KR20030065544A - 압축기 - Google Patents

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KR20030065544A
KR20030065544A KR10-2003-7008047A KR20037008047A KR20030065544A KR 20030065544 A KR20030065544 A KR 20030065544A KR 20037008047 A KR20037008047 A KR 20037008047A KR 20030065544 A KR20030065544 A KR 20030065544A
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pressure
compressor
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cylinder
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KR10-2003-7008047A
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가나이아끼노부
가와구찌마사히로
오따마사끼
아다니야다꾸
미나미가즈히꼬
다나까히로히꼬
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

압축기는 압축기 본체 및 동력 전달 기구를 포함한다. 동력 전달 기구는 풀리 및 허브를 구비한다. 풀리에는, 풀리의 축방향으로 서로 이격되어 있는 제 1 내부 슬리브 및 제 2 내부 슬리브가 설치되어 있다. 제 1 내부 슬리브와 허브 사이의 동력 전달 경로상에는 원웨이 클러치가 설치되어 있다. 제 1 내부 슬리브와 허브 사이에는 베어링이 설치되어 있다. 압축기 본체용 하우징과 제 2 내부 슬리브 사이에는 베어링이 설치되어 있다. 차량 엔진과 회전축 사이의 동력 전달 경로상에는 과도한 동력의 전달을 차단하기 위한 동력 전달핀이 설치되어 있다.

Description

압축기{COMPRESSOR}
일본특허 공개공보 제 2001-140757 호에는, 차량의 엔진인 외부 구동원이 정지되는 동안 모터인 전기부에 의해 구동되는 차량용 하이브리드 압축기(hybrid compressor)가 개시되어 있다.
하이브리드 압축기는 구동축, 및 구동축에 의해 구동되는 압축 기구를 포함한다. 구동축에는, 구동축과 일체로 회전하도록 회전체가 고정되어 있다. 회전체는 풀리(pulley)가 회전체에 대해 회전하도록 베어링을 통해 풀리를 지지한다. 회전체는, 구동축이 모터에 의해 회전되도록 모터의 일부를 형성하는 로터(rotor)를 구비한다. 풀리와 회전체 사이의 동력 전달 경로상에는 원웨이 클러치(one-way clutch)가 위치되어 있다. 원웨이 클러치는, 풀리로부터 회전체로의 동력 전달을 허용하여 회전력이 한쪽 방향으로만 전달되도록 한다. 따라서, 주행용 엔진이 정지된다 하더라도, 압축 기구는 모터에 의해 구동된다. 모터가 압축 기구를 구동시키는 경우, 모터의 동력이 엔진에 전달되는 것이 방지된다. 원웨이 클러치는, 풀리와 회전체 사이의 동력 전달을 선택적으로 허용 및차단하기 위한 전자기 클러치를 사용할 필요를 제거하고, 이것은 압축기의 구조를 간단하게 한다. 그러나, 원웨이 클러치가 사용되는 경우에 있어서, 엔진에 의해 압축 기구가 구동되는 동안 압축 기구에서 데드록(deadlock)과 같은 이상이 발생하는 경우, 과도한 부하가 상기 엔진에 가해진다.
본 발명은 외부 구동원과 전기부에 의해 선택적으로 구동되는 압축기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 압축기의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 압축기의 제어 밸브의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제어 밸브의 작동 로드의 이동을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 압축기의 동력 전달 기구의 확대 단면도이다.
도 5(a)는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 하류 풀리 부재의 정면도이다.
도 5(b)는 제 2 실시형태에 따른 동력 전달 기구의 단면도이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 제 1 실시형태에 따른 원웨이 클러치의 부분 단면도이다.
도 7은 변형예에 따른 동력 전달 기구의 부분 단면도이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 중량, 크기, 및 비용을 감소시키고, 압축기에 이상이 생기는 경우에 과도한 부하가 외부 구동원에 가해지는 것이 방지되는 압축기를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 압축기 본체, 전기부, 제 1 회전체, 제 2 회전체, 제 1 원통, 제 2 원통, 원웨이 클러치, 제 1 볼 베어링, 제 2 볼 베어링, 및 차단 기구를 포함하는 압축기를 제공한다. 압축기 본체는, 하우징, 및 하우징에 의해 지지되는 구동축을 포함한다. 압축기 본체는, 구동축의 회전에 따라 냉매를 압축한다. 전기부는 적어도 전동기로서 작용한다. 제 1 회전체는 외부 구동원에 의해 회전된다. 제 2 회전체는 구동축과 일체로 회전하도록 구동축에 고정된다. 제 2 회전체는 제 1 회전체에 작동적으로 연결되며, 전기부로부터 제 2 회전체로 동력이 직접 전달된다. 제 1 회전체에는 제 1 원통 및 제 2 원통이 위치되어 있다. 제 1 원통과 제 2 원통은 서로 분리되어 있다. 원웨이 클러치는 제 1 원통과 제 2 원통 사이의 동력 전달 경로상에 위치되어 있다. 제 1 볼 베어링은 제 1 원통과 제 2 회전체 사이에 위치되어 있다. 제 2 볼 베어링은 제 2 원통과 하우징 사이에 위치되어 있다. 차단 기구는, 외부 구동원과 구동축 사이의 동력 전달 경로상에 위치되어 있고, 외부 구동원으로부터 구동축으로의 과도한 토크 전달을 차단한다.
본 발명의 제 1 실시형태는 이제 도 1 내지 도 4, 도 6(a), 및 도 6(b)를 참고로 하여 설명될 것이다. 도 1의 좌측은 압축기의 선단부로서 정의되고, 도 1의 우측은 압축기의 후단부로서 정의된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량용 공조 장치의 일부를 형성하는 압축기 본체(C)는, 실린더 블럭(11), 전방 하우징 부재(12), 및 후방 하우징 부재(14)를 포함한다. 전방 하우징 부재(12)는 실린더 블럭(11)의 선단부에 고정되어 있다. 후방 하우징 부재(14)는 실린더 블럭(11)의 후단부에 부착되어 있고, 그 사이에는 밸브판 조립체(13)가 위치되어 있다. 실린더 블럭(11), 전방 하우징 부재(12), 밸브판 조립체(13), 및 후방 하우징 부재(14)는 압축기 본체(C)의 하우징 조립체를 형성한다.
실린더 블럭(11) 및 전방 하우징 부재(12)는 크랭크실(15)인 제어 압력 영역을 형성한다. 압축기 본체(C)의 하우징 조립체는, 크랭크실(15)을 관통하여 연장하는 구동축(16)을 회전가능하게 지지한다. 구동축(16)의 선단부는 전방 하우징 부재(12)의 전방벽에 고정되는 레이디얼 베어링(12A)에 의해 지지된다. 구동축(16)의 후단부는 실린더 블럭(11)에 고정되는 레이디얼 베어링(11A)에 의해 지지된다.
구동축(16)의 선단부는 전방 하우징 부재(12)의 전방벽을 관통하여 외부로 돌출한다. 구동축(16)의 선단부는 동력 전달 기구(PT) 및 벨트(18)를 통해 외부 구동원(제 1 실시형태에 있어서 차량의 엔진(E))에 작동적으로 연결된다. 벨트(18)는 제 1 실시형태에 있어서 풀리(17)인 제 1 회전체 주위로 감긴다. 풀리(17)는 동력 전달 기구(PT)의 일부를 형성한다. 동력 전달 기구(PT) 및 압축기 본체(C)는 압축기를 형성한다.
차량의 엔진(E)과 구동축(16) 사이의 동력 전달 경로에 있어서 구동축(16)과 풀리(17) 사이에는, 제 1 실시형태에 있어서 모터 발전기(MG)인 전기부가 위치되어 있다. 모터 발전기(MG)는 유도기에 의해 형성되며 모터 및 발전기로서 작용한다. 제 1 실시형태에 있어서, 차량의 엔진(E)이 가동되는 때에, 엔진(E)으로부터의 동력은 구동축(16) 및 모터 발전기(MG)에 항상 전달된다. 이 때에, 모터 발전기(MG)는 발전기로서 작용한다. 차량의 엔진(E)이 정지되는 때에 공조가 필요한 경우, 모터 발전기(MG)는 전동기로서 작용하여 구동축(16)을 회전시킨다.
크랭크실(15)내에는 러그판(19)이 위치되고, 이 러그판(19)은 구동축(16)에 고정되어 구동축(16)과 일체로 회전한다. 크랭크실(15)내에는 제 1 실시형태에 있어서 경사판(20)인 구동판이 위치된다. 경사판(20)은, 구동축(16)상에 지지되고, 구동축(16)을 따라 미끄러지며, 구동축(16)에 대해 경사진다. 경사판(20)은 힌지 기구(21)를 통해 러그판(19)에 연결된다. 힌지 기구(21)에 의해, 경사판(20)이 러그판(19) 및 구동축(16)과 일체로 회전하고, 구동축(16)의 축방향으로 미끄러지며, 구동축(16)에 대해 경사진다.
경사판(20)의 최소 경사각은 구동축(16)에 고정되는 링(22), 및 링(22)과 경사판(20) 사이에 위치되는 스프링(23)에 의해 결정된다. 경사판(20)은, 도 1의 실선으로 표시된 최소 경사각 위치와 도 1의 이점쇄선으로 표시된 최대 경사각 위치 사이에서 이동가능하다. 경사판(20)이 최소 경사각 위치에 위치되는 경우, 구동축(16)의 축에 수직인 표면과 경사판(20) 사이의 각도는 0에 가깝다.
