KR20040014118A - Variable capacity compressor of swash plate type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가변용량 사판식 압축기에 관한 것으로, 더 상세하게는 압축기의 로터와 사판이 설치된 허브의 힌지 결합구조가 개선된 가변용량 사판식 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a variable displacement swash plate compressor, and more particularly, to a variable displacement swash plate compressor having an improved hinge coupling structure between a rotor and a swash plate installed hub.
통상적으로 자동차용 공기조화장치에 사용되는 압축기는 증발기 내에서 기화된 열교환 매체를 흡입하는 작용과, 흡입된 열교환 매체를 압축하는 작용과, 압축된 열교환 매체를 토출하는 작용으로 열교환 매체를 펌핑하게 된다.In general, a compressor used in an automotive air conditioner pumps a heat exchange medium by the action of sucking the vaporized heat exchange medium in the evaporator, compressing the sucked heat exchange medium, and discharging the compressed heat exchange medium. .
이러한 압축기는 압축방식 및 구동방식에 따라 스와쉬 플레이트 타입, 스크롤 타입(scroll type), 로터리 타입(rotary rype) 및 와블 플레이트 타입(wobble plate type), 크랭크 타입 등 여러 종류의 것이 있다. 이들 압축기는 그 용량이 설정되어 있으므로 엔진에 의해 구동되는 자동차용 공기조화 장치에 사용하는 경우 냉방부하에 따라 압축기의 펌핑 용량을 가변시킬 수 없으므로 압축기의 구동에 따른 부하가 크다.Such compressors may be of various kinds, such as a swash plate type, a scroll type, a rotary type, a wobble plate type, and a crank type, depending on the compression method and the driving method. Since these compressors have a set capacity, the pumping capacity of the compressor can not be varied according to the cooling load when used in an automotive air conditioner driven by an engine, so the load according to the driving of the compressor is large.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 자동차용 공기조화 장치의 냉방부하에 따른 압축기의 토출용량을 가변시킬 수 있는 가변용량 사판식 압축기를 도 1 및 도 2에 나타내 보였다.In order to solve the above problems, the variable capacity swash plate type compressor capable of varying the discharge capacity of the compressor according to the cooling load of the automotive air conditioner is shown in FIGS. 1 and 2.
도시된 바와 같이 가변용량 사판식 압축기는 복수개의 보어(bore;11)가 형성된 실린더(12)와, 이 실린더(12)가 내부에 설치되며 크랭크를 형성하는 전방 하우징(13)과, 상기 전방하우징(13)과 실린더(12)에 회전 가능하게 지지되는 구동축(16)과, 상기 구동축(16)에 장착되어 구동축(16)과 함께 회전하는 회전체(rotor;17) 또는 러그 플레이트(lug plate)와 사판(swash plate ;18)을 포함한다. 상기 사판(18)은 구동축에 회동 및 미끄럼 이동 가능하게 설치된다. 상기 회전체(17)와 사판(18)은 힌지수단(1)에 의해 연결되는데, 이 힌지수단(1)은 회전체(17)에 압축기의 후방으로 연장되는 한쌍의 제1아암(2)과, 상기 사판(18)을 지지하는 보스(13b)로부터 연장되는 제2아암(3)을 포함한다. 그리고 상기 제1아암(2)과 제2아암(3)에는 개구된 장공(2a)(3b)이 형성되어 힌지핀(3a)에 의해 결합된다. 상기 실런더(12)의 보어(11)에는 피스톤(19)이 설치되고 이 피스톤(19)은 반구형상의 슈(shoes;19a)들에 의해 사판(18)과 맞물리게 된다. 여기에서 구동축(16)에 대한사판(18)의 슬라이딩 가능한 지지는 도 2에 나타내 보인 바와 같이 구동축(16)에 구형의 슬리이브(13a)가 슬라이딩 가능하게 지지되고, 이 슬리이브(13a)는 사판(18)이 지지되는 보스(13b)와 핀(13c)에 의해 결합된다.As shown, the variable displacement swash plate compressor includes a cylinder 12 having a plurality of bores 11, a front housing 13 in which the cylinder 12 is installed, and a crank, and the front housing. A drive shaft 16 rotatably supported by the 13 and the cylinder 12, and a rotor 17 or a lug plate mounted to the drive shaft 16 to rotate together with the drive shaft 16; And a swash plate (18). The swash plate 18 is installed to be rotatable and slideable on the drive shaft. The rotating body 17 and the swash plate 18 are connected by a hinge means 1, which is connected to the rotating body 17 by a pair of first arms 2 extending behind the compressor. And a second arm 3 extending from the boss 13b supporting the swash plate 18. Open holes 2a and 3b are formed in the first arm 2 and the second arm 3, and are coupled by the hinge pins 3a. The bore 11 of the cylinder 12 is provided with a piston 19, and the piston 19 is engaged with the swash plate 18 by hemispherical shoes 19a. Here, the slidable support of the swash plate 18 relative to the drive shaft 16 is supported by the drive shaft 16 so that the spherical sleeve 13a is slidably supported, and the sleeve 13a is slidably supported. The swash plate 18 is coupled by the boss 13b and the pin 13c supported.
