KR20080010677A

KR20080010677A - 압축기의 구동축 실링장치

Info

Publication number: KR20080010677A
Application number: KR1020060070980A
Authority: KR
Inventors: 임권수; 윤덕빈; 김민규; 이정재
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2008-01-31
Also published as: KR101181003B1

Abstract

본 발명은 압축기의 구동축을 통한 냉매의 누설을 방지하기 위한 압축기의 구동축 실링장치에 관한 것으로, 전방 하우징(20)의 중앙에 관통 형성된 지지공(20a)을 관통하여 설치되는 구동축(50)과; 외면이 상기 지지공(20a)의 내벽면에 지지되고, 중앙에 상기 구동축(50)이 회전 가능하게 삽입되도록 축지지공(110')을 구비한 실링 부재(100')와; 상기 지지공(20a)내에 삽입되어 상기 실링 부재(100')의 일단부면을 지지하는 링 형상의 지지수단(200')을 포함하는 압축기의 구동축 실링장치에 있어서, 상기 실링 부재(100')와 상기 지지수단(200')은 일체형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 구동축을 따라 냉매가 누설되지 않도록 하는 실링 부재와 이를 지지 고정하는 지지수단이 일체로 형성되어 있으므로 한 번의 삽입 공정만으로도 실링 부재를 견고하게 고정할 수 있어 작업 시간을 단축할 수 있다.

압축기, 구동축, 실링, 축지지공, 고정편, 걸림홈, 인서트사출, 사판

Description

압축기의 구동축 실링장치{The Sealing Assembly for Driving Shaft of Compressor}

도 1은, 일반적인 가변용량형 사판식 압축기의 내부가 도시된 단면도.

도 2는, 종래의 압축기의 구동축 실링장치가 도시된 구성도.

도 3은, 도 2에 도시된 실링장치의 요부인 지지수단이 도시된 사시도.

도 4는, 본 발명에 의한 압축기의 구동축 실링장치가 도시된 사시도.

도 5는, 본 발명의 다른 실시 예가 도시된 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100': 실링 부재 110': 축지지공

200': 지지수단 210': 고정수단

211': 고정편 212': 걸림부

본 발명은 압축기의 구동축을 통한 냉매의 누설을 방지하기 위한 압축기의 구동축 실링장치에 관한 것으로, 특히 전방 하우징의 중앙에 형성된 지지공 내에 설치되어 구동축을 실링하는 실링 부재를 고정하기 위한 고정수단을 실링 부재와 일체로 형성하여 조립성을 향상시킬 수 있도록 한 압축기의 구동축 실링장치에 관한 것이다.

자동차용 공기조화장치는 냉매 사이클을 형성하여 순환되는 냉매를 이용하여 냉방을 실시하고 있다. 이에 따라 자동차의 동력을 이용하여 냉매를 압축 및 토출하는 압축기가 설치되어 있는데, 압축기는 풀리를 통하여 전달되는 엔진의 동력을 클러치의 단속작용에 의하여 선택적으로 전달받아 구동된다. 이러한 압축기는 증발기로부터 열교환 된 냉매를 흡입한 후, 피스톤의 직선왕복운동 등을 통해 압축된 냉매를 응축기로 토출하게 된다.

압축기는 그 작동 형태 등에 따라 다양한 종류로 구분되는데, 일반적으로 압축방식 및 구조에 따라 크게 왕복시 및 회전식으로 구분된다. 왕복식인 경우에는 크랭크식과 사판식, 워블 플레이트식이 있고, 회전식인 경우에는 베인 로터리식 및 스크롤식 등이 있다. 최근에는 압축 용적을 변화시킬 수 있는 압축기가 주로 사용되고 있는데, 이러한 형식의 압축기를 가변용량형 압축기라 한다.

일반적인 가변용량형 사판식 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더 블록(10)과, 전방 하우징(20) 및 후방 하우징(30) 등으로 이루어져 외형을 이루는 케이스 부재와; 냉매를 압축하는 피스톤(40)과, 구동축(50)과, 로터(60)와, 사판(70) 등으로 이루어진 작동부재와; 밸브 유니트(80)와, 컨트롤 밸브(90) 등의 제어부재를 포함하고 있다.

