KR102006340B1 - 가변 용량형 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변 용량형 사판식 압축기에 관한 것으로, 한 쌍의 힌지 암 중 어느 하나에만 슬롯을 형성하고, 한 쌍의 연결 암 중 어느 하나에만 홈을 형성하고 이 홈에 힌지 핀을 설치하여, 한 쌍의 힌지 암 중 슬롯이 형성된 힌지 암과 힌지 핀이 설치된 연결 암만이 힌지 핀에 의해 결합되도록 하고, 슬롯을 형성하지 않은 나머지 힌지 암 및 이 나머지 힌지 암에 접촉하는 연결 암은 슬롯이나 홈 등의 단절 부분 없이 온전히 면접촉 되도록 구성한 것을 특징으로 한다. 이와 같은 가변 용량형 사판식 압축기는 사판에 가해지는 비틀림 힘이 슬롯이나 홈 등의 단절 부분 없이 온전히 면접촉 되는 접촉부로 전달되도록 유도하여 응력 집중을 방지하고, 이를 통해 접촉부에서의 마모를 줄여 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

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

본 발명은 사판식 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사판의 경사 각도를 조절하는 경사조정기구의 연결 구조를 개선한 가변 용량형 사판식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 냉각시스템에서 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기는 다양한 형태로 개발되어 왔다. 이와 같은 압축기에는 냉매를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 구동력을, 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

위와 같은 다양한 형태의 압축기 중 상기 사판식 압축기는 에어컨 스위치의 온/오프에 따라 구동되는데, 압축기가 구동되면 증발기의 온도가 하강 되고, 압축기가 정지되면 증발기의 온도가 상승 된다.

한편, 사판식 압축기로는 고정 용량형 타입과 가변 용량형 타입이 있다. 이들 압축기는 차량의 엔진의 회전력으로부터 동력을 전달받아 구동되는데, 상기 고정용량형 타입에는 전자 클러치가 구비되어 사판식 압축기의 구동을 제어한다. 그러나 상기 전자클러치가 구비된 고정 용량형 타입의 경우, 압축기의 구동시 또는 정지시 차량의 RPM이 유동하여 안정적인 차량운행을 방해하는 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 클러치가 구비되지 않고, 상기 엔진의 구동과 함께 항상 압축기가 구동되며, 압축기의 사판의 경사각을 변화시켜 토출 용량을 변화시킬 수 있는 가변 용량형 타입이 널리 사용되고 있다.

이러한, 가변 용량형 사판식 압축기는 일반적으로 냉매 토출량의 조절을 위하여 사판의 경사각 조절을 위한 압력조절밸브를 사용하고 있는데 최근에는 전자적 제어에 의해 구동이 제어되는 전자식 제어밸브가 사용되고 있다.

한편, 도 1은 가변 용량형 사판식 압축기의 일례에 대한 전체적인 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래의 가변 용량형 사판식 압축기의 경사조정기구를 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 위와 같은 종래의 가변 용량형 사판식 압축기의 구조를 살펴보면 다음과 같다.

복수의 실린더 보어(111)가 형성된 실린더 블럭(110)의 전,후방에 전방헤드(120)와 후방헤드(130)가 각각 결합되어 하우징(100)을 형성하고, 실린더 블럭(110)의 중앙부에는 센터 보어(112)가 형성된다.

전방헤드(120)의 내측에는 크랭크실(121)이 구획되어 있고, 후방 헤드(130)의 내측에는 흡입실(131)과 토출실(132)과 흡입구(133) 및 토출구(미도시)가 구획되어 있다.

회전축(200)은 크랭크실(121)을 관통하면서 회전 가능하도록 설치되며, 회전축(200)의 전단부는 상기 전방헤드(120)로부터 돌출하도록 배치되고, 후단부는 상기 실린더 블럭(110)의 중앙부에 형성된 센터 보어(112)에 삽입된다.