상기와 같이 구성된 구동축(16)에 사판(18)를 지지시키는 것은 별도의 구형의 슬리이브(13a)가 필요하게 되므로 제조원가 상승의 원인이 된다. 조립시 슬리이브(13a)와 사판(18)의 보스(13b) 및 핀(13c)을 동시에 결합하여야 하므로 많은 작업공수가 소요되어 생산성의 향상을 도모할 수 없는 문제점이 있다. 또한 상기 회전체(17)에는 두개의 제1아암(2)이 형성되고 이에 각각 장공(2a)이 형성되어 있으므로 이의 제작에 따른 많은 작업공수가 소요되며 제1아암(2)와 제2아암(3)의 핀결합이 용이하지 않다.Supporting the swash plate 18 on the drive shaft 16 configured as described above requires a separate spherical sleeve 13a, which causes a rise in manufacturing cost. When assembling, the sleeve 13a and the boss 13b and the pin 13c of the swash plate 18 must be coupled at the same time, so a lot of work is required and there is a problem in that productivity cannot be improved. In addition, since the first body 2 is formed on the rotating body 17 and the long holes 2a are formed thereon, a lot of work is required according to the manufacture of the first arm 2 and the second arm ( 3) Pin coupling is not easy.
한편, 미국 특허 5,931,079 호에는 가변용량 사판식 압축기의 일예가 개시되어 있다. 개시된 압축기에는 압축기의 피스톤을 왕복 이동시키기 위한 스와쉬 플레이트와, 이 스와쉬 플레이트와 대향되게 설치되며 회전축에 고정되어 이와 같이 회전하는 트러스트 플래지를 구비하며, 상기 스와쉬 플레이트와 트러스트 플랜지의 결합이 상기 스와쉬 플레이트에 인너 가이드 그루부가 형성되고, 상기 트러스트 플랜지에 상기 인너 가이드 그루브와 결합되는 로드가 고정된다. 이러한 가변용량 압축기는 상기 인너 가이드 그루브의 가공과 이와 결합되는 로드의 가공 및 설치가 어려워 생산성의 향상을 도모할 수 없는 문제점이 있다 .On the other hand, US Patent No. 5,931,079 discloses an example of a variable displacement swash plate compressor. The disclosed compressor includes a swash plate for reciprocating a piston of the compressor, and a thrust flange which is installed to face the swash plate and fixed to a rotating shaft so as to rotate in such a manner that the swash plate and the thrust flange are coupled to each other. An inner guide groove is formed in the swash plate, and a rod coupled to the inner guide groove is fixed to the thrust flange. Such a variable displacement compressor has a problem in that it is difficult to process and install the inner guide groove and the rod and the rod coupled thereto, thereby improving productivity.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회전판과 스와쉬 플레이트의 결합의 결합구조가 간단하여 생산성의 향상을 도모할 수 있는 가변용량 사판식 압축기를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a variable capacity swash plate type compressor capable of improving productivity due to a simple coupling structure of a combination of a rotating plate and a swash plate.
본원 발명의 다른 목적은 구동축의 회전력을 사판에 안정적으로 전달할 수 있는 가변용량 사판식 압축기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a variable displacement swash plate type compressor that can stably transfer the rotational force of the drive shaft to the swash plate.
도 1은 종래 가변용량 사판식 압축기의 단면도,1 is a cross-sectional view of a conventional variable displacement swash plate compressor,
도 2는 도 1에 도시된 구동축에 사판이 결합된 상태를 도시한 분리 사시도,Figure 2 is an exploded perspective view showing a state in which the swash plate is coupled to the drive shaft shown in FIG.
