KR101825745B1 - 용량가변형 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 러그플레이트와 사판의 연결구조를 개선하여 사판의 경사각 가변시 발생되는 작동소음 및 상기 사판을 회전시키기 위한 동력전달이 안정적으로 이루어질 수 있는 용량가변형 사판식 압축기에 관한 것으로, 구동축(300)에 고정 설치된 러그 플레이트(400) 및 상기 러그플레이트(400)와 결합되어 회전운동하면서 경사각이 가변되는 사판(500)으로 구성되는 용량 가변형 사판식 압축기에 있어서, 상기 러그플레이트(400)에 사판(500)을 향하여 돌출되게 형성되는 한 쌍의 고정블럭(410)과, 상기 사판(500)에 상기 러그플레이트(400)를 향하여 돌출되게 형성되며 상기 한 쌍의 고정블럭(410) 사이에 배치되는 암(510)과, 상기 고정블럭(410)에 세워져 설치되는 가이드봉(420)과, 상기 암(510)에 설치되어 상기 가이드봉(420)을 따라 슬라이드 이동하도록 상기 가이드봉(420)이 삽입되는 이동구멍(522)이 형성되는 이동블럭(520)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하므로, 상기 사판의 경사각 가변시 발생되는 들뜸현상을 근본적으로 차단시킬 수 있을 뿐만 아니라, 사판에 대한 회전력 전달이 보다 안정적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.

Description

용량가변형 사판식 압축기{Variable Displacement Swash Plate Type Compressor}

본 발명은 용량가변형 사판식 압축기에 관한 것으로, 특히 러그플레이트와 사판의 연결구조를 개선하여 사판의 경사각 가변시 발생되는 작동소음 및 상기 사판을 회전시키기 위한 동력전달이 안정적으로 이루어질 수 있는 용량가변형 사판식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 공조장치는 냉매를 이용하여 차 실내의 온도를 외부의 온도보다 낮게 유지하는 장치로서, 냉매의 순환 사이클을 구성하기 위하여 압축기, 응축기 및 증발기를 구비하고 있다.

이러한 상기 압축기는 냉매를 압축 및 압송하는 장치로서 엔진의 동력이나 모터에 의해 구동된다.

한편, 사판식 압축기는 엔진의 동력을 전달받는 구동축에 디스크 형상의 사판이 구동축의 회전에 대응되어 경사각을 가변시키는 용량가변형 사판식 압축기 또는 고정된 상태로 설치되는 고정형 사판식 압축기로 구분된다.

상기 용량가변형 사판식 압축기는 열부하의 변동에 따라 사판의 경사각이 연속적으로 변화되어 피스톤의 이송량을 제어함으로써 정밀한 유량제어를 하고, 압축기에 의한 엔진의 급격한 토크 변화를 방지하여 차량의 승차감을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 도 1a와 도 1b를 참조하여 종래기술에 따른 용량가변형 사판식 압축기의 구성에 대하여 설명한다.

도시한 바와 같이 종래기술에 따른 사판식 압축기는 실린더블럭(20)을 내측으로 수용하는 전방 하우징(10a)과, 후방 하우징(10b)으로 구성된다.

그리고, 상기 실린더블럭(20)은 내부에 복수의 실린더보어(21)가 형성되며, 상기 실린더보어(21)에는 직선왕복운동 하는 피스톤(30)이 결합되며, 상기 피스톤(30)은 구동축(40)에 경사지게 결합된 사판(50)의 외주에 결합된 슈(55)에 의해 연결된다.

또한, 상기 구동축(30)에는 사판(40)을 회전시키기 위한 러그플레이트(60)가 고정설치된다.

따라서, 상기 구동축(40)과 함께 회전하는 러그플레이트(60)가 사판(50)을 회전시키며, 상기 사판(50)의 경사각이 가변되는 과정에서 피스톤(50)이 왕복이동 하여 냉매를 압축시킨다.