상기 회전축(200)에는 사판(300)이 설치되어 회전축(200)과 일체로 회전하고, 냉매 토출량이 조절될 수 있도록 회전축(200)에 대한 각도가 가변될 수 있게 설치되고, 이러한 가도 가변을 위해 경사조정기구(320)가 구성된다.

상기 사판(300)의 가장자리 부분에는 복수의 피스톤(400)이 슈(310)를 매개로 상대 이동 가능하게 미끄럼 지지되고, 상기 복수의 피스톤(400)의 실린더 보어(111)의 내주면을 따라 직선 왕복운동을 함으로써, 냉매를 압축한다.

한편, 상기 실린더 블럭(110)과 후방헤드(130) 사이에는 냉매를 흡입, 배출하는 밸브유니트가 설치되고, 이 밸브유니트에는 다수의 흡입밸브 및 토출밸브가 형성되어 있으며, 상기 수용실(113)과 흡입실(131)을 연통하는 오리피스가 형성되어 있다.

한편, 상기 후방헤드(130)의 일측에는 압력조절밸브(V)가 구비되는데, 상기 압력조절밸브(V)는 상기 토출실(132)과 크랭크실(121) 사이의 유로의 개도를 조절하여 사판(300)의 각도를 조절한다.

상기 사판(300)의 전방측에는 리턴 스프링(330)이 상기 회전축(200)의 외면을 둘러 설치되어 상기 사판(300)의 경사각이 작아지는 방향으로 탄성력을 가한다.

또한, 상기 사판(300)의 후방측에는 스타트업 스프링(340)이 회전축(200)의 외면을 둘러 설치되어 상기 사판(300)의 경사각이 커지는 방향으로 탄성력을 가한다.

한편, 종래의 가변 용량형 사판식 압축기의 경사조정기구(320)는 로터(321)와, 로터(321)의 힌지 암(322), 연결 암(323) 및 힌지 핀(324)을 포함한다.

여기서, 상기 힌지 암(322)은 상기 로터(321)로부터 돌출되어 한 쌍이 형성되고, 이러한 한 쌍의 힌지 암(322) 각각에는 슬롯(322a)이 형성된다.

또한, 상기 연결 암(323)은 상기 로터(321)의 힌지 암(321)과 연결될 수 있도록 사판(300)에 결합된 허브로부터 돌출되어 한 쌍이 형성되고, 상기 연결 암(323)의 선단에는 연결 암(323)의 길이방향에 직교하는 방향으로 힌지 핀(324)이 설치된다.

상기 힌지 핀(324)은 상기 한 쌍의 힌지 암(322)에 형성된 한 쌍의 슬롯(322a)에 설치되어 슬롯(322a)의 길이 방향을 따라 이동하며, 이러한 힌지 핀(324)의 이동으로 인해 사판(300)의 경사각이 가변될 수 있게 된다.

