KR101907696B1

KR101907696B1 - 용량가변형 사판식 압축기

Info

Publication number: KR101907696B1
Application number: KR1020120067080A
Authority: KR
Inventors: 이건호; 이태진
Original assignee: 학교법인 두원학원; 주식회사 두원전자
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2018-10-15
Also published as: KR20140000361A

Abstract

본 발명은 용량가변형 사판식 압축기에 관한 것으로, 구동축(300)에 고정 설치된 러그플레이트(400) 및 상기 러그플레이트(400)와 결합되어 회전운동하면서 경사각이 가변되는 사판(500)으로 구성되는 용량 가변형 사판식 압축기에 있어서,
상기 러그플레이트(400)는 사판(500)을 향하여 돌출되는 돌출부(410)를 포함하고, 상기 사판(500)은 상기 러그플레이트(400)의 돌출부를 사이에 두고 상기 러그플레이트(400)를 향해 돌출되는 한 쌍의 암(510a,510b)을 포함하되,
상기 사판(500)의 한 쌍의 암(510a,510b) 중 일측 암(510a)의 내측면에는 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410)에 연결되어 사판(500)의 경사 이동에 따라 승하강 이동하는 힌지핀(511)이 설치되고, 상기 한 쌍의 암(510a,510b) 중 타측 암(510b) 선단 둘레에는 상기 사판(500)의 경사 이동에 따라 상기 러그플레이트(400)에 접하는 상태로 미끄럼 이동하는 원호면(512)이 형성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 사판 최대 경사각과 최소 경사각의 가변 작동과, 상기 사판을 회전시키기 위한 회전력 전달 작용을 각각 다른 위치에 형성하여 그에 따른 사판의 경사 가변과 회전력 전달 능력을 동시에 향상시킬 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 가변 동작과 러그플레이트의 회전 동작능력을 동시에 향상시킬 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(40)에는 사판(50)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 연결된다. 이때, 상기 사판(50)이 최대 경사각과 최소 경사각으로 왕복하여 가변되는 경사이동과, 상기 러그플레이트의 회전력을 상기 사판(50)의 암(52)으로 전달하기 위한 회전력 전달이 상기 돌기부(62)의 일측과 타측의 양면에서 동시에 이루어짐에 따라, 경사이동 능력 및 회전 능력이 원활하게 이루어지지 못하였을 뿐만 아니라, 상기 돌기부(62)에 집중되는 부하로 인해 내구성 약화에 따른 균열에 의한 파손이 쉽게 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 러그플레이트와 사판의 연결구조를 개선하여 사판의 경사각 가변 동작과 러그플레이트의 회전 동작능력을 동시에 향상시킬 수 있는 용량가변형 사판식 압축기를 제공하는데 있다.

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

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

상기 러그플레이트는 사판을 향하여 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 사판은 상기 러그플레이트의 돌출부를 사이에 두고 상기 러그플레이트를 향해 돌출되는 한 쌍의 암을 포함하되,

상기 사판의 한 쌍의 암 중 일측 암의 내측면에는 상기 러그플레이트의 돌출부에 연결되어 사판의 경사 이동에 따라 승하강 이동하는 힌지핀이 설치되고, 상기 한 쌍의 암 중 타측 암 선단 둘레에는 상기 사판의 경사 이동에 따라 상기 러그플레이트에 접하는 상태로 미끄럼 이동하는 원호면이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 일측 암의 내측면에는 상기 힌지핀이 결합되는 결합구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 힌지핀의 중심선과 상기 타측 암 선단부의 원호형의 중심선이 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 타측 암 선단부의 원호면에는 미끄럼 마찰을 최소화시키는 테프론 코팅(teflon coating)이 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 사판의 한 쌍의 암 사이의 표면은 상기 러그플레이트의 돌출부의 회전동력 돌기부를 수용하는 관통공이 형성된 것을 특징으로 한다.

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

상기 러그플레이트의 돌출부 일측에는 상기 사판의 경사 이동을 유도하는 가이드홈이 형성되고, 타측에는 상기 사판의 경사 이동에 따라 상기 암들 중 어느 하나와 접촉하는 경사면이 형성되며, 상기 돌출부의 선단부는 상기 사판의 한 쌍의 암 사이를 관통하도록 연장되는 회전동력 돌기부가 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 사판의 한 쌍의 암 사이의 표면은 상기 러그플레이트의 돌출부의 회전동력 돌기부를 수용하는 관통공이 형성되며, 상기 회전동력 돌기부의 양측면에는 상기 사판의 관통홈에 대응하여 면접촉부가 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 면접촉부에는 마찰 저항을 줄이기 위한 테프론 코팅이 이루어진 것을 특징으로 한다.

