KR200350179Y1 - 차량 공조장치용 압축기 - Google Patents

차량 공조장치용 압축기 Download PDF

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KR200350179Y1 KR20-2004-0004790U KR20040004790U KR200350179Y1 KR 200350179 Y1 KR200350179 Y1 KR 200350179Y1 KR 20040004790 U KR20040004790 U KR 20040004790U KR 200350179 Y1 KR200350179 Y1 KR 200350179Y1
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최정원
황승용
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Abstract

본 고안은 차량 공조장치용 압축기에 관한 것으로, 그 기술적 구성은, 전·후방 하우징과; 상기 전·후방하우징과 결합되어 피스톤의 왕복운동이 가능할 수 있도록 수용하는 다수의 실린더보어가 형성되고 중앙부에 구동축이 삽입되는 구동축삽입공이 형성된 한 쌍의 실린더블록과; 상기 실린더블록의 구동축삽입공내에 개재됨과 아울러 상기 구동축을 회전가능하게 지지하는 베어링부재를 포함하여 이루어진 압축기에 있어서, 상기 베어링부재의 이동을 규제하도록 상기 베어링부재에 제 1체결부를 형성하고, 상기 실린더블록의 구동축삽입공에 제 2체결부를 형성하여 결합하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 공조장치용 압축기{A Compressor for an Air Conditioning System of a Car}
본 고안은 차량 공조장치용 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 각각의 체결부를 구비하여 결합되도록 함으로써 베어링부재가 압축기 구동축의 축방향으로 유동되지 않도록 한 차량 공조장치용 압축기에 관한 것이다.
차량용 냉방장치를 구성하는 사판식 압축기는, 풀리(Pulley)를 통하여 전달되는 엔진의 동력을 전자클러치의 단속작용에 의하여 선택적으로 전달받아 증발기로부터 공급되는 냉매를 압축하여 응축기로 보내는 장치이다.
이러한 압축기는 여러 가지 종류가 있으며, 그 중 통상적으로 사용되고 있는 사판식 압축기는, 도 5에 도시된 바와 같이, 전방실린더(30)가 내장되고 냉매흡입실(12) 및 냉매배출실(14)이 형성된 전방하우징(10)과, 상기 전방하우징(10)과 결합되고 후방실린더(40)가 내장되며 냉매흡입실(22) 및 냉매배출실(24)이 형성된 후방하우징(20)을 가진다.
또한, 상기 전/후방실린더(30, 40)에는 다수의 보어(32, 42)가 서로 대응하여 형성되어 있고, 상기 대응하는 보어(32, 42)들에 걸쳐 피스톤(50)들이 왕복운동하도록 결합된다.
그리고, 상기 피스톤(50)들은 전/후방실린더(30, 40)에 의하여 형성되는 크랭크실(60)에서 구동축(70) 둘레로 결합되는 사판(80)의 외주를 따라 한 쌍의 슈(Shoe, 52)를 각각 개재하여 결합된다.
아울러, 상기 전방하우징(10)과 전방실린더(30)와의 사이에는 전방밸브유니트(34)가 개재되고, 후방하우징(20)과 후방실린더(40)와의 사이에는 후방밸브유니트(44)가 개재된다.
따라서, 구동축(70)의 회전에 따라 회전하는 사판(80)에 의하여 피스톤(50)들은 전/후방실린더(30, 40)의 보어(32, 42)들 내부를 왕복하게 되고, 상기 피스톤(50)들의 왕복운동에 의하여 증발기로부터 전/후방하우징(10, 20)의 냉매흡입실(12, 22) 및 밸브유니트(34, 44)를 거쳐 전/후방실린더(30, 40)의 보어(32, 42)들에 공급되는 냉매가 압축되어 밸브유니트(34, 44) 및 전/후방하우징(10, 20)의 냉매배출실(14, 24)을 거쳐 응축기 쪽으로 배출된다.
