KR200151007Y1 - 자동차 공기 조화 장치용 압축기 - Google Patents

자동차 공기 조화 장치용 압축기 Download PDF

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Abstract

자동차 공기조화 장치용 압축기를 개시한다. 본 고안에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기는 본체와, 본체의 내부에 설치된 피스톤과, 이 피스톤을 왕복시키는 스와쉬 플레이트를 지지하는 회전축과, 상기 회전축을 지지하는 보스부가 마련되며 상기 피스톤이 왕복이송되는 실린더부를 가지는 실린더와, 본체의 내주면과 실린더의 양측면과의 사이에 설치된 밸브조립체를 포함하여 된 것으로, 상기 회전축의 외주면과 보스부의 내주면 사이에서 밸브조립체 내주면 및 본체의 내주면까지 연장되어 일체로 설치된 지지부재를 더 구비하여 된 것을 특징으로 한다. 본 고안을 채용함으로써, 축 흔들림을 방지하여 압축기의 고착 및 슬립을 방지하는 효과가 있다.

Description

자동차 공기조화 장치용 압축기
본 고안은 자동차 공기조화 장치용 압축기에 관한 것으로, 더 상세하게는 회전축을 지지하는 지지부재가 개선된 자동차 공기조화 장치용 압축기에 관한 것이다.
통상적으로 자동차용 공기조화 장치에 사용되는 압축기는 증발기 내에서 기화된 열교환매체를 흡입하는 작용과, 흡입된 열교환매체를 압축하는 작용과, 압축된 열교환매체를 펌핑하는 작용을 하여 연속적으로 냉매가 순환될 수 있도록 하는 것으로, 구동방식에 따라 스와쉬 플레이트 타입, 스크롤 타입(scroll type), 로터리 타입(rotary type) 및 바블 플레이트 타입(wobble plate type)등 여러 종류의 것이 있다.
도 1에는 이러한 압축기중 스와쉬 플레이트 타입 압축기의 일 예를 나타내 보였다.
이것은 두 개로 분리된 본체(11)(11')와, 상기 각 본체(11)(11')의 내부에는 실린더(12)(12')가 고정설치되고, 이 실린더(12)(12')의 사이에는 회전축(13)에 의해 지지되는 스와쉬 플레이트(14)가 설치된다. 그리고, 상기 각 실린더(12)(12')에는 그 중앙에 브리지(15a)가 형성되어 상기 스와쉬 플레이트(14)의 가장자리가 삽입되는 삽입부(15b)가 형성된 피스톤이 슬라이딩 가능하게 설치된다. 그리고, 상기 삽입부(15b)에 설치된 스와쉬 플레이트(14)와 피스톤(15)의 접촉부에는 접촉에 따른 마찰력을 줄이기 위하여 슈(shoe;16)가 설치된다. 그리고, 상기 실린더(12)(12')의 양측면과 본체(11)(11')의 내주면 사이에는 밸브조립체(17)(17')가 설치된다. 상기 스와쉬 플레이트(14)를 지지하는 회전축(13)의 양단부는 각각 실린더(12)(12')에 지지되는데, 실린더(12)(12')에 대한 회전축의 지지는 도 2에 도시된 바와 같이 실린더(12)(12')의 중앙부에 보스부(12a)(12a')가 형성되고, 이 보스부(12a)(12a')에는 길이 방향으로 절재된 원통형의 저어널 베어링(20)이 설치되어 회전축(13)의 외주면과 보스부(12a)(12a')의 내부면 사이의 마찰력을 줄이고 있다.
이와 같이 구성된 종래의 압축기(10)는 회전축(13)이 회전함에 따라 회전축(13)에 고정설치된 스와쉬 플레이트(14)가 회전하게 되고 이에 따라 스와쉬 플레이트(14)에 지지된 복수개의 피스톤(15)이 실린더(12)(12')에 대해 왕복 이송되면서 열교환매체를 압축하게 된다.
이와같이 작동되는 압축기는 실린더(12)(12')의 보스부(12a)(12a')에 지지된 회전축(13)이 정속회전되도록 위해서는 저어널 베어링(20)이 삽입됨으로써 보스부(12a)(12a')에 대해 회전축(13)이 흔들리지 않도록 끼워져야 한다. 따라서, 저어널 베어링(20) 두께관리가 엄격히 이루어져야 하는 어려움이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것이 도 3에 도시된 바와 같다.
보스부(도 2의 12a)(도 2의 12a')의 내주면과 이에 삽입되는 회전축(13)의 단부에는 보스부(도 2의 12a)(도 2의 12a')와의 마찰력을 상대적으로 줄이기 위하여 고체 윤활재가 코팅된 코팅층(30)이 형성된다. 상기 코팅층(30)을 형성하기 위한 고체 윤활재는 불소수지, 이황화 몰리브덴, 그래파이트, BN중 적어도 하나의 물질을 사용하며, 상기 코팅층의 두께는 10 내지 100 마이크로 메타로 형성되어진다.