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

상기 사판의 한 쌍의 암 중 일측 암의 내측면에는 상기 러그플레이트의 돌출부에 연결되어 사판의 경사 이동에 따라 승하강 이동하는 힌지핀이 설치되고, 상기 한 쌍의 암 중 타측 암 선단 둘레에는 상기 사판의 경사 이동에 따라 상기 러그플레이트에 접하는 상태로 미끄럼 이동하는 원호면이 형성되며,

아울러, 상기 일측 암 내측면에는 상기 힌지핀이 결합되는 결합구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 러그플레이트에는 사판을 향하여 돌출되는 돌출부와, 상기 사판에는 상기 러그플레이트의 돌출부를 사이에 두고 돌출되는 한 쌍의 암이 상호 상보적으로 결합을 이루어진 상태에서 상기 사판 최대 경사각과 최소 경사각의 가변 작동과, 상기 사판을 회전시키기 위한 회전력 전달 작용을 각각 다른 위치에 형성하여 그에 따른 사판의 경사 가변과 회전력 전달 능력을 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 종래기술에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 1b는 도 1의 사판과 러그플레이트의 연결구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용량가변형 사판식 압축기의 구성을 타나낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 사판과 러그플레이트의 연결구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해사시도이다.
도 5는 도 3의 평면도이다.
도 6은 도 3의 가변작용을 나타낸 정면도이다.

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.

도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이 상기 러그플레이트(400)는 사판(500)을 향하여 돌출되는 돌출부(410)를 포함하고, 상기 사판(500)은 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410)를 사이에 두고 상기 러그플레이트(400)를 향해 돌출되는 한 쌍의 암(510a,510b)으로 이루어진 구성이다.

이러한 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410)와 상기 사판(500)에 형성된 한 쌍의 암(510a,510b)은 상호 상보적으로 결합이 이루어지는 구조이다.

여기서, 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410) 일측에는 상기 사판(500)의 경사 이동을 유도하는 가이드홈(411)이 형성되고, 타측에는 상기 사판(500)의 경사 이동에 따라 상기 암(510a,510b)들 중 어느 하나와 접촉하는 경사면(412)이 형성되며, 상기 돌출부(410)의 선단부에는 상기 사판(500)의 한 쌍의 암(510a,510b) 사이를 관통하도록 연장되는 회전동력 돌기부(413)가 형성된다.

상기 러그플레이트(400) 돌출부(410)에 형성되는 가이드홈(411)과 경사면(412)은 상기 사판(500) 최대 경사각과 최소 경사각의 가변 작동만을 수행할 수 있도록 전담한다.

그리고, 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410) 선단에 형성되는 회전동력 돌기부(413)는 사판(500)의 표면을 관통하여 그 내면과 접한 상태로 회전 동력을 전달하는 역할을 수행한다.

이러한 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410)는 상기 사판(500) 최대 경사각과 최소 경사각의 가변 작동을 위한 구성과, 상기 사판(500)을 회전시키기 위한 회전력 전달 구성을 각각 다른 위치에 형성하여 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410)의 일부 영역에 집중되는 부하를 줄임으로써 상기 사판(500)의 가변 작동과 회전 작동의 능력을 한층 높일 수 있을 뿐만 아니라, 각 작용을 위한 힘을 두 곳으로 분산시킴으로써 상기 돌출부(410)의 내구성도 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 회전동력 돌기부(413)의 양측면에는 상기 사판(500)의 관통공(520)에 대하여 면밀하게 밀착될 수 있도록 일정 넓이의 면적을 가지는 면접촉부(413a)를 가공 형성하는 것이 좋다.

그리고, 상기 면접촉부(413a)의 표면에는 마찰 저항을 줄일 수 있도록 테프론 코팅(teflon coating)하는 것이 좋다.

한편, 상기 사판(500)은 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410)를 사이에 두고 돌출되는 한 쌍의 암(510a,510b)으로 이루어진다.

구체적으로, 상기 사판(500)의 한 쌍의 암(510a,510b) 중 일측 암(510a)의 내측면에는 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410) 일측에 형성된 가이드홈(411)에 연결되어 사판(500)의 경사 이동에 따라 승하강 이동하는 힌지핀(511)이 설치되고, 상기 한 쌍의 암(510a,510b) 중 타측 암(510b) 선단 둘레에는 상기 사판(500)의 경사 이동에 따라 상기 러그플레이트(400)의 경사면(412)에 접하여 미끄럼 이동하는 원호면(512)이 형성된 구성이다.