한편, 사판(300)의 경사 각도가 가변될 때, 사판(300)은 회전하면서 비틀림 힘을 받게 되고, 이러한 비틀림 힘은 상기 힌지 암(322)과 연결 암(323)이 접촉하는 두 개의 면 중 어느 한 면으로 전달된다. 이때, 한 쌍의 힌지 암(322)에는 슬롯(322a)이 있기 때문에 상기 힌지 암(322)과 연결 암(323)이 접촉하는 면적이 작아지게 되어 응력 집중이 발생하게 되었고, 이러한 응력 집중으로 인해 접촉부에서 마모가 발생하는 등 내구성이 나빠지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 한 쌍의 힌지 암 중 어느 하나에만 슬롯을 형성하고, 한 쌍의 연결 암 중 어느 하나에만 홈을 형성하고 이 홈에 힌지 핀을 설치하여, 한 쌍의 힌지 암 중 슬롯이 형성된 힌지 암과 힌지 핀이 설치된 연결 암만이 힌지 핀에 의해 결합되도록 하고, 슬롯을 형성하지 않은 나머지 힌지 암 및 이 나머지 힌지 암에 접촉하는 연결 암은 슬롯이나 홈 등의 단절 부분 없이 온전히 면접촉 되도록 구성함으로써, 사판에 가해지는 비틀림 힘이 슬롯이나 홈 등의 단절 부분 없이 온전히 면접촉 되는 접촉부로 전달되도록 유도하여 응력 집중을 방지하고, 이를 통해 접촉부에서의 마모를 줄여 내구성을 향상시킬 수 있는 가변 용량형 사판식 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가변 용량형 사판식 압축기는 복수의 실린더 보어가 형성된 실린더 블럭과, 상기 실린더 블럭 앞쪽에 배치되고 크랭크실이 형성된 전방헤드, 상기 실린더 블럭 뒤쪽에 배치되고 흡입실과 토출실과 흡입구와 토출구가 형성된 후방헤드로 이루어져 외부 몸체를 형성하는 하우징과, 상기 하우징의 일측을 관통하여 회전 가능하게 장착되는 회전축과, 상기 회전축 상에 설치되어 회전축과 일체로 회전하고, 냉매 토출량이 조절될 수 있도록 상기 회전축에 대한 각도가 가변될 수 있게 상기 회전축에 허브를 매개로 설치되는 사판과, 상기 사판의 경사 각도를 조절하는 경사조정기구와, 상기 사판에 연결되어 상기 사판의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 복수의 피스톤을 포함하며, 상기 경사조정기구는, 로터와, 이 로터로부터 돌출되어 형성되는 한 쌍의 힌지 암과, 상기 사판에 결합되는 허브로부터 돌출되어 형성되는 한 쌍의 연결 암과, 힌지 핀을 포함하며, 상기 한 쌍의 힌지 암 중 어느 하나와 상기 한 쌍의 연결 암 중 어느 하나만이 상기 힌지 핀을 매개로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 한 쌍의 힌지 암 중 상기 힌지 핀을 매개로 상기 한 쌍의 연결 암 중 어느 하나와 연결되는 힌지 암에는 슬롯이 형성되고, 나머지 하나의 힌지 암에는 슬롯이 형성되지 않는 것이 바람직하다.

상기 한 쌍의 연결 암 중 상기 힌지 핀을 매개로 상기 한 쌍의 힌지 암 중 하나와 연결되는 연결 암에는 상기 힌지 핀이 결합하는 홈이 형성되고, 나머지 하나의 힌지 암에는 홈이 형성되지 않는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 가변 용량형 사판식 압축기에 따르면, 한 쌍의 힌지 암 중 어느 하나에만 슬롯을 형성하고, 한 쌍의 연결 암 중 어느 하나에만 홈을 형성하고 이 홈에 힌지 핀을 설치하여, 한 쌍의 힌지 암 중 슬롯이 형성된 힌지 암과 힌지 핀이 설치된 연결 암만이 힌지 핀에 의해 결합되도록 하고, 슬롯을 형성하지 않은 나머지 힌지 암 및 이 나머지 힌지 암에 접촉하는 연결 암은 슬롯이나 홈 등의 단절 부분 없이 온전히 면접촉 되도록 구성함으로써, 사판에 가해지는 비틀림 힘이 슬롯이나 홈 등의 단절 부분 없이 온전히 면접촉 되는 접촉부로 전달되어 응력 집중이 방지될 수 있게 되고, 이를 통해 접촉부에서의 마모가 줄어들어 내구성이 향상될 수 있게 된다.