그런데, 도 1b에 도시한 바와 같이 종래기술에 따른 용량가변형 사판식 압축기의 러그플레이트(60)와 사판(50)의 연결구조를 살펴보면, 상기 러그플레이트(60)에는 외측으로 돌출되고 안내경사면(61)을 형성한 돌기부(62)가 형성되고, 상기 사판(50)에는 상기 안내경사면(61)에 대하여 구름 이동하는 이동롤러(51)를 구비한 암(52)이 형성된 것으로, 상기 러그플레이트(60)와 사판(50)은 돌기부(62)와 암(52)이 상호 간의 면접촉을 통해 연결되는 구조로써, 이때 상기 사판(50)이 최대 경사각과 최소 경사각으로 왕복하여 가변되는 과정에서 상기 안내경사면(61) 또는 이동롤러(51)의 표면에 이물질이 묻거나 사판(50)의 경사각 가변이 고속으로 진행될 경우, 순간적으로 상기 안내경사면(62)과 이동롤러(51) 사이에는 들뜸현상이 발생하여 그에 따른 작동소음을 발생시켰을 뿐만 아니라, 상기 이동롤러(51)의 들뜸현상이 반복적으로 이루어지면 충격이 고스란히 안내경사면(61) 또는 이동롤러(51)의 표면에 전달되어 균열현상을 발생시키고, 사판(50)의 경사이동이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 러그플레이트(60)와 사판(50)의 일측에는 안내경사면(61)과 이동롤러(51)를 각각 형성함에 따라 상기 러그플레이트(60)의 회전력이 사판(50)으로 전달되기 위한 연결구조가 타측에만 형성되어 있기 때문에 회전력 전달이 안정적으로 이루어지지 못하였을 뿐만 아니라, 압축기의 작동이 오프되거나 오프된 상태에서 다시 구동하는 시작점에서 돌기부(62)와 암(52)의 표면은 접합소음이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 러그플레이트와 사판의 연결구조를 개선하여 사판의 경사각 가변시 발생되는 작동소음 및 상기 사판을 회전시키기 위한 동력전달이 안정적으로 이루어질 수 있는 용량가변형 사판식 압축기를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 용량가변형 사판식 압축기는,

구동축에 고정 설치된 러그 플레이트 및 상기 러그플레이트와 결합되어 회전운동하면서 경사각이 가변되는 사판으로 구성되는 용량 가변형 사판식 압축기에 있어서,

상기 러그플레이트에 사판을 향하여 돌출되게 형성되는 한 쌍의 고정블럭과,

상기 사판에 상기 러그플레이트를 향하여 돌출되게 형성되며 상기 한 쌍의 고정블럭 사이에 배치되는 암과.

상기 고정블럭에 세워져 설치되는 가이드봉과,

상기 암에 설치되어 상기 가이드봉을 따라 슬라이드 이동하도록 상기 가이드봉이 삽입되는 이동구멍이 형성되는 이동블럭을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 이동블럭은 상기 암의 측방향으로 결합되는 결합부와, 상기 가이드봉에 삽입되는 결합구멍이 관통 형성된 이동편을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 암의 측방향으로 관통공이 관통 형성되며, 상기 암의 양측에서 상기 관통공에 상기 이동블럭의 결합부가 각각 결합하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 이동블럭의 결합부는 상기 암의 관통공 양단에 각각 끼워지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 가이드봉은 상기 고정블럭에 형성된 결합공에 압입 또는 나사결합에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가이드봉은 반경방향을 따라 상기 러그플레이트 쪽을 향하는 방향으로 경사진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 이동편의 결합구멍은 상기 가이드봉의 경사방향과 동일한 방향으로 경사진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드봉 또는 이동편의 결합구멍 중 어느 하나에는 테프론(Teflon) 코팅이 이루어진 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 러그플레이트와 사판을 간접적으로 연결하는 가이드봉과 상기 가이드봉에 끼움결합되어 슬라이드 이동하는 이동블럭을 구성함으로써, 상기 사판의 최대 경사각과 최소 경사각으로 변화하는 과정에서 발생되는 들뜸현상을 근본적으로 차단시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 사판에 대한 회전력 전달이 보다 안정적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 러그플레이트에는 사판에 대하여 별도의 동력전달면 구성을 배제시켜 무게를 경량화할 수 있어 그에 따른 구동축의 회전력을 향상시켜 냉매를 공급하기 위한 압축기의 체적효율을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 종래기술에 따른 용량가변형 사판식 압축기를 나타낸 단면도이다.
도 1b는 종래기술에 따른 러그플레이트와 사판의 연결구조를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용량가변형 사판식 압축기를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 러그플레이트와 사판의 연결구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 용량가변형 사판식 압축기의 작용상태를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 용량가변형 사판식 압축기는 하우징(100)과, 상기 하우징(100) 내에 설치되며 복수의 실린더보어(210)를 형성한 실린더블럭(200)과, 상기 실린더블럭(200)에 회전 가능하게 지지되는 구동축(300)과, 상기 구동축(300)에 고정 설치된 러그플레이트(400)와, 상기 러그플레이트(400)에 의해서 회전운동하면서 경사각이 변할 수 있게 설치되는 사판(500)과, 상기 사판(500)의 회전에 의해서 상기 실린더보어(210) 내에 왕복이동이 가능하게 수용되는 피스톤(600)을 포함하여 구성된다.