여기서, 상기 실린더 블록(10)은 센터보어(11)와, 이 센터보어(11)의 주변에 방사상으로 등 간격이 되게 전후 관통 형성된 다수개의 실린더 보어(12)를 구비하 고 있다. 상기 전방 하우징(20)과 후방 하우징(30)은 실린더 블록(10)의 전후방 단부에 각각 배치되며, 복수의 장볼트(21)에 의해 이들 세 부품들이 하나로 결합되어 외형을 형성한다.

상기 피스톤(40)은 복수의 실린더 보어(12) 내에 미끄럼 가능하게 각각 배치되며, 몸통(41)과 브릿지부(42)를 갖는다. 상기 구동축(50)은 전방 하우징(20)의 앞쪽 벽면 중앙을 회동 가능하게 관통하여 전방 하우징(20)의 내부에 형성되는 크랭크 실(22)을 거쳐 실린더 블록(10)의 중앙에 후단부가 회동 가능하게 지지되도록 설치된다.

상기 실린더 블록(10)과 전방 하우징(20)에 의하여 형성되는 내부 공간은 기밀 상태의 공간으로 크랭크실(22)로 사용된다. 상기 로터(60)는 상기 크랭크실(22)의 내부 앞쪽에서 구동축(50)에 설치되며 구동축(50)의 회전에 따라 회전된다. 상기 사판(70)은 크랭크실(22) 내부 중앙에 설치되는 데, 구동축(50)의 둘레로 경사 조절 가능하게 설치된다. 그리고, 상기 사판(70)과 로터(60)는 힌지기구에 의해 연결되어 함께 회전하게 된다. 즉, 지지 아암(610)이 로터(600)의 한 측면으로부터 축을 따라 바깥 방향으로 돌출되며, 아암(71)은 사판(70)의 한 표면으로부터 로터(60)의 지지 아암(61)쪽으로 돌출된다. 이 지지 아암(61)과 아암(71)은 핀(62)에 의해 서로 연결된다.

그리고, 상기 사판(70)의 외주 일부는 상기 피스톤(40)의 브릿지부(42)에 회전 가능하게 삽입된다. 상기와 같이 사판(70)이 로터(60)와 피스톤(40)의 브릿지부(42)에 연결되어 있기 때문에, 상기 사판(70)은 구동축(50)에 의해 회전되는 로 터(60)와 함께 회전함과 아울러 크랭크실(22) 내부의 압력에 따라 핀(62)을 중심으로 전후 회전함으로써 경사 조절이 가능하게 된다.

한편, 상기 밸브 유니트(80)는 실린더 블록(10)과 후방 하우징(30)과의 사이에 설치되어 냉매의 흡입 및 토출을 제어하게 된다. 상기 밸브 유니트(80)는 실린더 블록(10)과 후방 하우징(30)과의 사이에 개재되는 밸브 플레이트(81)와, 이 밸브 플레이트(81)와 실린더 블록(100)과의 사이에 개재되는 흡입 리드 밸브(82)와, 밸브 플레이트(81)와 후방 하우징(30)과의 사이에 개재되는 토출 리드 밸브(83)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 토출 리드 밸브(83)와 후방 하우징(30) 사이에는 토출 리드 밸브(83)의 작동부(84)의 작동 영역을 제한함과 아울러 작동부(84)의 손상을 방지하기 위하여 바깥쪽 단부가 뒤쪽으로 굴곡된 밸브 리테이너(84)가 설치되며, 이 밸브 리테이너(84)는 중앙부가 밸브 유니트(80)와 함께 리벳(85) 또는 결합볼트에 의해 결합된다.

이와 같이 구성된 가변용량형 사판식 압축기에 있어서, 전방 하우징(20)내에 형성된 크랭크실(22)내에는 냉매가 채워져 있는데, 이 냉매가 구동축(50)을 따라 누설되지 않도록 하는 것이 중요하다. 따라서, 상기 구동축(50)을 회전 가능하게 지지하기 위해 전방 하우징(20)의 중앙에 관통 형성된 지지공(20a)과 구동축(50)의 외면 사이로 냉매가 누설되지 않도록 실링이 되어 있다.

이러한 압축기의 구동축 실링 구조를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

일반적인 압축기의 구동축 실링 구조는, 상기 전방 하우징(20)의 중앙에 전 후로 관통 형성된 지지공(20a)내의 외측 방향인 허브(23)측(화살표 A방향)에서 삽입되는 실링 부재(24)와, 상기 실링 부재(24)의 삽입 방향과 동일한 방향으로 삽입되어 실링 부재(24)를 지지하는 스냅 링(25)을 포함한다.

상기 스냅 링(25)은 상기 실링 부재(24)가 지지공(20a)으로부터 이탈되지 않도록 하며, 상기 구동축(50)은 실링 부재(24)를 관통하여 회전됨으로써, 전방 하우징(20)내에 형성된 크랭크실(22)의 냉매가 누설되지 않도록 한다.

그러나, 상기한 압축기의 구동축 실링구조는 상기 실링 부재(24)의 외경보다 더 크게 지지공(20a)의 내경을 가공해야 하기 때문에 허브(23)의 두께가 얇아지게 되는 단점이 있다. 즉, 상기 실링 부재(24)의 외면에 대응되는 지지공(20a)의 내측면에서 외측면으로 연장된 부분(B 부분)의 두께가 얇아지게 되며, 이로 인해 전방 하우징(20)과 허브(23)의 연결 부분에 균열이 생길 수 있다.

이 문제의 해결, 즉 허브(23)의 균열을 방지하기 위해서는 허브(23)의 외경을 더 크게 해야 하는데, 이 경우에는 압축기의 중량이 증가할 뿐 아니라 상기 허브(23) 측을 풀리(미도시)의 내주면에 결합시킬 때 규격이 결정된 공용 베어링(미도시)을 사용하지 못하는 문제점이 있다.

이에 따라 본 출원인은 대한민국 특허출원 10-2004-0059911호로 새로운 형태의 압축기 구동축 실링장치를 출원한 바 있다.

상기한 압축기 구동축 실링장치는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 압축기의 구동축(50)이 삽입되는 지지공(20a)의 내벽면에 외면이 지지되고 중앙에 상기 구동축(50)이 회전 가능하게 삽입되도록 축지지공(110)이 형성되는 실링 부재(100) 와, 상기 실링 부재(100)의 일단부면을 지지하는 링 형상으로 이루어지며 상기 지지공(20a)내에 삽입되어 상기 실링 부재(100)가 축방향으로 이탈되는 것을 방지하는 지지수단(200)과, 상기 지지수단(200)의 외측면에서 돌출 형성되어 단부가 상기 지지공(20a)의 내주면에 고정되는 고정수단(210)으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 고정수단(210)은 상기 지지수단(200)의 외측면에 다수개가 방사상으로 형성되며, 상기 지지수단(200)의 외측면에서 돌출되어 지지공(20a)의 내주면에 요입 형성된 걸림홈(20b)에 걸리는 고정편(211)으로 형성되어 있다. 또, 지지수단(200) 및 고정수단(210)은 금속재질로 형성되어 있으며, 상기 고정수단(210)은 조립시 탄성적으로 휘어질 수 있도록 탄성력을 갖는 탄성체로 이루어진다.

상기한 압축기 구동축 실링장치의 조립 과정은 다음과 같다.

전방 하우징(20)의 지지공(20a)으로 실링 부재(100)를 삽입하면, 상기 실링 부재(100)의 외주면은 지지공(20a)의 내주면에 밀착된 상태로 접촉된다. 이어 전방 하우징(20)의 내측에서 지지수단(200)을 지지공(20a)의 내부로 삽입하게 되는데, 이로 인해 상기 지지수단(200)의 외주면에 돌출 형성된 고정수단(210)의 걸림부(212)는 지지공(20a)의 내벽면에 접촉된 상태로 삽입된다. 이때, 상기 고정수단(210)의 고정편(211)은 탄성적으로 휘어지는 상태로 삽입되므로, 지지공(20a)에 손상이 발생하지는 않게 된다.

이에 따라 상기 지지수단(200)은 실링 부재(100)의 일단부면에 밀착된 상태로 접촉됨과 아울러 고정수단(210)을 구성하는 고정편(211)이 지지공(20a)의 내주면에 형성된 걸림홈(20b)에 걸리게 된다.

이때, 상기 고정수단(210)의 고정편(211)이 탄성적으로 휘어져 있기 때문에 상기 고정편(211)이 상기 걸림홈(20b)로부터 이탈되지 않게 되며, 이로 인해 실링 부재(100)가 지지공(20a)으로부터 축방향으로 이탈되는 것이 방지된다.

그러나, 상기한 종래의 압축기 구동축 실링장치는 실링 부재와 고정수단이 별개의 구조로 되어 있어 실링장치의 조립시 두 번의 작업을 실시해야 하는 문제점이 있다.

본 발명을 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구동축이 삽입되는 실링 부재와 이를 지지 고정하는 지지수단이 일체로 형성되어 한 번의 삽입 공정으로 전방 하우징의 지지공에 설치할 수 있도록 한 압축기의 구동축 실링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축기의 구동축 실링장치에 따르면, 전방 하우징의 중앙에 관통 형성된 지지공을 관통하여 설치되는 구동축과; 외면이 상기 지지공의 내벽면에 지지되고, 중앙에 상기 구동축이 회전 가능하게 삽입되도록 축지지공을 구비한 실링 부재와; 상기 지지공내에 삽입되어 상기 실링 부재의 일단부면을 지지하는 링 형상의 지지수단을 포함하는 압축기의 구동축 실링장치에 있어서, 상기 실링 부재와 상기 지지수단은 일체형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 압축기의 구동축 실링장치에 따르면, 상기 지지수단은 금속재 로 형성되며, 상기 실링 부재에 인서트 사출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 압축기의 구동축 실링장치에 따르면, 상기 지지수단은 외측면에서 돌출 형성되고 단부가 상기 지지공의 내주면에 고정되는 탄성체의 고정수단을 구비하고, 상기 고정수단은 상기 지지수단의 외측면에 방사상으로 배치되는 다수개의 고정편 및 고정편의 선단으로부터 연장되어 절곡되고 상기 지지공의 내주면에 요입 형성된 걸림홈에 걸려지는 걸림부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 압축기의 구동축 실링장치를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 압축기의 구동축 실링장치가 도시된 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예가 도시된 사시도이다.

본 발명에 의한 압축기의 구동축 실링장치는, 전방 하우징(20)의 중앙에 관통 형성된 지지공(20a)을 관통하여 설치되는 구동축(50)과; 외면이 상기 지지공(20a)의 내벽면에 지지되고, 중앙에 상기 구동축(50)이 회전 가능하게 삽입되도록 축지지공(110')을 구비한 실링 부재(100')와; 상기 지지공(20a)내에 삽입되어 상기 실링 부재(100')의 일단부면을 지지하는 링 형상의 지지수단(200')을 포함하며, 상기 지지수단(200')은 금속재로 형성되어 상기 실링 부재(100')에 인서트 사출됨으로써 상기 실링 부재(100')와 상기 지지수단(200')은 일체화된다.

그리고, 상기 지지수단(200')은 외측면에서 돌출 형성되고 단부가 상기 지지공(20a)의 내주면에 고정되는 탄성체의 고정수단(210')을 구비하는데, 상기 고정수단(210')은 상기 지지수단(200')의 외측면에 방사상으로 배치되는 다수개의 고정 편(211')으로 이루어진다. 이때, 상기 고정편(211')은 상기 지지공(20a)의 내주면에 요입 형성된 걸림홈(20b)에 삽입된다. 그리고, 상기 고정편(211')의 선단으로부터 연장되어 절곡된 걸림부(212')를 더 구비하여, 상기 걸림홈(20b)에 걸려지도록 할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 압축기의 구동축 실링장치는 압축기의 전방 하우징(20)에 형성된 지지공(20a) 내에 설치되어 크랭크실(22) 내부의 냉매가 누설되지 않도록 하는데, 압축기의 내부 구성은 종래의 기술에서 설명한 바와 동일하므로 생략하고 구동축을 실링하는 실링장치에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명의 압축기의 구동축 실링장치는 전방 하우징(20)에 형성된 지지공(20a) 내에 설치되는데, 지지수단(200')과 일체로 형성된 실링 부재(100')를 지지공(20a) 내로 밀어 넣어 지지수단(200')의 고정편(211') 선단 또는 걸림부(212')가 지지공(20a) 내의 걸림홈(20b)에 걸리도록 함으로써 설치를 완료할 수 있다.