실린더 블럭(11)에는 실린더 보어(24)(하나만이 도시되어 있음)가 형성되어 있다. 실린더 보어(24)는 구동축(16)을 따라 연장하고, 또한 동일한 각도의 간격으로 구동축(16)의 축 주위에 배치되어 있다. 각 실린더 보어(24)속에는 실린더 보어(24)내에서 왕복 운동을 하는 편두형 피스톤(25; single headed piston)이 수용되어 있다. 각 실린더 보어(24)의 양단부는 밸브판 조립체(13) 및 대응피스톤(25)에 의해 폐쇄된다. 각 실린더 보어(24)는 압축실을 형성하고, 이 압축실의 부피는 대응 피스톤(25)의 왕복 운동에 따라 변한다. 각 피스톤(25)은 한쌍의 슈(26; shoe)를 통해 경사판(20)의 외주부에 연결된다. 따라서, 경사판(20)이 구동축(16)과 함께 회전할 때, 슈(26)는 경사판(20)의 회전을 피스톤(25)의 왕복 운동으로 변환한다.
실린더 블럭(11), 구동축(16), 러그판(19), 경사판(20), 힌지 기구(21), 피스톤(25), 및 슈(26)는 용량 가변형 피스톤식 압축기의 압축 기구를 형성한다.
후방 하우징 부재(14)는 흡입실(27)인 흡입 압력 영역, 및 배출실(28)인 배출 압력 영역을 형성한다. 밸브판 조립체(13)에 면하는 흡입실(27) 및 배출실(28)의 개구부는 밸브판 조립체(13)에 의해 폐쇄된다. 밸브판 조립체(13)는 흡입 포트(29), 흡입 밸브 플랩(30), 배출 포트(31), 및 배출 밸브 플랩(32)을 구비한다. 흡입 포트(29), 흡입 밸브 플랩(30), 배출 포트(31), 및 배출 밸브 플랩(32)의 각 세트는 실린더 보어(24)중 하나의 실린더 보어와 일치한다. 각 피스톤(25)이 상사점 위치에서 하사점 위치로 이동할 때, 흡입실(27)내의 냉매 가스는 대응 흡입 포트(29) 및 흡입 밸브 플랩(30)을 통해 대응 실린더 보어(24)속으로 유입된다. 각 피스톤(25)이 하사점 위치에서 상사점 위치로 이동할 때, 대응 실린더 보어(24)내의 냉매 가스는 소정의 압력으로 압축되어 대응 배출 포트(31) 및 배출 밸브 플랩(32)을 통해 배출실(28)로 배출된다.
크랭크실 압력 제어 기구는 경사판(20)의 경사각을 제어하기 위해 크랭크실(15)의 내부 압력 또는 크랭크 압력(Pc)을 제어한다. 크랭크실 압력제어 기구는 추기 통로(33; bleed passage), 공급 통로(34, 96, 98), 및 제어 밸브(35)에 의해 형성된다. 추기 통로(33)는 흡입실(27)을 크랭크실(15)에 연결하기 위해 압축기 본체(C)의 하우징 조립체에 형성된다. 공급 통로(34, 96, 98)는 크랭크실(15)을 배출실(28)에 연결한다. 제어 밸브(35)는 공급 통로(34, 96, 98)에 위치되어 있다. 공급 통로(34, 96, 98)는 관(96), 제 2 압력 유입 통로(98), 및 소통 통로(34)를 포함한다. 관(96)은 배출실(28)의 출구에 연결된다. 제 2 압력 유입 통로(98)는, 관(96)에 위치된 제 2 압력 감시점(P2)으로부터 제어 밸브(35)까지 연장한다. 소통 통로(34)는 제어 밸브(35)로부터 크랭크실(15)까지 연장한다.
크랭크실(15)내의 냉매는 추기 통로(33)를 통해 흡입실(27)속으로 방출된다. 한편, 제어 밸브(35)는, 공급 통로(34, 96, 98)를 통해 배출실(28)로부터 크랭크실(15)로 공급된 냉매의 유량을 조절한다. 크랭크 압력(Pc)의 변화에 따라 각 실린더 보어(24)의 압력과 크랭크 압력(Pc) 사이의 압력차가 변하는데, 이에 의해 경사판(20)의 경사각이 변한다. 그 결과, 각 피스톤(25)의 행정, 즉 구동축(16)의 일 회전당 냉매 배출량(압축기 본체(C)의 용량)이 조절된다. 제 1 실시형태의 압축기 본체(C)에 있어서, 경사판(20)이 최소 경사각 위치에 위치되는 때의 구동축(16)의 일 회전당 냉매 배출량은 0에 가깝다.
흡입실(27)과 배출실(28)은 외부 냉매 회로(90)에 의해 서로 연결되어 있다. 압축기 본체(C)와 외부 냉매 회로(90)는 차량용 공조 장치의 냉매 회로를 형성한다. 외부 냉매 회로(90)는, 응축기(91), 이 실시형태에 있어서 온도식 팽창 밸브(92)인 감압 장치, 및 증발기(93)를 포함한다. 팽창 밸브(92)의 개방 정도는, 증발기(93)의 출구 또는 하류에 위치되는 감도통(94; heat sensitive tube)에 의해 검출된 냉매의 온도, 또는 증발기(93)의 출구에서의 압력에 기초하여 피드백 제어된다. 팽창 밸브(92)는, 냉매 회로에 공급된 열 부하에 따라 적당한 양의 액체 냉매를 증발기(93)에 공급하여 외부 냉매 회로(90)의 냉매의 유량을 조절한다.
외부 냉매 회로(90)는, 증발기의 출구를 압축기 본체(C)의 흡입실(27)에 연결하는 관(95) 또는 저압 통로를 포함한다. 저압 통로 및 흡입실(27)은 저압 영역을 형성한다. 외부 냉매 회로(90)는, 압축기 본체(C)의 배출실(28)을 응축기(91)의 입구에 연결하는 관(96) 또는 고압 통로를 또한 포함한다. 고압 통로 및 배출실(28)은 고압 영역을 형성한다. 압축기 본체(C)는, 저압 통로로부터 흡입실(27)로 유입되는 냉매 가스를 흡입하여 압축하며, 또한 고압 통로에 연결되는 배출실(28)로 이러한 압축된 가스를 배출한다.
냉매 회로를 유동하는 냉매의 유량(냉매 유량(Q))이 증가하면, 회로 또는 관의 단위 길이당 압력 손실도 증가한다. 즉, 냉매 회로에 위치된 압력 감시점(P1, P2) 사이의 압력 손실은 냉매 회로의 냉매 유량(Q)에 대해 비례 관계를 갖는다. 2개의 압력 감시점(P1, P2) 사이의 압력 손실인 1차 압력(△PX), 즉 제 1 압력 감시점(P1)에서의 압력(PdH)과 제 2 압력 감시점(P2)에서의 압력(PdL) 사이의 차이인 1차 압력(△PX)은 냉매 회로의 냉매 유량(Q)을 반영한다.
제 1 실시형태에 있어서, 상류측의 고압을 감시하기 위한 제 1 압력감시점(P1)은, 관(96)의 최상류 영역에 대응하는 배출실(28)내에 위치되어 있다. 하류측의 저압을 감시하기 위한 제 2 압력 감시점(P2)은 제 1 압력 감시점(P1)으로부터 소정의 거리로 떨어져 있는 관(96)에 위치되어 있다. 제 1 압력 감시점(P1)에서의 압력(PdH)은 제 1 압력 유입 통로(97)(도 2에만 도시되어 있음)를 통해 제어 밸브(35)에 유입되고, 제 2 압력 감시점(P2)에서의 압력(PdL)은 제 2 압력 유입 통로(98)를 통해 제어 밸브(35)에 유입된다.
압력 감시점(P1, P2) 사이의 관(96)에는, 1차 압력(△PX)을 명료화시키고 증가시키기 위한 압력차 증가 수단 또는 고정 제한기(99; fixed restrictor)가 위치되어 있다. 압력 감시점(P1, P2) 사이에 고정 제한기(99)가 위치되기 때문에, 압력 감시점(P1, P2)은 많은 양에 의해 서로 분리될 필요가 없다. 따라서, 제 2 압력 감시점(P2)은 압축기 본체(C)에 가깝게 위치될 수 있고, 이에 의해 제 2 압력 감시점(P2)과 제어 밸브(35) 사이의 제 2 압력 유입 통로(98)가 짧아진다. 제 2 압력 감시점(P2)에서의 압력(PdL)이 고정 제한기(99)의 작동에 의한 제 1 압력 감시점(P1)에서의 압력(PdH)과 비교하여 감소된다 하더라도, 압력(PdL)은 크랭크 압력(Pc)보다 충분히 더 높다.
도 2에 도시된 바와 같이 제어 밸브(35)는, 제어 밸브(35)의 상반부를 형성하는 입구 밸브부(101), 제어 밸브(35)의 하반부를 형성하는 솔레노이드부(102)를 포함한다. 입구 밸브부(101)는, 제 2 압력 감시점(P2)을 크랭크실(15)에 연결하는 공급 통로의 개방 정도 또는 제한 정도를 조절한다. 솔레노이드부(102)는, 제어 밸브(35) 내부에 위치된 작동 로드(103)를 외부 전류 공급 제어에 기초하여 이동시키기 위한 전자기 액추에이터(electromagnetic actuator)이다. 작동 로드(103)는, 말단부인 연결부(105), 실질적인 중심에 위치되는 밸브 본체(106), 및 기단부인 가이드 로드부(107)를 포함한다. 밸브 본체(106)는 가이드 로드부(107)의 일부를 형성한다. 연결부(105)의 직경이 d1이고 가이드 로드부(107)의 직경이 d2이라고 가정하면, d1은 d2보다 작다. 원주율이 π이고 연결부(105)의 단면적(SB)이 π(d1/2)2이라고 가정하면, 가이드 로드부(107)의 단면적(SD)은 π(d2/2)2로 표시된다.
