KR20030011484A - 압축기용 사판 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기용 사판 조립체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 압축기용 사판 조립체는 각각 별도로 가공된 제1사판부재와 제2사판부재가 상호 결합되어 사판을 이루도록 되어 있으며, 그 제1사판부재의 구면의 내주면의 직경은 제2사판부재의 구면의 내주면에 인접된 부분에서 가장 크고 제2사판부재의 내주면의 직경은 제1사판부재의 내주면에 인접된 부분에서 가장 크게 형성되어 있으므로, 제1사판부재와 제2사판부재 사이에 구형 슬리이브를 배치시켜 둔 상태에서 그 제1사판부재와 제2사판부재를 상호 결합시켜서 사판을 구성하도록 하면 그 과정에서 구형 슬리이브가 아무런 저항 없이 쉽게 사판에 조립되게 된다.

Description

압축기용 사판 조립체{Swash plate assembly for compressor}

본 발명은 압축기에 사용되는 사판 조립체에 관한 것으로서, 특히 압축기의구동축과 사판 사이에 결합되는 구형 슬리이브의 결합이 용이하게 행해지도록 구조가 개선된 압축기용 사판 조립체에 관한 것이다.

공기조화시스템에는 냉매를 압축하는 압축기가 사용된다. 이러한 압축기의 일례를 도 1에 개략적으로 도시하였다. 도 1에 도시된 압축기(1)는 소위 가변용량형 압축기로서, 구동축(2)과, 그 구동축(2)에 고정된 플레이트(3)와, 사판 조립체(4)와, 구동축(2)의 둘레에 배치된 복수의 실린더실(11)과, 그 각 실린더실(11)에 수용된 피스톤(5)을 구비하고 있다. 상기 플레이트(3)에는 선단부에 장공(32)을 가지는 연결부(31)가 마련되어 있다. 상기 사판 조립체(4)는 사판(41)과 구형 슬리이브(45)를 구비하여 된 것이다. 상기 사판(41)은, 상기 플레이트(3)의 연결부(31)에 형성된 장공(32)에 그 장공(32)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 결합돌기(411)를 통해서, 플레이트(3)에 연결되어 있다. 이 사판(41)은 상기 구형 슬리이브(45)를 사이에 두고 구동축(2)에 경사진 상태로 끼워지며 그 테두리부에 상기 각 피스톤(5)이 한 쌍의 반구형 베어링부재(6)를 통해 결합되어 있다.

이러한 구성의 압축기(1)에 있어서, 구동축(2)이 회전하게 되면, 그 구동축(2)에 고정된 플레이트(3)와 그 플레이트(3)에 연결된 사판(41)이 함께 회전하게 된다. 이와 같이 사판(41)이 회전하면, 사판(41)의 경사방향이 바뀌게 되며 그에 따라 사판(41)의 테두리부에 베어링부재(6)를 통해 결합된 피스톤(5)은 실린더실(11) 내에서 왕복이동되면서 그 실린더실(11) 내로 유입된 냉매를 압축하게 된다.

한편, 상기 구형 슬리이브(45)는 구동축(2)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되어 있으며, 상기 구형 슬리이브(45)가 상기 사판(41)에 대해 구름접촉할 수 있도록, 구형 슬리이브(45)와 사판(41)의 상호 결합되는 면 즉, 구형 슬리이브(45)의 외주면 및 사판(41)의 내주면은 구면으로 형성되어 있다. 따라서, 크랭크실(상기 사판(41)이 위치된 부분) 내의 압력과 상기 실린더실(11) 내의 압력의 차이 등에 의해, 상기 결합돌기(411)가 장공(31)내에서 이동됨과 동시에 구형 슬리이브(45)가 사판(41)과 구름접촉하는 상태로 구동축(2)의 길이방향을 따라 이동됨으로써 사판(41)의 경사각도가 달라지게 되며 그 결과, 피스톤(5)의 스트로크가 바뀌면서 압축기(1)의 용량이 조절될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 구형 슬리이브(45)와 사판(41)의 상호 결합되는 면이 구면으로 형성되어 있으므로 사판(41)에 결합된 구형 슬리이브(45)가 그 사판(41)으로부터 빠지지 않도록 하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 사판(41)의 양측면 쪽에서의 내주면의 반경(r1)은 구형 슬리이브(45)의 곡률반경(r0)보다 작게 형성되어야만 한다.