도 3은 본 발명에 따른 가변용량 사판식 압축기의 단면도,3 is a cross-sectional view of a variable displacement swash plate compressor according to the present invention;
도 4는 구동축과 회전체 및 사판이 결합되는 상태를 도시한 분리사시도,Figure 4 is an exploded perspective view showing a state in which the drive shaft and the rotating body and the swash plate are coupled,
도 5은 사판의 허브와 회전축이 결합된 상태를 도시한 사시도.5 is a perspective view showing a state in which the hub and the rotating shaft of the swash plate is coupled.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 가변용량 사판식 압축기는 다수의 보어가 형성된 실린더 블록을 가지며 크랭크실 및 흡입실과 토출실을 형성하는 하우징 수단과, 상기 하우징수단에 의해 회전 가능하게 설치되는 구동축과, 상기 실린더의 각 보어에 직선왕복 운동 가능하게 설치되는 피스톤과, 상기 크랭크실에 위치되며 상기 구동축에 설치되어 구동축과 같이 회전하는 회전체와, 상기 회전체와 대향되게 설치되어 상기 피스톤을 왕복 이송시키며 그 허브가 구동축을 따라 슬라이딩 되는 사판과, 상기 회전체와 사판을 힌지 결합하는 것으로 상기 회전체로부터 허브 측으로 연장되는 개구된 가이드부를 가지는 제1아암과 상기 허브로부터 상기 제1아암 측으로 연장되는 제2아암과, 상기 2아암의 단부에 고정되어 상기 제1아암의 가이드 홈을 따라 이동되는 힌지핀을 포함하는 힌지수단을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the variable displacement swash plate type compressor of the present invention has a housing block having a plurality of bores formed therein, a crank chamber, a suction chamber and a discharge chamber, a drive shaft rotatably installed by the housing means; And a piston installed in each bore of the cylinder so as to be capable of linear reciprocating movement, a rotating body positioned in the crank chamber and installed on the driving shaft and rotating like a driving shaft, and installed opposite to the rotating body to reciprocate the piston. And a first arm having a swash plate whose hub slides along a drive shaft, an open guide portion extending from the rotatable body to the hub side by hinge-bonding the rotating body and the swash plate, and a first extending from the hub to the first arm side. Fixed to the second arm and the end of the second arm to guide the guide groove of the first arm. And that the by comprising hinge means comprising a hinge pin which is referred to move to its features.
본 발명에 있어서, 제2아암에 대한 힌지핀의 고정은 제1아암에 관통공이 형성되고 이 관통공에 힌지핀이 결합된 상태에서 단부에 스냅링이 결합되어 이루어진다.In the present invention, the fixing of the hinge pin to the second arm is a through-hole is formed in the first arm and the snap ring is coupled to the end in a state in which the hinge pin is coupled to the through-hole.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 가변용량 사판식 압축기의 일 실시예를 도 3 내지 도 5에 나타내 보였다.3 to 5 show an embodiment of a variable displacement swash plate compressor according to the present invention.
도시된 바와 같이 피스톤(21)이 슬라이딩 가능하게 결합되는 복수개의 보어(22)가 설치된 실린더(23)와, 상기 실린더(23)가 내부에 설치되며 크랭크실(24a)과 흡입 및 토출실을 형성하는 전후방 하우징(24)(25)을 포함한다. 그리고 상기 전방하우징과 실린더에 회전 가능하게 지지되는 구동축(26)과, 상기 실린더(23)와 후방하우징의 경계부에는 피스톤의 왕복운동에 따라 흡입 및 토출를 제어하는 밸브들을 구비한 밸브 조립체(60)가 설치된다.As shown, a cylinder 23 having a plurality of bores 22 to which the piston 21 is slidably coupled is installed, and the cylinder 23 is installed therein, and forms a crank chamber 24a and a suction and discharge chamber. The front and rear housings 24 and 25 are included. In addition, a valve assembly 60 having a drive shaft 26 rotatably supported by the front housing and the cylinder, and valves for controlling suction and discharge according to the reciprocating motion of the piston is provided at the boundary between the cylinder 23 and the rear housing. Is installed.
