KR19990006228A - 가변 변위형 회전 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

가변 변위형 회전 사판식 압축기에 있어서, 피스톤이 피스톤의 축을 중심으로 회전 이동하는 것을 정지시키거나 최소화하는 구조체가 채용된다. 구조체는 대응 실린더 챔버 외부에 항상 있는 피스톤의 소정 부분과, 각각이 둥근 외면을 갖는 측방향으로 대향한 측면을 구비하고 상기 소정 부분에 형성된 턴 스토퍼와, 턴 스토퍼와 대면한 부분에서 압축기의 케이싱 내에 형성된 원통형 면을 포함한다. 원통형 면은 상기 피스톤이 피스톤의 축을 중심으로 소정 각도만큼 회전될 때 상기 측방향으로 대향한 측면들 중 하나와 면 접촉하도록 배열된다.

Description

가변 변위형 회전 사판식 압축기

본 발명은 자동차 공기 조화 시스템 등에 사용하기 위한 가변 변위형 회전 사판식(swash plate type) 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축기 안에 장착된 피스톤의 바람직하지 않은 요동을 억제하는 기구에 있어서 향상된 상기와 같은 종류의 압축기에 관한 것이다.

자동차 공기 조화기에 있어서, 소위 가변 변위형 회전 사판식 압축기가 널리 사용되고 있는데, 이러한 압축기는 압축기로부터 배출되는 압축 냉매의 양을 조정할 수 있다.

가변 변위형 회전 사판식 압축기로는, 자동차 엔진과 같은 동력 장치에 의해 구동되는 구동축과, 구동축에 경사진 방식으로 장착된 회전 사판을 일반적으로 포함하는 종류의 것이 있다. 구동축이 회전하면 회전 사판은 구동축의 축선을 중심으로 하여 소위 나선형 선회라고 하는 것을 실행한다. 압축기는 또한 다수의 실린더실과 이 실린더실 내에 활주 가능하게 수용되는 다수의 피스톤도 포함한다. 그 각각의 피스톤은 회전 사판에 직접적이고 활주 가능하게 결합된다.

상기한 바와 같은 종류의 압축기에 있어서, 압축기 안에 사용되는 각각의 피스톤은 대응하는 실린더실 내에서 이동하는 피스톤 헤드부와 그리고 회전 사판과 활주 가능하게 결합되는 대체로 U자형인 기부를 포함한다. U자형 기부와 회전 사판 간에 활주 가능한 결합이 이루어지도록 하기 위하여, 2개의 반구형 베어링 슈우를 사용하여서 이들 슈우 사이에 활주 가능하게 놓이는 회전 사판의 주연부를 구비하는 U자형 기부의 홈 안에 장착한다. U자형 기부의 홈 내에 형성된 대향된 벽은 구형 홈들을 구비하는데, 이들 홈에는 2개의 베어링 슈우의 구형 외부면이 활주 가능하게 결합되고, 회선 사판의 주연부의 하부 평탄 벽은 2개의 반구형 베어링 슈우의 내부 평탄면 각각에 활주 가능하게 결합된다. 이러한 장치에 의하면, 각 피스톤의 U자형 기부는 회전 사판에 활주 가능하게 결합된다.

따라서, 구동축의 회전으로 인해 회전 사판이 구동축의 축선을 중심으로 하여 선회하여서 나선형 선회를 이루에 되면 피스톤들은 다른 후속하는 사이클에서 실린더실에 대해서 왕복 운동하게 된다. 즉, 회전 사판의 회전 하에서 회전 사판의 주연부가 어느 한 실린더실에 가장 근접한 위치에 이르게 되면 대응하는 피스톤은 상사점(TDP)을 취하게 되고, 반면에 주연부가 실린더 실에 가장 먼 위치에 이르게 되면 피스톤은 하사점(BDP)을 취하게 된다. 즉, 회전 사판의 나선형 선회는 실린더실 내의 피스톤이 왕복 운동하게 한다.

피스톤이 이와 같이 왕복 운동을 하게 되면, 냉매가 입구 포트를 통해서 압축기 안으로 도입되어서 실린더실 내의 피스톤에 의하여 압축되고 이어서 출구 포트를 통하여 외부로 배출된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 회전 사판의 나선형 선회 하에서, 피스톤은 실린더실 내에서 왕복 운동하도록 강제된다.

본 발명의 달성 과제를 명확히 하기 위하여, 이하에서는 어느 한 피스톤(123)의 축 방향 후방 위치에서 도시한 도16을 참고하여 압축기의 작동 하에서의 각 피스톤의 거동에 대해서 설명한다.

압축기의 작동 하에서, 어떤 힘이 회전 사판으로부터 베어링 슈우(123)를 통하여 피스톤(123)에 가해져서 피스톤(123)이 대응하는 실린더 챔버 내에서 왕복 운동하게 한다. 즉, 도시된 피스톤(123)은 도16의 도면이 도시되어 있는 지면에 대해 수직인 방향으로 운동한다.

도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 압축기가 작동하는 중에 회전 사판의 주연부는 2개의 베어링 슈우(71)와 슈우(72) 사이에서 화살표 A 방향으로 고속으로 활주 통과하는데, 이에 따라 피스톤(123)이 그 축선을 중심으로 해서 화살표 B 방향으로 선회하도록 하는 힘이 발생된다. 물론 압축기의 만족스러운 작동이 이루어지도록 하기 위해서는 피스톤(123)이 상기와 같은 선회 운동을 정지 또는 억제시켜야 한다.

이와 같은 억제를 위한 종래의 수단이 도면에 도시되어 있다. 즉, 이러한 종래의 수단에 있어서, 피스톤(123)은 그 외부면에 축 방향으로 연장되는 릿지(124)를 구비하며, 케이싱(112)은 그 내벽에 피스톤(123)의 릿지(124)를 활주 가능하게 수용하는 축 방향으로 연장되는 홈(127)을 구비한다. 이와 같은 장치에 의하면, 피스톤(123)의 바람직하지 않은 선회 운동이 억제된다.

그러나 피스톤(123) 상에 릿지(124)를 형성시키고 또한 케이싱(112) 내에 홈(127)을 형성시키기 위해서는 숙련된 기술이 필요하고 기계 가공 처리에 시간이 소요되어서 압축기의 제조 비용이 높아진다. 또한, 릿지(124)와 홈(127)의 내벽 사이에 간극이 불가피하게 발생하는 것으로 인해 피스톤(123)을 그 축선을 중심으로 해서 약간이지만 확실하게 피벗식으로 장착되게 한다. 그러나 이러한 피벗식 장착으로 인해 릿지(124)가 홈(127)의 내벽에 충돌하게 되어서 상당한 소음이 발생하게 된다.

이와 같은 단점들을 제거하기 위한 또 다른 수단이 일본 특허 공개 공보 평6-346844호에 개시되어 있는데, 이에 대해서는 도면 중 도17에 도시되어 있다.

즉, 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 피스톤(133)의 바람직하지 않은 선회를 억제하기 위하여 피스톤(133)의 후방 기부 상에 볼록면(134)을 형성시키는데, 이 볼록면은 케이싱(112)의 원통형 내면에 대해 그 사이에 약간의 간극을 두고서 대면한다. 볼록면(134)의 곡률 반경 R₁은 피스톤(133)의 주 부분의 원통형 외부면의 곡률 반경 R_p보다 크지만 케이싱(112)의 원통형 내부면의 곡률 반경 R₂보다는 작다. 이러한 치수 관계는 피스톤(133)이 선회 운동할 때에 볼록면(134)과 케이싱(112)의 원통형 내부면 간에 소위 계면 접촉이 이루어지도록 하기 위한 것으로 추측된다.