상기한 바와 같은 사판식 압축기에 있어서, 구동축(70)은 전/후방실린더(30, 40)의 중앙부에 형성된 구동축삽입공(36, 46)에 각각 베어링부재인 니들롤러베어링(72)을 개재하여 회전가능하게 지지된다.
여기서, 상기 니들롤러베어링(72)은 구동축삽입공(36, 46)에 압입되도록, 그 외주면은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 평탄하게 이루어져 있다.
그러나, 구동축(70)이 고속으로 회전하는 한편, 고온 및 고압의 작동 분위기 때문에, 니들 롤러 베어링(72)은 제위치에서 구동축(70)의 축방향으로 밀려 유동된다. 이와 같이 니들 롤러 베어링(72)이 초기 위치에서 구동축(70)의 축방향으로 이동하게 되면, 구동축(70)의 지지위치가 변하게 되므로 압축기의 성능 및 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 니들 롤러 베어링(72)의 유동을 방지하기 위하여,구동축삽입공(36, 46)중 확관부 끝단부에 부시(Bush, 74)를 압입하는 경우도 있지만, 이 경우 부품수 및 조립공수가 증가되는 문제점이 있고, 부시(74)를 압입한다 하더라도 니들 롤러 베어링(72)의 유동을 완전히 막을 수는 없다.
그리고, 압입공차가 클 경우 압축기 실린더의 보어에 변형이 발생할 수 있고, 압입공차가 작을 경우 니들 롤러 베어링의 유동이 발생하므로, 불량률이 높아지는 등 압입공차 관리에 어려움이 발생한다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 베어링부재인 니들롤러베어링이 압축기 구동축의 축방향으로 유동되지 않도록 하는 것을 그 목적으로 한다.
본 고안의 다른 목적은, 압축기 조립 부품수를 줄이는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은, 베어링부재를 압입할 필요가 없도록 하는 것이다.
도 1은, 본 고안에 따른 니들 롤러 베어링을 나타내는 단면도이고,
도 2는, 도 1의 좌측면도이며,
도 3은, 본 고안에 따른 니들 롤러 베어링을 압축기 실린더에 장착한 상태를 나타내는 부분 단면도이고,
도 4는, 본 고안에 따른 니들 롤러 베어링의 다른 예를 나타내는 단면도이며,
도 5는, 일반적인 차량용 사판식 압축기를 나타내는 개략적인 단면도이고,
도 6은, 종래기술에 따른 니들 롤러 베어링을 나타내는 단면도이며,
도 7은, 종래 도 6의 측면도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100...압축기(Compressor), 110...베어링부재,
112,212...제1체결부, 112a,212a...체결돌기,
112a-1,212a-1...경사면, 114,214...내부케이지,
116,216...외부케이지, 118,218...니들롤러(Needle Roller),
120...실린더블록, 122...구동축삽입공.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 고안의 열교환 어큐물레이터에 의하면, 내측에 크랭크실과 흡입실 및 토출실이 구비된 전·후방 하우징과; 상기 전·후방하우징과 결합되어 피스톤의 왕복운동이 가능할 수 있도록 수용하는 다수의 실린더보어가 형성되고 중앙부에 구동축이 삽입되는 구동축삽입공이 형성된 한 쌍의 실린더블록과; 상기 실린더블록의 구동축삽입공내에 개재됨과 아울러 상기 구동축을 회전가능하게 지지하는 베어링부재를 포함하여 이루어진 압축기에 있어서, 상기 베어링부재의 이동을 규제하도록 상기 베어링부재에 제 1체결부를 형성하고, 상기 실린더블록의 구동축삽입공에 제 2체결부를 형성하여 결합하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1체결부는, 상기 베어링부재의 외측에 형성된 체결돌기로 이루어지는 한편, 상기 제 2체결부는, 구동축삽입공 내측의 상기 돌기와 대응되는 위치에 형성된 체결홈으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 돌기는, 상기 베어링부재의 외주면 중 일측 단부에 형성되며, 상기 돌기의 삽입 방향측에는 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 베어링부재는, 내부케이지와 외부케이지 및 그 사이에 다수의 니들롤러(Needle Roller)가 회전가능하게 삽입되도록 형성된 니들롤러베어링인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내·외부케이지는 일체로 형성될 수도 있다.