상기 하우징(100), 실린더블럭(200), 구동축(300), 피스톤(600)의 구성은 앞서 설명한 도 1a의 종래기술 또는 통상의 용량가변형 사판식 압축기에 적용되는 구성요소와 동일 내지 유사하므로, 중복되는 구성의 설명은 생략하고 차이가 있는 구성에 대해서만 설명하도록 한다.

먼저, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 상기 러그플레이트(400)에는 사판(500)을 향하여 돌출되는 한 쌍의 고정블럭(410)이 형성되고, 상기 사판(500)에는 상기 러그플레이트(400)의 한 쌍의 고정블럭(410)을 향하여 돌출되는 암(510)이 형성된다. 이때, 상기 고정블럭(410)과 암(510)은 상호 직접적으로 연결되지 않으며 후술할 가이드봉(420)과 이동블럭(520)에 의해 간접적으로 연결되는 구조이다.

구체적으로, 상기 고정블럭(410)은 상기 암(510)을 사이에 두고 이격 배치되는 한 쌍의 구조이고, 상기 고정블럭(410)에 세워져 설치되는 가이드봉(420)을 포함하여 구성되며, 상기 이동블럭(520)은 상기 암(510)에 설치되어 상기 가이드봉(420)을 따라 상,하방향으로 슬라이드 이동하도록 상기 가이드봉(420)이 삽입되는 이동구멍(522)이 형성한 구조이다.

여기서, 상기 이동블럭(520)은 상기 암(510)의 측방향으로 결합되는 결합부(521)와, 상기 가이드봉(420)에 삽입되는 결합구멍(522)이 관통 형성된 이동편(523)으로 이루어진다.

즉, 도 6에 도시한 바와 같이 상기 사판(500)이 최대 경사각과 최소 경사각으로 변화하는 과정에서 상기 이동편(523)이 한 쌍의 고정블럭(410)에 형성된 가이드봉(420)에 끼워진 상태로 결합되어 상,하방향으로 슬라이드 이동하므로 상기 러그플레이트(400)와 사판(500)이 상호 이격되는 들뜸 현상을 미연에 방지할 수 있으므로 작동소음 등의 문제점을 근본적으로 차단시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 이동편(523)에 끼워진 가이드봉(420)을 통해 러그플레이트(400)의 회전력을 사판(500)으로 용이하게 전달할 수 있으므로 상기 러그플레이트(400)에는 상기 사판(500)으로 회전력을 전달하기 위한 별도의 동력전달면을 형성할 필요가 없고 그에 따른 상기 러그플레이트(400)의 중량이 한층 줄어드는 것과 비례하여 상기 구동축(300)의 회전력을 향상시킬 수 있어 압축기 전체 작동성능을 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이 경우, 상기 이동블럭(520)은 암(510)의 관통공(501)의 측방향으로 돌출되는 구조로 형성하였으나, 반드시 이에 한정하지 않으며 상기 이동블럭(520)은 관통공(501)으로부터 러그플레이트(400)를 향하는 방향으로 돌출되는 구조로도 제작할 수 있다.

특히, 상기 가이드봉(420)과 이동블럭(520)은 각각 고정블럭(410)과 암(510)에 대하여 압입 또는 나사결합에 의해 분할결합되는 구조로 형성하여 조립공정 및 생산 관리가 유용하게 이루어질 수 있도록 하는 것이 좋다.

