KR19980054786A - 사판식 압축기의 일체형 사판 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사판 압축기의 일체형 사판 제조방법에 대한 것으로 그 목적은 피스톤에 접촉되어 있는 접촉부위를 부분 복합재료화 시키고, 축을 마련한 상태에서, 주조가공으로서 사판을 제작하여 가공비 및 가공시간이 절감되는 사판식 압축기의 일체형 사판 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 사판 압축기의 일체형 사판 제조방법은, 외주부에 피스톤이 결합되며 경사진 원판상으로 이루어진 사판, 상기 사판 의 중심부에 마련되는 축을 가지는 사판 압축기의 일체형 사판 제조방법에 있어서, 상기 사판(14)의 회전시에 상기 피스톤(11)과 접촉하는 부분을 형성하는 예비 성형체(40)와 상기 축(10)을 금형(20)에 삽입하는 삽입단계, 상기 금형(20)의 내부로 용탕(50)을 주입하고 가압구(30)로써 가압하는 용탕단계, 상기 용탕단계를 거쳐 상기 금형(20)의 내부와 상기 예비 성형체(40) 내부의 기공사이로 용탕(50)이 함침되어 상기 축(10)과 일체로 제작되는 사판(14)을 상기 금형(20)에서 분리 시키는 분리단계로 이루어진다.

Description

사판식 압축기의 일체형 사판 제조방법

본 발명은 사판식 압축기의 사판을 제작하기 위한 방법에 대한 것으로, 특히 사판의 제조공정을 압출, 단조단계에서 주조단계로 개선하여, 가공후 삽입되었던 축을 주조하기전 금형내에 삽입시켜 일체형으로 제조함으로써 가공비 및 소재비가 절감되는 사판 압축기의 일체형 사판 제조방법에 대한 것이다.

일반적으로 냉방장치에 사용되는 압축기는 증발기에서 열을 흡수하여 기체상태로 된 냉매를 비교적 온도가 높은 조건에서도 열을 쉽게 발산할 수 있는 상태로 만들기 위해 냉매를 압축하여 고온, 고압의 가스로 만든다.

이러한 압축기는 압축작용을 하는 피스톤이 구동방식에 따라서 크랭크식과 사판식으로 나뉘며 그중에 사판식 압축기는 기관으로부터 동력이 전달되는 피구동축과 피구동축상에 소정의 경사각으로 부착되어있는 원형상의 사판(Swash Plate)와 사판의 주위에 설치되어있는 복수개의 피스톤을 포함하고 있다.

이를 도1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 압축기의 내부에는 축(1)이 마련되고 축(1)의 외부에는 복수개의 피스톤(2)이 압축실(3)을 마련하여 형성되어있다. 축(1)의 일단에는 풀리(4)가 마련되고 풀리(4)는 벨트(미도시)를 통해 외부의 회전력을 축(1)에 전달하게 된다. 축(1)의 대략 중간 정도에는 경사진 원판상의 사판(5)이 결합되어있고, 사판(5)의 외주면에는 이를 상하로 감싸는 피스톤(2)이 그 사이에 베어링(6)을 형성하여 마련된다. 이 같은 압축기에서 풀리(4)를 통해 전달되는 회전력은 축(1)을 통해 경사진 사판(5)을 회전시키고, 이에 결합된 피스톤(2)은 사판(5)의 회전으로 압축실(3)의 내부를 상하 이동하게 된다.

이와 같은 종래의 사판 제조공정은 고규소 알루미늄(A390)을 용융시켜서 주조품으로 성형시키는 단계, 주조품을 압출시켜서 모재를 형성시키는 단계, 모재를 절단후 단조시키는 단계, 단조품을 기계가공 및 표면처리 단계, 가공품의 중앙에 마련된 홀(1a)에 동력전달을 위한 축(1)을 압입시키는 단계로 이루어져 있다.

이와 같은 사판을 제작하기 위한 소성가공방법은 내마모성 향상을 위해 고규소알루미늄 합금으로 주조공정, 압출공정, 및 단조가공을 수행함으로써 제조원가가 상승되며 또한 고규소 알루미늄 합금은 열간 가공성 및 절삭성이 양호하지 못한 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로서 그 목적은 주위에 설치되어있는 피스톤의 베어링과 접촉되어 있는 접촉부위를 부분적으로 보강재를 사용하여 복합재료화 시키고, 축을 마련한 상태에서, 주조가공으로서 사판을 제작하여 가공비 및 가공시간이 절감되는 압축기 사판의 제조방법을 제공하는 것이다.

도1은 일반적인 사판식 압축기를 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도이다.

도2는 본 발명에 따른 사판식 압축기를 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 금형과 이에 삽입되는 축과 예비 성형체를 보인 도면이다.