즉, 상기 힌지핀(511)이 가이드홈(411)의 길이방향을 따라 일정한 각도로 승하강 이동하는 작용으로부터 상기 원호면(512)도 러그플레이트(400)의 경사면(412)에 접하는 상태로 함께 이동함으로써, 상기 사판(500)의 최대 경사각과 최소 경사각의 가변 작용을 안정적으로 수행한다.

여기서, 상기 한 쌍의 암(510a,510b)의 선단부는 각각 원호형으로 이루어지며, 상기 일측 암(510a)의 내측면에는 상기 힌지핀(511)이 결합되는 결합구멍(511a)이 형성된다.

아울러, 상기 타측 암(510b) 선단부는 일측 선단부의 직경 크기보다 크게 형성하는 것이 좋다.

이는, 상기 힌지핀(511)이 가이드홈(411)에 결합되어 승하강 슬라이드 이동하는 과정에서 상기 사판(500)이 최대 경사각과 최소 경사각으로 변환시 전,후방향으로 전달되는 충격에 대하여 상기 타측 암(510b) 선단부가 전담하도록 하여 상기 힌지핀(511)이 쉽게 파손되지 않도록 보호할 수 있기 때문이다.

그리고, 상기 힌지핀(511)의 중심선과 상기 타측 암(510b) 선단부의 원호형의 중심선이 동일한 위치에 있도록 하여 안정적인 균형을 유지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 타측 암(510b) 선단부의 원호면에는 상기 러그플레이트(400)의 경사면(412)과의 미끄럼 마찰을 최소화할 수 있도록 테프론 코팅하는 것이 바람직하다.

특히, 상기 사판(500)의 한 쌍의 암(510a,510b) 사이의 표면은 상기 러그플레이트(400) 돌출부(410)의 회전동력 돌기부(413)를 수용하기 위한 관통공(520)이 형성된다.

상기 관통공(520)은 러그플레이트(400)의 회전동력 돌기부(413)의 양측면과 면밀하게 밀착되어 상기 러그플레이트(400)의 회전력을 사판(500)으로 직접 전달할 수 있어 그에 따른 회전전달 능력을 한층 향상시킬 수 있다.

즉, 상기 사판(500)의 한 쌍의 암(510a,510b)은 러그플레이트(400)의 돌출부(410)에 연결되어 사판(500)의 최대 경사각과 최소 경사각의 가변 작동을 위한 역할을 수행하며, 상기 사판(500)의 표면을 관통하는 관통공(520)은 상기 러그플레이트(400)의 회전동력 돌기부(413)와 직접 연결되어 사판(500)을 회전시키기 위한 회전능력을 한층 높이는 역할을 수행한다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 러그플레이트(400)에는 사판(500)을 향하여 돌출되는 돌출부(410)와, 상기 사판(500)에는 상기 러그플레이트(400)의 돌출부를 사이에 두고 돌출되는 한 쌍의 암(510a,510b)이 상호 상보적으로 결합을 이루어진 상태에서 상기 사판(500) 최대 경사각과 최소 경사각의 가변 작동과, 상기 사판(500)을 회전시키기 위한 회전력 전달 작용을 각각 다른 위치에 형성하여 그에 따른 사판(500)의 경사 가변과 회전력 전달 능력을 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

100 : 하우징
200 : 실린더블럭
300 : 구동축
400 : 러그플레이트
410 : 돌출부
411 : 가이드홈
412 : 경사면
413 : 회전동력 돌기부
500 : 사판
510a, 510b : 암
511 : 힌지핀
512 : 원호면
520 : 관통공