상기 보스부(도 2의 12a)(도 2의 12a')의 내주면과 이에 지지되는 회전축(30)의 외주면에 고체 윤활재가 코팅되어 있으므로 열교환매체에 편승된 윤활유의 공급이 소정기간 원활하게 공급되지 않는하여도 윤활효과를 종래와 같이 고착되는 것을 방지할 수 있다.
그러나, 상기 저어널 베어링(도 2의 20)과 코팅층(30)은 보스부(도 2의 12a)(도 2의 12')와 회전축(13)사이에만 설치/형성되고 있으므로 압축기 구동중에 회전축(13)과 본체(도 2의 11)(도 2의 11')와,피스톤(도 2의 15)과의 중심선이 일치되지 않아 압축기 구성부품간의 불균형으로 인한 토오크의 불균일 상승을 초래하게 되는 문제점이 있다. 또한, 불균일한 토오크의 상승으로 축 흔들림이 커져 풀리의 마찰면과 디스크 마찰면의 편심으로 자력손실이 발생하여 클러치의 미끄러짐이 발생되고, 피스톤(도 2의 15)과 스와쉬플레이트(도 2의 14)의 고착을 야기시키는 문제점이 있다.
본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 축 흔들림이 방지되도록 그 구조를 개선하여 스와쉬 플레이트와 피스톤의 고착 및, 클러치의 미끄러짐이 없는 자동차 공기조화 장치용 압축기를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 분리사시도이다.
도 2는 종래의 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 제안된 자동차 공기조화 장치용 압축기의 회전축과 보스부를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 4는 본 고안에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 고안의 다른 실시예에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
10...압축기11, 11'본체
12, 12'실린더14...스와쉬 플레이트
15...피스톤 13...회전축
17, 17'...밸브조립체20...저어널 베어링
30, 40, 71, 81...코팅층50...니이들 베어링
60...부시72...볼베어링
82...메탈베어링
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기는 본체와, 본체의 내부에 설치된 피스톤과, 이 피스톤을 왕복시키는 스와쉬 플레이트를 지지하는 회전축과, 상기 회전축을 지지하는 보스부가 마련되며 상기 피스톤이 왕복이송되는 실린더부를 가지는 실린더와, 본체의 내주면과 실린더의 양측면과의 사이에 설치된 밸브조립체를 포함하여 된 것으로, 상기 회전축의 외주면과 보스부의 내주면 사이에서 밸브조립체의 내주면 및 본체의 내주면 까지 연장되어 일체로 설치된 지지부재를 더 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
다른 특징에 있어서, 상기 지지부재는 니이들 베어링과 부시와 메탈베어링과 볼베어링 및 코팅층중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안은 본체와, 본체의 내부에 설치된 피스톤과, 이 피스톤을 왕복시키는 스와쉬 플레이트를 지지하는 회전축과, 상기 회전축을 지지하는 보스부와, 상기 피스톤이 왕복이송되는 실린더부를 가지는 실린더와, 본체의 내주면과 실린더의 양측면과의 사이에 설치된 밸브조립체를 포함하여 된 자동차 공기조화 장치용 압축기에 있어서, 상기 회전축의 외주면과 보스부의 내주면 사이에 설치된 제1지지부재 및, 상기 본체의 내주면과 회전축의 외주면 사이에 설치된 제2지지부재를 더 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
다른 특징에 있어서, 상기 제1지지부재는 고체 윤활재를 코팅한 코팅층이고, 그 외에 니이들 베어링과 볼베어링과, 메탈베어링 및 부시중 어느 하나로 된 것을 특징으로 한다.