그러나, 사실상, 가상선으로 도시된 바와 같이, 피스톤(123)이 그 축을 중심으로 소정 각만큼 선회되면, 볼록면(134)의 한 모서리(135a) 만이 케이싱(112)의 원통형 내면에 대해 접촉하게 된다. 물론, 이 경우에, 모서리(135a)는 마모되어 단시간 내에 선회 억제 효과는 떨어지게 된다.

도18 내지 도20 으로부터 보여지는 바와 같이, 피스톤(133)이 실린더 챔버 내에서 왕복 운동하는 동안에 소위 피칭 운동(pitching motion)을 받게 되면 바람직하지 않은 마모가 촉진된다. 실제로, 회전 사판과 피스톤(123)이 활주 가능하게 연결되는 복잡한 활주 결합으로 인해, 회전 사판의 동작은 각 피스톤(123)에 다양한 형태의 운동 Ma 및 Mb을 가해주며, 이는 피스톤(123)의 피칭을 초래한다.

도17로부터 이해되는 바와 같이, 압축기의 작동 하에서, 크랭크실 내의 윤활유는 회전 사판을 볼록부(134)를 향해, 즉 화살표 C 방향으로 회전시킴으로써 비산(splash)된다. 그러나, 볼록부(134)의 모서리(135a)가 상술한 바와 같이 케이싱(112)의 내면과 접촉 상태로 유지된다면, 비산된 윤활유가 볼록부(134)와 케이싱(112)의 원통형 내면 사이의 간극으로 유입되는 것이 방지되며, 이는 그들의 마찰 결합부의 불충분한 윤활을 유발한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 상술한 결점들을 해소한 가변 변위 회전 사판식 압축기를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예의 가변 변위형 회전 사판식 압축기의 단면도.

도2는 제1 실시예에 사용되는 피스톤의 측면도.

도3은 제1 실시예의 피스톤의 후면도.

도4는 피스톤의 방향전환 이동을 억제하는 방법을 도시한 도3의 확대도.

도5는 본 발명의 제2 실시예의 가변 변위형 회전 사판식 압축기의 단면도.

도6은 제2 실시예에 사용되는 피스톤의 측면도.

도7은 제2 실시예의 피스톤의 후면도.

도8은 도5의 선 Ⅷ-Ⅷ을 따라 취한 상반부 단면도.

도9는 피스톤의 방향 전환 이동을 억제하는 방법을 도시한 도8의 일부분의 확대도.

도10은 본 발명의 제3 실시예의 가변 변위형 회전 사판식 압축기의 단면도.

도11은 제3 실시예의 사용되는 피스톤의 측면도.

도12는 제3 실시예의 피스톤의 후면도

도13은 피스톤의 방향전환 이동을 억제하는 방법을 도시한 도12의 확대도.

도14는 도11의 화살표 XIV에 의해 도시된 상기 피스톤의 일부의 확대도.

도15는 본 발명의 제4 실시예에 사용되는 피스톤의 후방 기부의 측면도.

도16은 통상의 제1 가변 변위형 회전 사판식 압축기에 사용되는 피스톤을 도시하는 도3과 유사한 도면.

도17은 통상의 제2 실시예의 압축기에 사용되는 피스톤으로 도시하는 도3과 유사한 도면.

도18, 도19, 도20은 각각 이에 사용되는 피스톤의 바람직하지 않은 피칭 운동을 도시하는 종래 압축기의 일부분의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명

10A : 가변 변위형 회전 사판식 압축기, 12 : 케이싱, 14, 16 : 제1 및 제2 헤드, 19 : 원통형 부재, 20 : 크랭크실, 22 : 밸브 시트, 24 : 밸브 본체, 26 : 구동축, 28 : 풀리, 30 : 전자식 클러치, 32 : 피스톤, 34 : 회전 사판, 34a : 평형 수단, 40 : 베어링, 42 : 회전 부재, 44 : 슬라이더 부재, 46 : 링크, 82 : 턴 스토퍼

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 다수의 실린더 챔버가 내부에 원주 방향으로 배열된 케이싱과, 실린더 챔버에 각각 합체된 다수의 피스톤과, 케이싱 내에서 연장되는 구동축과, 상기 구동축 상에 배치되고 구동축에 대해 경사 가능한 회전 사판과, 구동축이 회전될 때 회전 사판을 나선형으로 선회시켜주는 수단과, 구동축이 회전될 때 각 피스톤의 왕복 운동을 이루기 위해 회전 사판과 각 피스톤 사이에 힌지형 연결을 달성해주는 수단과, 그 축을 중심으로 한 각 피스톤의 선회 운동을 최소화해주는 구조체를 포함하는 가변 변위 회전 사판식 압축기가 제공된다. 상기 구조체는 대응하는 실린더 챔버에서 항상 벗어나 있는 피스톤의 소정부와, 상기 소정부상에 형성되고 원형의 외면을 각각 갖는 측면방향 대향 측부가 구비된 선회 스토퍼부와, 상기 선회 스토퍼부에 면하는 부분에서 케이싱 내의 원통형 면을 한정해주는 수단으로 구성되며, 상기 원통형 면은 피스톤이 그 축을 중심으로 소정 각만큼 선회될 때 측면방향 대향 측부들 중 하나와 면 대 면(surface-to-surface) 접촉을 이루도록 구성 및 배열되어 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 다수의 실린더 챔버가 내부에 원주 방향으로 배열된 케이싱과, 실린더 챔버에 각각 합체된 다수의 피스톤과, 케이싱 내에서 연장되는 구동축과, 상기 구동축 상에 배치되고 구동축에 대해 경사 가능한 회전 사판과, 구동축이 회전될 때 회전 사판을 나선형으로 선회시켜주는 수단과, 구동축이 회전될 때 각 피스톤의 왕복 운동을 이루기 위해 회전 사판과 각 피스톤 사이에 힌지형 연결을 달성해주는 수단과, 그 축을 중심으로 한 각 피스톤의 선회 운동을 최소화해주는 구조체를 포함하는 가변 변위 회전 사판식 압축기가 제공된다. 상기 구조체는 대응하는 실린더 챔버에서 항상 벗어나 있는 피스톤의 소정부와, 상기 소정부상에 형성되고 원형의 외면을 갖는 주요부와 원형의 외면을 각각 갖는 측면방향 대향 측부가 구비된 선회 스토퍼부와, 상기 선회 스토퍼부에 면하는 부분에서 케이싱 내의 원통형 면을 한정해주는 수단으로 구성되며, 상기 원통형 면은 피스톤이 그 축을 중심으로 소정 각만큼 선회될 때 측면방향 대향 측부들 중 하나와 면 대 면 접촉을 이루도록 배열되어 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 다수의 실린더 챔버가 내부에 원주 방향으로 배열된 케이싱과, 실린더 챔버에 각각 합체된 다수의 피스톤과, 케이싱 내에서 연장되는 구동축과, 상기 구동축 상에 배치되고 구동축에 대해 경사 가능한 회전 사판과, 구동축이 회전될 때 회전 사판을 나선형으로 선회시켜주는 수단과, 구동축이 회전될 때 각 피스톤의 왕복 운동을 이루기 위해 회전 사판과 각 피스톤 사이에 힌지형 연결을 달성해주는 수단과, 그 축을 중심으로 한 각 피스톤의 선회 운동을 최소화해주는 구조체를 포함하는 가변 변위 회전 사판식 압축기가 제공된다. 상기 구조체는 대응하는 실린더 챔버에서 항상 벗어나 있는 피스톤의 소정부와, 상기 소정부상에 형성되고 원형의 외면을 갖는 주요부가 구비된 선회 스토퍼부와, 상기 선회 스토퍼부에 면하는 부분에서 케이싱의 내벽에 의해 한정되고 각각 원통형 상부면을 갖고 축방향으로 연장되는 두개의 평행 뱅크(bank)부가 구비된 원통형 면과, 두개의 평행 뱅크부들 사이에 축방향 연장 홈을 한정해주는 수단으로 구성되며, 상기 각 뱅크부의 원통형 상부면은 피스톤이 그 축을 중심으로 소정 각만큼 선회될 때 선회 스토퍼부의 주요부의 원형의 외면과 면 대 면 접촉을 이루도록 배열되어 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따르면, 다수의 실린더 챔버가 내부에 원주 방향으로 배열된 케이싱과, 실린더 챔버에 각각 합체된 다수의 피스톤과, 케이싱 내에서 연장되는 구동축과, 상기 구동축 상에 배치되고 구동축에 대해 경사 가능한 회전 사판과, 구동축이 회전될 때 회전 사판을 나선형으로 선회시켜주는 수단과, 구동축이 회전될 때 각 피스톤의 왕복 운동을 이루기 위해 회전 사판과 각 피스톤 사이에 힌지형 연결을 달성해주는 수단과, 그 축을 중심으로 한 각 피스톤의 선회 운동을 최소화해주는 구조체를 포함하는 가변 변위 회전 사판식 압축기가 제공된다. 상기 구조체는 대응하는 실린더 챔버에서 항상 벗어나 있는 피스톤의 소정부와, 상기 소정부상에 형성되고 원형의 외면을 갖는 주요부와 원형의 측면방향 대향 측부 및 원형의 축방향 대향 측부가 구비된 선회 스토퍼부와, 상기 선회 스토퍼부에 면하는 부분에서 케이싱 내의 원통형 면을 한정해주는 수단으로 구성되며, 상기 원통형 면은 피스톤이 그 축을 중심으로 소정 각만큼 선회될 때에는 원형의 측면방향 대향 측부들 중 하나와 면 대 면 접촉을 이루고 피스톤이 피칭 운동을 받게 될 때에는 원형의 축방향 대향 측부들 중 하나와 면 대 면 접촉을 이루도록 배열되어 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 첨부 도면을 참고한 후속의 상세한 설명으로 부터 명백하게 된다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도1 내지 도4 중에서 특히 도1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 변위형 회전 사판식 압축기(10A)가 도시되어 있다.