도4는 본 발명에 따른 사판의 제조공정을 단계별로 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10:축 14:사판

16:보강부 20:금형

23:탕구 30:가압구

40:예비 성형체 41:판상

42:지지체 50:용탕

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축기용 사판 제조방법은 외주부에 피스톤이 결합되며 경사진 원판상으로 이루어진 사판, 상기 사판 의 중심부에 마련되는 축을 가지는 사판 압축기의 일체형 사판 제조방법에 있어서, 상기 사판의 회전시에 상기 피스톤과 접촉하는 부분을 형성하는 예비 성형체와 상기 축을 금형에 삽입하는 삽입단계, 상기 금형의 내부로 용탕을 주입하고 가압구로써 가압하는 용탕단계, 상기 용탕단계를 거쳐 상기 금형의 내부와 상기 예비 성형체 내부의 기공사이로 용탕이 함침되어 상기 축과 일체로 제작되는 사판을 상기 금형에서 분리 시키는 분리단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 압축기용 사판 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 사판식 압축기를 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도이다. 이에 도시한 바와 같이 압축기의 내부에는 축(10)이 마련되고 축(10)의 외부에는 복수개의 피스톤(11)이 압축실(12)을 마련하여 형성되어있다. 축(10)의 일단에는 풀리(13)가 마련되고 풀리(13)는 벨트(미도시)를 통해 외부의 회전력을 축(10)에 전달하게 된다. 축(10)의 대략 중간 정도에는 경사진 원판상의 사판(14)이 결합되어있고, 사판(14)의 외주면에는 이를 상하로 감싸는 피스톤(11)이 그 사이에 베어링(15)을 형성하여 마련된다. 그리고 축(10)과 사판(14)은 일체로 제작되었으며 사판(14)의 외주부분 상측면과 하측면의 피스톤(11)의 베어링(15)과 접촉하여 마모가 집중되는 부분에는 부분적으로 보강재료를 사용한 보강부(16)로 복합재료화 되어 마련되어있다. 이 같은 압축기에서 풀리(13)를 통해 전달되는 회전력은 축(10)을 통해 경사진 사판(14)을 회전시키고, 이에 결합된 피스톤(11)은 사판(14)의 회전으로 압축실(12)의 내부를 상하 이동하게 된다.

이와 같이 구성되는 사판식 압축기의 사판 제조공정을 도3과 도4를 참조로 상세히 설명하겠다.

도3은 본 발명에 따른 금형(20)과 이에 결합되는 축(10)과 예비 성형체(40)를 도시한 도면이다. 이에 도시한 바와 같이 금형(20)은 그 내부에 축(10)과 사판(14)이 결합한 형상으로 공간이 마련되며 상측금형(21)과 하측금형(22)으로 나뉘어져 분리 및 결합이 가능하게 구성되어있다. 그리고 금형(20)의 측면에는 용탕(50)을 주입하는 탕구(23)가 마련되어있다.

도4는 본 발명의 사판 제조방법을 단계별로 도시한 흐름도이다.

먼저 상기 사판(14)의 회전시에 상기 피스톤(11)과 접촉하는 부분을 형성하는 예비 성형체(40)와 상기 축(10)을 금형(20)에 삽입하는 삽입단계이다. 예비 성형체(40)는 세라믹재료와 물과 실리카계 바인더의 혼합으로 형성되는 용액을 고형화시킨 기공성의 세라믹 재질로 마련되며 내부가 중공인 타원형의 판상(41)을 상하측으로 마련하고 그 사이에 이를 지지하는 지지체(42)로서 형성이 된다. 그리고 축(10)은 기계가공으로 마련하며 다단의 층이 마련된다. 이와 같은 축(10)과 예비 성형체(40)를 금형(20)의 내부에 삽입하고 상하측 금형(20)을 결합시킨다. 다음으로는 삽입단계를 거친 금형(20)의 내부로 용탕(50)을 주입하고, 가압구(30)로써 가압하는 용탕단계이다. 금형(20)의 측면으로 마련된 탕구(23)에는 알루미늄함금의 용탕(50)이 마련되고 이를 가압구(30)를 통해 금형(20)의 내부에 주입되게 된다. 이와 같이 주입된 용탕(50)은 금형(20)의 내부를 채우게 되며 또한 예비 성형체(40)의 내부에 마련되는 기공의 사이로 함침하게 된다. 용탕단계의 다음으로는 축(10), 예비 성형체(40)와 일체로 제작되는 사판(14)을 상기 금형(20)에서 분리 시키는 분리단계이다.

용탕(50)은 금형(20)의 내부에서 고형화되어 일체형의 사판(14)으로 제작이 되고 이를 금형(20)에서 분리하기 위해서는 금형(21,22)을 상하측으로 분리하고, 다시 하측의 금형(20)에 있는 일체형의 사판(14)과 축(10)을 분리하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 사판 압축기의 일체형 사판 제조방법은 사판을 용탕주조로서 제작하므로 완성품에 가까운 성형이 이루어져 가공량이 감소되고, 또한 사판의 제조후에 축을 가공하고 압입고정하는 공정이 사판의 제작과 동시에 해결되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 외주부에 피스톤이 결합되며 경사진 원판상으로 이루어진 사판, 상기 사판 의 중심부에 마련되는 축을 가지는 사판 압축기의 일체형 사판 제조방법에 있어서,

   상기 사판(14)의 회전시에 상기 피스톤(11)과 접촉하는 부분을 형성하는 예비 성형체(40)와 상기 축(10)을 금형(20)에 삽입하는 삽입단계, 상기 금형(20)의 내부로 용탕(50)을 주입하고 가압구(30)로써 가압하는 용탕단계, 상기 용탕단계를 거쳐 상기 금형(20)의 내부와 상기 예비 성형체(40) 내부의 기공사이로 용탕(50)이 함침되어 상기 축(10)과 일체로 제작되는 사판(14)을 상기 금형(20)에서 분리 시키는 분리단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사판 압축기의 일체형 사판 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 용탕단계는 상기 예비 성형체(40)가 마련되는 상기 금형(20)의 측면으로 상기 용탕(50)을 주입하고, 가압하는 측면용탕단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사판 압축기의 일체형 사판 제조방법.