또 다른 특징에 있어서, 상기 제2지지부재는 니이들 베어링과 볼베어링과, 메탈베어링 및 부시중 어느 하나로 된 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기의 실시예들을 상세히 설명한다. 도 4는 본 고안에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 7은 본 고안의 다른 실시예에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 8은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 자동차 공기조화 장치용 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 압축기는 종래 압축기와 마찬가지로 두 개로 분리된 본체(11)(11')와, 이 본체(11)(11')의 내부에 설치되는 실린더(12)(12')를 구비하고 있다. 실린더(12)(12')에는 회전축(13)에 의해 지지되는 스와쉬 플레이트(14)가 설치되며, 피스톤(15)이 슬라이딩 가능하게 설치된다. 피스톤(15)의 중앙부에는 상기 스와쉬 플레이트(14)의 가장자리가 삽입되는 삽입부(15b)가 형성되어 있으며, 그 삽입부(15b)에 의해 브리지(15a)가 형성되어 있다. 스와쉬 플레이트(14)와 피스톤(15)과의 접촉부에는 그 접촉에 따른 마찰력을 줄이기 위한 슈(shoe;16)가 설치된다. 상기 실린더(12)(12')의 양측면과 본체(11)(11')의 내주면 사이에는 밸브유니트(17)(17')가 설치된다. 여기에서 실린더(12)(12')에 대한 회전축(13)의 지지는 실린더(12)(12')의 중앙부에 형성된 보스부(12b)(12b')에 회전축(13)으 양단부가 삽입되어 이루어진다. 그리고, 상기 보스부(12b)(12b')의 내주면과 이에 삽입되는 회전축(13)의 단부에는 보스부(12b)(12b')와의 마찰력을 상대적으로 줄이기 위하여 4도에 도시된 바와 같이 고체 윤활재가 코팅된 코팅층(40)이 형성되는데, 이 코팅층(40)은 밸브조립체(17)(17') 및 본체(11)(11')의 내주면까지 연장된 것을 특징으로 한다. 상기 코팅층을 형성하기 위한 고체 윤활재는 불소수지, 이황화 몰리브덴, 그래파이트(graphite), BN중 어느 하나의 물질을 사용함이 바람직하다. 이 코팅층의 두께는 10 내지 100 마이크로미터로 형성함이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 압축기의 작용을 설명하면 다음과 같다.
압축기는 회전축(13)이 회전함에 따라 회전축(13)에 고정설치된 스와쉬 플레이트(14)가 회전하게 되고 이에 따라 스와쉬 플레이트(14)에 지지된 복수개의 피스폰(15)이 실린더(12)(12')에 대해 왕복 이송되면서 압축하고자 하는 기체를 압축하게 된다.
이와 같이 작동되는 과정에서 상기 스와쉬 플레이트(14)와 상기 피스폰(15)의 접촉부위 및 실린더(12)(12')의 보스부(12b)(12b')와 이에 지지되는 회전축(13)의 마찰부위에 열교환매체에 편승된 윤활유를 공급하게 되는데, 보스부(12b)(12b')의 내주면 또는 이에 지지되는 회전축(13)의 외주면에는 고체 윤활재가 코팅된 코팅층(40)이 형성되고 이 코팅층(40)이 밸브조립체(17)(17')의 내주면 및 본체(11)(11')의 내주면까지 연장되어 있기 때문에 회전축을 안정적으로 지지할 수 있어 축흔들림이 방지된다.
본 고안의 다른 실시예에 따른 압축기들은 그 구조나 작용이 상기한 압축기와 동일하므로 상세한 설명은 생략하고 특징적인 것만 설명하기로 한다.
도 5에 도시된 압축기는 상기한 코팅층 대신에 바늘과 같이 가늘고 긴 롤러를 사용한 니이들베어링(50)을 회전축(13)의 외주면과 보스부(12b)(12b')의 내주면, 밸브조립체(17)(17')의 내주면 및 본체(11)(11')의 내주면 사이에 일체로 연장되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
도 6에 도시된 압축기는 압축기는 상기한 코팅층 대신에 회전축(13) 외주면에 두께가 얇은 원통형 부시(60)를 보스부(12b)(12b')와 밸브조립체(17)(17') 및 본쳬(11)(11')의 내주면에 일체로 연장삽입한 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 코팅층(40)과 니이들 베어링(50) 및 부시(60) 대신에 볼베어링과 메탈 베어링들을 사용하여도 동일한 효과를 낸다.
또한, 본 고안의 따른 다른 압축기는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(13)의 외주면과 보스부(12b)(12b')의 내주면 사이에 설치된 제1지지부재를 설치하고 상기 본체(11)(11')의 내주면과 회전축(13)의 외주면 사이에 제2지지부재를 설치한다. 도 7에 나타난 압축기는 제1지지부재로 고체 윤활재를 코팅한 코팅층(71)을 사용하였고, 제2지지부재로 볼베어링(72)을 사용하였다. 이때, 제2지지부재는 밸브조립체(17)(17')와 근접하게 설치하여 밸브조립체(17)(17')의 안정성에도 작용을 하게 하는 것이 바람직하다.