상기 구동축(26)에는 크랭크실에 위치되는 회전체(27)과 회전축에 대해 경사가 가변되어 피스톤을 왕복이송 시키는 사판(28)이 설치되는데, 상기 회전체(27)는 구동축(26)에 고정되어 구동축(26)과 같이 회전한다. 그리고 상기 회전체(27)는 사판(28)과 결합되는 허브(29)와 힌지수단(30)에 의해 결합되고, 상기 허브(29)는 회전축에 대해 사판의 회동시 슬라이딩 가능하게 지지된다.The drive shaft 26 is provided with a rotating body 27 located in the crank chamber and a swash plate 28 to reciprocate the piston by varying the inclination with respect to the rotating shaft, and the rotating body 27 is fixed to the driving shaft 26. And rotates together with the drive shaft 26. The rotating body 27 is coupled by the hub 29 and the hinge means 30 coupled to the swash plate 28, and the hub 29 is slidably supported when the swash plate rotates with respect to the rotation axis.
상기 힌지수단(30)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전체(27)로부터 허브(29) 측으로 연장되며 사판 측으로 소정길이의 가이드부(31a)가 형성된 제1아암(31)과, 상기 허브(29)로부터 상기 제1아암(31) 측으로 연장되는 제2아암(32)과, 상기 제2 아암(32)의 단부에 고정되며 상기 제1아암(31)의 가이드부(31a)를 따라 사판(28)의 회동시 슬라이딩 되는 힌지핀(33)을 포함한다. 여기에서 상기 제2아암(32)에 대한 상기 힌지핀(33)의 결합은 상기 제2아암(32)에관통공(32a)이 형성되고 상기 힌지핀(33)의 단부의 직경이 상대적으로 작게 형성되어 단차가 형성되고 이의 다부에 고정을 위한 스냅링(34)이 설치된 구성을 가진다.상기 제2아암과 힌지핀의 고정은 제2아암의 단부에 관통공을 형성하고 이 관통공에 힌지핀을 강제 압입하여 이루어질 수도 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the hinge means 30 extends from the rotating body 27 toward the hub 29 and has a first arm 31 having a guide portion 31a of a predetermined length toward the swash plate. And a second arm 32 extending from the hub 29 toward the first arm 31, and fixed to an end of the second arm 32, and a guide part 31a of the first arm 31. A hinge pin 33 is slid when the swash plate 28 is rotated along. Herein, the hinge pin 33 is coupled to the second arm 32 so that a through hole 32a is formed in the second arm 32 and the diameter of the end of the hinge pin 33 is relatively small. It is formed to form a step and has a configuration in which a snap ring 34 for fixing to the multi portion thereof is fixed. The fixing of the second arm and the hinge pin forms a through hole in the end of the second arm and the hinge pin in the through hole It may be made by force indentation.
그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 허브는 회전축에 슬라이딩 가능하게 힌지 결합 될 수도 있다. 미설명부호 70은 토출실의 압력을 이용하여 크랭크실의 압력을 가변시켜 사판의 경사각도를 조정하기 위한 압력조절수단이다.Although not shown in the figure, the hub may be hinged to be slidably rotatable to the rotating shaft. Reference numeral 70 is a pressure control means for adjusting the inclination angle of the swash plate by varying the pressure of the crank chamber using the pressure of the discharge chamber.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 가변용량 사판식 압축기의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the variable displacement swash plate compressor according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저 구동축(26)이 회전하게 되면, 회전체(27)와 허브(29)가 힌지 결합되어 있으므로 사판(28) 또한 회전하게 된다. 따라서 사판(28)에 슈들이 개재된 상태로 그 단부가 지지된 피스톤(21)들이 실린더(23)의 보어(22) 내에서 왕복 운동하게 된다. 이에 따라 냉매가스는 후방하우징(25)의 흡입실로부터 밸브유니트의 흡입구를 통하여 보어 내부로 흡입된 후 밸브 유니트(60)의 토출구를 통하여 토출실 측으로 압축된다.First, when the drive shaft 26 is rotated, the swash plate 28 is also rotated because the rotor 27 and the hub 29 is hinged. Accordingly, the pistons 21 supported at their ends are reciprocated in the bore 22 of the cylinder 23 with the shoes interposed on the swash plate 28. Accordingly, the refrigerant gas is sucked into the bore from the suction chamber of the rear housing 25 through the suction port of the valve unit and then compressed to the discharge chamber side through the discharge port of the valve unit 60.