제어 밸브(35)의 밸브 하우징(108)은 캡(109), 입구 밸브부(101)의 주요 외형을 형성하는 상반부 본체(110), 및 솔레노이드부(102)의 주요 외형을 형성하는 하반부 본체(111)를 포함한다. 밸브 하우징(108)의 상반부 본체(110)에는 밸브실(112) 및 소통 통로(113)가 형성되어 있다. 상반부 본체(110)의 상부에 삽입되는 캡(109)과 상반부 본체(110) 사이에는 감압실(114; pressure sensing chamber)이 형성되어 있다. 작동 로드(103)는 밸브실(112), 소통 통로(113), 및 감압실(114) 내부에 위치되어 있고, 이러한 작동 로드(103)는 축방향(도 2의 수직 방향)으로 이동가능하다. 밸브실(112) 및 소통 통로(113)는 작동 로드(103)의 위치에 따라 선택적으로 통한다. 소통 통로(113) 및 감압실(114)의 일부(나중에 개시될 제 2 압력실(115))는 항상 통한다.
밸브실(112)의 바닥벽은 나중에 개시되는 고정 철심(116)의 상단부에 의해 형성된다. 밸브실(112)을 둘러싸는 밸브 하우징(108)의 원주벽에는 포트(117)가 형성되어 있다. 포트(117)는, 공급 통로의 하류 부분인 소통 통로(34)를 통해 밸브실(112)을 크랭크실(15)에 연결한다. 감압실(114)(제 2 압력실(115))을 둘러싸는 밸브 하우징(108)의 원주벽에는 포트(118)가 형성되어 있다. 포트(118)는, 공급 통로의 상류 부분인 제 2 압력 유입 통로(98) 및 감압실(114)(제 2 압력실(115))을 통해 소통 통로(113)를 제 2 압력 감시점(P2)에 연결한다. 포트(117), 밸브실(112), 소통 통로(113), 감압실(114)(제 2 압력실(115)), 및 포트(108)는 제어 밸브 내부에 통로를 형성하고, 이러한 제어 밸브 내부의 통로는 공급 통로의 일부를 형성한다.
밸브실(112)의 내부에는 작동 로드(103)의 밸브 본체(106)가 위치된다. 소통 통로(113)의 내부 직경(d3)은, 작동 로드(103)의 연결부(105)의 직경(d1)보다 크고, 가이드 로드부(107)의 직경(d2)보다는 작다. 즉, 소통 통로(113)의 단면적(개방 면적)(SC)은 π(d3/2)2이고, 개방 면적(SC)은, 연결부(105)의 단면적(SB)보다 크고, 가이드 로드부(107)의 단면적(SD)보다는 작다. 따라서, 밸브실(112)과 소통 통로(113) 사이에 위치된 단(step)은 밸브 시트(119; valve seat)로서 작용하고, 소통 통로(113)는 밸브 구멍으로서 작용한다. 작동 로드(103)가 도 2에 도시된 최하 위치로부터 밸브 본체(106)가 밸브 시트(119)와 접촉하는 최상 위치로 이동하는 경우, 소통 통로(113)는 차단된다. 작동 로드(103)의 밸브 본체(106)는 공급 통로의 개방 정도를 조절하기 위해 축방향으로 이동한다.
제 1 실시형태에 있어서 가동벽(120)인 제 1 감압 부재(pressure sensing member)는, 감압실(114)내에 위치되어 있고, 축방향으로 이동가능하다. 가동벽(120)은 컵 형상을 갖는다. 가동벽(120)의 바닥벽은, 감압실(114)을 제 1 실시형태에 있어서 제 1 압력실(121)인 고압실, 및 제 1 실시형태에 있어서 제 2 압력실(115)인 저압실로 분할한다. 가동벽(120)은 제 1 압력실(121)과 제 2 압력실(115) 사이에서 칸막이로서 작용한다. 가동벽(120)은 제 1 압력실(121)과 제 2 압력실(115) 사이에서 유체가 직접 이동하지 못하게 한다. 가동벽(120)의 단면적(SA)은 소통 통로(113)의 개방 면적(SC)보다 크다.
제 1 압력실(121)은, 캡(109)내에 형성된 포트(122) 및 제 1 압력 유입 통로(97)를 통해 배출실(28)인 제 1 압력 감시점(P1)과 항상 통한다. 한편, 제 2 압력실(115)은, 공급 통로의 일부인 포트(118) 및 제 2 압력 유입 통로(98)를 통해 제 2 압력 감시점(P2)과 항상 통한다. 즉, 제 1 압력 감시점(P1)에서의 압력(PdH)은 제 1 압력실(121)속으로 유입되고, 제 2 압력 감시점(P2)에서의 압력(PdL)은 제 2 압력실(115)속으로 유입된다. 따라서, 가동벽(120)의 상부 표면 및 하부 표면은, 압력(PdH, PdL)에 각각 노출되는 압력 수용 표면으로서 작용한다. 가동벽(120)은 압력(PdH)과 압력(PdL) 사이의 압력차(1차 압력(△PX))에 따라 변위된다.
작동 로드(103)의 연결부(105)의 말단부는 제 2 압력실(115)에 진입한다. 연결부(105)의 말단부는 가동벽(120)에 부착된다. 제 1 압력실(121)은 리턴 스프링(123)을 수용한다. 리턴 스프링(123)은 가동벽(120)을 제 1 압력실(121)로부터 제 2 압력실(115)쪽으로 이동시킨다.
솔레노이드부(102)는 컵 형상의 원통(124)을 포함한다. 원통(124)내에 솔레노이드실(125)이 형성되도록 원통(124)의 상부에 고정 철실(116)이 끼워진다. 제 1 실시형태에 있어서 가동 철실(126)인 플런저는, 솔레노이드실(125)에 수용되고, 축방향으로 이동가능하다. 가이드 구멍(127)은, 고정 철실(116)의 중심에 형성되어 있고, 축방향으로 연장한다. 작동 로드(103)의 가이드 로드부(107)는, 가이드 구멍(127)내에 위치되고, 축방향으로 이동가능하다. 가이드 구멍(127)의 내벽면(inner circumferential surface)과 가이드 로드부(107) 사이에는 작은 공간(도시되지 않음)이 형성되어 있다. 밸브실(112)과 솔레노이드실(125)은 그 공간을 통해 서로 연결된다. 즉, 솔레노이드실(125)은, 밸브실(112)의 크랭크 압력(Pc)과 동일한 크랭크 압력(Pc)에 노출된다.
솔레노이드실(125)에는 작동 로드(103)의 기단부가 수용된다. 가이드 로드부(107)의 하단부는, 솔레노이드실(125) 내부에 위치되며, 가동 철심(126)의 중심을 통해 형성된 구멍에 끼워진다. 따라서, 가동 철심(126) 및 작동 로드(103)는 수직 방향으로 일체로 이동한다. 솔레노이드실(125)은, 가동 철심(126)을 고정 철심(116)쪽으로 이동시키는 충격 흡수 스프링(128)을 수용한다. 바꾸어 말하면, 충격 흡수 스프링(128)은 가동 철심(126) 및 작동 로드(103)를 상향 이동시킨다. 충격 흡수 스프링(128)의 힘은 리턴 스프링(123)의 힘보다 작다. 리턴 스프링(123)은, 솔레노이드부(102)에 전류가 흐르지 않을 때에 가동 철심(126) 및 작동 로드(103)를 최하 위치로 복귀시키기 위한 복귀 수단으로서 작용한다.
고정 철심(116) 및 가동 철심(126) 주위로 코일(129)이 감긴다. 제어 장치(130)로부터의 명령에 기초하여 구동 회로(131)로부터 코일(129)로 구동 신호가 공급된다. 코일(129)은, 코일(129)에 공급된 전류값에 대응하는 크기를 갖는 전자기력을 발생시킨다. 전자기력은, 가동 철심(126)을 고정 철심(116)쪽으로 끌어당겨 작동 로드(103)를 상향 이동시킨다. 코일(129)에 인가된 전압을 조절함으로써 코일(129)에 공급된 전류가 제어된다. 인가된 전압은, 전압 변화 수단, 또는 펄스폭 전압 제어(pulse-width modulation)를 이용하는 수단에 의해 일반적으로 제어된다. 펄스폭 전압 제어는, 일정한 주기를 갖는 펄스 전압을 인가하여 펄스의 온(on) 시간을 변화시킴으로써 평균 전압을 조절하는 방법이다. 인가된 전압은 펄스 전압 ×펄스의 온 시간 ÷펄스 주기로 표시된다. 펄스 주기로 나눈 펄스의 온 시간은 듀티비(duty ratio)로서 표시된다. 펄스폭 전압 제어를 사용하는 전압 제어는 때때로 듀티 제어(duty control)로서 표시된다. 펄스폭 전압 제어가 채택되는 경우, 전류가 간헐적으로 변하고, 이에 의해 전자석의 히스테리시스(hysteresis)가 감소된다. 또한, 코일(129)을 통해 흐르는 전류값을 측정하여 그 측정된 전류값에 기초하여 인가 전압을 피드백 제어하는 것이 일반적이다. 제 1 실시형태에 있어서, 듀티 제어가 채택된다. 제어 밸브(35)의 구조로 인해, 더 작은 듀티비가 제어 밸브(35)의 개방 정도를 증가시킨다. 더 큰 듀티비는 제어 밸브(35)의 개방 정도를 감소시킨다.