다른 실시예에 따른 압축기를 도 8에 나타내었는데, 여기에서는 회전축(13)의 외주면과 보스부(12b)(12b')의 내주면에 삽입되는 제1지지부재로 상기한 압축기와 마찬가지로 코팅층(81)을 사용하였고, 회전축(13)의 외주면과 본체(11)(11')의 내주면 사이에 설치되는 제2지지부재로 오일함유 재질의 메탈베어링(82)을 설치한 것이 특징이다. 상기 제1지지부재는 코팅층(71)(81) 대신에 니이들 베어링과 볼베어링과, 메탈베어링 및 부시중 적어도 어느 하나를 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기 제2지지부재는 볼베어링(72)과, 메탈베어링(82) 대신에 니이들 베어링 및 부시중 적어도 어느 하나를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기한 자동차 공기조화 장치용 압축기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 압축기의 미끄러짐을 방지한다.
본 고안에 따른 압축기는 회전축의 외주면과 본체의 내주면, 밸브조립체의 내주면, 보스부의 내주면 사이에 지지부재가 각각 일체로 연장되어 있으므로 본체와 밸브조립체와 실린더의 중심이 일치하게 된다. 또는 회전축의 외주면과 보스부의 내주면 사이에 제1지지부재를 삽입하고, 본체의 내주면과 회전축의 외주면 사이에 제2지지부재를 설치하여 회전축과 실린더 및 본체의 중심을 일치하게 하였다. 따라서, 축의 흔들림으로 인하여 발생되는 압축기의 클러치 슬립(slip) 즉, 미끄러짐을 방지하여 전체적으로 안정된 구조체를 이룰 수 있다.
둘째, 압축기의 고착을 방지한다.
본체와 실린더 및 회전축의 중심선이 일치하지 않게 될 경우, 축 흔들림이 발생하며, 불안정해진 회전축은 피스톤과 스와쉬 플레이트의 상호작용도 불안전한 운동을 야기시키게 된다. 피스톤과 스와쉬 플레이트에는 마찰이 강해지고 칩이 발생하여 피스톤과 스와쉬 플레이트 사이에 쌓여짐으로써 고착을 유발시키지만, 본 고안에서는 회전축의 외주면과 본체의 내주면, 밸브조립체의 내주면, 보스부의 내주면 사이에 지지부재를 설치하여 회전축과 밸브조립체 및 보스부의 중심선이 일치하게 되므로 축 흔들림이 없고 안정적인 회전운동을 하게 되어 불안정한 회전운동으로 야기되는 압축기의 고착을 방지할 수 있는 이점이 있다.
셋째, 압축기의 성능을 향상시킨다.
상기한 이유들로 압축기의 미끄러짐과 고착을 방지할 수 있기 때문에 그러한 것들로 인하여 발생되는 성능저하를 막을 수 있어 종래에 비해 압축기의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 고안은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나. 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예들이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 본체와, 본체의 내부에 설치된 피스톤과, 이 피스톤을 왕복시키는 스와쉬 플레이트를 지지하는 회전축과, 상기 회전축을 지지하는 보스부가 마련되며 상기 피스톤이 왕복이송되는 실린더부를 가지는 실린더와, 본체의 내주면과 실린더의 양측면과의 사이에 설치된 밸브조립체를 포함하여 된 자동차 공기조화 장치용 압축기에 있어서, 상기 회전축의 외주면과 보스부의 내주면 사이에서 밸브조립체 내주면 및 본체의 내주면 까지 연장되어 일체로 설치된 지지부재를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 자동차 공기조화 장치용 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 고체 윤활재를 코팅한 코팅층인 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화장치용 압축기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 니이들 베어링과 볼베어링과, 메탈베어링 및 부시중 어느 하나로 된 것을 특징으로 하는 자동차 공기조화 장치용 압축기.
  4. 본체와, 본체의 내부에 설치된 피스톤과, 이 피스톤을 왕복시키는 스와쉬 플레이트를 지지하는 회전축과, 상기 회전축을 지지하는 보스부와, 상기 피스톤이 왕복이송되는 실린더부를 가지는 실린더와, 본체의 내주면과 실린더의 양측면과의 사이에 설치된 밸브조립체를 포함하여 된 자동차 공기조화 장치용 압축기에 있어서, 상기 회전축의 외주면과 보스부의 내주면 사이에 설치된 제1지지부재 및, 상기 본체의 내주면과 회전축의 외주면 사이에 설치된 제2지지부재를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 자동차 공기조화 장치용 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1지지부재는 고체 윤활재를 코팅한 코팅층인 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화장치용 압축기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1지지부재는 니이들 베어링과 볼베어링과, 메탈베어링 및 부시중 어느 하나로 된 것을 특징으로 하는 자동차 공기조화 장치용 압축기.
  7. 제4항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2지지부재는 니이들 베어링과 볼베어링과, 메탈베어링 및 부시중 어느 하나로 된 것을 특징으로 하는 자동차 공기조화 장치용 압축기.
KR2019970004787U 1997-03-14 1997-03-14 자동차 공기 조화 장치용 압축기 KR200151007Y1 (ko)

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