KR20040012840A - 관절형 배열을 가진 왕복엔진 장치 - Google Patents

관절형 배열을 가진 왕복엔진 장치 Download PDF

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KR20040012840A KR10-2003-7014933A KR20037014933A KR20040012840A KR 20040012840 A KR20040012840 A KR 20040012840A KR 20037014933 A KR20037014933 A KR 20037014933A KR 20040012840 A KR20040012840 A KR 20040012840A
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다임러크라이슬러 아크티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 왕복피스톤 기계장치, 더욱 상세하게는 자동차 에어콘시스템용 냉각압축기에 관한 것이며, 이러한 장치는 기계샤프트(2), 다수의 피스톤(4), 각각의 경우에 있어서 기계샤프트 주위의 원통형 포락선 상에서 기계샤프트로부터 동일한 거리에서 배열되어지는 피스톤 축, 기계샤프트(2)에 의해 구동되고 관절형 배열(6)을 통하여 피스톤 상에서 연결되어지는 고리모양 피벗디스크(5), 일부분이상이 구형인 수용부(receptacle)를 가지며, 그 수용부 내에서 적어도 하나이상의 미끄럼 소재가 관련피스톤에 대하여 그리고 피벗 디스크에 대하여 움직일 수 있게 배열되어지는 관절형 배열로 구성된다.
본 발명에 따라 관절형 배열(6)은, 피스톤 축의 원통형 포락선 상에서 대략적으로 위치되어지고, 피벗디스크(5)의 회전방향에 대한 관련피스톤 축(12)의 전면에 위치되어지는 동력전달의 중심(K)이 할당되어지도록 제시된다.

Description

관절형 배열을 가진 왕복엔진 장치{RECIPROCATING ENGINE WITH AN ARTICULATION ARRANGEMENT}
공개 공보 DE 197 49 727 A1은 일반적인 왕복식 피스톤 기계장치를 개시하고 있다. 이는 기계 하우징(machine housing)을 포함하고 있는데, 여기에는 다수의 피스톤들이 회전 구동샤프트(rotating drive shaft) 주위에서 원형배열로 배열되어진다. 구동력(drive force)은 구동기(driver)를 경유하여 구동샤프트로부터 고리모양 피벗 디스크(annular pivoting disc)로 전달되어지고, 차례대로 관절형 배열(joint arrangement)을 경유하여 후자로부터 기계샤프트(machine shaft)에 평행한 병진운동(translational motion)으로 변위가능한 피스톤에 전달되어진다. 한편으로, 이러한 경우에 있어서 피벗 디스크는 기계샤프트(machine shaft)에 선형적으로 변위가능하게 결속된 미끄럼 슬리브(sliding sleeve) 상에서 피벗가능하게 설치되어지고, 반면에 상기 피벗 디스크는 구형 뚜껑의 형태로 된 두개의 미끄럼 블록에 의하여피벗 디스크를 둘러싸는 관절형 배열 상에서 이를 따라 미끄러진다. 각각의 관련피스톤 축들의 연장(extension)내에 배열되어지고, 미끄럼블럭(sliding block)의 구형 미끄럼 면의 기하학적인 중심을 형성하는 동력전달의 중심은 관절형 배열 내에 제공되어진다. 기계샤프트, 구동기, 피벗디스크 그리고 관절형 배열들은 소위 구동공간(drive space) 내에 배열되어지고, 그 속에서 왕복피스톤 기계의 기체 작동매체(gaseous working medium)는 특정의 압력 하에서 존재하게 된다. 송출체적(delivery volume)과 피스톤의 스트로크(stroke) 및 기계샤프트에 대한 피벗디스크의 경사도(inclination)들은 피스톤의 흡입면(suction side)과 압력면(pressure side) 사이의 압력비에 의존적이거나, 또는 한편으로는 실린더 다른 한편으로는 구동 공간에서의 압력에 상응하여 의존적이다.