그런데, 종래 사판 조립체(4)에 있어서는 사판(41)의 내주면 즉, 구형 슬리이브의 외주면과 접촉되는 면이 하나의 몸체에 형성되어 있으므로, 사판 조립체(4)를 구성하기 위한 작업 즉, 구형 슬리이브(45)의 곡률반경(r0)보다 작은 내경(r1)의 구멍을 통해 사판(41) 내의 공간으로 구형 슬리이브(45)를 끼워 넣기 위한 작업이 쉽지 않다는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 사판과 구형 슬리이브의 조립이 용이하게 행해질 수 있도록 구조가 개선된 압축기용 사판 조립체를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래 사판 조립체를 채용한 압축기의 일례의 주요부위의 개략적 단면도,

도 2는 도 1에 도시된 사판 조립체의 개략적 단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사판 조립체를 채용한 압축기의 일례의 주요부위의 개략적 단면도,

도 4는 도 3에 도시된 사판 조립체의 개략적 단면도,

도 5는 도 3에 도시된 사판 조립체의 개략적 분리 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...압축기 2...구동축

5...피스톤 8...사판 조립체

80...사판 81...제1사판부재

82...제2사판부재 85...구형 슬리이브

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압축기용 사판 조립체는, 압축기의 구동축에 설치되어 그 구동축과 함께 회전되며 테두리부에는 냉매의 압축을 위한 피스톤들이 결합되는 사판과, 상기 구동축과 사판 사이에 개재되며 상기 사판에 접촉되는 외주면이 구면으로 형성된 구형 슬리이브를 포함하는 것에 있어서, 상기 사판은: 구면의 내주면을 가지는 제1사판부재; 및 상기 제1사판부재의 내주면의 곡률반경과 동일한 곡률반경의 구면의 내주면을 가지며, 그 내주면의 곡률중심을 상기 제1사판부재의 내주면의 곡률중심에 일치시킨 상태로 상기 제1사판부재에 결합되어 고정되는 제2사판부재;를 포함하며, 상기 제1사판부재의 내주면의 직경은 상기 제2사판부재의 내주면에 가장 인접된 부분에서 가장 크며, 상기 제2사판부재의 내주면의 직경은 상기 제1사판부재의 내주면에 가장 인접된 부분에서 가장 크게 형성되어 있는 점에 특징이 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사판 조립체를 채용한 압축기의 일례의 주요부위의 개략적 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 사판 조립체의 개략적 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 사판 조립체(8)도, 도 1을 참조하면서 설명한 종래 사판 조립체(4)와 마찬가지로, 압축기(100)의 구동축(2)에 설치되는 사판(80)과, 그 사판(80)과 구동축(2) 사이에 개재된 구형 슬리이브(85)를 구비하고 있다. 또한, 사판(80)이 압축기(100)의 구동축(2)에 고정된 플레이트(3)와 연결되어 그 구동축(2)과 함께 회전될 수 있도록 된 점, 그 사판(80)의 테두리부에는 실린더실(11) 내의 냉매의 압축을 위한 피스톤(5)들이 결합되는 점과, 구형 슬리이브(85)와 사판(80)의 상호 결합면 즉 구형 슬리이브(85)의 외주면과 사판(80)의 내주면이 모두 구면으로 형성되어 있는 점 등도 종래 사판 조립체(8)와 다를 바 없다. 도 3에서의 참조번호 32는 플레이트의 연결부(31)의 선단에 형성된 장공이며, 참조번호 821은 상기 장공(32)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 결합돌기이고, 참조번호 6은 사판(80)과 각 피스톤(5) 사이에 개재된 반구형의 베어링부재이다. 이 장공(32), 결합돌기(821), 베어링부재(6) 등의 기본적인 구성 및 기능은 종래 압축기(1)에서 동일한 부재명칭을 갖는 부재들과 각각 동일하므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 도 2를 참조하면서 설명한 종래 사판 조립체(4)와는 달리, 본 실시예의 사판 조립체(8)에 있어서는 사판(80)이 두 개의 부재로 이루어져 있다. 즉, 사판(80)은, 베어링부재(6)들을 통해 피스톤(5)과 결합되는 제1사판부재(81)와, 이 제1사판부재(81)와는 별도로 제작되어 그 제1사판부재(81)에 결합되며 상기 결합돌기와 장공(821)의 결합에 의해 플레이트(3)에 연결되는 제2사판부재(82)로 이루어져 있다.