도 2에 도시된 제어 밸브의 개방 정도는 밸브 본체(106)를 포함하는 작동 로드(103)의 축방향 위치에 의해 결정된다. 제어 밸브(35)의 작동 조건 및 특징은 작동 로드(103)의 각 부분상에 작용하는 힘을 종합적으로 고려함으로써 명확해진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가동벽(120)에 가해진 압력(PdH)과 압력(PdL) 사이의 압력차인 1차 압력(△PX)에 기초한 하향력 및 리턴 스프링(123)의 하향력(f1)은 작동 로드(103)의 연결부(105)에 작용한다. 가동벽(120)의 상부 표면의 압력 수용 면적은 SA로 표시되지만, 가동벽(120)의 하부 표면의 압력 수용 면적은 (SA-SB)으로 표시된다. 하향 방향을 양의 방향으로 가정한다. 연결부(105)상에 작용하는 힘의 합계(ΣF1)는 이하의 식(I)으로 표현된다.
식(I)
ΣF1 = PdH x SA - PdL(SA - SB) + f1
한편, 솔레노이드부(102)에 의해 발생되는 상향 전자기력(F) 및 충격 흡수 스프링(128)의 상향력(f2)은 작동 로드(103)의 가이드 로드부(107)에 작용한다. 밸브 본체(106), 가이드 로드부(107), 및 가동 철심(126)의 모든 노출 표면에 가해진 압력은 이하와 같이 간략해진다. 먼저, 밸브 본체(106)의 상단면(132)은, 소통 통로(113)의 내주면(inner circumferential surface)으로부터 연장하는 가상 원통(도 3에 2개의 점선으로 도시된 바와 같이)에 의해 내주측 부분(inner circumferential section) 및 외주측 부분(outer circumferential section)으로 분할된다. 압력(PdL)은, 내주측 부분(면적: SC - SB)상에서 하향 방향으로 작용한다. 크랭크 압력(Pc)은 외주측 부분(면적: SD - SC)상에서 하향 방향으로 작용한다. 가동 철심(126)의 상부 표면과 하부 표면 사이의 압력 균형을 고려하면, 솔레노이드실(125)의 크랭크 압력(Pc)은 가이드 로드부(107)의 단면적(SD)에 대응하는 면적에 의해 가이드 로드부(107)의 하단면(133)을 상향 이동시킨다. 상향 방향을 양의 방향으로 가정한다. 밸브 본체(106) 및 가이드 로드부(107)상에 작용하는 힘의 합계(ΣF2)는 이하의 식(II)으로 표현된다.
식(II)
ΣF2 = F + f2 - PdL(SC - SB) - Pc(SD - SC) + Pc x SD
= F + f2 + Pc x SC - PdL(SC - SB)
식(II)의 계산 과정에 있어서, -Pc x SD는 +Pc x SD에 의해 소거되었고, Pc x SC가 남았다. 이것은, 크랭크 압력(Pc)에 관련된 밸브 본체(106)를 포함하는 가이드 로드부(107)의 유효 압력 수용 면적이, 가이드 로드부(107)의 하단면(133)상에만 크랭크 압력(Pc)이 집중적으로 작용하고 가이드 로드부(107)의 상단면(132) 및 하단면(133)상에 크랭크 압력(Pc)이 작용한다고 가정할 때, SD - (SD - SC) = SC로 표현될 수 있다. 크랭크 압력(Pc)이 관련되는 한, 가이드 로드부(107)의 유효 압력 수용 면적은 가이드 로드부(107)의 단면적(SD)에 관계없이 소통 통로(113)의 개방 면적(SC)과 동일하다. 본 명세서에서, 동일한 종류의 압력이 로드와 같은 부재의 양단부에 작용하면, 일단부에만 집중적으로 압력이 작용한다고 가정할 수 있는 효과를 갖는 압력 수용 면적을 "유효 압력 수용 면적"으로 부른다.
작동 로드(103)는 연결부(105)를 가이드 로드부(107)에 연결함으로써 형성된 통합 부재이기 때문에, 그 축방향 위치는 ΣF1 = ΣF2 의 역학적 균형에 의해 결정된다. 식 ΣF1 = ΣF2 을 정리한 후에, 이하의 식(III)이 얻어진다.
식(III)
F - f1 + f2 = (PdH - PdL)SA + (PdL - Pc)SC
식(III)에 있어서, f1, f2, SA, SC는 기계 설계의 단계에서 정의되는 파라미터이다. 전자기력(F)은 코일(129)에 공급된 전력에 따라 변하는 가변 파라미터이다. 압력(PdH, PdL) 및 크랭크 압력(Pc)은 압축기의 구동 상황에 따라 변하는 가변 파라미터이다. 식(III)으로부터 명백한 바와 같이, 제어 밸브(35)는, 1차 압력(△PX, PdH-PdL)과 2차 압력(△PY, PdL-Pc)에 대응 압력 수용 면적을 곱함으로써 얻어진 가스 압력 하중과, 전자기력(F) 및 스프링(123, 128)의 힘(f1, f2)의 전체 하중이 균형을 이루도록 개방 정도를 자동적으로 조절한다. 작동 로드(103)는, 압력(PdL)과 크랭크 압력(Pc) 사이의 압력차에 따라 변위되는 제 2 감압 부재이다.
상술한 작동 특징을 갖는 제 1 실시형태에 따른 제어 밸브(35)에 있어서, 개방 정도는 각 상황하에서 이하의 방법으로 결정된다. 코일(129)에 어떠한 전류도 공급되지 않는 경우, 또는 듀티비가 0%인 경우, 리턴 스프링(123)의 힘(구체적으로 f1 - f2의 힘)은 지배적으로 되고, 작동 로드(103)를 도 2에 도시된 최하 위치에 위치시킨다. 밸브 본체(106)는 최대 거리만큼 밸브 시트(119)로부터 이격되어 입구 밸브부(101)가 완전히 개방된다. 듀티비의 가변 범위내의 최소 듀티비의 전류가 코일(129)에 공급될 때, 상향 전자기력(F)은 리턴 스프링(123)의 하향힘(f2)보다 적어도 더 크다. 솔레노이드부(102)에 의해 발생된 상향전자기력(F)과 충격 흡수 스프링(128)의 상향력(f2)의 합계는, 리턴 스프링(123)의 하향력(f1)과 2차 압력(△PY) 및 1차 압력(△PX)에 기초한 하향력의 합계에 대항하여 작용한다. 그 결과, 밸브 시트(119)에 대한 밸브 본체(106)의 위치는, 식(III)이 만족되도록 결정되어 제어 밸브(35)의 개방 정도를 결정한다. 따라서, 공급 통로를 통한 크랭크실(15)로의 가스 유량이 결정된다. 그리고 나서, 공급 통로를 통한 가스의 유량과 추기 통로(33)를 통해 크랭크실(15)로부터 유출되는 가스의 유량 사이의 관계에 따라 크랭크 압력(Pc)이 조절된다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 풀리(17)는, 상류 풀리 부재(17A)인 상류 회전체, 및 하류 풀리 부재(17B)인 하류 회전체를 포함한다. 하류 풀리 부재(17B)는, 제 1 내부 원통(17C)인 제 1 원통과, 제 1 내부 원통(17C)의 선단부와 일체형으로 형성되고 방사상 외부로 연장하는 제 1 원판형부(17D; disk-like portion)에 의해 형성된다. 상류 풀리 부재(17A)는, 외부 원통(17E), 제 2 내부 원통(17F)인 제 2 원통, 및 제 2 원판형부(17G)에 의해 형성된다. 벨트(18)는 외부 원통(17E) 주위로 감기고, 제 2 원판형부(17G)는 외부 원통(17E)과 제 2 내부 원통(17F)을 서로 연결하기 위해 외부 원통(17E) 및 제 2 내부 원통(17F)과 일체형으로 형성되어 있다.
원주형의 동력 전달핀(17H)(2개만이 도시되어 있음)인 파단성 부재(breakable member)는, 제 1 원판형부(17D)의 축을 중심으로 동일한 각도의 간격으로 제 1 원판형부(17D)의 원주부에 고정되어 있다. 동력 전달핀(17H)은 원주부에 형성된 관통 구멍속으로 끼워진다. 동력 전달핀(17H)은 후방으로 돌출하고, 구동축(16)의 축방향에 실질적으로 평행하게 연장한다. 동력 전달핀(17H)은, 엔진(E)과 구동축(16) 사이의 동력 전달 경로상에 과도한 동력 전달을 방지하기 위한 차단 기구를 형성한다. 제 1 실시형태에 있어서, 동력 전달핀(17H)은 소결 금속에 의해 형성되어 있다. 소결 금속은 약 0.5의 피로 한도비(σW/σB)를 갖는데, σW는 피로 강도(fatigue strength)를 나타내고, σB는 인장 강도(tensile strength)를 나타낸다.