본 발명은 청구항 제 1 항에 따른 왕복식 피스톤 기계장치(reciprocating- piston machine)에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 왕복피스톤 기계를 도시하는 길이방향 단면도
도 2는 도 1에 따른 왕복피스톤 기계의 기능을 도시하는 기본도면
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 관절형 배열의 제 1 실시예의 기능을 도시하는 기본도면
도 5는 관절형 배열의 제 2 실시예의 기능을 도시하는 기본도면
도 6은 관절형 배열의 제 3 실시예의 기능을 도시하는 기본도면
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 왕복피스톤 기계장치 2 : 기계샤프트
3 : 기계하우징 4 : 피스톤
5 : 피벗디스크 7 : 구동기
8 : 힌지축 9 : 미끄럼 슬리브
10 : 원통형 부시 11 : 회전축
12 : 피스톤 축 13 : 압축공간
14 : 구동공간 15 : 수용부
이에 대하여, 본 발명의 목적은 개선된 작동거동(operating behaviour)과 우수한 성능을 가진 왕복피스톤 기계를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구범위 제 1 항 및 제 3 항의 특성을 가지는 왕복피스톤 기계에 의하여 달성되어진다.
본 발명에 따른 왕복피스톤 기계는, 대략적으로 피스톤 축의 원통형 포락선(envelope) 상에 위치되어지고 피벗디스크의 회전의 방향에 대하여 관련 피스톤 축의 전면에 위치되어지는 동력전달(force transmission)의 중심으로 할당되어진 관절형 배열에 의하여 구별된다. 동력전달이 중심은, 피벗디스크와 각각의 피스톤 사이의 동력전달이 이상적인 방법으로 발생하는 곳에서의 기하궤적(geometrical locus)이다. 나아가, 동력전달의 중심은 관절형 배열의 회전의 중심을 구성하고, 만일 적절하다면 다수의 미끄럼 또는 롤링소재(rolling element)의 공동중심을 구성한다. 피스톤 축에 의해 한정된 원통형 포락선 상에서 변위되어지는 동력전달이 중심에 의하여, 상응하는 피스톤으로 동력의 도입은 영향을 받을 수 있다. 동력전달 중심이 피스톤 축의 연장(extension) 내에 배열되어지는 공지된 해결책에 근거하여, 동력전달의 중심의 위치는 피벗디스크의 회전방향에 반대되고 피스톤 축의 전면 내에 배열되어지게 되며, 따라서 피벗디스크의 기울어진 배열덕분에 피스톤 상에서 발휘되는 토크(torque) 또는 경사움직임(tilting movement), 그리고 피스톤 가이드 상의 상응하는 지지력(supporting force)은 감소되어지게 된다.
본 발명의 개선에서, 관절형 배열은 구형 세그먼트(spherical segment) 형태로 된 제 1 미끄럼 면(sliding face)을 가지는 제 1 미끄럼 소재와, 구형세그먼트 형태로 된 제 2 미끄럼 면을 가지는 제 2 미끄럼 소재를 가지며, 미끄럼 면들은 관절형 배열의 동력전달의 중심과 대략적으로 일치하는 공동의 기하학적인 중심을 가지고 있다. 이러한 형태의 배열은 특별히 간단하고 비용에 있어서 효과적으로 수행될 수 있다. 동력전달의 중심은 피벗디스크의 미드플레인(mid plane) 상에서 대략적으로 배열되어지거나, 또는 피벗디스크의 미드플레인과 피스톤 가이드 사이에서 배열되어진다.
본 발명에 따른 왕복피스톤 기계장치는 제 1 미끄럼 소재가 제 1 기하학적인 중심을 가지며 구형세그먼트 형태로 된 제 1 미끄럼 면을 가지고, 제 2 미끄럼소재가 제 2 기하학적인 중심을 가지며 구형세그먼트 형태로 된 제 2 미끄럼 면을 가지고, 제 1 그리고 제 2 중심들은 서로 거리를 가지고 배열되어진다는 점에서 대안적으로 구별되어진다. 이러한 배열은 선호적으로 느슨해지며, 만일 필요하다면 피벗디스크가 기계샤프트와 직각을 형성하고 따라서 어떠한 피스톤 스트로크도 발생하지 않는 "중립위치(neutral position)"에 있을 때 정확한 역할로서 수행되어진다. 이러한 경우에 있어서, 수용부(receptacle)의 반경(radius)은 대략적으로 미끄럼 면의 반경이 된다. 기계샤프트와는 90°이하의 각도로 생각되는 작동위치로의 피벗디스크의 조절(adjustment) 동안, 미끄럼소재는 수용부에 의하여 피벗디스크에 대하여 눌러진다. 이러한 것은 중립위치로부터 피벗디스크의 편차(deviation)가 증가하는 경우에 있어서, 관절형 배열을 프리스트레스(prestress)하기 위한 특별히 간단한 가능성이 있다.
본 발명의 개선에서는, 제 1 기하학적 중심은 가이드 피스톤에 면하는 피벗디스크의 미드플레인(mid-plane)의 한쪽 면(side) 상에서 배열되어지고, 제 2 기하학적 중심은 피스톤 가이드로부터 이격하게 면하는 피벗디스크의 미드플레인의 한쪽면(side) 상에서 배열되어진다. 중립위치에서, 배열은 피벗디스크의 미드플레인에 대하여 대칭적으로 실행되어지는 것이 선호된다. 이러한 것은 중립위치로부터 피벗디스크의 특정한 벗어남의 경우에 있어서 미끄럼소재의 균일한 브레이싱(bracing) 및/또는 존재하는 역할의 균일한 감소의 결과가 된다.
본 발명의 추가적인 개선내용에 있어서는, 제 1 기하학적 중심은 피스톤 가이드에 면하는 피벗디스크의 미드플레인의 한쪽면 상에서 배열되어지고, 제 2 기하학적 중심은 피벗디스크의 미드-플레인 상에 또는 이와 유사하게 피스톤 가이드에 면하는 피벗디스크의 미드플레인의 한쪽면 상에 대략적으로 배열되어진다. 이러한 것은 전체적으로 피스톤의 방향으로 또는 피스톤 가이드의 방향으로 동력전달의 중심의 변위(displacement)의 결과로 된다. 따라서, 피스톤에 도입된 낮은 모멘트와 피스톤 가이드 상의 낮은 지지력(supporting force)이 얻어지게 된다.
본 발명의 추가적인 개선내용에 있어서는, 제 1 기하학적 중심은 제 2 기하학적 중심에 대하여 회전방향으로 차감(offset)되어지도록 원통형 포락선 상에서 배열되어진다. 이러한 것은 제 1 방향에서 피벗디스크의 피벗팅(pivoting)동안 중립위치에서 존재하는 역할의 감소의 결과와, 반대편 방향으로 피벗디스트의 피벗팅 동안 역할의 증가의 결과가 된다.
본 발명의 추가적인 특성과 추가적인 조합은 다음의 설명과 첨부도면에서 얻어질 수 있다. 본 발명의 실시예는 첨부도면에서 간단한 형태로 도시되어있으며, 다음의 설명에 더욱 상세하게 기재되어 있다.
도 1은 자동차 에어콘 시스템용 냉각압축기(refrigerant compressor)의 형태로 된 왕복피스톤 기계장치(1)를 길이방향으로 도시한 단면도를 나타내고 있다. 왕복피스톤 기계장치(1)는 기계 하우징(machine housing, 3) 내에 배열된 다수의 피스톤(4)을 가지고 있다. 모든 피스톤 축(12)들은 회전축(11)으로부터 고정된 위치, 다시 말해서 기계 샤프트(2) 주위의 원통형 포락선(도시되지 않음) 상에서 기하학적으로 배열되어지고, 기계샤프트의 회전축(11)에 평행하게 방향화 되어진다. 피스톤(4)들은, 도 2 내지 도 4의 원통형 압축공간(13)이 형성되어지는 원통형 부시(bush, 10) (피스톤 가이드) 내에서 가이드 되어진다. 피스톤(4)들은 압축공간(13)을 소위 구동공간(drive space, 14) (크랭크케이스)로부터 분리한다. 기계샤프트의 회전움직임은 다음에서 더욱 상세하게 설명되는 동력전달배열을 통하여 피스톤(4)의 병진운동으로 전환되어진다.
미끄럼 슬리브(sliding sleeve, 9) 형태로 된 미끄럼 몸체(sliding body)는 기계샤프트(2) 상에서 가이드되어진다. 차례대로 고리모양 피벗디스크(pivoting disc, 5)가 미끄럼 슬리브(9) 상에서 설치되어지는 것이 선호되며, 피벗디스크(5)는 회전축(11)의 방향으로 미끄럼 슬리브(9)와 공동으로 변위가능하게 된다. 기계샤프트의 회전축(11)에 가로지르게 방향화되고 피벗디스크(5)가 피벗가능하게 되는 힌지축(8)을 규정하는 두개의 짧은 핀들이 양쪽 측면 상에서 미끄럼 슬리브에 부착되어있다.
구동기(driver, 7)는 기계샤프트(2)의 공동부(recess, 2a) 내에 고정되어있다. 구동기(7)는 기계샤프트로부터 대략 직각으로 돌출되어있고, 구형 관절부분(spherical articulation portion)으로서 도 2에서 도시된 피벗디스크의 방사적으로 개방된 수용부(receptacle, 15) 속으로 결속되어진다. 구동기(7)가 기계샤프트로 고정되어지기 때문에, 힌지축(8)에 대한 피벗디스크의 피벗팅(pivoting)은 미끄럼슬리브(9)의 변위에 결합되어진다. 왕복피스톤 기계가 작동 중에 있을 때, 기계샤프트(2)의 회전은 구동기(7)를 통하여 피벗디스크로 전달되어진다 (화살표 W 방향의 회전움직임).
회전축(11)을 통하여 러닝(running)되는 주된 미드플레인(mid-plane)은 힌지축(8)에 수직하게 정의되고, 왕복피스톤 기계의 흡입면(suction side)을 압력면(pressure side)으로부터 분리시킨다. 주된 미드플레인은 기계샤프트와 회전한다.
피벗디스크가 회전움직임 W를 실행할 때 피벗디스크에 걸쳐서 미끄러지는 관절배열에 의하여, 피벗디스크(5)는 각각의 피스톤(4)의 영역 내의 주변부 상에서 둘러싸여진다. 기계샤프트(2)에 대하여 피벗디스크(5)가 기울어진 경우에 있어서, 피벗디스크는 회전움직임 동안 압력면 내에 위치하는 피스톤이 압축움직임을 실행하는 원인이 되고, 흡입면 상에 위치하는 피스톤은 흡입운동을 실행하는 원인이 되도록 한다. 도 2는 기계샤프트(2)와 피스톤(4) 사이의 동력전달의 간단하고 기본적인 모습을 도시하고 있다.
왕복피스톤 기계(2)의 구조와 기능에 관하여 추가적인 특징은 DE 197 49 727 A1로부터 얻어질 수 있는데, 여기에 표현된 것은 참조로서 포함되어있다. DE 197 49 727 A1로부터 공지된 왕복피스톤 기계의 변형된 설계에서, 관절형 배열의 동력전달의 중심은 각각의 경우에 있어서 원통형 포락선상의 관련된 피스톤 축의 연장(extension) 내에 정확하게 배열되어있다.
관절형 배열(6)의 제 1 실시예는 도 3과 도 4에서 더욱 상세하게 도식적으로 표현되어있다. 이러한 경우에 있어서, 도 3과 도 4 (또한 도 5와 도 6)는 방사방향으로 기계샤프트(2)로부터 바깥쪽으로의 모습을 재생산하며, 화살표 W의 방향으로 움직이는 피벗디스크(5)는 도 3의 피스톤(4)의 흡입스트로크(화살표 S) 및 도 4의 피스톤(4)의 압축스트로크(화살표 V)를 일으킨다.
관절형 배열(6)은 두개의 이상적인 대략 구형 가이딩 및 미끄럼 면(6a)으로 된 수용부를 가지며, 구형뚜껑의 형태로 된 두개의 미끄럼소재(16,17)가 이 속에 설치되어진다. 수용부와 미끄럼소재(16,17)는, 관절형 배열(6)의 동력전달의 중심(K)을 동시에 형성하는 공동의 기하학적 중심(M)에 지정되어있다. 수용부의 미끄럼 면(6a)과 미끄럼소재(16,17)의 구형 면은 동일한 반경과 동일한곡률(curvature)을 가진다. 미끄럼소재(16,17)들은 피벗디스크(5) 상에서 약간의 역할을 가지며 위치되어진다. 동력전달의 중심(K)은, 모든 피스톤 축을 포함하는 원통형 포락선상에서 회전방향 W에 반대되는 관련피스톤(4)의 피스톤 축(12)의 전면에 위치되어진다. 피스톤축(12)으로부터 동력전달중심의 거리는 피스톤 스트로크의 10% 내지 20% 인 것이 선호된다.