삭제

그리고, 상기 가이드봉(420)은 상기 고정블럭(410)에 형성된 결합공(411)에 결합된다. 이때, 상기 가이드봉(420)은 반경방향을 따라 상기 러그플레이트(400) 쪽을 향하는 방향으로 경사지게 설치하는 것이 바람직하다.

이는, 사판(500)의 최대 경사각과 최소 경사각의 가변 작용이 신속하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

마찬가지로, 상기 이동편(523)의 결합구멍(522)은 상기 가이드봉(420)의 경사방향과 동일한 방향으로 관통형성되는 것은 당연하다.

그리고, 상기 암(510)은 고정블럭(410) 사이에 개재된 구조로 배치한다.

아울러, 상기 가이드봉(420) 또는 이동블럭(520)의 결합구멍(522) 중 어느 하나에는 테프론(Teflon) 코팅을 적용하여 상호 간의 접촉에 의해 발생되는 마찰열 및 마모되는 현상을 최소화할 수 있도록 하는 것이 좋다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 러그플레이트(400)와 사판(500)을 간접적으로 연결하는 가이드봉(420)과 상기 가이드봉(420)에 끼움결합되어 슬라이드 이동하는 이동블럭(520)을 구성함으로써, 상기 사판(500)의 최대 경사각과 최소 경사각으로 변화하는 과정에서 발생되는 들뜸현상을 근본적으로 차단시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 사판(500)에 대한 회전력 전달이 보다 안정적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 러그플레이트(400)에는 사판(500)에 대하여 별도의 동력전달면 구성을 배제시켜 무게를 경량화할 수 있어 그에 따른 구동축(300)의 회전력을 향상시켜 냉매를 공급하기 위한 압축기의 체적효율을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

100 : 하우징
200 : 실린더블럭
300 : 구동축
400 : 러그플레이트
410 : 고정블럭
420 : 가이드봉
500 : 사판
510 : 암
520 : 이동블럭
521 : 결합부
522 : 결합구멍
523 : 이동편

Claims (9)

1. 구동축(300)에 고정 설치된 러그 플레이트(400) 및 상기 러그플레이트(400)와 결합되어 회전운동하면서 경사각이 가변되는 사판(500)으로 구성되는 용량 가변형 사판식 압축기에 있어서,
   상기 러그플레이트(400)에 사판(500)을 향하여 돌출되게 형성되는 한 쌍의 고정블럭(410)과,
   상기 사판(500)에 상기 러그플레이트(400)를 향하여 돌출되게 형성되며 상기 한 쌍의 고정블럭(410) 사이에 배치되는 암(510)과,
   상기 고정블럭(410)에 세워져 설치되는 가이드봉(420)과,
   상기 암(510)에 설치되어 상기 가이드봉(420)을 따라 슬라이드 이동하도록 상기 가이드봉(420)이 삽입되는 이동구멍(522)이 형성되는 이동블럭(520)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 이동블럭(520)은,
   상기 암(510)의 측방향으로 결합되는 결합부(521)와, 상기 가이드봉(420)에 삽입되는 결합구멍(522)이 관통 형성된 이동편(523)을 포함하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 암(510)의 측방향으로 관통공(501)이 관통 형성되며, 상기 암(510)의 양측에서 상기 관통공(501)에 상기 이동블럭(520)의 결합부(521)가 각각 결합하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
   
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 이동블럭(520)의 결합부(521)는 상기 암(510)의 관통공(501) 양단에 각각 끼워지는 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 가이드봉(420)은 상기 고정블럭(410)에 형성된 결합공(411)에 압입 또는 나사결합에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
   
7. 제2항에 있어서,
   상기 가이드봉(420)은 반경방향을 따라 상기 러그플레이트(400) 쪽을 향하는 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 이동편(523)의 결합구멍(522)은 상기 가이드봉(420)의 경사방향과 동일한 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 가이드봉(420) 또는 이동편(523)의 결합구멍(522) 중 어느 하나에는 테프론(Teflon) 코팅이 이루어진 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
   

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