고무 댐퍼(17J)인 환형 탄성 부재는 상류 풀리 부재(17A)의 외부 실린더(17E)의 선단부에 부착되어 상류 풀리 부재(17A)의 원주 방향을 따라 연장한다. 동력 전달핀(17H)에 대응하는 위치의 고무 댐퍼(17J)에는 관통 구멍(17K)이 형성되어 있다. 각 동력 전달핀(17H)은 관통 구멍(17K)중 하나의 관통 구멍속에 끼워진다. 따라서, 제 1 실시형태에 따른 풀리(17)에 있어서, 벨트(18)를 통해 상류 풀리 부재(17A)에 전달되는 동력은 고무 댐퍼(17J) 및 동력 전달핀(17H)을 통해 하류 풀리 부재(17B)에 전달된다. 즉, 고무 댐퍼(17J) 및 동력 전달핀(17H)은 상류 풀리 부재(17A)와 하류 풀리 부재(17B) 사이의 동력 전달 경로상에 위치되어 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 상류 풀리 부재(17A), 하류 풀리 부재(17B), 동력 전달핀(17H), 및 고무 댐퍼(17J)는 풀리(17)를 형성한다. 제 1 내부 원통(17C) 및 제 2 내부 원통(17F)은, 실질적으로 동축상에 위치되고, 축방향으로 서로 이격되어 있다. 풀리(17)는 상류 풀리 부재(17A) 및 하류 풀리 부재(17B)에 의해둘러싸인 내부 공간을 갖는다.
제 1 실시형태에 있어서 허브(40)인 제 2 회전체는 구동축(16)의 선단부에 고정되어 있다. 허브(40)는, 원통형 지지부(40A), 및 지지부(40A)와 일체로 형성되고 방사상 외부로 연장하는 원판형부(40B)를 구비한다. 지지부(40A)는, 구동축(16)의 선단부에 형성된 수나사부에 체결되는 암나사부를 구비한다. 허브(40)는, 원판형부(40B)와 일체로 형성되고 원판형부(40B)의 원주로부터 전방으로 연장하는 원통부(40C), 및 원통부(40C)와 일체로 형성되고 원통부(40C)의 선단부로부터 방사상 외부로 연장하는 실질적인 원판형 플랜지(40D)를 구비한다.
지지부(40A)는, 내부 원통(17C, 17F)의 방사상 내부, 즉 구동축(16)의 축에 더 가깝게 위치된다. 원판형부(40B)는 구동축(16)의 축방향으로 내부 원통(17C, 17F) 사이에 위치된다. 원통부(40C)는 제 1 내부 원통(17C)의 방사상 외부에 위치된다.
원통부(40C)와 제 1 내부 원통(17C) 사이에는 원웨이 클러치 유닛(50)이 위치되어 있다. 원웨이 클러치 유닛(50)은 제 1 실시형태에서 베어링(52)인 제 1 볼 베어링 및 원웨이 클러치(51)를 포함한다. 베어링(52)은 원웨이 클러치(51)의 후방에 위치되어 있다.
원웨이 클러치 유닛(50)은 원통부(40C)의 내주면상에 고정되는 외부링(53), 및 제 1 내부 원통(17C)의 외주면상에 고정되는 내부링(54)을 구비하고, 또한 이 원웨이 클러치 유닛(50)은 내부링(54)이 외부링(53)에 의해 둘러싸이도록 배치되어 있다. 베어링(52)은 볼(55)인 구름 요소(rolling element)를 포함한다.볼(55)은 외부링(53)과 내부링(54) 사이의 원주 방향으로 일렬로 배치되어 있다. 볼(55)은 외부 링(53)을 내부 링(54)에 대해 회전시키게 한다.
도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 원웨이 클러치(51)는 외부링(53)의 내주면에 형성되는 수용홈(56; accommodating recess)을 포함한다. 수용홈(56)은 구동축(16)의 축의 원주에 동일한 각도의 간격으로 배치되어 있다. 각 수용홈(56)의 일단(도 6(a)에서의 시계 방향으로의 선단)에는 동력 전달면(57)이 형성되어 있다. 각 수용홈(56)은 롤러(58)를 수용하고, 그 롤러(58)의 축은 구동축(16)의 축과 평행하다. 각 롤러(58)는, 롤러(58)가 대응 동력 전달면(57)과 결합하는 위치(도 6(a) 참조)와 결합 위치로부터 분리되는 위치(도 6(b) 참조) 사이에서 이동가능하다. 동력 전달면(57)에 대향하는 각 수용홈(56)의 단부에는 스프링 시트(59)가 위치되어 있다. 각 스프링 시트(59)와 대응 롤러(58) 사이에는 스프링(60)이 위치되어 롤러(58)가 결합 위치로 이동한다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 풀리(17)를 통해 차량의 엔진(E)으로부터 전달된 동력에 의해 내부링(54)이 화살표 방향(시계 방향)으로 회전하는 경우, 각 롤러(58)는 대응 스프링(60)의 힘에 의해 결합 위치로 이동한다. 그리고 나서, 각 롤러(58)는 동력 전달면(57)과 내부링(54)의 외주면 사이에 결합된다. 따라서, 외부링(53)은 내부링(54)과 동일한 방향으로 회전한다. 따라서, 차량의 엔진(E)이 가동될 때, 차량의 엔진(E)의 동력은 풀리(17), 원웨이 클러치(51), 및 허브(40)를 통해 구동축(16)에 전달되어 구동축(16)이 항상 회전한다.
차량의 엔진(E)이 정지할 때, 즉, 풀리(17)가 정지할 때, 외부링(53)이 도 6(b)에 도시된 바와 같이 화살표 방향(시계 방향)으로 회전하는 경우, 각 롤러(58)는 대응 스프링(60)의 힘에 대해 결합 위치로부터 분리된다. 따라서, 외부링(53)은 내부링(54)에 대해 공회전한다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지지 원통(12B)은 압축기 본체(C)의 전방 하우징 부재(12)의 전방벽으로부터 돌출하여 구동축(16)의 선단부를 둘러싼다. 스테이터 고정 부재(62)의 지지체(62A)는 지지 원통(12B)에 끼워진다. 제 1 실시형태에서 베어링(63)인 제 2 볼 베어링은 상류 풀리 부재(17A)의 제 2 내부 원통(17F)과 지지체(62A) 사이에 위치되어 있다. 즉, 풀리(17)는 서로 축방향으로 분리되어 위치되는 원웨이 클러치 유닛(50) 및 베어링(63)에 의해 지지된다.
스테이터 고정 부재(62)는, 모터 발전기(MG)의 일부를 형성하는 스테이터(61)를 설치하기 위한 원통 설치부(62B), 및 설치부(62B)를 지지체(62A)에 연결하는 실질적으로 원판형 연결부(62C)를 구비한다. 연결부(62C)는, 구동축(16)의 축방향으로의 내부 원통(17C, 17F) 사이에 위치되어 있고, 원판형부(40B)의 후방에 위치되어 있다. 설치부(62B)는 원통부(40C) 및 제 2 내부 실린더(17F)의 방사상 외부에 위치되어 있다.
설치부(62B)의 외주면에는 스테이터(61)가 설치되어 있다. 스테이터(61)는 고정 철심, 및 고정 철심을 중심으로 감기는 코일을 포함한다. 모터 발전기(MG)의 일부를 형성하는 로터(64)는 플랜지(40D)의 외주부에 고정되어 있다. 로터(64)는 스테이터(61) 주위에 배치되어 있다. 로터(64)는 로터 철심, 및 로터 철심에 고정되는 로터 도체를 포함한다. 모터 발전기(MG)는 풀리(17)의 내부 공간에 위치된다.
스테이터(61)의 코일은, 인버터와 컨버터 등을 포함하는 모터 구동 회로(도시되지 않음)를 통해 배터리(도시되지 않음)에 연결되어 있다. 모터 구동 회로는, 도시되지 않은 모터 제어 유닛으로부터의 명령에 따라 코일에 의해 발생된 전력을 배터리에 저장할지 또는 배터리로부터 코일에 전력을 공급할지를 제어한다.
엔진(E)이 가동하는 중에 배터리가 충전될 필요가 있는 경우, 모터 제어 유닛은, 모터 발전기(MG)가 유도 발전기로서 작용하고 또한 모터 발전기(MG)가 전력을 발생시키도록 모터 구동 회로를 제어한다. 차량의 엔진(E)으로부터의 동력 전달에 의해 로터(64)가 허브(40)와 회전하는 경우, 코일에서 전기가 발생되고, 이러한 전기는 모터 구동 회로를 통해 배터리에 저장된다.
차량의 엔진(E)이 가동하는 중에 배터리가 충전될 필요가 없는 경우, 모터 제어 유닛은, 모터 발전기(MG)가 전기를 발생시키지 않도록 모터 구동 회로를 제어한다. 이것은, 유도기에 의해 형성되는 모터 발전기(MG)에 여자 전류(exciting current)를 공급하지 않도록 모터 제어 유닛이 모터 구동 회로를 명령할 때 달성된다. 이러한 상태에 있어서, 스테이터(61)와 로터(64) 사이에는 자기력이 작용하지 않는다. 따라서, 차량의 엔진(E)으로부터의 동력에 의해 로터(64)가 회전한다 하더라도, 스테이터(61) 및 로터(64)의 철 손실로 인한 열 발생과 같은 에너지 손실은 발생하지 않는다. 차량의 엔진(E)으로부터의 동력에 의해 로터(64)가 회전한다 하더라도, 자기력에 기초한 구동축(16)의 토크 변동은 발생하지 않는다.