압축기(10A)는 원통형 케이싱(12)과 상기 케이싱(12)의 축방향 대향 개방 단부에 고정된 제1 및 제2 헤드(14, 16)를 구비한다. 이들 3개의 부재들은 (도시되지 않은) 볼트에 의해 견고히 일체화된다. 케이싱(12) 내에는, 다수의 원통형 부재(18)와 크랭크실(20)이 형성된다.

제1 헤드(14)는 밸브 시트(22)를 통해 케이싱(12)에 연결된다. 밸브 시트(22)는 (도시되지 않은) 흡기 밸브와 (도시되지 않은) 배기 밸브를 구비하고 있다. 이들 흡기 밸브 및 배기 밸브는 밸브 시트(22) 상에 균등 이격된 간격으로 원주 방향으로 배치된다. 밸브 본체(24)는 상기 배기 밸브들 중의 하나에 보유된다.

구동축(26)은 케이싱(12) 내에서 축방향으로 연장된다. 구동축(26)은 제2 헤드(16)를 관통하여 외부로 노출되게 하는 연장부를 갖는다. 베어링(40)은 상기 구동축(26)을 유지시키도록 제2 헤드(16) 내에 유지된다.

풀리(28)는 전자기식 클러치(30)를 통해 구동축(26)의 노출 부분 상에 배치된다. 비록 도면에는 도시되지 않았으나, 엔진에 의해 구동되는 전동 밸트는 풀리(28)상에 배치된다. 따라서, 엔진 작동시 클러치(30)가 ON 되어 결합될 때, 상기 엔진의 동력은 구동축(26)을 회전시키도록 상기 구동축(26)에 전달된다. 반면에, 상기 클러치(30)가 OFF 되어 결합이 해제될 때, 상기 엔진의 동력은 단지 풀리(28) 만을 회전시킨다.

원통형 부재(18)는 균등 이격된 간격으로 케이싱(12) 내에 원주방향으로 배치된다. 원통형 부재(18)는 구성상 동일하며, 그 내부에 활주가능하게 배치된 각각의 피스톤(32)을 갖는다. 피스톤(32)은 구성상 동일하다.

각각의 피스톤(32)은 대응하는 원통형 부재(18)내에 활주가능하게 배치된 피스톤 헤드 부분(32a)과 항상 상기 원통형 부재(18)의 외부에 위치한 통상 U자형 기부 부분(32b)을 구비한다.

도시된 바와 같이, U자형 기부 부분(32b)은 2개의 베어링 슈우(shoe; 36, 38)를 통해 회전 사판(34)의 원주 부분과 결합된다. 피스톤(32)의 U자형 기부 부분(32b)의 홈 내에 형성된 대향 벽은 2개의 베어링 슈우(36, 38)의 구형 외부 부분이 활주가능하게 수납되는 구 형태의 홈(32c, 32d)을 가지며, 2개의 베어링 슈우(36, 38)의 대향의 평평한 벽은 회전 사판(34)의 평평한 원주 부분을 그들 사이에 위치시킨다. 회전 사판(34)에는 평형 수단(34a)이 형성된다.

베어링(40) 근처의 크랭크실(20) 내에서 회전 부재(42)는 그들 사이에 회전하도록 구동축(26) 상에 배열된다. 원형 슬라이더 부재(44)는 구동축(26) 상에 활주가능하게 축상으로 배열된다. 도시된 바와 같이 원형 외면이 슬라이더 부재(44)에 형성된다. 회전 사판(34)은 슬라이더 부재(44)의 원형 외면 상에 선회식으로 배열된다. 이 선회 연결을 위하여, 슬라이더 부재(44)의 원형 외면이 활주가능하게 결합하는 오목 보어가 회전 사판(34)에 형성된다. 링크(46, 48)가 회전 사판(34) 및 회전부재(42)에 개별적으로 형성된다. 회전 사판(34)의 링크(46)로부터 연장되는 핀(50)은 회전 부재 (42)의 링크(48)에 형성된 긴 슬롯(52)으로 연장하여 회전 사판(34) 및 회전 부재(42)는 서로 힌지된다. 그래서, 구동축(26)의 회전에 기인하여 회전 부재(42)가 회전할 때, 회전 사판(34)도 구동축(26)이 축 주위를 회전한다. 구동축(26)을 따르는 슬라이더 부재(44)의 이동과 함께, 회전 사판(34)은 지지점으로서 핀(50)을 사용하는 구동축(26)에 대해 경사진다. 즉, 구동축(26)의 축에 수직인 가상면에 대한 회전 사판(34)의 경사 각도는 조정될 수 있다. 도1로부터 알 수 있는 바와 같이, 회전 사판(34)의 평형 수단(34a)은 회전 부재(42)와 접촉하여, 경사 각도는 최대값을 취한다.

제1 헤드(14) 내에 공지된 조절 밸브(Cv)가 장착된다. 즉, 조절 밸브(Cv)의 작용에 기인하여, 크랭크실(20)내 압력은 압축기(10A)로 복귀되는 냉매의 유입 압력에 일치하여 조절되어 경사 사판(34)의 경사 각도는 조절된다. 이와 함께, 압축기(10A)로 부터 방출된 냉매 양은 조절될 수 있고, 압축기(10A)의 유입 압력은 일정하게 유지될 수 있다.

입구 및 출구 포트(54, 56)는 제1 헤드(14)에 형성된다. 입구 포트(54)는 기화기(도시되어 있지 않음)으로부터 순환 냉매를 수용하다. 이 후, 냉매는 대응 피스톤(32)의 유입 행정에 응답하여 밸브 시트(22)의 유입 개구(54a) 및 유입 밸브(도시되어 있지 않음)를 관통하도록 실린더 챔버(18)로 도입된다. 피스톤(32)에 의해 압축된 후, 실린더 챔버(18)내 냉매는 밸브 시트(22)의 방출 밸브(도시되어 있지 않음)을 관통하도록 출구 포트(56)로 안내된다.

하기에서, 압축기(10A)에 적용된 유일 측정은 하나의 피스톤(32)을 도시한 도2 및 도3을 참조하여 기재될 것이다.

이들 도면들로부터 알 수 있는 바와 같이, 피스톤(32)의 U형 베이스부(32b)는 소위 턴 스토퍼(82)를 갖춘 자체의 축상 후방 단부에 형성된다. 설명이 진행함에 따라 명백해지는 바와 같이, 턴 스토퍼(82)는 대응 실린더 챔버(18)에 상대적인 피스톤의 소정 회전 운동을 억제시키거나 적어도 최소화시키도록 작용한다.

턴 스토퍼(82)는 방사상 외향으로 대면하는 약간 둥근 외면을 갖춘 주요부(82a)로 구성된다. 주요부(82a)의 축상 대향면(또는 견부)(82b, 82c)는 완만하게 둥글다. 요구된다면, 주요부(82a)는 약간 둥근 외면 대신에 플랫 외면을 갖을 수 있다. 각각의 견부(82b)에 의해 한정된 둥근 외면은 소정 곡률 반경(r; 도4 참조)을 갖는다. 바람직하게, 곡률 반경 값은 1mm과 동일하거나 그 이상이다.

도4로부터 알 수 있는 바와 같이, 케이싱(12)의 내부 원통형 면은 피스톤(32)의 턴 스토퍼(82)에 대면하는 부분에 원통형 면(83a)을 갖는 오목 리세스(83)와 함께 형성된다. 도면으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 피스톤(32)의 조립시, 작은 소정 틈새(L₁)는 피스톤(32)의 턴 스토퍼(82)의 각각 둥근 견부(82b)와 케이싱(12)의 원통형 면(83a) 사이에 한정된다.

따라서, 압축기(10A)의 작동하에서, 피스톤(32)은 자체의 축 주위를 화살표(D) 방향으로 회전되고, 피스톤(32)의 턴 스토퍼(82)의 둥근 좌측 견부(82b)는 케이싱(12)의 오목 리세스(83)의 원통형 면(83a)에 대향하여 인접시킴으로써 피스톤(32)의 회전을 정지시키거나 감소시킨다. 둥근 좌측 견부(82b) 및 원통형 면(83a)에 의해 개별적으로 소유된 둥근 표면의 특성에 기인하여, 소위 표면 대 표면 접촉이 이러한 인접시 그들 사이에 형성된다. 또한, 이러한 인접 조건하에서 조차, 둥근 좌측견부(82b)는 자체와 원통형 면(83a) 사이에 웨지형 오일 보관 포켓을 잔류시키고, 크랭크실(20) 내 비산된 윤활 오일은 포켓으로부터 턴 스토퍼(82) 및 원통형 면(83a) 사이에 완만하게 침투하도록 허용된다.

하기에서, 제1 실시예(10A)의 측정은 도4를 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.

도면에서, 도면 부호(L₂)는 턴 스토퍼(82)의 좌측 및 우측 둥근 견부(82b, 82b) 사이의 거리를 나타낸다. 특히, 거리(L₂)는 피스톤(32)이 화살표(D) 방향으로 회전될 때 좌측 둥근 견부(32b)와 원통형 면(83a) 사이에 생성된 한 접촉 면적의 중심점과 피스톤(32)이 다른 방향으로 회전될 때, 생성된 다른 접촉 면적의 중심점 사이에 한정되는 거리이다. 바람직하게, 거리(L₂)는 피스톤(32)의 피스톤 헤드부(32a)의 직경(Dp)와 동일하거나 이의 0.9배 이상이다. 이 배열과 함께, 턴 스토퍼(82)와 원통형 면(83a) 사이의 불필요한 체결 결합은 압축기(10A)의 실제 사용시 그들 사이에서 다양하게 가능한 마찰 결합에 무관하게 확실히 방지된다.

도4에서, 도면부호 R1은 턴(turn) 스토퍼(82)의 주요부(82a)의 곡률 반경을 나타낸다. 반경값 R1은 피스톤(32)의 피스톤 헤드부(32a)의 곡률 반경 Rp보다 더 크다. 도면부호 R2는 Rp보다 더 크나 R1보다는 더 작은 케이싱(12)의 원통형 면(83a)의 곡률 반경을 나타낸다. 원통형 면(83a)은 중심축이 구동축(26)의 축에 평행 연장하는 가상 실린더의 일부이다. 그러나, 필요하다면, 원통형 면(83a)은 중심축이 구동축(26)의 축과 공유하는 가상 실린더의 일부가 될 수 있다. 따라서, 이 경우에, 모든 피스톤(32)의 턴 스토퍼(82)의 원통형 면(83a)은 중심축이 구동축(26)의 축과 공유하는 공통 원통형 면을 구성한다.

전술된 크기의 특징에 따라, 도시된 대로 피스톤(32)의 턴 스토퍼(82)의 주요부(82a)와 케이싱(12)의 원통형 면(83a) 사이에 초승달 모양의 공간(85)이 형성되어 있다. 초승달 모양의 공간(85)은 경사판(34)에 의해 튀기는 윤활유가 압축기(10A)의 작동 중에 침투하는 오일 저장소로서 제공될 수 있다. 오일 저장소(85)의 제공으로 인해, 턴 스토퍼(82)와 케이싱(12)의 원통형 면(83a) 사이의 윤활 작용이 효과적으로 수행된다. 실제에, 튀긴 윤활유는 턴 스토퍼(82)의 후방으로부터 초승달 모양의 공간(85) 안으로 들어갈 수 있게 된다.

물론, 원통형 면(83a)의 축방향 길이는 피스톤(32)의 왕복 운동을 방해하지 않도록 정해진다.

다음으로, 도1을 참고로 하여 압축기(10A)의 작동에 대해 기재하기로 한다.

엔진 작동 하에서 전자기 클러치(30)가 온(ON) 상태에 있을 때, 구동축(26)는 회전하여 경사판(34)은 구동축(26)와 함께 회전한다. 경사판(34)이 구동축(26)에 대해 경사져 있게 되면, 경사판(34)은 구동축(26)의 축 주위로 이른바 나선형 회전을 이루어, 피스톤(32)은 실린더 실(18)에 대해 왕복 운동을 하게 된다. 이로 인해, 냉각제의 유입, 압축 및 배출이 전술된 방식으로 압축기(10A)에 의해 실행된다.

냉각 사이클 내의 열적 부하가 비교적 높을 때, 증발기로부터의 냉각제의 압력은 비교적 높다. 이 경우에, 조절 밸브(Cv)의 작동으로 인해, 크랭크실(20)에는 비교적 높은 흡입 압력이 공급된다. 따라서, 크랭크실(20) 내의 압력은 실제로 유입 압력과 동일하게 된다. 이러한 상태 하에서, 흡입 행정 하의 피스톤(32)은 실제로 그 전방 및 후방 위치 사이에 압력 차이가 없게 되어, 피스톤(32)은 그 행정을 증가시키는 대응 실린더실(18) 내의 최후방 위치로 유연하게 복귀할 수 있다. 이러한 상태 하에서 피스톤(32)에 압축이 실행되면, 배출되는 냉각제의 양은 증가된다. 따라서, 증가된 냉각제의 양은 냉각 사이클에 공급되어 냉각 사이클의 높은 열적 부하에 대한 요구를 충족시킬 수 있게 된다. 이로 인해, 압축기의 흡입 압력은 점차적으로 낮아지고 최종적으로 흡입 압력은 일정하게 유지된다.

냉각 사이클 내의 열적 부하가 비교적 낮을 때, 증발기로부터의 냉각제는 만족스런 과열 상태를 얻을 수 없게 되어 회수 냉각제의 압력은 비교적 낮다. 이 경우에, 조절 밸브(Cv)의 작동으로 인해, 피스톤(32)에 의해 압축되고 배출구(56)에 이르게 되는 고압축된 냉각제는 크랭크실(20) 안으로 유입되어 크랭크실(20) 내의 압력을 증가시킨다. 이로 인해, 핀(50) 주위로의 피스톤(32)에 인가된 모멘트의 차이가 야기되어, 각각의 피스톤(32)의 전방 및 후방 위치 사이에 압력 균형이 변화하게 된다. 따라서, 경사판(34)의 경사각은 줄어든다.

다음으로, 전술된 제1 실시예(10A)의 장점에 대해 기재하기로 한다.

압축기(10A)의 작동 중에, 경사판(34)은 피스톤(32)을 서로 밀고 당기는 중에 나선형 회전을 만들게 된다. 즉, 그러한 작동 하에서, 경사판(34)의 주변부는 2개의 베어링 슈우(36, 38) 사이에서 고속으로 미끄럼 가능하게 통과하여, 각각의 피스톤(32)이 축 주위에 한 방향으로 바람직스럽지 않은 회전 운동을 받게 되는 힘을 발생시킨다. 도4에서 알 수 있는 바와 같이, 화살표 D 방향으로 피스톤(32)의 회전 운동은 정해진 각도 즉 L1으로 증가하고, 피스톤(32)의 턴 스토퍼(82)의 둥근 좌측 견부(82b)는 케이싱(12)의 원통형 면(83a)과 소위 표면 대 표면 접촉을 하게 된다. 따라서, 피스톤(32)의 바람직스럽지 않은 회전 운동은 현저한 소음의 발생 없이 유연하게 멈추게 된다.

피스톤(32)의 턴 스토퍼(82)가 케이싱(12)의 원통형 면(83a)과 맞닿아 있는 상태하에서도, 둥근 좌측 견부(82b)는 그 견부와 원통형 면(83a) 사이에서 쐐기형 오일캐칭 포켓을 떠나게 되어, 크랭크실(20) 내의 경사판(34)에 의해 튀긴 윤활유는 턴스포터(82)와 포켓으로부터의 원통형 면(83a) 사이에서 용이하게 침투할 수 있게 된다. 이 경우에, 턴 스토퍼(82)와 원통형 면(83a) 사이에 형성된 초승달 모양의 공간(85)은 오일 저장소로서의 역할을 한다.

그 기술 분야에 숙련된 자라면 알 수 있는 바와 같이, 피스톤(32) 상의 턴 스토퍼(82)와 케이싱(12) 내의 오목부(83)의 성형은 숙련된 기계 가공 기술을 이용하지 않고서도 용이하게 이루어진다. 따라서, 압축기(10A)는 저렴한 비용으로 제작될 수 있다.

간단하고 소형 구성의 턴 스토퍼(82)로 인해, 피스톤(32)은 경량 구조를 갖게될 수 있다. 따라서, 압축기(10A)의 작동 하에서 피스톤(32)에 인가된 부하는 줄어들게 된다.

피스톤(32)의 턴 스토퍼(82)가 활주 가능하게 맞닿는 케이싱(12)의 원통형 면(83a)이 전술된 대로 공통 원통형 면을 구성하도록 제작된다면, 케이싱(12)은 간단한 기계 가공 프로세스로 용이하게 생산될 수 있다.

도5 내지 도9, 특히 도8을 참조하면, 참조 부호10B로 표시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 변위 회전 사판식 압축기가 도시되어 있다.

제2 실시예(10B)는 상술한 제1 실시예(10A)와 그 구조가 유사하기 때문에, 제1 실시예(10A)와 상이한 부분 및 구성에 대해서만 상세하게 설명한다.

도6, 도7 및 도8로부터 볼 수 있는 바와 같이, 각 피스톤(132)은 대응 실린더실(18) 내에 활주 가능하게 배치된 피스톤 헤드부(132a)와, 항상 실린더실(18) 밖에 있는 대체로 U형인 기부(132b)를 포함한다. U형 기부(132b)는 상술한 제1 실시예(10A)의 경우에서와 동일한 방식으로 회전 사판(34)의 주연부와 작동 결합된다.

도6, 도7 및 도8로부터 볼 수 있는 바와 같이, 피스톤(132)의 대체로 U형인 기부(132b)는 그 축방향 후미 단부에 턴 스토퍼(182)가 형성된다.

턴 스토퍼(182)에는 방사상 외측으로 향한 모떼기된 외면(182a)이 형성된다. 모떼기된 외면(182a)의 곡률 반경 R₃은 피스톤(132)의 피스톤 헤드부(132a)의 곡률 반경 R_p보다 크다.

도8 및 도9로부터 볼 수 있는 바와 같이, 케이싱(12)의 내부 원통형 면이 피스톤(132)의 턴 스토퍼(182)에 대면한 부분에는 홈형 표면(183)이 형성된다, 홈형 표면(183)은 2개의 축방향 연장 뱅크부(183a, 183a)와, 이 2개의 뱅크부(183a, 183a)들 사이에 형성된 축방향 연장 홈(183b)을 포함한다.

뱅크부(183a, 183a)는 구동축(26)의 축심과 동축인 원통형 상부면을 각각 구비한다. 즉, 모든 뱅크부(183a)의 최상부면은 그 축심이 구동축(26)의 축심과 공통되는 가상 실린더의 일부를 구성한다. 도8에서 가상 실린더의 반경은 참조 부호R₄로 표시되어 있다. 그러나, 소망하는 경우에는 쌍을 이룬 뱅크부(183a)의 원통형 상부면이 구동축(26)의 축심과는 편심을 이루도록 구성될 수 있다. 본 도면으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 피스톤(132)의 상부 조립체 상에서 각 뱅크부(183a)와 턴 스토퍼(182)의 모떼기된 외면(182a) 사이에는 작은 소정 틈새 L₃이 한정된다.

따라서, 압축기(10B)의 운전 하에서 피스톤(132)이 그 축심을 중심으로 해서 화살표 E 방향으로 선회되면(도9 참조), 턴 스토퍼(182)의 모떼기된 좌측 부분은 좌측 뱅크부(183a)에 대해 접촉해서 피스톤(132)의 선회를 정지시키거나 최소화한다.

이하에서, 제2 실시예(10B)의 장점들을 설명한다.

턴 스토퍼(182)의 모떼기된 좌측 부분과 좌측 뱅크부(183a)에 의해 각각 구비된 모떼기형 표면들의 성질로 인해, 피스톤(132)이 그 축심을 중심으로 해서 현저한 선회 운동을 할 때 상기 표면들 사이에는 소위 표면 대 표면 접촉이 수립된다. 따라서, 피스톤(132)의 소망하는 선회 운동은 현저한 소음을 발생시키지 않고 원활하게 정지된다.

압축기(10B)의 운전 하에서, 케이싱(12)에 형성된 홈(183b)은 윤활유가 수집되는 오일 저장소로서의 역할을 할 수 있다.

도9로부터 볼 수 있는 바와 같이, 턴 스토퍼(182)의 하나의 모떼기된 단부 부분이 케이싱(12)의 뱅크부(183a)와 접촉한 상태에 있으면 턴 스토퍼(182)의 다른 모떼기된 단부 부분은 화살표 F로 표시된 대응하는 뱅크부(183a)로부터 분리된 상태로 유지된다. 따라서, 크랭크실(20) 내에서 비산된 윤활유는 원활하게 오일 저장소내로 유입될 수 있다.

도9로부터 볼 수 있는 바와 같이, 턴 스토퍼(182)가 뱅크부(183a)와 접촉한 상태에 있더라도, 턴 스토퍼(182)의 모떼기된 외면은 화살표 G로 표시된 바와 같이 상기 외면과 뱅크부(183a)의 모떼기된 상부면 사이에 쐐기형의 오일 포착 포켓을 남겨둔다. 따라서, 오일 저장소 내의 윤활유는 이들 접촉면들 사이를 원활하게 관통할 수 있다.

도10, 도11, 도12, 도13 및 도14를 참조하면, 참조 부호 (10C)로 표시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 변위 회전 사판식 압축기가 도시되어 있다.

도10으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 압축기(10C)는 실린더 블록(12)과, 이 실린더 블록(12)의 축방향 양 단부에 고정된 제1 및 제 2 헤드(14, 16)를 포함한다. 이들 3개의 부품(12, 14, 16)은 알루미늄 합금으로 제조된다. 이들 3개의 부재는 볼트(참조 부호 없음)에 의해 견고하게 결합된다. 실린더 블록(12)은 그 내부에 복수의 실린더실(19)이 형성되어 있다. 제2 헤드(16)는 그 내부에 크랭크실(20)이 형성되어 있다.

제1 헤드(14)는 밸브 시트(22)를 통해 실린더 블록(12)에 연결된다. 밸브 시트에는 (도시하지 않은) 흡기 및 배기 밸브가 구비되어 있다. 이들 밸브는 밸브 시트(22) 상에서 균등하게 이격된 간격으로 원주 방향으로 배치된다. 배기 밸브들 중하에 의해 구비되는 밸브체가 참조 부호(24)로 표시되어 있다.

구동축(26)은 실린더 블록(12) 및 제2 헤드(16)에서 축방향으로 연장된다. 제2 헤드(16)는 구동축(26)이 그를 통해 외부로 연장되게 되는 보어(16a)를 구비한다. 방사상 베어링(40)이 보어(16a) 내에 배치되어 구동축(26)을 지탱하며, 오일 밀봉체(40a)가 크랭크실(20)을 기밀 격리시키기 위해 베어링(40) 근방에 배치된다. 도면에서 도시하지는 않았지만, 풀리가 전자기 클러치를 통해 구동축(26)에 연결된다. 엔진에 의해 구동되는 (도시하지 않은) 변속기 벨트가 풀리 둘레에 배치된다.

실린더실(18)은 실린더 블록(12) 내에서 균등하게 이격된 간격으로 원주 방향으로 배치된다. 실린더실(18)들은 구조가 동일하며 그 내부에 활주 가능하게 배치된 피스톤(232)을 각각 구비한다. 피스톤(232)은 구조가 동일하다.

각각의 피스톤(232)은 알루미늄 합금으로 제조되고, 대응 원통형 챔버(18)에 미끄럼 가능하게 배치된 피스톤 헤드부(232a)와, 원통형 챔버(18)로부터 돌출된 U형 기부(232b)를 포함한다. 양호하게는, 피스톤 헤드부(232a)은 원통형 챔버(18)에서 원활히 운동되도록 플루오르수지 등으로 피복된다. 도시된 바와 같이, U형 기부(232b)는 2개의 반구형 베어링 슈즈(36, 38)를 통해 회전 사판의 외주부와 맞물려진다. 피스톤(232)의 U형 기부(232b)의 리세스 내에 한정된 대향 벽들은 구형 리세스(참조 부호 없음)를 구비하고, 그 구형 리세스로 2개의 베어링 슈즈(36, 38)의 구형 외부가 미끄럼 가능하게 수용되며, 2개의 베어링 슈즈(36, 38)의 대향된 평평한 벽들은 그 사이에서 회전 사판(34)의 외주 평부를 미끄럼 가능하게 배치한다. 이러한 실시예에 이용되는 회전 사판(34)은 기본적으로 저널부와 환형부로 구성되고, 저널부 및 환형부는 나사 접속을 통해 결합되어 있다. 저널부는 주철로 제조되고, 저널부 및 환형부는 나사 접속을 통해 결합되어 있다. 저널부는 주철로 제조되고, 반면에 환형부는 강철로 제조된다. 회전 사판(34)은 평형 수단(34a)를 구비한다.

크랭크실(20) 내에서, 회전 부재(42)가 구동축(26) 상에서 회전되도록 배치된다. 추력 베어링(42a)은 회전 부재(42)와 제2 헤드(16) 사이에서 조작되도록 배치된다. 구형 슬라이더 부재(44)는 구동축(26) 상에서 축방향으로 미끄럼 가능하게 배치된다. 슬라이더 부재(44)에는 도시된 바와 같이 구형 외면이 형성되어 있다. 회전 사판(34)은 슬라이더 부재(44)의 구형 외면 상에 선회식으로 배치된다. 이러한 선회 접속을 위해, 회전 사판(34)에는 오목 구멍이 형성되어 있고, 그 오목 구멍에 의해 슬라이더 부재(44)의 구형 외면이 미끄럼 가능하게 맞물려진다. 회전 사판(34)과 회전 부재(42)에는 각각의 링크(46, 48)가 형성되어 있다. 회전 사판(34)의 링크(46)로부터 연장된 핀(50)은 회전 부재(42)의 링크(48)에 형성된 긴 슬롯(52)으로 연장됨으로써, 회전 사판(34)과 회전 부재(42)가 각각 힌지 결합된다. 한 쌍의 정렬된 핀(44a)은 회전 사판(34)과 슬라이더 부재(44) 사이에 배열되어 정렬된 핀들의 공통 축을 중심으로 회전 사판(34)이 선회 운동되게 한다.

구동축을 중심으로 배치된 스프링(26a, 26b)은 슬라이더 부재(44)를 반대 방향들로 바이어스되게 한다. 레이디얼 베어링(26c)과 추력 베어링(26d)은 구동축(26)의 우측 단부를 지지한다. 따라서, 구동축(26)의 회전으로 인해 회전 부재(42)가 회전될 때, 회전 사판(34)도 역시 구동축(26)의 축을 중심으로 회전된다. 구동축(26)를 따라 발생된 슬라이더 부재(44)의 운동을 통해, 회전 사판(34)은 받침점으로 기능하는 핀(50)을 이용하여 구동축(26)에 대한 경사에 영향을 받는다. 즉, 구동축(26)의 축에 수직인 가상 평면에 대한 회전 사판(34)의 경사 각이 조절 가능하다. 도10에서 알 수 있는 바와 같이, 회전 사판(34)의 평형 수단(34a)이 회전 부재(42)와 접촉될 때, 경사 각은 최대치를 이루게 된다.

제1 헤드(14)는 공지된 조절 밸브(Cv)를 구비하고, 이 조절 밸브는 제1 헤드 내부에 설치되어 있다. 이러한 조절 밸브(Cv)의 작동으로 인해, 압축기(10C)로부터 방출된 냉매의 양이 조절될 수 있고, 압축기(10C)의 유입 압력이 일정하게 유지될 수 있다.