도 1은 가변 용량형 사판식 압축기의 일례를 도시한 단면도.
도 2는 종래의 가변 용량형 사판식 압축기의 경사조정기구를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 적용된 경사조정기구를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 있어서, 사판이 회전축에 대해 직각으로 세워진 상태에서의 경사조정기구의 일 부분을 나타낸 작동 상태도로서, 슬롯이 형성된 힌지 암과 힌지 핀이 설치된 연결 암을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 있어서, 사판이 회전축에 대해 경사진 상태에서의 경사조정기구의 일 부분을 나타낸 작동 상태도로서, 슬롯이 형성된 힌지 암과 힌지 핀이 설치된 연결 암을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 있어서, 사판이 회전축에 대해 직각으로 세워진 상태에서의 경사조정기구의 일 부분을 나타낸 작동 상태도로서, 슬롯이 형성되지 않은 힌지 암과 힌지 핀이 설치되지 않은 연결 암을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 있어서, 사판이 회전축에 대해 경사진 상태에서의 경사조정기구의 일 부분을 나타낸 작동 상태도로서, 슬롯이 형성되지 않은 힌지 암과 힌지 핀이 설치되지 않은 연결 암을 나타낸 도면.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 적용된 경사조정기구를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 있어서, 사판이 회전축에 대해 직각으로 세워진 상태에서의 경사조정기구의 일 부분을 나타낸 작동 상태도로서, 슬롯이 형성된 힌지 암과 힌지 핀이 설치된 연결 암을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 있어서, 사판이 회전축에 대해 경사진 상태에서의 경사조정기구의 일 부분을 나타낸 작동 상태도로서, 슬롯이 형성된 힌지 암과 힌지 핀이 설치된 연결 암을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 있어서, 사판이 회전축에 대해 직각으로 세워진 상태에서의 경사조정기구의 일 부분을 나타낸 작동 상태도로서, 슬롯이 형성되지 않은 힌지 암과 힌지 핀이 설치되지 않은 연결 암을 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 있어서, 사판이 회전축에 대해 경사진 상태에서의 경사조정기구의 일 부분을 나타낸 작동 상태도로서, 슬롯이 형성되지 않은 힌지 암과 힌지 핀이 설치되지 않은 연결 암을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 대하여 전반적으로 설명하고, 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 적용된 경사조정기구를 구체적으로 설명한다.

도 3 내지 도 7을 참조하되, 앞서 설명된 도 1을 부분적으로 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기는 크게 하우징(100)과, 회전축(200)과, 사판(300)과, 복수의 피스톤(400)을 포함한다.

상기 하우징(100)은 가변 용량형 사판식 압축기의 외부 몸체를 이루는 부분으로서, 실린더 블럭(110)과 전방헤드(120) 및 후방헤드(130)로 이루어진다. 여기에서, 상기 실린더 블럭(110)은 하우징(100)의 길이방향으로 중간 부분에 배치되는 관체로서, 도시된 것처럼 내부에 회전축(200)을 수용할 수 있는 센터 보어(112)는 물론, 복수의 피스톤(400)을 수용할 수 있는 실린더 보어(111)가 형성되어 있다.

상기 전방헤드(120)와 후방헤드(130)는 위 실린더 블럭(110) 앞뒤의 개방단을 마감하는 통체로서, 상기 전방헤드(120)는 실린더 블럭(110)을 향해 후단이 개방되어 사판(300)의 회전 공간인 크랭크실(121)을 확보하면서 경사조정기구(350)를 수용할 수 있는 형상으로 이루어진다.

상기 후방헤드(130)는 상기 실린더 블럭(110)을 향해 전단이 개방된 형상으로 이루어지며, 흡입행정시 실린더 블럭(110)의 실린더 보어(111)로 냉매를 공급하는 흡입실(131)과 압축행정시 실린더 보어(111) 내의 냉매가 배출되는 토출실(132)이 형성되어 있다. 또한, 상기 후방헤드(130)에는 상기 흡입실(131) 및 토출실(132)로 각각 연결되는 흡입구(133)와 토출구(미도시)가 형성된다.

상기 회전축(200)은 외부 구동원의 회전 구동력을 압축기의 내부로 전달하는 수단으로서, 그 전단부는 하우징(100)의 일측 즉, 전방헤드(120)의 중심부분을 관통하여 회전 가능하게 장착되고, 후단부는 상기 실린더 블럭(110)의 중앙부에 형성된 센터 보어(112)에 삽입되고, 회전 가능하게 장착된다. 또한, 상기 전방헤드(120)의 외부로 노출된 회전축(200)의 일단에는 회전풀리(140)가 결합되며, 이 회전풀리(140)를 통해서 외부의 회전 구동력이 상기 회전축(200)으로 전달되어 회전축(200)이 회전하게 된다.