차량의 엔진(E)이 정지하는 중에 외부 정보에 기초하여 공조(냉각)가 필요하다고 판단되면, 모터 제어 유닛은, 모터 발전기(MG)가 유도 전동기로서 작용하도록 모터 구동 회로를 제어한다. 즉, 모터 구동 회로로부터 코일에 공급된 전력에 의해 회전력이 로터(64)에 발생한다. 회전력은 허브(40)를 통해 구동축(16)에 전달된다. 따라서, 차량의 탑승실은 차량의 엔진(E)이 정지되는 중에 공조가 가능하다.
모터 발전기(MG)가 전동기로서 작용하여 허브(40)를 회전시키는 경우, 허브(40)와 풀리(17) 사이의 동력 전달을 정지시키기 위해 원웨이 클러치(51)가 작동한다. 따라서, 모터 발전기(MG)의 동력은 차량의 엔진(E)에 전달되는 것이 방지된다.
제 1 실시형태에 있어서, 차량의 엔진(E)으로부터 상류 풀리 부재(17A)에 전달된 구동력은 고무 댐퍼(17J) 및 동력 전달핀(17H)을 통해 하류 풀리 부재(17B)에 전달된다. 상류 풀리 부재(17A)와 하류 풀리 부재(17B) 사이의 동력 전달 경로상에 고무 댐퍼(17J)가 위치되기 때문에, 베어링(52)의 축과 베어링(63)의 축 사이의 어긋남(misalignment)이 흡수된다. 즉, 고무 댐퍼(17J)의 변형은, 어긋남으로 인해 베어링(12A, 52, 63)상에 발생된 응력을 감소시킨다. 고무 댐퍼(17J)는, 압축 기구의 압축 반력에 의해 발생된 구동축(16)의 회전 진동 또는 토크 변동이 하류 풀리 부재(17B)로부터 상류 풀리 부재(17A)로 전달되는 것을 방지한다.
한쪽 회전 방향으로만 동력을 전달하는 원웨이 클러치(51)의 작용으로 인해,다른 방향으로 작용하는 회전 진동은 허브(40)로부터 풀리(17)에 전달되지 않는다.
제 1 실시형태에 있어서, 상류 풀리 부재(17A)와 하류 풀리 부재(17B) 사이의 전달 토크의 크기가 챠량의 엔진(E)에 악영향을 미칠 정도로 충분히 크지 않는 경우, 즉, 일반적인 동력 전달 상태에 있어서, 차량의 엔진(E)으로부터 구동축(16)으로의 동력 전달은 계속된다. 그러나, 압축기 본체(C)에 이상(예를 들어 데드록(deadlock))이 발생하고 전달 토크가 수용가능한 값을 초과하는 경우, 동력 전달핀(17H)은 과부하에 의해 파단되고, 이에 의해 상류 풀리 부재(17A)로부터 하류 풀리 부재(17B)로의 동력 전달이 정지된다. 따라서, 과도한 전달 토크에 의한 차량의 엔진(E)에의 악영향이 방지된다.
제 1 실시형태는 이하의 장점을 제공한다.
(1) 풀리(17)의 제 1 내부 원통(17C)과 허브(40)의 원통부(40C) 사이의 동력 전달 경로상에는 원웨이 클러치(51)가 위치되어 있다. 따라서, 예를 들어 풀리(17)와 허브(40) 사이의 동력 전달 경로상에 전자기 클러치가 위치되는 경우와 비교하면, 구동축(16)과 풀리(17) 사이의 동력 전달을 선택적으로 차단하기 위한 기구의 크기 및 중량은 감소된다. 이에 의해, 동력 전달 기구(PT)의 크기가 감소하고, 또한 이러한 동력 전달 기구(PT)를 포함하는 압축기의 크기 및 중량이 감소한다. 전자기 클러치를 선택적으로 연결 및 차단하기 위한 제어 장치가 불필요하기 때문에, 동력 전달 기구(PT) 및 압축기의 구조가 간단해진다. 이에 의해 동력 전달 기구(PT) 및 압축기의 비용이 감소한다.
(2) 상류 풀리 부재(17A)와 하류 풀리 부재(17B)에 의해 둘러싸인 풀리(17)의 내부 공간에는 모터 발전기(MG)가 위치되어 있다. 따라서, 동력 전달 기구(PT)의 크기는 내부 공간을 효과적으로 이용하여 감소된다.
(3) 제 1 내부 원통(17C)과 제 2 내부 원통(17F)은 풀리(17)의 축방향으로 실질적으로 서로 분리되어 있다. 따라서, 예를 들어 제 1 내부 원통(17C)과 제 2 내부 원통(17F)이 동일한 축 위치에 위치되는 경우와 비교하면, 모터 발전기(MG)를 수용하기 위한 공간이 쉽게 얻어진다.
(4) 축방향으로 서로 분리되어 있는 제 1 내부 원통(17C)과 제 2 내부 원통(17F)은 각각 베어링(52, 63)에 의해 지지된다. 따라서, 풀리(17)에 외력이 가해질 때, 풀리(17)는 구동축(16)의 축에 대해 경사지는 것이 방지된다. 따라서, 풀리(17)의 각 부분의 부분적인 마모, 및 풀리(17)의 기울어짐에 의해 발생된 원웨이 클러치(51)의 불량 결합이 억제된다.
(5) 차량의 엔진(E)과 구동축(16) 사이의 동력 전달 경로상에는 차단 기구가 위치되어 있다. 따라서, 예를 들어 압축기 본체(C)에 데드록과 같은 이상이 발생한다 하더라도, 차량의 엔진(E)에 과도한 부하가 가해지는 것이 방지된다.
(6) 전달 토크가 과도하여 동력 전달이 정지하는 경우에, 상류 풀리 부재(17A)와 하류 풀리 부재(17B) 사이의 동력 전달 경로상에 위치된 동력 전달핀(17H)은 파단된다. 즉, 제 1 실시형태에 있어서, 상류 회전체와 하류 회전체 사이의 동력 전달은 동력 전달핀(17H)인 파단성 부재를 파단시킴으로써 차단될 수 있다.
(7) 동력 전달핀(17H)은 소결 금속으로 형성되어 있다. 소결 금속이 비교적 낮은 연성을 갖기 때문에, 동력 전달핀(17H)을 파단시키는데 필요한 전달 토크의 크기는 쉽게 설정된다. 소결 금속의 피로 한도비(σW/σB)는 높은 값으로 비교적 쉽게 유지된다. 따라서, 일반적인 동력 전달 상태에 있어서, 동력 전달핀(17H)에 작용하는 반복된 응력에 대한 내구성이 비교적 높게 유지되고, 동력 전달핀(17H)을 파단시키기 위한 전달 토크량과 내구성과의 균형이 쉽게 최적화된다. 따라서, 동력 전달핀(17H)은, 만족스런 내구성을 보이는 일반적인 동력 전달 상태중에 동력을 확실히 전달하고, 전달 토크가 과도하게 되었을 때는 동력을 확실히 차단한다.
(8) 파단성 부재는 간단한 핀(17H)이다. 따라서, 파단성 부재 및 관통 구멍(17K)의 구조가 간단하므로, 제조가 용이하고 동력 전달 기구(PT)의 비용이 감소된다.
(9) 상류 풀리 부재(17A)와 하류 풀리 부재(17B) 사이의 동력 전달 경로상에는 고무 댐퍼(17J)인 탄성 부재가 위치되어 있다. 따라서, 고무 댐퍼(17J)의 변형은, 제조 공차 등으로 인해 베어링(52)의 축과 베어링(63)의 축 사이의 어긋남에 의해 발생된 베어링(12A, 52, 63)상에 발생한 응력을 감소시킨다. 따라서, 압축기의 내구성이 개선된다.
(10) 완충 부재로서 작용하는 고무 댐퍼(17J)는, 하류 풀리 부재(17B)로부터 상류 풀리 부재(17A)로 전달되는 토크 변동을 감소시킨다.
(11) 외부링(53)과 내부링(54) 사이에 원주 방향으로 일렬로 배치되는볼(55)에 의해 베어링(52)이 형성된다. 따라서, 예를 들어 베어링(52)의 축방향으로 볼(55)이 배치되는 구조와 비교하면, 베어링(52)의 축방향 길이는 감소된다.
(12) 압축기 본체(C)는, 구동축(16)의 일 회전당 냉매 배출량을 실질적으로 0으로 감소시킨다. 구동축(16)의 회전중에 압축기 본체(C)의 냉매 배출량이 실질적으로 0으로 감소되기 때문에, 공조가 필요하지 않은 경우에 차량의 엔진(E)에는 불필요한 부하가 거의 가해지지 않는다.
(13) 제 1 실시형태의 제어 밸브(35)에 따르면, 압축기 본체의 부하 토크에 크게 영향을 미치는 압축기 본체(C)의 단위 시간당 냉매 배출량(냉매 유량)은 외부로부터 직접적으로 제어된다. 또한, 예를 들어 냉매의 유량은, 냉매 유량 센서 등을 이용하지 않고서도 정확하고 반응적인 방법으로 소정량의 이하 또는 소정량과 동일하게 제어된다.