입구 포트(54) 및 출구 포트(56)는 도시된 바와 같이 제1 헤드(14) 내에 형성된다. 입구 포트(54)는 증발기(도시되지 않음)로부터 회수된 냉매를 수용한다. 그 다음에, 냉매는 대응 피스톤(232)의 흡입 행정에 반응하여 밸브 시트(22)의 흡입 개구(54a)와 흡입 밸브(도시되지 않음)를 통해 원통형 챔버(18)로 도입된다. 냉매는 피스톤(232)에 의해 가압된 후, 원통형 챔버(18) 내의 냉매가 밸브 시트(22)의 방출밸브(도시되지 않음)를 통해 출구 포트(56)로 유입된다.

이러한 제3 실시예의 압축기(10C)에서, 다음과 같은 측정이 이루어졌고 도12 내지 도14를 참조하여 설명된다.

도11 및 도12에서 알 수 있는 바와 같이, 전술한 제1 및 제2 실시예(10A, 10B)에서 처럼, 피스톤(232)의 U형 기부(232b)는 소위 턴 스토퍼(282)를 갖는 축방향 후방 단부에 형성된다.

턴 스토퍼(282)는 반경 방향 외측으로 향하는 대체로 원형인 표면을 갖는 주표부(282a)를 포함한다.

제3 실시예(10C)에서, 주요부(282a)의 측방향으로 대향된 측면(282b, 282b)들은 도12와 도13에서 알 수 있는 바와 같이 r1의 만곡률을 갖는 반경으로 유연한 원형으로 이루어지고, 주요부(282a)의 측방향으로 대향된 측면(282c, 282c)들은 도11과 도14에서알 수 있는 바와 같이 r2의 만곡률을 갖는 반경으로 유연한 원형으로 이루어져 있다. 양호하게는, r1 및 r2의 값은 1mm이거나 그보다 크다.

도13으로부터 알 수 있는 바와 같이, 케이싱(12)의 내부 원통형 면은 오목 리세스(283)가 원통형 면(283a)을 갖는 피스톤(232)의 턴 스토퍼(282)에 대면하는 부분에 형성된다. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 피스톤(232)의 조립시에, 피스톤(232) 턴 스토퍼(282)의 원형 견부(282b)와 케이싱(12)의 원통형 면(283a) 사이에서 작은 소정의 공차 L1가 한정된다.

따라서, 압축기(10c)의 작동하에서, 피스톤(232)이 그 축을 중심으로 화살표(D) 방향으로 회전할 때, 턴 스토퍼(282)의 곡면 좌측 견부(282b)는 케이싱(12)의 오목 리세스(283)의 원통형 면(283a)을 지지하는 것에 의해서 피스톤(232)의 회전을 중단시키거나 최소화시킨다. 각각 곡면 좌측 견부(282b) 및 원통형 면(283a)에 의해 구비되는 곡면 표면의 성질로 인해서, 소위 면 대 면 접촉은 이러한 접촉시에 그들 사이에서 발생된다. 이러한 유리한 기능은 상술한 제1 실시예(10A)에서와 사실상 동일하다.

피스톤(232)의 회전 중지부(282)의 주요부(282a)에서 축방향 대향면(282c)에 곡면 표면을 제공함으로써, 제3 실시예(10c)는 또한 하기와 같은 유리한 기능을 갖는다.

즉, 압축기(10c)의 작동하에서, 피스톤(232)은 피칭(pitching)을 하게되는데, 즉 케이싱(12)의 원통형 면(283a)에 수직한 방향으로 작용하게 되고, 턴 스토퍼(282)의 후방(또는 좌측) 곡면측(282c)(도11)은 피칭을 정지시키거나 또는 최소화시키기 위해서 원통형 면(283a)과 접한다. 이러한 경우에, 소위 면 대 면접촉은 이들 사이에 발생되고, 이것은 소음 발생을 최소화 한다.

하기에서, 제2 실시예(10C)의 수단은 도13을 참조로 해서 좀더 명확하게 설명될 것이다.

도면에서, 인용 부호(L2)에 의해 지시되는 것은 턴 스토퍼(282)의 좌측과 우측 곡면 견부(282b) 사이의 거리이다. 바람직하게는, 거리(L2)는 피스톤 헤드부(232a)의 직경(Dp)의 0.9배와 같거나 또는 이보다 크다. 인용 부호(R1)은 턴 스토퍼(282)의 조금 곡면으로 된 주요부(282a)의 곡률 반경을 지시한다. 값(R1)은 피스톤(232)의 피스톤 헤드부(232a)의 곡률 반경(Rp)보다 크다. 인용 부호(R2)는 케이싱(12)의 원통형 면(283a)의 곡률 반경을 지시하는데, 이것은 Rp보다는 크지만 R1보다는 작다. 원통형 면(283a)은 그 중심축이 구동축(26)과 평행하게 연장된 가상 실린더의 일부이다. 그렇지만, 소정의 경우에, 원통형 면(283a)은 그 중심축이 구동축(26)과 공통인 가상 실린더의 일부일 수도 있다. 따라서, 이러한 경우에, 모든 피스톤(232)의 턴 스토퍼(282)에 대한 원통형 면(283a)은 그 중심축이 구동축(26)과 공통인 공통 실린더를 구성한다.

상술한 크기적 특성에서, 주요부(282a)와 원통형 면(283a) 사이에는 초생달 형상의 공간(285)이 한정되는데, 이것은 상술한 바와 같은 오일 저장소(sump)로서 작용한다.

하기에서, 제3 실시예(10B)의 장점이 설명될 것이다.

측방향 대향 측면(282b, 282b)들과 턴 스토퍼(282)의 축방향 대향 측면(282c, 282c)에 의해서 구비된 곡면 표면 특성으로 인해서, 피벗 동작뿐만 아니라 피스톤(232)의 피칭 동작은 뚜렷한 소음의 발생없이도 매끄럽게 정지될 수 있다.

피스톤(232)의 턴 스토퍼(282)가 케이싱(12)의 원통형 면(283a)에 접하는 경우에도, 곡면 좌측 견부(282b)는 제1 실시예(10A)의 경우에서와 같이 웨지 형상의 오일 캐칭 포켓을 발생시킨다. 따라서, 크랭크실(20)의 회전 사판(34)에 의해서 튀어오른 윤활유는 턴 스토퍼(282)와 포켓으로부터의 원통형 면(283a) 사이를 쉽게 통과할 수 있다. 이러한 경우에, 턴 스토퍼(282)와 원통형 면(283a) 사이에 형성된 초생달 형상의 공간(285)는 오일 저장소로서의 작용을 한다.

도25에서는, 본 발명의 제4 실시예가 도시되어 있는데, 이것은 상술한 제3 실시예의 변형이다.

제4 실시예(10D)에서, 턴 스토퍼(282)의 주요부(282a)는 R4의 곡률 반경을 갖는 뚜렷하게 곡면으로된 외면을 갖는다. 따라서, 주요부(282a)를 케이싱(12)의 원통형 면(283a)에 접하게 될 때, 곡면으로 된 외면의 적어도 한 부분은 원통형 면(283a)와 소위 면 대 면 접촉을 형성한다.