상기 제1사판부재(81)와 제2사판부재(82)는 각각 구면으로 된 내주면(813, 823; 도 5 참조)을 가진다. 이러한 제1사판부재(81)의 내주면(813)의 곡률반경(R1)과 제2사판부재(82)의 내주면(823)의 곡률반경(R2)은 동일하게 형성되어 있다. 이 제1사판부재(81)에는 암나사부(815)가 형성되어 있으며 제2사판부재(82)에는 수나사부(825)가 형성되어 있어서, 그 암나사부(815)와 수나사부(825)의 나사결합에 의해 제1사판부재(81)와 제2사판부재(82)가 상호 결합되게 된다. 제1사판부재(81)와 제2사판부재(82)가 상호 결합된 상태에서의 제1사판부재(81)의 내주면(813)의 곡률중심(C1)은 제2사판부재(82)의 내주면(823)의 곡률중심(C2)과 일치되도록 되어 있다. 따라서, 제1사판부재(81)와 제2사판부재(82)가 상호 결합된 상태에서, 제1사판부재(81)의 내주면(813)과 제2사판부재(82)의 내주면(823)은 하나의 구면 상에 배치되게 된다.

한편, 제1사판부재(81)의 내주면(813)은 도 5에 도시된 바와 같이 제2사판부재(82)의 내주면(823)에 가장 인접된 부분에서 가장 큰 직경(D1)을 가지도록 형성되어 있고, 상기 제2사판부재(82)의 내주면(823)은 제1사판부재(81)의 내주면(813)에 가장 인접된 부분에서 가장 큰 직경(D2)을 가지도록 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 제1사판부재(81)의 내주면(813)의 가장 큰 직경(D1)과 제2사판부재(82)의 내주면(823)의 가장 큰 직경(D2)은 서로 동일하며 그 직경들(D1,D2)은 각각 제1사판부재(81)의 내주면(813)의 곡률반경(R1)의 2배인 값을 가지도록 형성되어 있는데, 상기 직경(D1)과 직경(D2)이 서로 다른 값을 가지더라도 무방하다.

상술한 구성을 가지게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1사판부재(81)와 제2사판부재(82) 사이에 구형 슬리이브(85)를 위치시켜 둔 상태에서 제1사판부재(81)를 제2사판부재(82)에 대해 회전시키면서 접근시키면, 암나사부(815)와 수나사부(825)를 통해 제1사판부재(81)와 제2사판부재(82)가 상호 결합되어 하나의 사판(80)을 이루게 된다. 그리고, 상술한 바와 같이 제1사판부재(81)와 제2사판부재(82)가 나사결합되면서 접근되는 과정에서 구형 슬리이브(85)의 일측단은 제1사판부재(81)에 그 내경이 가장 큰 부분으로부터 아무런 저항 없이 삽입되게 되며, 구형 슬리이브(85)의 타측단도 제2사판부재(82)에 그 내경이 가장 큰 부분으로부터 아무런 저항 없이 삽입되게 된다. 그 결과, 구형 슬리이브(85)는 양단이 각각 제1사판부재(81)와 제2사판부재(82)의 내측에 각각 삽입되어 지지되면서 사판(80)과 구형 슬리이브(85)의 조립이 행해지게 된다.