본 발명의 제 2 실시형태는 도 5(a) 및 도 5(b)를 참고로 하여 설명될 것이다. 제 2 실시형태의 압축기는, 하류 풀리 부재와 상류 풀리 부재 사이의 연결부의 구조 및 하류 풀리 부재가 변경되었다는 점을 제외하고는 제 1 실시형태와 동일한 구조를 갖는다. 따라서, 제 1 실시형태에서의 동일한 성분에 대해서는 동일한 도면 부호가 주어지고, 상세한 설명은 생략한다.
도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 제 2 실시형태에 있어서 하류 풀리 부재(70)인 하류 회전체는, 원웨이 클러치 유닛(50)의 내부링(54)에 끼워지는 제 1 내부 원통(70A)을 구비한다. 또한 하류 풀리 부재(70)는, 제 2 실시형태에 있어서 스포크(70B; spoke)인 파단성 부재를 통해 제 1 내부 원통(70A)과 일체형으로 형성되는 외부링(70C)도 구비한다. 스포크(70B)(제 2 실시형태에서 4개)는 제 1 내부 원통(70A)으로부터 외부링(70C)쪽으로 방사상으로 연장한다. 스포크(70B)는 동력 전달을 허용하기 위해 제 1 내부 원통(70A)을 외부링(70C)에 연결한다.
제 2 실시형태에 있어서, 일체형으로 형성된 제 1 내부 원통(70A), 스포크(70B), 및 외부링(70C)을 포함하는 하류 풀리 부재(70)는 소결 금속으로 제조된다. 소결 금속은 피로 한도비(σW/σB)가 약 0.5로 유지되도록 설정된다.
외부링(70C)의 후방 단부와 상류 풀리 부재(17A)의 외부 원통(17E)의 전방 단부 사이에는 고무 댐퍼(71)인 환형 탄성 부재가 위치되어 있다. 고무 댐퍼(71)는 외부링(70C) 및 외부 원통(17E)에 고정되어 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 차량의 엔진(E)으로부터 상류 풀리 부재(17A)로 전달된 구동력은 고무 댐퍼(71), 외부링(70C), 및 스포크(70B)를 통해 허브(40)에 전달된다. 즉, 고무 댐퍼(71)와 스포크(70B)는 상류 풀리 부재(17A)와 허브(40) 사이의 동력 전달 경로상에 위치되어 있다. 고무 댐퍼(71)는 베어링(52)의 축과 베어링(63)의 축 사이의 어긋남을 흡수한다. 고무 댐퍼(71)는, 하류 풀리 부재(70)로부터 상류 풀리 부재(17A)로 토크 변동이 전달되는 것을 방지한다.
제 2 실시형태에 있어서, 하류 풀리 부재(70)의 외부 링(70C)과 제 1 내부 원통(70A) 사이의 전달 토크가 차량의 엔진(E)에 영향을 미칠 정도로 충분히 크지않은 경우에, 즉, 일반적인 동력 전달 상태에 있어서, 엔진(E)으로부터 구동축(16)으로의 동력 전달은 계속된다. 그러나, 압축기 본체(C)에 이상(예를 들어 데드록)이 발생하고 전달 토크가 허용값을 초과하는 경우, 과도한 부하에 의해 스포크(70B)가 파단되고, 이에 의해 상류 풀리 부재(17A)로부터 허브(40)로의 동력 전달이 정지된다. 따라서, 과도한 전달 토크에 의한 차량의 엔진(E)으로의 악영향이 방지된다.
제 2 실시형태는 제 1 실시형태의 장점 (1) 내지 (7) 과 (9) 내지 (13) 외에도 이하의 장점을 제공한다.
(14) 하류 풀리 부재(70)를 파단시킴으로써 동력 전달이 정지될 수 있기 때문에, 하류 풀리 부재(70) 이외의 부재에 의해 형성된 파단성 부재는 제공될 필요가 없다. 따라서, 또 다른 부재에 의해 형성된 파단성 부재를 하류 풀리 부재(70)에 설치하기 위한 과정이 생략된다.
당업자라면 본 발명이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 많은 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 특히, 본 발명이 이하의 형태로 구체화될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
제 1 실시형태에 있어서, 풀리(17)는 상류 풀리 부재(17A) 및 하류 풀리 부재(17B)를 구비하고, 동력 전달핀(17H)인 파단성 부재는 상류 풀리 부재(17A)와 하류 풀리 부재(17B) 사이의 동력 전달 경로상에 위치되어 있다. 이와는 반대로, 허브(40)는 상류 회전체 및 하류 회전체를 구비할 수 있고, 파단성 부재는 회전체 사이의 동력 전달 경로상에 위치될 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 하류 풀리 부재(70)는 소결 금속으로 형성되어 있다. 하류 풀리 부재(70)가 파단될 때 동력 전달이 정지된다. 그러나, 허브(40)는 소결 금속으로 제조될 수 있고, 허브(40)가 파단될 때 동력 전달이 정지될 수 있다.
제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에 따른 압축기는 풀리(17, 70)상에 차단 기구를 포함한다. 이와는 반대로, 차단 기구는, 풀리(17)와 원웨이 클러치 유닛(50) 사이의 동력 전달 경로, 또는 원웨이 클러치 유닛(50)과 허브(40) 사이의 동력 전달 경로와 같은 풀리(17)와 허브(40) 사이의 동력 전달 경로상에 위치될 수 있다. 차단 기구는 원웨이 클러치 유닛(50)상에 위치될 수 있다. 차단 기구는 허브(40)와 구동축(16) 사이의 동력 전달 경로상에 위치될 수 있다.
상술한 실시형태에 있어서, 파단성 부재를 형성하는 소결 금속의 피로 한도비(σW/σB)는 약 0.5로 유지된다. 그러나, 피로 한도비는, 과도한 전달 토크가 파단성 부재에 가해질 때 파단성 부재가 파단될 수 있는 한 변할 수 있다.
상술한 실시형태에 있어서, 파단성 부재는 소결 금속으로 제조된다. 그러나, 파단성 부재는 저탄소강(low carbon steel)으로 제조될 수 있다. 저탄소강의 피로 한도비(σW/σB)는 비교적 높은 값(약 0.5)으로 비교적 쉽게 유지된다. 따라서, 일반적인 동력 전달 상태에 있어서, 파단성 부재에 작용하는 반복된 응력에 대한 내구성이 비교적 높게 유지되고, 동력 전달핀(17H)을 파단시키기 위한 전달 토크량과 내구성 사이의 균형이 쉽게 최적화된다.
상술한 실시형태에 있어서, 파단성 부재는 금속으로 제조된다. 그러나, 파단성 부재는, 과도한 전달 토크가 파단성 부재에 가해질 때 파단성 부재가 소정의 전달 토크로 파단될 수 있는 한 수지 또는 세라믹으로 제조될 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 동력 전달핀(17H)은 하류 풀리 부재(17B)와 일체로 형성될 수 있다. 동력 전달핀(17H)과 일체로 형성된 하류 풀리 부재(17B)가 소결 금속과 같은 파단성 부재로 제조되는 경우, 동력 전달핀(17H)에 대응되는 부분을 파단시킴으로써 동력 전달이 정지될 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 동력 전달핀(17H)은, 하류 풀리 부재(17B)에 고정되고, 고무 댐퍼(17J)를 통해 상류 풀리 부재(17A)에 연결된다. 이와는 반대로, 동력 전달핀(17H)은, 상류 풀리 부재(17A)에 고정될 수 있고, 고무 댐퍼(17J)를 통해 하류 풀리 부재(17B)에 연결될 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 동력 전달핀(17H)은 고무 댐퍼와 같은 관형 탄성 부재를 통해 하류 풀리 부재(17B)에 부착될 수 있다. 즉, 동력 전달핀(17H)은 탄성 부재를 통해 상류 풀리 부재(17A) 및 하류 풀리 부재(17B)에 연결될 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 모든 동력 전달핀(17H)은 하나의 고무 댐퍼(17J)에 연결된다. 그러나, 각 동력 전달핀(17H)은 개별적인 고무 댐퍼에 연결될 수 있다. 예를 들어, 동력 전달핀(17H)은 도 7에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다. 원형 단면을 갖고 고무 댐퍼(80)인 관형 탄성 부재는 각 동력 전달핀(17H)의 후방 단부에 끼워진다. 각 고무 댐퍼(80)는, 상류 풀리 부재(17A)의 외부 원통(17E)의 전방 단부에 형성된 댐퍼 수용홈(81)에 수용된다. 이러한 경우에, 제 1 실시형태와 비교하면, 고무 댐퍼를 형성하는데 사용된 고무 재료의 양은 감소된다.
동력 전달핀(17H)의 단면 및 고무 댐퍼(17J, 71, 80) 구멍의 단면은 원형일 필요는 없다. 특히, 도 7에 도시된 고무 댐퍼(80)의 외형의 단면은 원형일 필요가 없다.
제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에 있어서, 파단성 부재와 탄성 부재는 개별적인 부재이다. 그러나, 탄성 부재는 파단성 부재로도 작용할 수 있다. 예를 들어, 제 1 실시형태에 있어서, 상류 풀리 부재(17A)와 하류 풀리 부재(17B)는 오직 고무 댐퍼(17J)를 통해서만 서로 연결될 수 있다. 이러한 경우에, 고무 댐퍼(17J)에 과도한 전달 동력이 가해질 때, 동력 전달은 고무 댐퍼(17J)가 끊어지는 경우에 정지한다.
상술한 실시형태에 있어서, 탄성 부재는 풀리(17) 및 허브(40)상에 위치될 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재는 원웨이 클러치 유닛(50)과 구동축(16) 사이의 동력 전달 경로상에 위치될 수 있다. 탄성 부재는 또한 풀리(17)와 원웨이 클러치 유닛(50) 사이, 또는 원웨이 클러치 유닛(50)과 허브(40) 사이의 동력 전달 경로상에 위치될 수도 있다. 탄성 부재는 허브(40)와 구동축(16) 사이의 동력 전달 경로상에 위치될 수 있다.
탄성 부재는 엘라스토머와 같은 고무 이외의 탄성 재료로 형성될 수 있다.
베어링(52)의 축과 베어링(63)의 축 사이의 어긋남을 흡수하기 위한 탄성 부재가 생략될 수 있다.
상술한 실시형태에 있어서, 차단 기구는 파단성 부재에 의해 형성된다.그러나, 이러한 차단 기구가 파단성 부재일 필요는 없다. 예를 들어, 차단 기구는, 상류 회전체를 하류 회전체에 작동적으로 연결하고 회전체를 선택적으로 연결 및 분리시키는 연결 부재에 의해 형성될 수 있다.
원웨이 클러치(51)의 구조는, 풀리(17)로부터 구동축(16)으로의 동력 전달이 허용되고 모터 발전기(MG)로부터 풀리(17)로의 동력 전달이 방지되는 한 변경될 수 있다.
유도기에 의해 형성되는 모터 발전기(MG) 대신에, 영구 자석을 이용하는 모터 발전기가 채용될 수 있다. 영구 자석을 이용하는 모터 발전기는 유도기에 의해 형성되는 모터 발전기와 비교하여 큰 출력을 쉽게 얻는다.
전동기 및 발전기로서 작용하는 전기부 대신에, 전동기로서만 작용하는 전기부가 채택될 수 있다.
모터 발전기(MG)는 풀리(17)의 내부 공간에 위치될 필요가 없고 풀리(17)의 외부에 위치될 수 있다.
제 1 내부 원통(17C, 70A) 및 제 2 내부 원통(17F)은 축방향으로 실질적으로 동일한 위치에 위치될 수 있다.
베어링(52)은 복수열의 볼(55)을 가질 수 있다.
상술한 실시형태에 있어서, 밸브 본체(106)의 위치는, 감압실(114)내의 압력을 감압실(114)에 수용된 가동벽(120)에 가함으로써 조절된다. 이와는 반대로, 감압실(114)내의 압력은 감압실(114) 내부에 위치된 벨로우즈(bellows) 또는 다이아프램(diaphragm)과 같은 감압 부재에 가해져서 밸브 본체(106)의 축방향 위치가조절된다.
상술한 실시형태에 있어서, 제어 밸브(35)는, 냉매 회로에 위치된 2개의 압력 감시점(P1, P2) 사이의 압력차의 변동을 없애는 방향으로 압축기 용량이 변경되도록 밸브(106)의 위치 변동을 자율적으로 수행하도록 구성되어 있다. 이와는 반대로, 예를 들어 밸브 본체(106)의 위치는 냉매 회로에 위치된 하나의 압력 감시점의 압력에 따라 변할 수 있다. 또한, 예를 들어 밸브 본체(106)의 위치는 외부로부터의 명령에 따라 변할 수 있다.
상술한 실시형태에 있어서, 제어 밸브(35)는 외부 제어에 의해 밸브 본체(106)의 위치결정 작동의 기준이 변할 수 있도록 구성되어 있다. 이와는 반대로, 예를 들어 제어 밸브(35)는 외부로부터 제어되지 않고 밸브 본체(106)의 자동 위치결정 작동만을 수행하도록 구성될 수 있다.
공급 통로에 제어 밸브(35)를 제공하는 대신에, 추기 통로(33)에 제어 밸브가 위치될 수 있다. 이러한 경우에, 추기 통로의 제어 밸브는 크랭크실(15)로부터 흡입실(27)로의 냉매의 유량을 조절하여 크랭크 압력(Pc)을 제어한다. 즉, 제어 밸브는 크랭크실(15)에 연결된 추기 통로 및 공급 통로중 적어도 하나의 통로에 제어 밸브가 위치되는 한 임의의 위치에 위치될 수 있다. 배출실(28) 및 흡입실(27)은 크랭크 압력(Pc)과는 상이한 압력에 노출되는 압력 영역이다. 공급 통로 및 추기 통로는 압력 영역을 제어 압력 영역(크랭크실(15))에 연결하는 압력 제어 통로이다.
단두형 피스톤에 압축 작동을 수행하게 하는 단측식 압축기 본체(C)는, 양두형 피스톤에 크랭크실의 양측에 형성된 원통 구멍에서 압축 작동을 수행하게 하는 양측식 압축기 본체로 변할 수 있다.
본 발명은, 구동축에 대해 흔들리도록 구동축에 의해 회전가능하게 지지되는 구동판을 구비하는 압축기에 적용될 수 있다. 예를 들어 본 발명은 사판식 압축기(wobble plate type compressor)에 적용될 수 있다.
압축기 본체(C)의 최소 용량에 있어서 구동축(16)의 일 회전당 냉매 배출량은 0 이상일 수 있다.
압축기 본체(C)는 피스톤(25)의 행정이 일정한 고정 용량식의 압축기 본체로 변경될 수 있다.
본 발명은 스크롤 압축기와 같은 회전식 압축기에 적용될 수 있다.
풀리(17)인 제 1 회전체는 예를 들어 스프로킷 또는 기어로 변경될 수 있다.

Claims (13)

  1. 하우징, 및 하우징에 의해 지지되는 구동축을 포함하고, 구동축의 회전에 따라 냉매를 압축하는 압축기 본체;
    적어도 전동기로서 작용하는 전기부;
    외부 구동원에 의해 회전되는 제 1 회전체;
    구동축과 일체로 회전하도록 구동축에 고정되고, 제 1 회전체에 작동적으로 연결되는 제 2 회전체로서, 전기부로부터 제 2 회전체로 동력이 직접 전달되는 제 2 회전체;
    제 1 회전체상에 위치되고 서로 분리되어 있는 제 1 원통과 제 2 원통;
    제 1 원통과 제 2 원통 사이의 동력 전달 경로상에 위치된 원웨이 클러치;
    제 1 원통과 제 2 회전체 사이에 위치된 제 1 볼 베어링;
    제 2 원통과 하우징 사이에 위치된 제 2 볼 베어링; 및
    외부 구동원과 구동축 사이의 동력 전달 경로상에 위치되고, 외부 구동원으로부터 구동축으로의 과도한 토크 전달을 차단하는 차단 기구를 포함하는 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 볼 베어링의 축과 제 2 볼 베어링의 축 사이의 어긋남을 흡수하기 위한 탄성 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 차단 기구는 파단성 부재를 포함하고, 상기파단성 부재는 외부 구동원으로부터 구동축으로 전달된 토크가 과도한 경우에 파단되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  4. 제 3 항에 있어서, 파단성 부재는 소결 금속 또는 저탄소강으로 제조되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 제 1 회전체의 적어도 일부 또는 제 2 회전체의 적어도 일부는 파단성 부재로서 작용하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  6. 제 5 항에 있어서, 제 1 회전체 및 제 2 회전체중 적어도 하나의 회전체는 상류 회전체 및 하류 회전체를 구비하고, 상류 회전체는 외부 구동원과 구동축 사이의 동력 전달 경로의 하류 회전체의 상류에 위치되고, 파단성 부재는 상류 회전체와 하류 회전체 사이의 동력 전달 경로에 위치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  7. 제 1 항 ~ 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 볼 베어링은 제 1 볼 베어링의 원주 방향으로 일렬로 배치된 다수의 구름 요소를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  8. 제 1 항 ~ 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 전기부는 제 1 회전체의 내부에 위치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  9. 제 8 항에 있어서, 제 1 원통과 제 2 원통은 제 1 회전체의 축방향으로 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
  10. 제 1 항 ~ 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 압축기 본체는, 구동축의 일 회전당 냉매 배출량이 변할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  11. 제 10 항에 있어서, 압축기 본체는 외부 냉매 회로에 연결되고, 압축기 본체 및 외부 냉매 회로는 냉매 회로를 형성하고, 압축기 본체는:
    제어 압력 영역으로서, 구동축의 일 회전당 냉매 배출량이 제어 압력 영역내의 압력에 따라 변하는 제어 압력 영역;
    제어 압력 영역내의 압력과는 상이한 압력에 노출되는 압력 영역에 제어 압역 영역을 연결하는 압력 제어 통로; 및
    압력 제어 통로에 위치된 제어 밸브로서, 제어 압력 영역내의 압력을 제어하기 위해 압력 제어 통로의 개방 정도를 조절하는 제어 밸브를 포함하는 압축기.
  12. 제 11 항에 있어서, 제어 밸브는,
    밸브 본체;
    냉매 회로에 위치된 2개의 압력 감시점 사이의 압력차에 따라 변위되고, 압력차에 따라 밸브 본체를 이동시키는 감압 부재로서, 압력차의 변동을 없애기 위해구동축의 일 회전당 냉매 배출량이 변하는 감압 부재; 및
    외부 명령에 따라 감압 부재를 이동시키는 액추에이터로서, 감압 부재에 대해 가해진 액추에이터의 힘이 압력차의 목표값을 반영하는 액추에이터를 포함하는 압축기.
  13. 제 10 항 ~ 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 압축기 본체는, 구동축의 일 회전당 냉매 배출량이 실질적으로 0으로 변할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
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