도 3에 따른 흡입스트로크 동안, 피벅디스크(5)에 의하여 피스톤(4)에 전달되어지는 힘 FS는 일반적으로 도 4에 따른 압력스트로크 동안 전달되어지는 힘 FV보다 현저하게 낮다. 이러한 것은 가로지르는 힘(transverse force) QS와 QV가 급격하게 변하는 것과 같은 결과를 가져온다. 이러한 가로지르는 힘 QS와 QV는 각각의 경우에 있어서 피스톤 가이드(10)에 의하여 보상되어져야 하는 피스톤 모멘트 상에서 발생되고, 궁극적으로 지지력(supporting force) AS와 AV로 되어진다. 지지력 AS와 AV는 피스톤 가이드(10)의 하단부 영역에서 도시되어지고 이상화되어진다. 동력전달중심의 측면 차감(offset)은 피스톤 축(12) 상에서 이상화된 동력 도입지점 KS와 KV의 결과로 된다. 따라서 흡입 스트로크를 위한 동력도입 지점 KS은 피스톤(4)과 피스톤 가이드(10)로부터 관절배열의 동력전달의 중심 K 보다 더욱 멀어지게 되며, 압축스트로크를 위한 동력전달 지점 KV는 관절배열의 동력전달의 중심 K보다 피스톤(4)에 더욱 가까이 된다. 도 3에 따른 흡입스트로크를 위하여, 이는 가로지르는 힘 QS는 피스톤 가이드(10)로부터 더욱 멀어져서 도입되어지며, 도 4에 따른 압축스트로크 동안에 가로지르는 힘 QV는 동력전달중심 K와 피스톤 축(12) 사이의 차감(offset) 없이 피스톤 가이드(10)에 더욱 가까이 도입되어진다. 흡입스트로크를 위하여, 이는 차감없이 배열과 관련하여 피스톤 상에서 상대적으로 증가된 모멘트의 결과가 되며, 압축스트로크에서는 상대적으로 감소된 모멘트의 결과가 된다. 동일한 거동이, 선호적인 실시예에서 대략적으로 동일한 지지력 AS와 AV에 따라서 발생한다.
도 5는 본 발명에 따른 관절형 배열(6)의 제 2 실시예를 도시하고 있다. 관절형 배열(6)은 두개의 구형 미끄럼/가이딩 면(6a, 6b)으로 된 수용부를 가지고 있는데, 여기서는 구형 세그먼트의 형태로 된 미끄럼 면(18a)을 가진 제 1 미끄럼 소재(18)와 구형 세그먼트의 형태로된 미끄럼 면(19a)을 가진 제 2 미끄럼 소재(19)가 설치되어있다. 제 1 미끄럼 소재(18)는 관련 피스톤에 면한 측면 상에 배열되어지고, 제 2 미끄럼 소재(19)는 피스톤으로부터 이격되어 면하는 피벗디스크(5)의 측면 상에서 배열되어져서, 피벗디스크(5)가 미끄럼소재(18,19)에 의해 둘러싸여지도록 된다.
제 1 미끄럼소재(18)의 기하학적 중심 M1은 피벗디스크(5)의 미드플레인(mid-plane, 5a)과 도시되지 않은 피스톤 사이에서 배열되어지며, 제 2미끄럼소재(19)의 기하학적 중심 M2는 미드플레인 상에 위치되어진다. 따라서, 미끄럼 면(18a,19a)의 서로 다른 곡률반경들은 동일한 각 이동가능성 (angular moveability)을 위하여 얻어지고, 더 작은 반경들은 피스톤 가이드로서 동일한 측면 상에서 배열되어지는 미끄럼 소재(18) 상에서 제공되어진다. 피벗디스크(5)의 "중립위치", 다시 말해서 피벗디스크와 기계샤프트가 90°의 각도를 형성할 때, 미끄럼소재(18,19)들은 피벗디스크(5) 상에서 특정의 역할로서 위치되어져서, 왕복피스톤 기계가 작동되어질 때 낮은 마찰력(frictional force)이 미끄럼소재와 피벗디스크 사이에서 발생되어지고, 윤활필름(lubricating film)은 신속하게 형성되어질 수 있다. 피벗디스크(5)의 경사의 경우에(피벗각도의 증가), 상기 역할은 기하학적인 이유로 인하여 감소되어져서, 최종적으로는 도 5에서 도시된 바와 같이 무하중(load free) 상태에 있는 피벗디스크의 경사의 경우에서 있어서 관절형 배열의 브레이싱(bracing)이 발생한다(프리스트레스). 이러한 프리스트레스(prestress)는 관절형 배열(6)이 왕복피스톤 기계장치가 작동상태에 있을 때 발생되는 동력으로 인하여 구부려(bend up)진다는 점에서 보상되어진다. 이상적으로는 하중상태에서, 관절형 배열에서의 정적 프리스트레스(static prestress)와 동적 작동력은 중립화되어진다.