상술한 바와 같은 과정에서 공기조화 시스템의 냉방부하가 증가하게 되면 압축기의 흡입실의 압력이 높아지게 되므로(증발기로 유입된 냉매의 유입량이 증가하고 냉매의 기상변화가 완전하게 이루어짐으로써 압력이 증가함) 흡입력은 상대적으로 증가하게 된다. 상기와 같이 흡입력이 증가하면 상기 압력조절수단에 의해 토출실로부터 크랭크실(24a)로 유입되는 압축가스를 차단하여 크랭크실(24a)의 압력을낮춘다.If the cooling load of the air conditioning system increases in the above-described process, the pressure in the suction chamber of the compressor is increased (the pressure increases due to the increase in the amount of refrigerant introduced into the evaporator and the gas phase change of the refrigerant completely). The suction force is relatively increased. When the suction force is increased as described above, the pressure of the crank chamber 24a is lowered by blocking the compressed gas flowing into the crank chamber 24a from the discharge chamber by the pressure adjusting means.
이와 같이하면 상기 크랭크실(24a)의 압력의 낮아짐으로 인하여 피스톤(21)이 상사점에서 하사점으로 이동할 때에 피스톤(21)에 작용하는 흡입력에 대해 사판(28)에 의해 작용하는 압축반력이 작아지게 되고, 피스톤(21)이 하사점에서 상사점으로 이동할 때에 사판에 의해 피스톤(21)에 작용하는 압축력에 대한 흡입반력은 상대적으로 커지게 되므로 상기 사판(28)의 경사각은 증가하게 된다.In this way, the compression reaction acting by the swash plate 28 is small with respect to the suction force acting on the piston 21 when the piston 21 moves from the top dead center to the bottom dead center due to the decrease in the pressure of the crank chamber 24a. When the piston 21 moves from the bottom dead center to the top dead center, the suction reaction force against the compressive force acting on the piston 21 by the swash plate becomes relatively large, so that the inclination angle of the swash plate 28 is increased.
상기 사판(28)의 경사각이 증가하는 과정에서 상기 사판(28)이 지지된 허브(29)는 힌지수단(30)에 의해 힌지 결합되어 있으므로 사판(28)은 회동되게 된다. 즉, 회전체(27)에 설치된 제1아암(31)은 사판(28)을 지지하는 허브(29)로부터 연장되는 제1아암(31)의 일측으로 돌출된 힌지축(33)에 의해 힌지 결합되어 있으므로 사판의 회동에 간섭되지 않는다.In the process of increasing the inclination angle of the swash plate 28, the hub 29 supported by the swash plate 28 is hinged by the hinge means 30, so that the swash plate 28 is rotated. That is, the first arm 31 installed on the rotating body 27 is hinged by a hinge shaft 33 protruding to one side of the first arm 31 extending from the hub 29 supporting the swash plate 28. It does not interfere with the swash plate rotation.
상술한 바와 같이 본원 발명의 가변용량 사판식 압축기는 사판을 지지하는 허브를 구동축에 지지함에 있어서, 제1,2아암과 힌지핀으로 구성된 힌지 수단에 의해 연결되어 있으므로 그 구조가 간단하며, 특히 제2아암에 지지된 핀이 스냅링에 의해 지지되어 있으므로 제2아암과 핀의 결합에 따른 불량률의 발생을 줄일 수 있다.As described above, the variable displacement swash plate compressor of the present invention is simple in structure because it is connected by a hinge means composed of first and second arms and hinge pins to support the hub supporting the swash plate to the drive shaft. Since the pin supported on the second arm is supported by the snap ring, the occurrence of a defective rate due to the engagement of the second arm and the pin can be reduced.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. .
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020046552 | 2002-08-07 | ||
KR20020046552 | 2002-08-07 |
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ID=37321352
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KR1020020058762A KR20040014118A (en) | 2002-08-07 | 2002-09-27 | Variable capacity compressor of swash plate type |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100974922B1 (en) * | 2010-03-15 | 2010-08-09 | 김승묵 | Member for fixing insulation panel and method for fixing insulation panel using the same |
KR101032097B1 (en) * | 2008-04-25 | 2011-05-02 | 임상명 | Device for fixing heat insulating board and method for constructing heat insulating board using the same |
-
2002
- 2002-09-27 KR KR1020020058762A patent/KR20040014118A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101032097B1 (en) * | 2008-04-25 | 2011-05-02 | 임상명 | Device for fixing heat insulating board and method for constructing heat insulating board using the same |
KR100974922B1 (en) * | 2010-03-15 | 2010-08-09 | 김승묵 | Member for fixing insulation panel and method for fixing insulation panel using the same |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |