KR20000060900A - 가변용량형 사판식 압축기의 사판 최대경사각 지지구조 - Google Patents

가변용량형 사판식 압축기의 사판 최대경사각 지지구조 Download PDF

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Abstract

가변용량형 사판식 압축기에 있어서 피스톤의 최대 스트로크시 사판(30)이 힌지기구의 커넥팅로드(26b)를 통하여 구동축(22)에 수직방향으로 가하는 압축반력 (F1y)의 크기를 감쇠시킬 수 있는 최대경사각 지지구조가 개시된다.
구동축에 고착되어 구동축과 함께 회전하는 스러스트 플랜지부(26a)와 스러스트 플랜지부의 외주면 일단으로부터 그 플랜지면에 대하여 둔각으로 뻗는 힌지기구 구성용 커넥팅로드(26b)를 구비하여서 이루어지는 러그플레이트(26)에 있어서, 커넥팅로드(26b)가 구비된 측 반대 쪽 표면에는 구동축 축선에 대하여 경사진 돌출면(26c)이 구비되며, 사판(30)의 힌지기구 구성용 아암(34)이 구비된 측 반대쪽 단부에는 사판의 최대경사각 위치에서 상기 스러스트 플랜지부 표면에 형성된 경사진 돌출면(26c)에 면접촉하는 접촉면(35a)이 구비된다.
러그플레이트(26)가 힌지기구를 통하여 구동축에 작용하는 피스톤 압축반력의 수직분력(F1y)은 사판의 러그플레이트 접촉면(26c)에 대한 직각방향으로의 접촉압(F2)의 수직분력(F2y)에 의해 상쇄됨으로써 러그플레이트(26)와 사판(30)과 같은 회전체가 구동축(22)에 대하여 수직방향으로 작용하는 작동 편하중이 효과적으로 감소된다.

Description

가변용량형 사판식 압축기의 사판 최대경사각 지지구조{FULL STROKE POSITION SETTING MECHANISM FOR VARIABLE CAPACITY SWASH PLATE COMPRESSORS}
본 발명은 가변용량형 사판식 압축기에 있어서 피스톤이 최대 스트로크일 때의 사판의 러그플레이트에 대한 최대경사각 지지구조에 관한 것이며, 특히 피스톤 이 최대 스트로크일 때 사판이 힌지기구를 통하여 구동축에 수직방향으로 가하는 압축반력의 크기를 감쇠시킬 수 있는 최대경사각 지지구조에 관한 것이다.
가변용량형 사판식 압축기는 일반적으로, 내부에 다수의 축방향의 실린더보어를 갖는 실린더블록과; 상기 실린더블록 전방에 장착되어 내부에 밀폐된 크랭크실을 형성하는 전방하우징과; 밸브 플레이트를 개재하여 상기 실린더블록의 후방에 장착된, 냉매 흡입실 및 토출실을 갖는 후방하우징과; 상기 전방 하우징과 상기 실린더블록에 걸쳐 회전가능하게 지지된 구동축과; 상기 구동축이 삽입되는 관통공이 구비되고 상기 구동축에 대하여 경사운동가능하게 전방하우징 내에 장착된 사판과; 상기 구동축에 고착되어 구동축과 함께 회전하는 러그 플레이트와; 상기 러그 플레이트와 상기 사판 사이에 장착되어 상기 사판의 작동적 경사운동을 가능케 함과 아울러 러그플레이트의 회전력을 사판에 전달하는 힌지기구와; 상기 사판에 연결되어 그 사판의 회전 요동운동에 따라 실린더 보어 내를 왕복운동하고 그 왕복 스트로크의 길이가 상기 사판의 경사각 변위에 의해 가변적으로 조절되는 피스톤과, 그리고 상기 흡입실과 크랭크실을 작동적으로 연통함으로써 실린더 보어 내의 냉매 흡입압과 크랭크실 내의 가스압과의 차압을 가변시키는 압력조절장치를 구비하여 이루어진다.
이러한 가변용량형 사판식 압축기에 있어서는 구동축의 회전에 따라 러그플레이트와 함께 회전하면서 전후방향으로 요동운동하는 사판에 의해 그 사판 외주연에 슬라이딩가능하게 장착된 편두 피스톤이 축방향으로 왕복동함으로써 가스압축이 이루어지고 크랭크실 내의 압력과 실린더 보어 내의 흡입압과의 차압에 대응하여 사판의 경사각도가 조정됨으로써 압축기 토출용량이 변경된다.
이러한 가변용량형 사판식 압축기에서는 압력조절밸브의 작용에 의해 크랭크실 내의 압력이 낮아지면 사판의 경사각도가 커지게 되며 그 최대 경사각의 크기는 일반적으로 사판의 힌지기구 반대측 일단부를 러그플레이트 면에 맞닿게 함으로써 규정된다. 한편 크랭크실의 압력이 높아지면 사판의 경사각이 작아지고 러그플레이트에 접하고 있던 사판의 힌지기구 반대측 일단부는 러그플레이트로부터 떨어져 최소 스트로크 상태로 변한다.
또한 상기와 같이 사판의 경사각이 변화되는 과정에서 힌지기구를 통해 사판에 회전력을 전달하는 러그플레이트는 사판을 통해 피스톤의 압축반력을 받게 되는데, 이때 상기 압축반력의 수직분력은 러그플레이트를 통해 구동축에 전달되고, 사판이 최대경사각을 이룬 상태에서 구동축과 접촉하고 있는 사판의 구동축 관통공의 내면은 상기 수직분력에 대응하는 하중을 받게된다.
도 3은 일본 실용신안공개 평5-83378호에 개시된 가변용량형 사판식 압축기의 예로서 사판이 최대경사각을 이룬 상태에서 러그플레이트(102)의 사판(104)에 대한 지지면(102a)의 형성방향이 구동축(106)과 나란한 방향으로 이루어지는 예를 도시한 구동축 종방향 단면도이다. 이 일본 실용신안공개 평5-83378호 예에서 힌지기구를 통해 사판에 회전력을 전달하는 러그플레이트(102)는 사판을 통해 피스톤의 압축반력(F)을 받게 되는데, 이때 상기 압축반력의 수직분력(Fv)은 러그플레이트를 통해 구동축(106)에 전달되고, 구동축(106)과 접촉하고 있는 사판의 구동축 관통공의 내면은 상기 수직분력(Fv)에 대응하는 하중(Pv)을 받게된다. 이러한 상태에서 러그플레이트(102)에 형성된 사판 수면(受面)(102a)이 구동축의 축선에 평행하게 되어 있기 때문에 압축기 구동조건이 급격히 최대 토출상태로 변경되는 경우 사판(104)이 구동축(106)에 직각방향의 큰 하중(P)이 가하는 것으로 되어 구동축이 탄성변형하는 한편 러그플레이트(102)나 사판(104) 등의 회전체의 중심위치가 변화하여 진동 및 소음이 발생할 뿐만 아니라 구동축(106)을 지지하는 래디알 베어링(112)에 순간적인 충격을 가하는 결과로 되기 때문에 래디알 베어링의 수명이 단축되는 문제가 있다.
한편, 전술한 일본 실용신안공개 평5-83378호의 문제점과 관련하여 도 4로 도시한 일본 특허공개 평8-61231호(미국 대응특허 제5582092호)에서는 러그플레이트(102)에 형성된 사판 수면(受面)(102a)의 형성방향이 구동축(106)의 축선에 대하여 직각방향으로 형성됨으로써 압축기 구동조건이 최대 토출상태로 변경되는 경우에도 사판(104)이 구동축(106)에 대하여 직각방향으로 하중을 작용하지 않도록 하는 기술을 개시하고 있지만, 이 경우에는 피스톤의 압축반력의 수직분력(Fv)에 대응하는 응력이 사판이 구동축(106)과 접하는 부시(111) 측에서만 Pv로 작용하기 때문에 구동축과 부시 사이의 접촉압의 증가로 인해 구동축의 변형 및 이상 편마모가 발생할 우려가 있고 또한 러그플레이트(102)에 형성된 드라이브 허브 수면(受面)(102a)의 형성방향을 구동축(106)의 축선에 대하여 직각이어서 축방향으로 작용하는 접촉압(P)이 스러스트 베어링(114)에 바람직하지 않은 영향을 미치게 된다.
그런데, 상기 일본 특허공개 평8-61231호에서는 단지 사판(104)이 러그 플레이트(102)에 작동적으로 접하는 부위, 즉 힌지기구 반대측 단부에서의 축선에 대한 직각방향으로 되는 최대경사각 지지구조만을 고려할 뿐 이 설계시 러그플레이트(102)의 다른 쪽 단부(힌지기구측)가 구동축에 대하여 작용하는 수직하중을 감안하고 있지 않다. 즉, 러그플레이트의 힌지기구가 구성된 쪽 단부는 힌지기구의 커넥팅로드(110)를 통하여 수평방향으로의 피스톤 압축반력을 받게 되는 바, 이 수평반력은, 일반적인 가변용량형 사판식 압축기에 있어서 커넥팅로드(110)가 러그 플레이트(102)의 일단부로부터 대략 경사지게 돌출하고 있음으로 인하여(러그플레이트면과 커넥팅로드의 축선이 둔각을 이룸), 그 커넥팅 로드의 경사각의 크기에 대응하여 구동축에 대하여 수직분력(Fv)을 작용하게 된다. 따라서 사판의 경사각 변화에 따라 사판(104)이 러그 플레이트(102)에 작동적으로 접하는 부위, 즉 힌지기구 반대측 단부에서의 최대경사각 지지구조를 설계함에 있어서는 상기 러그플레이트의 힌지기구측 단부가 구동축에 대하여 작용하는 수직분력(Fv)를 효과적으로 상쇄할 수 있도록 설계할 필요가 있다.
본 발명은 사판의 경사각 변위에 따라 사판이 러그 플레이트에 작동적으로 접하는 부위, 즉 힌지기구 반대측 단부에서의 최대경사각 지지구조를 설계함에 있어서 러그플레이트가 힌지기구를 통하여 구동축에 작용하는 피스톤 압축반력의 수직분력을 상쇄할 수 있도록 설계함으로써 구동축에 대하여 수직방향으로 작용하는 편하중을 줄여 진동과 소음을 감소시키는 한편 아울러 베어링 등과 같은 가동요소의 수명을 연장할 수 있도록 하는 가변용량형 사판식 압축기의 사판 최대경사각 지지구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기에 있어서 사판이 최대경사각을 이룬 상태에서의 사판의 러그플레이트에 대한 지지구조를 도시한 압축기 종방향 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기에 있어서 사판이 최대경사각을 이룬 상태에서 사판이 힌지기구를 통하여 러그플레이트에 작용하는 하중 및 사판의 러그플레이트와 대한 지지접접에서 작용하는 하중의 작용상태를 도시한 부분확대 종방향 단면도이다.
도 3은 가변용량형 사판식 압축기의 종래 일예로서 사판이 최대경사각을 이룬 위치에서 사판의 러그플레이드에 대한 접촉면 방향이 구동축과 나란한 방향으로 이루어지는 예를 도시한 주요부 종방향 단면도이다.
도 4는 가변용량형 사판식 압축기의 종래 또다른 일예로서 사판이 최대경사각을 이룬 위치에서 사판의 러그플레이드에 대한 접촉면 방향이 구동축과 직각인 방향으로 이루어지는 예를 도시한 주요부 종방향 단면도이다.
<주요부분에 대한 도면부호의 설명>
22 : 구동축 26 : 러그플레이트
26a : 러그플레이트의 스러스트 플랜지
26b : 커넥팅로드 26c : 스러스트플랜지면에 형성된 경사면
32 : 허브부 34 : 아암
35 : 사판의 플랜지
35a : 사판에 형성된 스러스트 플랜지에 대한 접촉면
F1: 커넥팅로드의 힌지포인트에 작용하는 압축반력
F1x : F1의 수평분력 F1y : F1의 수직분력
F2x : F2의 수평분력 F2y : F2의 수직분력
P : 구동축에 작용하는 수직방향 합력
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기의 사판 최대경사각 지지구조는,
내부에 다수의 축방향 실린더보어를 갖는 실린더블록과;
상기 실린더블록 전방에 장착되어 내부에 밀폐된 크랭크실을 형성하는 전방하우징과;
밸브 플레이트를 개재하여 상기 실린더블록의 후방에 장착된, 냉매 흡입실 및 토출실을 갖는 후방하우징과;
상기 전방 하우징 내에 회전가능하게 지지된 구동축과;
상기 구동축에 장착되어 그 구동축과 함께 회전하는 대체로 원반형의 스러스트 플랜지부와, 상기 스러스트 플랜지부의 외주면 일단으로부터 그 플랜지면에 대하여 둔각으로 뻗는 힌지기구 구성용 커넥팅로드와, 그리고 상기 스러스트 플랜지의 커넥팅로드가 구비된 쪽의 반대측 표면에 구비된 구동축 축선에 대하여 경사진 상태의 돌출면을 구비하여 이루어진 러그플레이트와;
중앙부에 구동축 삽입용 관통공을 갖는 허브부와, 이 허브부의 외주면으로부터 반경방향으로 뻗는 플랜지부와, 상기 플랜지부의 일단부로부터 상기 스러스트 플랜지부의 커넥팅로드를 향해 돌출하는 힌지기구 구성용 아암부와, 그리고 상기 아암부가 구비된 측 반대쪽의 상기 플랜지 표면에 사판의 최대경사각 위치에서 상기 스러스트 플랜지부 표면에 형성된 경사진 돌출면에 면접촉하는 경사면을 구비하여서 된 사판과 ;
상기 스러스트 플랜지부에 형성된 커넥팅로드와 상기 사판에 형성된 아암을 상호 힌지결합함으로써 상기 사판을 구동축 축선방향으로 슬라이딩 경사운동할 수 있게 하는 힌지기구와;
슈우기구를 통해 상기 사판 플랜지부의 외주연에 슬라이딩가능하게 연결되어 그 사판의 회전 요동운동에 따라 실린더 보어 내를 왕복운동하고 그 왕복 스트로크의 길이가 상기 사판의 경사각 변위에 의해 가변적으로 조절되는 피스톤과; 그리고,
상기 흡입실과 크랭크실을 작동적으로 연통함으로써 실린더 보어 내의 냉매 흡입압과 크랭크실 내의 가스압과의 차압을 가변시키는 압력조절장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기의 사판 최대경사각 지지구조의 바람직한 실시예 구성은 첨부도면에 따른 다음 설명으로부터 보다 잘 이해될 수 있을 것이다. 이하의 설명에서 도면상 좌측을 전방부, 우측을 후방부라 칭한다.
도 1에 도시한 바와 같이 전방 하우징(2)은 실린다 블록(4)의 전방부에 고정되며 후방 하우징(6)은 밸브플레이트(8)를 개재하여 상기 실린다블록의 후방에 고정된다. 상기 후방하우징(6) 내에는 냉매가스 토출실(14)과 이 토출실의 주위에 위치하는 냉매가스 흡입실(12)이 축방향으로 뻗는 격벽(10)에 의해 구획형성되며 밸브플레이트의 전후면에는 각각 이들 토출실과 흡입실의 압력변화에 따라 작동적으로 개폐되는 토출밸브(18) 및 흡입밸브(16)가 설치된다.
상기 전방하우징(2)과 실린다 블록(4)에 의해 형성되는 폐공간은 크랭크실(20)을 이루며, 이 크랭크실 내에는 구동축(22)이 래디알 베어링(24)을 개재하여 전방하우징(2)과 실린다블록(4)에 걸쳐 회전가능하게 장착된다.