Claims

구동축(300)에 고정 설치된 러그플레이트(400) 및 상기 러그플레이트(400)와 결합되어 회전운동하면서 경사각이 가변되는 사판(500)으로 구성되는 용량 가변형 사판식 압축기에 있어서,
상기 러그플레이트(400)는 사판(500)을 향하여 돌출되는 돌출부(410)를 포함하고, 상기 사판(500)은 상기 러그플레이트(400)의 돌출부를 사이에 두고 상기 러그플레이트(400)를 향해 돌출되는 한 쌍의 암(510a,510b)을 포함하되,
상기 사판(500)의 한 쌍의 암(510a,510b) 중 일측 암(510a)의 내측면에는 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410)에 연결되어 사판(500)의 경사 이동에 따라 승하강 이동하는 힌지핀(511)이 설치되고, 상기 한 쌍의 암(510a,510b) 중 타측 암(510b) 선단 둘레에는 상기 사판(500)의 경사 이동에 따라 상기 러그플레이트(400)에 접하는 상태로 미끄럼 이동하는 원호면(512)이 형성되며,
상기 사판(500)의 한 쌍의 암(510a,510b) 사이의 표면은 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410)의 회전동력 돌기부(413)를 수용하는 관통공(520)이 형성된 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 일측 암(510a)의 내측면에는 상기 힌지핀(511)이 결합되는 결합구멍(511a)이 형성된 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
제2항에 있어서,
상기 힌지핀(511)의 중심선과 상기 타측 암(510b) 선단부의 원호형의 중심선이 동일한 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타측 암(510b) 선단부의 원호면에는 미끄럼 마찰을 최소화시키는 테프론 코팅(teflon coating)이 이루어진 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
삭제
구동축(300)에 고정 설치된 러그플레이트(400) 및 상기 러그플레이트(400)와 결합되어 회전운동하면서 경사각이 가변되는 사판(500)으로 구성되는 용량 가변형 사판식 압축기에 있어서,
상기 러그플레이트(400)는 사판(500)을 향하여 돌출되는 돌출부(410)를 포함하고, 상기 사판(500)은 상기 러그플레이트(400)의 돌출부를 사이에 두고 상기 러그플레이트(400)를 향해 돌출되는 한 쌍의 암(510a,510b)을 포함하되,
상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410) 일측에는 상기 사판(500)의 경사 이동을 유도하는 가이드홈(411)이 형성되고, 타측에는 상기 사판(500)의 경사 이동에 따라 상기 암들 중 어느 하나와 접촉하는 경사면(412)이 형성되며, 상기 돌출부(410)의 선단부는 상기 사판(500)의 한 쌍의 암(510a,510b) 사이를 관통하도록 연장되는 회전동력 돌기부(413)가 형성되고,
상기 사판(500)의 한 쌍의 암(510a,510b) 사이의 표면은 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410)의 회전동력 돌기부(413)를 수용하는 관통공(520)이 형성되며, 상기 회전동력 돌기부(413)의 양측면에는 상기 사판(500)의 관통홈(520)에 대응하여 면접촉부(413a)가 형성된 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
삭제
제6항에 있어서,
상기 면접촉부(413a)에는 마찰 저항을 줄이기 위한 테프론 코팅이 이루어진 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
구동축(300)에 고정 설치된 러그플레이트(400) 및 상기 러그플레이트(400)와 결합되어 회전운동하면서 경사각이 가변되는 사판(500)으로 구성되는 용량 가변형 사판식 압축기에 있어서,
상기 러그플레이트(400)는 사판(500)을 향하여 돌출되는 돌출부(410)를 포함하고, 상기 사판(500)은 상기 러그플레이트(400)의 돌출부를 사이에 두고 상기 러그플레이트(400)를 향해 돌출되는 한 쌍의 암(510a,510b)을 포함하되,
상기 사판(500)의 한 쌍의 암(510a,510b) 중 일측 암(510a)의 내측면에는 상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410)에 연결되어 사판(500)의 경사 이동에 따라 승하강 이동하는 힌지핀(511)이 설치되고, 상기 한 쌍의 암(510a,510b) 중 타측 암(510b) 선단 둘레에는 상기 사판(500)의 경사 이동에 따라 상기 러그플레이트(400)에 접하는 상태로 미끄럼 이동하는 원호면(512)이 형성되며,
상기 러그플레이트(400)의 돌출부(410) 일측에는 상기 사판(500)의 경사 이동을 유도하는 가이드홈(411)이 형성되고, 타측에는 상기 사판(500)의 경사 이동에 따라 상기 암들 중 어느 하나와 접촉하는 경사면(412)이 형성되며, 상기 돌출부(410)의 선단부는 상기 사판(500)의 한 쌍의 암(510a,510b) 사이의 관통공(520)을 관통하도록 연장되는 회전동력 돌기부(413)가 형성된 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.
제9항에 있어서,
상기 일측 암(510a) 내측면에는 상기 힌지핀(511)이 결합되는 결합구멍(511a)이 형성된 것을 특징으로 하는 용량가변형 사판식 압축기.