상기 실링 부재(100')를 지지공(20a) 내로 밀어 넣으면 실링 부재(100')의 외주면이 지지공(20a)의 내주면에 밀착된 상태로 접촉하게 되고, 상기 실링 부재(100')와 일체로 형성된 지지수단(200')의 고정편(211') 선단 또는 걸림부(212')가 지지공(20a) 내의 걸림홈(20b)에 걸리게 되므로, 실링 부재(100')는 축방향으로 이탈되거나 움직이지 않게 고정된다.

이때, 상기 지지수단(200')이 탄성력을 구비한 금속제로 형성되어 있으므로, 실링 부재(100')를 삽입할 때 지지수단(200')의 고정편(211') 부분이 휘어지게 되어 큰 어려움 없이 실링 부재(100')를 지지공(20a) 내로 삽입할 수 있다. 이후, 상 기 지지수단(200')의 고정편(211') 부분이 지지공(20a) 내의 걸림홈(20b) 부위에 이르게 되면 탄성력에 의해 고정편(211')이 확장되어, 고정편(211')의 선단 부분 또는 걸림부(212')가 지지공(20a) 내의 걸림홈(20b)에 걸리게 됨으로써 실링 부재(100')를 고정하는 것이다.

그리고, 상기한 실링 부재(100')를 지지공(20a)으로부터 분리하는 경우에는, 상기 지지수단(200')과 고정편(211')이 연결되는 부위인 굴곡부를 누르면 된다. 상기 지지수단(200')과 고정편(211')이 연결되는 굴곡부를 누르게 되면, 고정편(211')의 선단 부분 또는 걸림부(212')가 지지공(20a)의 걸림홈(20b)으로부터 이탈된다. 이 상태에서 실링 부재(100')를 최초의 삽입방향과 같은 방향으로 계속 밀게 되면, 실링 부재(100')는 전방 하우징(20)의 지지공(20a)으로부터 빠져나올 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 압축기의 구동축 실링장치에 따르면, 구동축을 따라 냉매가 누설되지 않도록 하는 실링 부재와 이를 지지 고정하는 지지수단이 일체로 형성되어 있으므로 한 번의 삽입 공정만으로도 실링 부재를 견고하게 고정할 수 있어 작업 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 압축기의 구동축 실링장치에 따르면, 금속재의 지지수단이 실링 부재에 인서트 사출되므로 실링 장치의 제작이 용이한 다른 효과가 있다.

또한, 본 발명의 압축기의 구동축 실링장치에 따르면, 방사상으로 배치된 고정편에 의해 실링 부재가 고정되므로 실링 부재의 축지지공의 중심 부위에 구동축이 위치하게 되어 실링 정도가 균일해지는 효과가 있다.

Claims

전방 하우징(20)의 중앙에 관통 형성된 지지공(20a)을 관통하여 설치되는 구동축(50)과; 외면이 상기 지지공(20a)의 내벽면에 지지되고, 중앙에 상기 구동축(50)이 회전 가능하게 삽입되도록 축지지공(110')을 구비한 실링 부재(100')와; 상기 지지공(20a)내에 삽입되어 상기 실링 부재(100')의 일단부면을 지지하는 링 형상의 지지수단(200')을 포함하는 압축기의 구동축 실링장치에 있어서,

상기 실링 부재(100')와 상기 지지수단(200')은 일체형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축기의 구동축 실링장치.
제1항에 있어서,

상기 지지수단(200')은 금속재로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 구동축 실링장치.
제2항에 있어서,

상기 지지수단(200')은 상기 실링 부재(100')에 인서트 사출되는 것을 특징으로 하는 압축기의 구동축 실링장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지수단(200')은 그 외측면에서 돌출 형성되고 단부가 상기 지지 공(20a)의 내주면에 고정되는 탄성체의 고정수단(210')을 구비하고,

상기 고정수단(210')은 상기 지지수단(200')의 외측면에 방사상으로 배치되는 다수개의 고정편(211') 및 고정편(211')의 선단으로부터 연장되어 절곡되고 상기 지지공(20a)의 내주면에 요입 형성된 걸림홈(20b)에 걸려지는 걸림부(212')를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기의 구동축 실링장치.