상기 사판(300)은 상기 회전축(200)의 회전 구동력을 피스톤(400)의 왕복 직선운동으로 전환하는 수단으로서, 회전축(200) 상에 경사진 상태로 장착되어, 회전축(200)과 함께 회전하도록 되어 있고, 냉매 토출량이 조절될 수 있도록 상기 회전축(200)에 대한 각도가 가변될 수 있게 상기 회전축(200)에 허브(250)를 매개로 설치된다. 이때, 사판(300)의 가장자리 부분에는 복수의 슈(310)가 원주방향으로 장착되어 이 슈(310)를 통해 복수의 피스톤(400)이 상대 이동 가능하게 미끄럼 지지된다.

한편, 상기 회전축(200)에 대한 사판(300)의 경사가 90°인 경우, 피스톤(400)의 왕복 운동이 사라지므로 회전축(200)은 공회전하게 된다. 반대로, 사판(300)이 회전축(200)에 대해 경사지게 되면 피스톤(400)이 실린더 보어(111) 내에서 왕복 운동을 하면서 냉매를 압축하게 된다.

한편, 상기 복수의 피스톤(400)은 사판(300)에 의해 실린더 보어(111)의 내부를 왕복 운동하면서 냉매를 압축하는 수단으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 사판(300)의 가장자리 부분에 슈(310)를 통해 상대 이동 가능하게 연결되며, 사판(300)의 회전에 의해 실린더 블럭(110)의 실린더 보어(111) 내주면을 따라 직선 왕복운동을 함으로써, 후방헤드(130)의 흡입구(133)를 통해 상기 실린더 보어(111) 안으로 흡입한 냉매를 후방헤드(130)의 토출구(미도시)를 통해 외부의 냉매라인으로 토출시킨다.

전술한 종래의 가변 용량형 사판식 압축기의 경사조정기구(320)와 같이, 한 쌍의 힌지 암(322) 각각에 슬롯(322a)을 형성하고, 이러한 한 쌍의 힌지 암(321)과 연결될 수 있도록 사판(300)에 결합된 허브로부터 돌출되는 한 쌍의 연결 암(323)을 형성한 뒤, 힌지 핀(324)을 매개로 한 쌍의 힌지 암(322)과 한 쌍의 연결 암(323)을 각각 연결할 경우, 사판(300)의 경사 각도가 가변될 때, 사판(300)이 받는 비틀림 힘은 상기 힌지 암(322)과 연결 암(323)이 접촉하는 작은 면적의 접촉부에 작용하여 응력 집중을 발생시키고, 이러한 응력 집중으로 인해 접촉부에서 마모가 발생하는 등 내구성이 나빠지게 되었다.

따라서, 위와 같은 응력 집중에 따른 마모 문제를 해결하기 위해 응력 집중을 방지할 수 있는 구조를 도입할 필요가 있으며, 이를 위해 본 발명의 실시예에서는 개선된 구조의 경사조정기구(350)를 적용한다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 적용된 경사조정기구(350)는, 로터(351)와, 이 로터(351)로부터 돌출되어 형성되는 한 쌍의 힌지 암(352,353)과, 상기 사판(300)에 결합되는 허브(250)로부터 돌출되어 형성되는 한 쌍의 연결 암(354,355)과, 힌지 핀(356)을 포함한다.

여기서, 상기 한 쌍의 힌지 암(352,353) 중 어느 하나와 상기 한 쌍의 연결 암(354,355) 중 어느 하나만이 도 3에 도시된 것처럼, 상기 힌지 핀(356)을 매개로 연결된다.