이처럼, 본 실시예의 사판 조립체(8)에 있어서는 구형 슬리이브(85)를 제1사판부재(81)와 제2사판부재(82) 사이에 배치시켜 두고 그 제1사판부재(81)와 제2사판부재(82)를 상호 나사 결합시키기만 하면, 사판(80)의 조립 및 그 사판(80)과 구형 슬리이브(85)의 조립이 행해지게 되므로, 사판 조립체(8)의 전체적인 조립이 용이하게 행해질 수 있다.

본 실시예에 있어서는 상기 제1사판부재(81)에 암나사부(815)가 형성되고 제2사판부재(82)에 수나사부(825)가 형성된 것으로 설명하였으나, 반대로 상기 제1사판부재(81)에 수나사부가 형성되고 제2사판부재(82)에 암나사부가 형성되어 그 나사부들에 의해 제1사판부재와 제2사판부재가 결합되도록 구성될 수도 있으며,제1사판부재와 제2사판부재에 나사부들을 형성하여 그 나사부들을 통해 나사결합하도록 하는 대신에, 압입 등 각종 산업분야에서 이미 널리 알려진 결합방법에 의해 제1사판부재와 제2사판부재가 상호 결합되도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 실시예에 있어서는 플레이트(3)의 연결부(31)에 장공(32)이 형성되어 있고 사판(80)에는 그 장공(32)에 결합되는 결합돌기(821)가 형성된 것을 예로 들어 설명하였으나 이러한 부분은 본 발명과는 직접적인 관련이 없는 부분이며 예를 들어, 플레이트의 연결부에 결합돌기가 형성되고 사판에는 그 결합돌기와 결합되는 장공이 형성된 구성에서도 본 발명이 적용될 수도 있으며, 또한 사판과 플레이트가 상술한 결합돌기와 장공에 의해 연결되는 대신 다른 적절한 수단에 의해 연결되는 구성을 가지는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 압축기용 사판 조립체는 각각 별도로 가공된 제1사판부재와 제2사판부재가 상호 결합되어 사판을 이루도록 되어 있으며, 그 제1사판부재의 구면의 내주면의 직경은 제2사판부재의 구면의 내주면에 인접된 부분에서 가장 크고 제2사판부재의 내주면의 직경은 제1사판부재의 내주면에 인접된 부분에서 가장 크게 형성되어 있으므로, 제1사판부재와 제2사판부재 사이에 구형 슬리이브를 배치시켜 둔 상태에서 그 제1사판부재와 제2사판부재를 상호 결합시켜서 사판을 구성하도록 하면 그 과정에서 구형 슬리이브가 아무런 저항 없이 쉽게 사판에 조립되게 된다.

Claims (1)

1. 압축기의 구동축에 설치되어 그 구동축과 함께 회전되며 테두리부에는 냉매의 압축을 위한 피스톤들이 결합되는 사판과, 상기 구동축과 사판 사이에 개재되며 상기 사판에 접촉되는 외주면이 구면으로 형성된 구형 슬리이브를 포함하는 압축기용 사판 조립체에 있어서,

   상기 사판은:

   구면의 내주면을 가지는 제1사판부재; 및

   상기 제1사판부재의 내주면의 곡률반경과 동일한 곡률반경의 구면의 내주면을 가지며, 그 내주면의 곡률중심을 상기 제1사판부재의 내주면의 곡률중심에 일치시킨 상태로 상기 제1사판부재에 결합되어 고정되는 제2사판부재;를 포함하며,

   상기 제1사판부재의 내주면의 직경은 상기 제2사판부재의 내주면에 가장 인접된 부분에서 가장 크며, 상기 제2사판부재의 내주면의 직경은 상기 제1사판부재의 내주면에 가장 인접된 부분에서 가장 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기용 사판 조립체.