피벗디스크(5)의 증가된 피벗각도를 가지면서, 관절형 배열에 의해 흡수되어지는 하중은 피스톤 움직임의 양쪽방향으로 발생되어지기 때문에, 이는 상응하는양의 소음이 발생되어지는 관절형 배열(6)의 증가된 팽창 탄성적 구부려짐(swelling elastic bending up)의 원인이 된다. 제시된 배열에 의하여, 흡입움직임과 압축움직임 동안에 이러한 것은 상당히 감소되거나 또는 동일하게 제거되어질 수 있다.
관절형 배열(6)의 동력전달의 중심은 프리스트레스 상태에 있는 두개의 기하학적 중심 M1과 M2사이에 위치되어져서, 피스톤으로의 동력의 도입은 일반적으로 피스톤 가이드에 더욱 가까이에서 발생되고, 하향 경사모멘트(tilting moment)는 미드플레인(5a) 상에서 동력전달의 중심과의 배열과 비교하여 피스톤 상에서 발휘되어진다. 그럼에도 불구하고, 기하학적 중심 M1과 M2가 미드플레인(5a)에 대하여 거울대칭적(mirror symmetrically)으로 배열되어지고, 동력전달의 중심은 미드플레인(5a)상에 배열되어지는 실시예들이 제공되어질 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 관절형 배열(6)의 제 3 실시예를 도시하고 있다. 관절형 배열(6)은 상기에서 기술된 실시예들의 그것에 상응하는 두개의 미끄럼 소재(20,21)를 포함한다. 각각의 경우에 있어서, 미끄럼소재(20,21)는 구형세그먼트의 형태로 되고, 수용부(receptacle, 6c, 6d)내에서 미끄러지는 미끄럼 면(20a,21a)을 가진다. 미끄럼 면(20a,21a)은, 한편으로는 피벗디스크(5)의 미드플레인(5a) 상에 대략적으로 위치하며, 다른 한편으로는 도 1 내지 도 3에 따른 왕복피스톤 기계의 모든 피스톤 축(12)들이 또한 위치되어지는 원통형 포락선 상에서 위치되어지는 기하학적 중앙 M3, M4를 소유한다. 피스톤 가이드 가까이에 위치하는 미끄럼 소재(20)의 기하학적 중심 M3은, 피벗디스크의 회전방향(화살표 W)으로 도시된 바와 같이 맞은편 미끄럼 소재(21)의 중심 M4의 뒤에 배열되어진다. 그 결과 도 6에 도시된 바와 같이 피벗디스크(5)가 기울어진 경우에 있어서는, 기하학적인 이유를 위하여 피벗디스크의 "중립위치"에서 제공된 역할의 감소가 있다. 따라서 미끄럼소재(20,21)의 브레이싱(bracing)은 도 6에 따른 흡입스트로크 동안 발생된다. 반대편 방향(도시되지는 않은 압축스트로크)에 있는 피벗디스크(5)가 기울어지는 경우에 있어서, "중립위치"내에서 제공되는 역할의 증가가 있다.
변형된 실시예에서는, 구형세그먼트 형태로 된 미끄럼 면을 가진 미끄럼블럭(sliding block)과, 상기에서 언급된 실시예에서 제공된 특성들의 조합에 따라 관련피스톤 축의 전면에 위치되어지며 피스톤 축에 평행한 방향으로 서로 거리를 가지며 또는/및 피벗디스크의 회전방향에서 서로 차감(offset)되어지는 중심을 가지는 피스톤 관절배열이 제공되어진다.
