한 구성에 따르면, 사판(23)의 경사각의 변경 시에, 각 사판측 연결부(23C)와 러그 아암(40)의 제1 연결부(40A) 사이 및, 러그 아암(40)의 제2 연결부(40B)와 회전축측 연결부(21C) 사이의 접촉이 발생되지 않는다. 회전축(21)과 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나 사이의 접촉에 의해, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 방향에 사판(23)이 위치된 상태에서, 사판(23)의 경사각이 변경된다.

상기 실시예는 다음과 같은 유리한 효과를 가진다.

(1) 삽입통과공(23A)에 대향 위치로부터 회전축(21)을 향하여 연장되는 돌출부가 형성되어, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 방향으로 회전축(21)의 이동을 제한한다. 한 쌍의 돌출부(51)는, 한 쌍의 돌출부(51)와 회전축(21)이 동시에 접촉하지 않도록 상호 이격된다. 회전축(21)과 하나의 돌출부(51)만이 한번에 접촉되기 때문에, 사판(23)은, 회전축(21)에 대하여, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 방향으로 이동하는 것이 제한된다. 또한, 양두 피스톤(25)으로부터 사판(23)에 작용하는 압축 반력 P1으로 인하여, 사판(23)이, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2의 주위에서, 압축기의 용량 제어에 따라 사판(23)이 경사지는 방향과 다른 방향으로 경사지더라도, 회전축(21)은 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나와 접촉된다. 따라서, 삽입통과공(23A)에 한 쌍의 돌출부가 마련되어 있지 않은 경우에 비하면, 사판(23)의 삽입통과공(23A)의 내주면의 테두리부(23D, 23E)가 회전축(21)에 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 한 쌍의 돌출부(51)는, 한 쌍의 돌출부(51)와 회전축(21)이 동시에 접촉되지 않도록 상호 이격된다. 따라서, 사판(23)의 경사각의 변경 시에, 돌출부(51)가 둘 다 동시에 회전축(21)과 접촉하고 있는 경우와 다르게, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 대하여 압축 반력 P1에 의해 발생되는 모멘트 하중이 돌출부(51)에 작용하는 것이 제한된다. 따라서, 돌출부(51) 중 하나와 회전축(21) 사이에서만 마찰이 발생한다. 그 결과, 사판(23)의 위치 결정이 정밀하게 이루어질 수 있고, 사판(23)의 경사각의 변경이 원활하게 행해질 수 있다.

(2) 회전축(21)은 내부에, 제4 핀(44)을 안내하는 안내면(50)을 가진다. 안내면(50)은, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 선에 평행하게 연장되는 평행부(50A)를 가진다. 상기 구성에 따르면, 평행부(50A)를 갖는 안내면(50)에 의해 제4 핀(44)이 안내됨으로써, 사판(23)의 경사각이 변경된다. 따라서, 사판(23)의 경사각의 변경 시에, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 방향으로, 사판(23)에 작용하는 힘이 제한된다. 그 결과, 사판(23)이, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 방향으로 경사지는 것으로 인하여, 회전축(21)과 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나와의 사이에서 마찰 저항이 증대되는 것이 제한된다. 따라서, 사판(23)의 경사각이 더욱 원활하게 변경될 수 있다.

(3) 사판측 삽입통과공(23G)의 내주면과 제1 핀(41) 사이의 접촉 및, 러그 아암측 삽입통과공(40H)의 내주면과 제2 핀(42) 사이의 접촉은, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 대하여 사판(23)이 경사지는 것을 제한한다. 상기 구성에 따르면, 사판(23)이, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 대하여, 압축기의 용량 제어에 반하는 방향으로 경사지려고 하더라도, 사판(23)의 삽입통과공(23A)의 내주면은 회전축(21)과 접촉되는 것이 방지된다. 회전축(21)은 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나와만 접촉되어, 사판(23)의 경사각이 더욱 원활하게 변경될 수 있다.

(4) 회전축(21)과의 접촉을 위한 돌출부(51)의 접촉면(51A)은 단면이 활 형상으로 외측으로 만곡된다. 이러한 형상은 돌출부(51)와 회전축(21) 사이의 접촉을 매끄럽게 할 수 있다. 따라서, 돌출부(51)와 회전축(21) 사이의 마찰이 감소되어, 사판(23)의 경사각이 더욱 원활하게 변경될 수 있다.

(5) 편두 피스톤(single-headed piston)을 갖는 가변 용량형 사판식 압축기와 다르게, 양두 피스톤형의 가변 용량형 사판식 압축기의 크랭크실은, 사판(23)의 경사각을 제어하기 위한 압력제어실로서 기능할 수 없다. 본 실시예에서는, 이동체(32), 고정체(31) 및 회전축(21)에 의해 구획되는 압력제어실(35)의 압력을 변경함으로써, 사판(23)의 경사각이 제어된다. 압력제어실(35)은, 크랭크실(24)보다 더 작다. 따라서, 압력제어실(35)로 흐르는 냉각 가스의 양이 적어도, 사판(23)의 경사각의 변경이 좋은 응답성으로 수행된다. 본 실시예에서, 사판(23)의 경사각은 원활하게 변경될 수 있어서, 압력제어실(35)에 사용되는 냉각 가스의 양이 적을 수 있다.

(6) 각 사판측 연결부(23C)와 러그 아암(40)의 제1 연결부(40A) 사이의 이격 거리는, 회전축(21)과 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나가 접촉하기 전에, 각 사판측 연결부(23C)가 러그 아암(40)의 제1 연결부(40A)와 접촉되지 않는 범위로 설정된다. 유사하게, 러그 아암(40)의 제2 연결부(40B)와 회전축측 연결부(21C) 사이의 이격 거리는, 회전축(21)이 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나와 접촉하기 전에, 러그 아암(40)의 제2 연결부(40B)가 회전축측 연결부(21C)와 접촉하지 않는 범위로 설정된다. 이러한 구성에 따르면, 사판(23)의 경사각의 변경 시에, 각 사판측 연결부(23C)와 러그 아암(40)의 제1 연결부(40A) 사이 및, 러그 아암(40)의 제2 연결부(40B)와 회전축측 연결부(21C) 사이의 접촉이 발생되지 않는다. 회전축(21)과 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나 사이의 접촉에 의해, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직 방향에 사판(23)이 위치된 상태에서, 사판(23)의 경사각이 변경된다.

(7) 쌍으로 이루어진 돌출부(51)가, 사판(23)의 두께 방향으로 보았을 때, 사판(23)의 일측면에 인접한 위치에 형성되는 있는 경우를 가정한다. 이 경우에, 사판(23)이 압축기의 용량 제어에 반하는 방향으로 경사지면, 사판(23)의 삽입통과공(23A)의 내주면의 테두리부(23D, 23E)가 회전축(21)과 접촉될 수 있다. 이러한 접촉을 방지하기 위해, 사판(23)의 삽입통과공(23A)의 테두리부(23D, 23E)에 리세스(recess)가 형성되는 것이 필요하다. 본 실시예에서는, 쌍으로 이루어진 돌출부(51)가, 사판(23)의 두께 방향에서 중앙부에 형성되고, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 선의 양측면에서 상호 대향된다. 이러한 구성에 따르면, 테두리부(23D, 23E)가 회전축(21)과 접촉되는 것을 방지하기 위해, 사판(23)의 삽입통과공(23A)의 테두리부(23D, 23E)에 리세스가 형성될 필요가 없다. 따라서, 사판(23)이, 사판(23)의 두께 방향으로 양호한 회전 균형을 갖도록 만들 수 있다.

상기 실시예는 다음과 같이 변경될 수 있다.

쌍으로 이루어진 돌출부(51)는, 회전축(21)의 회전축선 L1 및, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 수직인 선의 양측면에 상호 대향되도록 배치되지 않을 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 돌출부(51) 중 하나가, 사판(23)의 두께 방향으로 사판(23)의 일단에 인접하는 위치에 배치될 수 있고, 한 쌍의 돌출부(51) 중 다른 하나가, 사판(23)의 타단 근처에 배치될 수 있다. 이러한 경우에는, 돌출부(51)가, 사판(23)의 상사점(231)과 하사점(232)을 연결하는 선 L2에 대하여 압축 반력 P1으로부터 발생되는 모멘트 하중이 방지되도록, 배치될 필요가 있음에 주목하여야 한다.

한 쌍의 돌출부(51)는, 사판(23)의 두께 방향으로, 사판(23)의 일단에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 도 1의 실시예에서, 한 쌍의 돌출부(51)는 사각 기둥 형상, 삼각 기둥 형상, 또는 삼각뿔 형상일 수 있다. 즉, 그 단부가 회전축(21)과 접촉되도록 형성되는, 한 쌍의 돌출부(51)의 접촉면(51A)은 활 형상으로 만곡되지 않을 수 있다.

한 쌍의 돌출부(51)는, 별도 부분으로 마련되어 사판(23)의 삽입통과공(23A)의 내주면과 결합될 수도 있다. 안내면(50)은 평행부(50A)를 갖지 않을 수 있다. 제4 핀(44) 및 안내면(50)은 생략될 수 있다.

제4 핀(44)은, 회전축(21)과 슬라이딩 접촉되도록 사판(23)과 일체로 형성되는 슬라이딩부(slide part)에 의해 대체될 수 있다. 제4 핀(44)은, 사판(23)에 대하여 회전 가능하지 않을 수 있다. 즉, 제4 핀(44)은 회전 불능일 수 있다.

이동체(32)의 연결부(32C)는 내부에 장공 형상의 구멍을 가질 수 있고, 도면 부호 43과 같은 핀이 사판(23)의 하단에 인접한 위치에서 사판(23)에 고정되고 장공 형상의 구멍을 통하여 삽입될 수도 있다. 압력 조정실(15C)과 토출실(15B)을 연통하여 압력 조정실(15C)과 토출실(15B) 사이의 유체 통로를 제공하는 급기 통로(37)에는 도면 부호 36A와 같은 오리피스가 마련될 수 있고, 압력 조정실(15C)과 흡입실(15A)을 연통하는 추기 통로(36)에는 도면 부호 37S와 같은 전자식의 제어 밸브가 마련될 수 있다.

가변 용량형 사판식 압축기(10)는 양두 피스톤을 갖는 양두 피스톤형의 가변 용량형 사판식 압축기로 설명되었으나, 본 발명은 편두 피스톤을 갖는 편두 피스톤형의 가변 용량형 사판식 압축기에 적용될 수 있다. 이 경우에, 사판(23)의 경사각의 변경은 이동체(32)에 의해 제어될 수 있다. 다른 방법으로, 이동체(32)를 제거하고, 압력제어실로서 기능하는 크랭크실(24)로 냉각 가스를 도입함으로써 사판(23)의 경사각의 변경이 제어되도록 구성될 수도 있다.

압축기는 클러치를 통하여 외부 구동원(external drive source)으로부터 구동될 수 있다.

10 : 가변 용량형 사판식 압축기
11 : 하우징
21 : 회전축
21c : 회전축측 연결부
23 : 사판
23A : 삽입통과공
23C : 사판측 연결부
23G : 사판측 삽입통과공
25 : 피스톤으로서의 양두 피스톤
31 : 고정체
32 : 이동체
35 : 압력제어실
40 : 링크 기구를 구성하는 러그 아암
40A : 제1 연결부
40B : 제2 연결부
40H : 러그 아암측 삽입통과공
41 : 링크 기구를 구성하는 복수의 연결 부재 중 1개인 제1 연결 부재로서의 제1 핀
42 : 링크 기구를 구성하는 복수의 연결 부재 중 1개인 제2 연결 부재로서의 제2 핀
44 : 슬라이딩부로서의 제4 핀
50 : 안내면
50A : 평행부
51 : 돌출부
51A : 접촉면
231 : 상사점
232 : 하사점

Claims

하우징;
상기 하우징 내에 배치되고 삽입통과공을 갖는 사판;
상기 사판의 상기 삽입통과공에 삽입통과되는 회전축;
상기 사판과 결합되는 복수의 피스톤; 및
상기 회전축과 상기 사판 사이에 배치되고, 상기 회전축에 대한 상기 사판의 경사각을 변경하기 위해 상기 회전축과 상기 사판을 연결하는 연결 부재를 포함하며,
상기 사판은 상기 피스톤들 중 하나가 상사(top dead center)에 위치되는 제1 점과, 상기 피스톤들 중 하나가 하사(bottom dead center)에 위치되는 제2 점을 가지고,
상기 사판은, 상기 회전축에 대하여, 상기 회전축의 회전축선 및 상기 사판의 상기 제1 점과 상기 제2 점을 연결하는 선에 수직인 방향으로 가변하며,
상기 사판의 경사각이 상기 회전축에 대하여 변경되면, 상기 피스톤들의 스트로크 길이(stroke length)들도 변경되어 압축기의 용량이 변화하고,
상기 삽입통과공에는, 상기 회전축을 향하여 연장되고 상기 회전축에 대하여 상기 사판의 이동을 제한하는 한 쌍의 돌출부가 마련되며,
상기 한 쌍의 돌출부는, 상기 회전축과 동시에 접촉되지 않도록, 상호 이격되고,
상기 하우징은,
상기 회전축에 고정되어 상기 회전축과 일체로 회전되는 링크 기구; 및
상기 사판에 연결되고, 상기 사판의 경사각을 변경하기 위해 상기 회전축의 축 방향으로 이동 가능한 이동체를 포함하며,
상기 사판은 상기 회전축과 슬라이드 접촉되는 슬라이딩부를 가지고, 상기 회전축은 상기 슬라이딩부를 안내하는 안내면을 가지고,
상기 사판은, 상기 회전축에 대한 상기 사판의 경사각을 제한하도록, 상기 링크 기구, 상기 이동체 및 상기 슬라이딩부를 통하여 상기 회전축에 의해 회전 가능하게 지지되며,
상기 안내면은, 상기 수직인 방향에 평행하게 연장되는 평행부를 갖는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 회전축에 고정되는 고정체; 및
상기 이동체, 상기 고정체 및 상기 회전축에 의해 구획되는 압력제어실을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.
제2항에 있어서,
상기 링크 기구는,
제1 연결 부재와 제2 연결 부재를 포함하는 복수의 상기 연결 부재들; 및
상기 제1 연결 부재를 통하여 상기 사판에 연결되고, 상기 제2 연결 부재를 통하여 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축과 일체로 회전되는 러그 아암을 포함하며,
상기 러그 아암은,
상기 사판의 사판측 연결부에 연결되는 제1 연결부; 및
상기 회전축의 회전축측 연결부에 연결되는 제2 연결부를 포함하고,
상기 사판측 연결부는 상기 제1 연결 부재가 삽입통과 가능한 사판측 삽입통과공을 가지고,
상기 제2 연결부는 상기 제2 연결 부재가 삽입통과 가능한 러그 아암측 삽입통과공을 가지며,
상기 사판측 연결부는 상기 제1 연결부에 대하여 요동 가능하도록 상기 제1 연결 부재에 의해 지지되고,
상기 제2 연결부는 상기 회전축측 연결부에 대하여 요동 가능하도록 상기 제2 연결 부재에 의해 지지되며,
상기 사판측 삽입통과공의 내주면과 상기 제1 연결 부재 사이의 접촉과, 상기 러그 아암측 삽입통과공의 내주면과 상기 제2 연결 부재 사이의 접촉에 의해, 상기 사판의 상기 제1 점과 상기 제2 점을 연결하는 선에 대하여 상기 사판의 요동이 제한되는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.
제1항에 있어서,
각각의 상기 돌출부는,
상기 회전축과 접촉 가능하고 활 형상으로 만곡되는 접촉면을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤은 양두(double-head) 피스톤인 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.