없음

Claims (15)

1. 가변 변위형 회전 사판식 압축기에 있어서,

   주연 방향으로 배열된 복수개의 원통형 챔버를 자체에 갖고 있는 케이싱과,

   상기 원통형 챔버들 각각에 합체된 복수개의 피스톤과,

   상기 케이싱 내에서 연장되는 구동축과,

   상기 구동축 상에 배치되어 이에 대하여 경사질 수 있는 경사 회전판과,

   상기 구동축이 회전할 때 상기 경사 회전판이 나선형 회전을 이루게 하는 수단과,

   구동축이 회전할 때 각 피스톤의 왕복 이동을 이루도록 회전 사판과 각 피스톤 사이를 힌지식으로 연결하는 수단과,

   각 피스톤의 자체 축을 중심으로 한 회전 이동을 최소화시키기 위한 것으로, 항상 대응 원통형 챔버 외부에 있는 피스톤의 소정 부분, 상기 소정 부분 상에 형성되고 둥근 외면을 각각 갖는 측방향 대향 측면들을 갖춘 턴 스토퍼, 상기 피스톤이 자체 축을 중심으로 소정 각도로 회전할 때 측방향 대향 측면들중 하나에 면 대 면 접속을 이루도록 배열되는 원통형 면을 상기 턴 스토퍼에 면하는 일부분에서 상기 케이싱 내에 형성하는 수단을 구비한 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변변위형 회전 사판식 압축기.
2. 제1항에 있어서, 턴 스토퍼가 측방향 대향 측면들 사이에 배열되고 원통형 면과의 사이에 호형 공간을 형성하도록 구성된 주요부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
3. 제2항에 있어서, 주요부가 반경방향 외향 대면하는 둥근 외면을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
4. 제3항에 있어서, 주요부의 둥근 외면의 곡률 반경이 상기 케이싱의 원통형 면의 곡률 반경보다 큰 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
5. 제4항에 있어서, 케이싱의 원통형 면의 곡률 반경이 대응 원통형 챔버 내에 미끄럼 가능하게 수납되는 상기 피스톤의 피스톤 헤드부의 곡률 반경보다 큰 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
6. 제5항에 있어서, 측방향 대향 측면들 사이의 거리가 상기 피스톤의 피스톤 헤드부 직경의 0.9배 이상인 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
7. 제2항에 있어서, 주요부가 반경 방향 외향 대면하는 평평한 외면을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
8. 제1항에 있어서, 케이싱의 원통형 면이 상기 구동축의 축과 동심을 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
9. 제1항에 있어서, 케이싱의 원통형 면이, 축방향으로 연장되고 상기 피스톤이 자체 축을 중심으로 회전 이동될 때 턴 스토퍼의 측방향 대향 측면중 하나가 이에 접촉 상태로 이동하게 되는 원통형 상면을 각각 갖는 두개의 평행 뱅크부와, 상기 두개의 평행 뱅크부 사이에 축방향 연장 홈을 형성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
10. 제9항에 있어서, 각 뱅크부의 원통형 상면이 상기 구동축의 축과 동심을 이루는 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
11. 제3항에 있어서, 턴 스토퍼가 둥근 외면을 각각 갖는 축방향으로 대향된 측면들을 더 포함하고, 이들 측면중 하나가 상기 피스톤이 피칭 운동을 받을 때 원통형 면에 면 대 면 접촉을 수행하는 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
12. 제11항에 있어서, 상기 주요부는 블록 외면을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
13. 가변 변위형 회전 사판식 압축기에 있어서,

    상기 압축기는,

    다수의 실린더 챔버가 내부에서 원주 방향으로 배열된 케이싱과,

    상기 실린더 챔버와 각각 합체된 다수의 피스톤과,

    상기 케이싱 내에서 연장되는 구동축과,

    상기 구동축 상에 배치되어 구동축에 대해 경사질 수 있는 회전 사판과,

    상기 구동축이 회전될 때 상기 회전 사판이 나선 회전하도록 하는 수단과,

    구동축이 회전될 때 각각의 피스톤이 왕복 이동하도록 회전 사판과 각각의 피스톤 사이에서 힌지 연결부를 이루는 수단과,

    각각의 피스톤이 피스톤의 축을 중심으로 회전 이동하는 것을 최소화하는 구조체를 포함하며,

    상기 구조체는,

    대응 실린더 챔버 외부에 항상 있는 피스톤의 소정 부분과,

    둥근 외면을 갖는 주요부 및 각각이 둥근 외면을 갖는 측방향으로 대향한 측면을 구비하고 상기 소정 부분에 형성된 턴 스토퍼와,

    상기 피스톤이 피스톤의 축을 중심으로 소정 각도만큼 회전될 때 상기 측방향으로 대향한 측면들 중 하나와 면 접촉하도록 배열된 원통형 면을 상기 턴 스토퍼와 대면한 부분에서 상기 케이싱 내에 형성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
14. 가변 변위형 회전 사판식 압축기에 있어서,

    상기 압축기는,

    다수의 실린더 챔버가 내부에서 원주 방향으로 배열된 케이싱과,

    상기 실린더 챔버와 각각 합체된 다수의 피스톤과,

    상기 케이싱 내에서 연장되는 구동축과,

    상기 구동축 상에 배치되어 구동축에 대해 경사질 수 있는 회전 사판과,

    상기 구동축이 회전될 때 상기 회전 사판이 나선 회전하도록 하는 수단과,

    구동축이 회전될 때 각각의 피스톤이 왕복 이동하도록 회전 사판과 각각의 피스톤 사이에서 힌지 연결부를 이루는 수단과,

    각각의 피스톤이 피스톤의 축을 중심으로 회전 이동하는 것을 최소화하는 구조체를 포함하며,

    상기 구조체는,

    대응 실린더 챔버 외부에 항상 있는 피스톤의 소정 부분과,

    둥근 외면을 갖는 주요부를 구비하고 상기 소정 부분에 형성된 턴 스토퍼와,

    축방향으로 연장되고 원통형 상부면을 갖는 2개의 평행 뱅크 부분 및 상기 2개의 평행 뱅크 부분들 사이에서 축방향으로 연장되는 홈을 형성하는 수단을 구비하고, 상기 턴 스토퍼와 대면한 위치에서 상기 케이싱의 내부벽에 형성된 원통형 면을 포함하고,

    각각의 뱅크 부분의 원통형 상부면은 상기 피스톤이 피스톤의 축을 중심으로 소정 각도만큼 회전될 때 상기 스토퍼의 주요부의 둥근 외면과 면 접촉하도록 배열된 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.
15. 가변 변위형 회전 사판식 압축기에 있어서,

    상기 압축기는,

    다수의 실린더 챔버가 내부에서 원주 방향으로 배열된 케이싱과,

    상기 실린더 챔버와 각각 합체된 다수의 피스톤과,

    상기 케이싱 내에서 연장되는 구동축과,

    상기 구동축 상에 배치되어 구동축에 대해 경사질 수 있는 회전 사판과,

    상기 구동축이 회전될 때 상기 회전 사판이 나선 회전하도록 하는 수단과,

    구동축이 회전될 때 각각의 피스톤이 왕복 이동하도록 회전 사판과 각각의 피스톤 사이에서 힌지 연결부를 이루는 수단과,

    각각의 피스톤이 피스톤의 축을 중심으로 회전 이동하는 것을 최소화하는 구조체를 포함하며,

    상기 구조체는,

    대응 실린더 챔버 외부에 항상 있는 피스톤의 소정 부분과,

    둥근 외면을 갖는 주요부, 측방향으로 대향한 둥근 측면 및 축방향으로 대향한 둥근 측면을 구비하고 상기 소정 부분에 형성된 턴 스토퍼와,

    상기 턴 스토퍼와 대면한 부분에서 상기 케이싱 내에서 원통형 면을 형성하는 수단을 포함하고,

    상기 원통형 면은 상기 피스톤이 피스톤의 축을 중심으로 회전될 때 상기 측방향으로 대향한 둥근 측면들 중 하나와 면 접촉하도록 배열되고, 상기 피스톤이 피칭 운동을 받을 때 상기 축방향으로 대향한 둥근 측면들 중 하나와 면 접촉하도록 배열된 것을 특징으로 하는 가변 변위형 회전 사판식 압축기.