제시된 관절형 배열에 의하여, 왕복피스톤 기계장치는 실질적으로 동일한 치수를 가지며, 종래의 기술에 따른 왕복피스톤 기계장치와 비교하여 피벗디스크와피스톤 사이의 동력전달부위 내에서 높은 동적하중에 견딜 수 있도록 설계되어질 수 있다. 동시에 감소된 또는 동등한 동력조건들이 피스톤 가이드의 부위와 관절배열에서 얻어질 수 있다. 이러한 것은 높은 성능과 동시에 조용한 운행 그리고 낮은 작동소음의 결과로 된다.

Claims (6)

  1. - 기계샤프트(2)
    - 피스톤 축은 각각의 경우에 있어서 기계샤프트로부터 동일한 거리에서 기계샤프트 주위의 원통형 포락선 상에서 배열되어지는 다수의 피스톤(4)
    - 특히, 기계샤프트(2)에 의하여 구동되고, 각각의 경우에 있어서 관절형 배열(6)을 통하여 피스톤 상에서 연관되어지는 고리모양 피벗디스크(5),
    - 구형수용부가 일부분 이상이며, 하나이상의 미끄럼 또는 롤링소재가 수용부 속에서 피벗디스크에 대하여 그리고 관련피스톤에 대하여 움직일 수 있게 배열되어지는 관절형 배열로 구성되며, 특히 자동차의 에어콘시스템용 냉각압축기를 위한 왕복피스톤 기계장치에 있어서,
    관절형 배열(6)은 피스톤 축들의 원통형 포락선 상에서 대략적으로 위치되어지고, 피벗디스크(5)의 회전방향에 대하여 관련피스톤 축(12)의 전면에 위치되어지는 동력전달의 중심(K)이 할당되어지는 것을 특징으로 하는 왕복피스톤 기계장치
  2. 제 1 항에 있어서, 관절형 배열은 구형세그먼트 형태로 된 제 1 미끄럼 면(18a,20a)을 가진 제 1 미끄럼소재(18,20)와, 구형세그먼트 형태로 된 제 2 미끄럼 면(19a,21a)을 가진 제 2 미끄럼소재(19,21)를 가지며, 미끄럼 면들은 관절형 배열의 동력전달의 중심(K)과 대략적으로 일치하는 공동의 기하학적 중심(M)을 가지는 것을 특징으로 하는 왕복피스톤 기계장치
  3. 제 1 항에 있어서,
    - 제 1 미끄럼소재(18,20)는 제 1 기하학적 중심(M1,M3)을 가지며, 구형세그먼트 형태로 된 제 1 미끄럼 면(18a,20a)을 가지고,
    - 제 2 미끄럼소재(19,21)는 제 2 기하학적 중심(M2,M4)을 가지며, 구형세그먼트 형태로 된 제 2 미끄럼 면(19a,21a)을 가지며, 제 1 그리고 제 2 중심은 서로 거리를 가지고 배열되어지는 것을 특징으로 하는 왕복피스톤 기계장치
  4. 제 1 항에 있어서, 제 1 기하학적 중심은 피스톤 가이드에 면한 피벗디스크(5)의 미드플레인(5a)의 한쪽 면 상에서 배열되어지고, 제 2 기하학적 중심은 피스톤 가이드로부터 이격되어 면하는 피벗디스크의 미드플레인의 한쪽 면 상에서 배열되어지는 것을 특징으로 하는 왕복피스톤 기계장치
  5. 제 1 항 또는/및 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제 1 기하학적 중심(M1)은 피스톤 가이드에 면하는 피벗디스크의 미드플레인(5a)의 한쪽 면 상에서 배열되어지고, 제 2 기하학적 중심(M2)은 피벗디스크의 미드플레인(5a) 상에서 또는 유사하게 피스톤 가이드에 면하는 피벗디스크의 미드플레인(5a)의 한쪽 면 상에서 대략적으로 배열되어지는 것을 특징으로 하는 왕복피스톤 기계장치
  6. 제 1 항 또는/및 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제 1 기하학적 중심(M3)은 제 2 기하학적 중심(M4)에 대한 회전방향(W)으로 차감되어지도록 원통형 포락선 상에서 배열되어지는 것을 특징으로 하는 왕복피스톤 기계장치
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