도 1 및 도 2는 본 고안에 따른 니들롤러베어링의 일 예를 도시한 것이다.
본 고안에 따른 차량 공조장치용 압축기에 의하면, 내측에 크랭크실과 흡입실 및 토출실이 구비된 전·후방 하우징(미도시)과; 상기 전·후방하우징과 결합되어 피스톤의 왕복운동이 가능할 수 있도록 수용하는 다수의 실린더보어가 형성되고 중앙부에 구동축이 삽입되는 구동축삽입공(122)이 형성된 한 쌍의 실린더블록(120)과; 상기 실린더블록(120)의 구동축삽입공(122)내에 개재됨과 아울러 상기 구동축을 회전가능하게 지지하는 베어링부재(110, 210)를 포함하여 이루어진 압축기에 있어서, 상기 베어링부재(110, 210)의 이동을 규제하도록 상기 베어링부재(110, 210)에 제 1체결부(112, 212)를 형성하고, 상기 실린더블록(120)의 구동축삽입공(122)에 제 2체결부(124)를 형성하여 결합하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 베어링부재(110, 210)는, 내부케이지(114, 214)와 외부케이지(116, 216) 및 그 사이에 다수의 니들롤러(Needle Roller:118, 218)가 회전가능하게 삽입되도록 형성된 니들롤러베어링(Needle Roller Bearing)인 것을 특징으로 한다.
상기 베어링부재(110, 210)는, 내부케이지(114, 214) 및 외부케이지(116, 216)와, 상기 내/외부케이지 사이에 회전가능하게 삽입되는 니들롤러(Needle Roller:118, 218)를 포함한다.
또한, 상기 내부케이지(114, 214)에는, 원주방향을 따라 다수의 삽입공(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 니들롤러(118, 218)는 내부케이지(114, 214)의 삽입공에 그 일부가 회전가능하게 삽입됨으로써 압축기 구동축이 회전가능하도록 지지하게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 압축기(100)의 중앙부에 형성된 구동축삽입공(122)에 삽입된 베어링부재(110, 210)가 구동축의 축방향으로 밀려 유동하지 않도록 하기 위하여, 외부케이지(116, 216)의 외주면에 환형의 제1체결부(112, 212)인 체결돌기(112a, 212a)가 돌출형성되고, 상기 구동축삽입공(122)의 내주면에는 상기 체결돌기(112a, 212a)와 대응하여 체결돌기(112a, 212a)가 탄성적으로 삽입되는 제2체결부(124)인 체결홈(124a)이 요입형성된다.
상기 체결돌기(112a, 212a) 부분의 탄성을 고려하여 체결돌기(112a, 212a)는 외부케이지(116, 216)의 외주면중 일측 단부에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 베어링부재(110, 210)가 구동축삽입공(122)에 삽입될 때 원활하게 삽입될 수 있도록 압축기(100)의 삽입축과 대향하는 면은 삽입방향에 대하여 후측으로 경사진 경사면(112a-1, 212a-1)으로 형성한다.
그리고, 체결돌기(212a)에 탄성을 효과적으로 부여하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이, 내부케이지(214)와 외부케이지(216)의 서로 대응하는 일측 끝단은 일체가 되도록 서로 연결될 수 있다.
상기 베어링부재(110, 210)를 압입하지 않고 구동축삽입공(122)에 삽입하도록 하기 위하여, 외부케이지(116, 216)의 외경은 구동축삽입공(122)의 내경보다 작고, 체결돌기(112a, 212a)의 외경은 구동축삽입공(122)의 내경보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 차량 공조장치용 압축기의 작용을 설명한다.
상기 압축기(100)의 구동축삽입공(122)에 체결돌기(112a, 212a)를 후측으로 두고 베어링부재(110, 210)를 삽입한다. 상기 베어링부재(110, 210)가 구동축삽입공(122)에 삽입되는 과정에서 제1체결부(112, 212)인 체결돌기(112a, 212a)의 경사면(112a-1, 212a-1)이 구동축삽입공(122)에 도달하면, 체결돌기(112a, 212a)가 중심쪽으로 탄성적으로 축소되면서 구동축삽입공(122)에 밀려 들어가고, 상기 체결돌기(112a, 212a)가 체결홈(124a)에 도달하면 복원력에 의하여 체결돌기(112a, 212a)가 원위치하면서 체결홈(124a)에 삽입된다. 따라서, 상기 베어링부재(110, 210)인 니들롤러베어링을 구동축삽입공(122)에 압입할 필요가 없다.
상기한 바와 같이 체결돌기(112a, 212a)가 체결홈(124a)에 삽입됨에 따라 고온의 작동분위기하에서 구동축이 고속으로 회전한다 할 지라도 체결돌기(112a, 212a)가 체결홈(124a)에 걸려 있으므로 베어링부재(110, 210)가 초기 위치에서 구동축의 축방향으로 이탈하지 않는다.
상기한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 차량 공조장치용 압축기에 의하면, 베어링부재를 압축기의 구동축삽입공에 삽입함과 동시에 견고히 체결되므로, 베어링부재의 공차관리가 단순하고 불량률을 줄일 수 있음과 동시에 조립생산성도 높일 수 있는 효과가 있다.
본 고안에 따른 다른 효과는, 체결돌기가 체결홈에 걸려 구동축의 축방향으로 유동할 우려가 없으므로 압축기 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있는 한편, 베어링부재의 유동을 방지하기 위하여 종래 채용했던 부시과 같은 부품이 배제되므로 부품수를 줄일 수 있다.
본 고안에 따른 또 다른 효과는, 베어링부재를 구동축삽입공에 압입할 필요가 없으므로, 베어링부재를 구동축삽입공에 삽입할 때 보어에 영향을 주지 않아 보어의 변형을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 전·후방 하우징과;
    상기 전·후방하우징과 결합되어 피스톤의 왕복운동이 가능할 수 있도록 수용하는 다수의 실린더보어가 형성되고 중앙부에 구동축이 삽입되는 구동축삽입공(122)이 형성된 한 쌍의 실린더블록(120)과;
    상기 실린더블록(120)의 구동축삽입공(122)내에 개재됨과 아울러 상기 구동축을 회전가능하게 지지하는 베어링부재(110, 210)를 포함하여 이루어진 압축기에 있어서,
    상기 베어링부재(110, 210)의 이동을 규제하도록 상기 베어링부재(110, 210)에 제 1체결부(112, 212)를 형성하고, 상기 실린더블록(120)의 구동축삽입공(122)에 제 2체결부(124)를 형성하여 결합하는 것을 특징으로 하는 차량 공조장치용 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1체결부(112, 212)는, 상기 베어링부재(110)의 외측에 형성된 체결돌기(112a, 212a)로 이루어지는 한편, 상기 제 2체결부(124)는, 구동축삽입공(122) 내측의 상기 체결돌기(112a, 212a)와 대응되는 위치에 형성된 체결홈(124a)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 공조장치용 압축기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 체결돌기(112a)는, 상기 베어링부재(110)의 외주면 중 일측 단부에 형성되며, 상기 체결돌기(112a)의 삽입 방향측에는 경사면(112a-1)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 공조장치용 압축기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 베어링부재(110, 210)는, 내부케이지(114, 214)와 외부케이지(116, 216) 및 그 사이에 다수의 니들롤러(Needle Roller:118, 218)가 회전가능하게 삽입되도록 형성된 니들롤러베어링(Needle Roller Bearing)인 것을 특징으로 하는 차량 공조장치용 압축기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 내·외부케이지(214, 216)는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 차량 공조장치용 압축기.
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