도면부호 26은 러그플레이트로서, 상기 구동축(22)에 고착되어 그 구동축과 함께 회전하는 대체로 원반형의 스러스트 플랜지부(26a)와, 그리고 상기 스러스트 플랜지부의 외주면 일단으로부터 그 플랜지면에 대하여 대체로 둔각으로 뻗는 힌지기구 구성용 커켁팅로드(26b)를 구비하여서 이루어진다. 상기 스러스트 플랜지부(26a)의 커넥팅로드가 구비된 측 반대 쪽 표면에는 본 발명의 일 특징에 따라 구동축 축선에 대하여 경사진 돌출면(26c)을 구비하며, 이 경사진 돌출면(26c)은 피스톤 최대 스트로크시 후술하는 사판(30)의 아암(34)이 구비된 측 반대쪽 단부에 형성된 경사면(35a)과 작동적으로 면접촉한다. 러그플레이트(26)는 핀(미도시) 등을 통해 상기 구동축(22)에 고정되고 전방 하우징 내주면에 장착된 스러스트 베어링(28)에 의해 회동가능하게 지지됨으로써 구동축(22)의 회전에 따라 함께 회전한다.
사판(30)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바에 의해 알 수 있듯이, 중앙부에 구동축(22) 삽입용 관통공을 갖는 허브부(32)와, 이 허부부의 외주면으로부터 반경방향으로 뻗는 플랜지부(35)와, 상기 플랜지부의 일단부로부터 상기 스러스트 플랜지의 커넥팅로드를 향해 돌출하는 힌지기구 구성용 아암부와, 그리고 상기 아암부가 구비된 쪽 반대쪽의 상기 플랜지부 표면에 사판의 최대 경사각 위치에서 상기 스러스트 플랜지부 표면에 형성된 경사진 돌출면(26c)에 면접촉하는 경사면(35a)를 구비한다. 사판(30)은 크랭크실 내의 압력과 실린더 보어 내의 압력의 차압 변화에 따라 힌지기구(37)의 작용에 의해 축선방향으로 슬라이드 이동함으로써 그 경사각이 변화되며, 이러한 사판의 구동축(22) 축선방향으로의 슬라이드 이동을 수반한 경사운동시 상기 부시(111)가 구동축(22) 외주면에 접함으로써 사판의 경사각 변위를 안내한다.
이상과 같은 사판 지지구조를 갖는 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기의 사판 경사각 변위를 설명하면 다음과 같다.
도시하지 않은 차체에 장착된 엔진의 회동력이 구동축(22)에 전달되면 러그 플레이트(26)와 사판(30)이 구동축(22)과 함께 회전하고 이러한 사판(30)의 회전 운동이 슈우기구(40)를 통해 편두피스톤(44)의 왕복직선운동으로 변환되며 피스톤의 왕복운동에 의해 흡입실(12)로부터 흡입밸브(16)를 통하여 실린다 보아 내에 흡입된 냉매가스가 압축되면서 토출밸브(18)를 통해 토출실(14)로 토출되는 과정이 반복적으로 행해짐으로써 냉매가스의 압축이 이루어진다.
압력공급통로(52)는 토출실(14)과 크랭크실(20)을 연통하도록 형성되며, 전자밸브(54)는 상기 압력공급통로상에 개재되어 있다. 전자밸브의 솔레노이드(56)가 여자(勵磁)되면 스풀(58)이 포트(60)를 폐쇄하고 솔레노이드가 소자(消磁)되면 스풀(58)이 포트(60)를 개방한다. 이러한 전자밸브의 작용에 의해 편두피스톤의 전후로 작용되는 크랭크실(20) 내의 압력과 실린다 보아 내의 압력과의 차압(差壓)이 조정되고, 이 차압의 조정에 따라 사판(30)의 경사각이 제어되어 피스톤의 스트로크가 변경됨으로써 가스 토출용량이 조절된다. 보다 구체적으로 설명하면, 크랭크실 내의 압력은 전술한 바와 같이 전자밸브의 여자 및 소자에 의한 압력공급통로의 개폐동작에 의해 제어되는 바, 열부하가 커져 전자밸브의 솔레노이드 여자에 의해 포트(60)가 막혀 압력공급통로(52)가 폐쇄된 상태에서는 크랭크실 내의 압력은 압력방출통로(미도시)를 통해 흡입실(12)로 방출되어 저압으로 변환됨으로써 사판의 경사각도가 최대경사각도로 유지되어 토출허용량이 커지게 되며, 반대로 열부하가 작아져 전자밸브의 솔레노이드 소자에 의해 포트(60)가 열림으로써 압력공급통로(52)가 개방된 상태에서는 토출실(14) 내의 고압력이 크랭크실(20) 내로 도입됨에 따라 사판의 각도가 최소경사각 쪽으로 이행됨으로써 토출용량이 작아지게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기에 있어서 사판 최대경사각 상태에서 사판(30)이 힌지기구(37)를 통하여 러그플레이트에 작용하는 하중 및 힌지기구 반대측에서 사판(30)의 러그플레이트(26)와 대한 지지접접에서 작용하는 하중의 작용상태를 도시한 부분확대 종방향 단면도이다.
도 2에 의해 알 수 있듯이, 러그플레이트(26)는 압축기 구동시 그 힌지기구가 구성된 쪽 단부가 커넥팅로드(26b)를 통하여 항상 수평방향으로 피스톤의 압축반력을 받는 상태로 있게 된다. 그런데 일반적인 가변용량형 사판식 압축기에 있어서, 상기 커넥팅로드(26b)는 러그 플레이트(26)의 일단부로부터 대략 경사지게, 즉 스러스트플랜지면(26a)과 커넥팅로드(26b)의 축선이 이루는 각(α)이 둔각을 이루도록 돌출형성되어 있고 그 돌출 선단부가 드라이브 허브에 형성된 힌지기구용 아암(34)의 선단부와 힌지결합하고 있기 때문에 피스톤의 압축스트로크시 상기 커넥팅로드(26b)의 선단부(힌지포인트)가 도면상 좌측방향 화살표로 표시된 수평방향으로 받는 압축반력은(F1)은 커넥팅로드(26b)의 축선방향으로 작용하여 이 힘(F1)이 스러스트 플랜지(26a)에 대하여 수평방향의 분력(F1x)과 수직방향의 분력(F1y)으로 나뉘어 작용하게 됨에 따라 상기 수직분력(F1y)이 구동축(22)에 대하여 바람직하지 않은 영향을 미친다.
본 발명은 사판의 경사각 변화에 따라 사판(30)이 러그 플레이트(26)에 작동적으로 접하는 부위, 즉 힌지기구 반대측 단부에서의 최대경사각 지지구조를 설계함에 있어서 상기 러그플레이트(26)의 힌지기구측 단부가 구동축에 대하여 작용하는 수직분력(F1y)을 상쇄할 수 있도록 스러스트 플랜지(26a)의 커넥팅로드가 구비된 측 반대 쪽 표면에 구동축 축선에 대하여 경사진 돌출면(26c)을 구비하는 한편 사판의 아암(34)이 구비된 측 반대쪽 플랜지 단부에 사판의 최대경사각 위치에서 상기 스러스트 플랜지부 표면에 형성된 경사진 돌출면(26c)에 면접촉하는 경사면(35a)이 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 사판(35)의 일단부에 형성된 경사면(35a)은 최대 스트로크시 상기 스러스트 플랜지부(26a)의 커넥팅로드(26b)가 구비된 측 반대 쪽 표면에 형성된 경사진 돌출면(26c)에 면접촉하게 되고, 이때 사판의 러그플레이트 접촉면에 대한 직각방향으로의 접촉압(F2)은 그 접촉면이 구동축 축선축방에 대하여 경사지게 형성되어 있음으로 인하여 그 경사면을 기준으로 하여 수평방향의 분력(F2x)과 수직방향 분력(F2y)으로 나뉘어 러그플레이트에 작용하게 되며, 이 때 그 수직방향분력(F2y)이 전술한 상기 러그플레이트의 힌지기구측 단부가 피스톤의 수평방향의 압축반력을 받아 구동축에 대하여 작용하는 수직분력(F1y)과 반대방향으로 작용하게 됨으로써 이들 두 수직분력이 상호 상쇄작용을 하여 구동축에 대하여 직각방향으로 작용하는 토탈 편심량은 줄어들게 되고, 따라서 구동축이 보다 안정적으로 지지되어 진동과 소음이 감소되며 베어링 등과 같은 가동요소의 수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있다.
전술한 바의 구동축에 작용하는 수직반력의 크기를 수식으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 따른 수직방향의 합력관계는 -F1y+F+F2y = 0 이므로 구동축에 작용하는 수직방향 토탈합력(F)은 F = F1y - F2y -----(식 1)로 되는 데 반해, 종래 최대경사각 지지면이 축선에 대하여 수직인 압축기에 있어서의 구동축에 작용하는 수직방향의 합력관계는 -F1y+F = 0, 즉 F = F1y ---(식 2)로 된다. 상기 식 1과 식 2를 비교해 보면, 본 발명에 따른 가변용량형 사판식 압축기의 사판 최대경사각 지지구조를 채택할 경우 구동축에 작용하는 토탈 수직방향력의 크기는 종래에 비해 F2y만큼 줄어든 것을 알 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 의해, 사판의 경사각 변위에 따라 사판이 러그 플레이트에 작동적으로 접하는 부위, 즉 힌지기구 반대측 단부에서의 최대경사각 지지구조를 설계함에 있어서 러그플레이트가 힌지기구를 통하여 구동축에 작용하는 피스톤 압축반력의 수직분력을 상쇄할 수 있는 구조를 가짐으로써 러그플레이트와 사판과 같은 회전체가 구동축에 대하여 수직방향으로 작용하는 작동 편하중을 줄여 진동과 소음을 감소시킴과 아울러 베어링 등과 같은 가동요소의 수명을 연장할 수 있도록 하는 가변용량형 사판식 압축기의 사판 최대경사각 지지구조를 얻을 수 있다.

Claims (2)

  1. 내부에 다수의 축방향 실린더보어를 갖는 실린더블록과;
    상기 실린더블록 전방에 장착되어 내부에 밀폐된 크랭크실을 형성하는 전방하우징과;
    밸브 플레이트를 개재하여 상기 실린더블록의 후방에 장착된, 냉매 흡입실 및 토출실을 갖는 후방하우징과;
    상기 전방 하우징 내에 회전가능하게 지지된 구동축과;
    상기 구동축에 장착되어 그 구동축과 함께 회전하는 대체로 원반형의 스러스트 플랜지부와, 상기 스러스트 플랜지부의 외주면 일단으로부터 그 플랜지면에 대하여 둔각으로 뻗는 힌지기구 구성용 커넥팅로드와, 그리고 상기 스러스트 플랜지의 커넥팅로드가 구비된 쪽의 반대측 표면에 구비된 구동축 축선에 대하여 경사진 상태의 돌출면을 구비하여 이루어진 러그플레이트와;
    중앙부에 구동축 삽입용 관통공을 갖는 허브부와, 이 허브부의 외주면으로부터 반경방향으로 뻗는 플랜지부와, 상기 플랜지부의 일단부로부터 상기 스러스트 플랜지부의 커넥팅로드를 향해 돌출하는 힌지기구 구성용 아암부와, 그리고 상기 아암부가 구비된 측 반대쪽의 상기 플랜지 표면에 사판의 최대경사각 위치에서 상기 스러스트 플랜지부 표면에 형성된 경사진 돌출면에 면접촉하는 경사면을 구비하여서 된 사판과 ;
    상기 스러스트 플랜지부에 형성된 커넥팅로드와 상기 사판에 형성된 아암을 상호 힌지결합함으로써 상기 사판을 구동축 축선방향으로 슬라이딩 경사운동할 수 있게 하는 힌지기구와;
    슈우기구를 통해 사판의 플랜지부 외주연에 슬라이딩가능하게 연결되어 그 사판의 회전 요동운동에 따라 실린더 보어 내를 왕복운동하고 그 왕복 스트로크의 길이가 상기 사판의 경사각 변위에 의해 가변적으로 조절되는 피스톤과; 그리고,
    상기 흡입실과 크랭크실을 작동적으로 연통함으로써 실린더 보어 내의 냉매 흡입압과 크랭크실 내의 가스압과의 차압을 가변시키는 압력조절장치를 구비하여 이루어지 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기의 사판 최대경사각 지지구조.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 스러스트 플랜지부 표면에 형성된 경사진 돌출면의 경사각도가 사판의 최대 경사각도와 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기의 사판 최대경사각 지지구조.
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