한편, 상기 한 쌍의 힌지 암(352,353) 중 상기 힌지 핀(356)을 매개로 상기 한 쌍의 연결 암(354,355) 중 어느 하나와 연결되는 힌지 암(352)에는 슬롯(352a)이 형성되고, 나머지 하나의 힌지 암(353)에는 슬롯이 형성되지 않는 것이 바람직하다. 만약, 상기 나머지 하나의 힌지 암(353)에 슬롯을 형성할 경우 슬롯을 형성하지 않는 경우와 대비할 때 접촉면적이 줄어들어 효과가 떨어질 수 있으나, 전술한 종래의 경우보다는 응력 집중이 줄어들 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 연결 암(354,355) 중 상기 힌지 핀(356)을 매개로 상기 한 쌍의 힌지 암(352,353) 중 하나와 연결되는 연결 암(354)에는 상기 힌지 핀(356)이 결합하는 홈(354a)이 형성되고, 나머지 하나의 힌지 암(355)에는 홈이 형성되지 않는 것이 바람직하다. 만약, 상기 나머지 하나의 힌지 암(355)에 홈을 형성할 경우 홈을 형성하지 않은 경우와 대비할 때 접촉면적이 줄어들어 효과가 떨어질 수 있으나, 전술한 종래의 경우보다는 응력 집중이 줄어들 수 있다.

여기서, 슬롯(352a)이 형성된 힌지 암(352)과 힌지 핀(356)이 설치된 연결 암(354) 사이의 접촉부(P)에서의 응력 분포를 살펴보면, 도 4에 도시된 것처럼, 사판(300)이 회전축에 대해 직각으로 세워진 상태일 때, 사판(300)에 가해지는 비틀림 힘에 의한 응력 분포는 영역(A)에 도시된 바와 같으며, 도시된 것처럼 응력 집중의 정도가 완화될 수 있게 된다.

또한, 사판(300)이 도 5에 도시된 것처럼, 회전축에 대해 경사진 상태일 경우에도 사판(300)에 가해지는 비틀림 힘에 의한 응력 분포는 영역(B)에 도시된 바와 같으며, 도시된 것처럼 응력 집중의 정도가 완화될 수 있게 된다.

또한, 슬롯이 형성되지 않은 힌지 암(353)과 힌지 핀이 결합하는 홈이 형성되지 않은 연결 암(355) 사이의 접촉부(F)에서의 응력 분포를 살펴보면, 도 6에 도시된 것처럼, 사판(300)이 회전축에 대해 직각으로 세워진 상태일 때, 사판(300)에 가해지는 비틀림 힘에 의한 응력 분포는 영역(C)에 도시된 바와 같으며, 도시된 것처럼 접촉 면적이 넓기 때문에 응력 집중이 완화될 수 있게 된다.

또한, 사판(300)이 도 7에 도시된 것처럼, 회전축에 대해 경사진 상태일 경우에도 사판(300)에 가해지는 비틀림 힘에 의한 응력 분포는 영역(D)에 도시된 바와 같으며, 도시된 것처럼 응력 분포 면적이 넓어져서 응력 집중이 더욱 완화될 수 있게 된다.

이처럼, 슬롯(352a)이 형성된 힌지 암(352)과 힌지 핀(356)이 설치된 연결 암(354) 사이의 접촉부(P)에서의 응력 집중이 완화될 수 있게 되는 것은, 슬롯이나 홈 등의 단절 부분 없이 온전히 면접촉 되도록 구성된 접촉부(F)로 사판(300)에 가해지는 비틀림 힘의 상당 부분이 유도되기 때문이다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 따르면, 한 쌍의 힌지 암 중 어느 하나에만 슬롯을 형성하고, 한 쌍의 연결 암 중 어느 하나에만 홈을 형성하고 이 홈에 힌지 핀을 설치하여, 한 쌍의 힌지 암 중 슬롯이 형성된 힌지 암과 힌지 핀이 설치된 연결 암만이 힌지 핀에 의해 결합되도록 하고, 슬롯을 형성하지 않은 나머지 힌지 암 및 이 나머지 힌지 암에 접촉하는 연결 암은 슬롯이나 홈 등의 단절 부분 없이 온전히 면접촉 되도록 구성함으로써, 사판에 가해지는 비틀림 힘이 슬롯이나 홈 등의 단절 부분 없이 온전히 면접촉 되는 접촉부로 전달되어 응력 집중이 방지될 수 있게 되고, 이를 통해 접촉부에서의 마모가 줄어들어 내구성이 향상될 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

100 : 하우징 110 : 실린더 블럭
111 : 실린더 보어 112 : 센터 보어
120 : 전방헤드 121 : 크랭크실
130 : 후방헤드 131 : 흡입실
132 : 토출실 133 : 흡입구
200 : 회전축 250 : 허브
300 : 사판 400 : 피스톤
350 : 경사조정기구 351 : 로터
352,353 : 힌지 암 352a : 슬롯
354,355 : 연결 암 356 : 힌지 핀

Claims (3)

1. 복수의 실린더 보어(111)가 형성된 실린더 블럭(110)과, 상기 실린더 블럭(110) 앞쪽에 배치되고 크랭크실(121)이 형성된 전방헤드(120), 상기 실린더 블럭(110) 뒤쪽에 배치되고 흡입실(131)과 토출실(132)과 흡입구(133)와 토출구가 형성된 후방헤드(130)로 이루어져 외부 몸체를 형성하는 하우징(100);
   상기 하우징(100)의 일측을 관통하여 회전 가능하게 장착되는 회전축(200);
   상기 회전축(200) 상에 설치되어 회전축(200)과 일체로 회전하고, 냉매 토출량이 조절될 수 있도록 상기 회전축(200)에 대한 각도가 가변될 수 있게 상기 회전축(200)에 허브(250)를 매개로 설치되는 사판(300);
   상기 사판(300)의 경사 각도를 조절하는 경사조정기구(350); 및
   상기 사판(300)에 연결되어 상기 사판(300)의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 복수의 피스톤(400);을 포함하며,
   상기 경사조정기구(350)는, 로터(351)와, 이 로터(351)로부터 돌출되어 형성되는 한 쌍의 힌지 암(352,353)과, 상기 사판(300)에 결합되는 허브(250)로부터 돌출되어 형성되는 한 쌍의 연결 암(354,355)과, 힌지 핀(356)을 포함하며, 상기 한 쌍의 힌지 암(352,353) 중 어느 하나와 상기 한 쌍의 연결 암(354,355) 중 어느 하나만이 상기 힌지 핀(356)을 매개로 연결되고,
   상기 한 쌍의 힌지 암(352,353) 중 상기 힌지 핀(356)을 매개로 상기 한 쌍의 연결 암(354,355) 중 어느 하나와 연결되는 힌지 암(352)에는 슬롯(352a)이 형성되고, 나머지 하나의 힌지 암(353)에는 슬롯이 형성되지 않고,
   상기 한 쌍의 연결 암(354,355) 중 상기 힌지 핀(356)을 매개로 상기 한 쌍의 힌지 암(352,353) 중 하나와 연결되는 연결 암(354)에는 상기 힌지 핀(356)이 결합하는 홈(354a)이 형성되고, 나머지 하나의 힌지 암(355)에는 홈이 형성되지 않고,
   상기 힌지 핀(356)의 길이는, 상기 힌지 핀(356)의 축 방향 상, 상기 슬롯(352a)이 형성되는 힌지 암(352)의 두께와 상기 홈(354a)이 형성되는 연결 암(354)의 두께의 합보다 크거나 같고, 상기 슬롯(352a)이 형성되는 힌지 암(352)의 두께, 상기 홈(354a)이 형성되는 연결 암(354)의 두께, 상기 슬롯(352a)이 형성되지 않는 힌지 암(353)의 두께 및 상기 홈이 형성되지 않는 연결 암(355)의 두께의 합보다 작은 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.
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