KR20080066928A

KR20080066928A - 가변 용량 압축기

Info

Publication number: KR20080066928A
Application number: KR1020087009885A
Authority: KR
Inventors: 도시까쯔 미야지; 류우이찌 히로세; 나오끼 이시까와; 사또시 구보
Original assignee: 칼소닉 칸세이 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-07-17
Also published as: EP1942275A4; US20090246050A1; WO2007049523A1; JP4794274B2; EP1942275A1; JP2007120394A; CN101297115A

Abstract

가변 용량 압축기이며, 구동축(10)에 고정되어 일체로 회전하는 회전 부재(21)와, 구동축(10)에 축 방향을 향해 슬라이드 가능하게 장착되는 슬리브(22)와, 슬리브(22)에 피봇 핀(61)에 의해 회전 가능하게 장착된 경사 이동 부재(24)와, 회전 부재(21)와 경사 이동 부재(24)를 연결하여 경사 이동 부재(24)의 경사 이동을 허용하면서 회전 부재(21)의 회전 토크를 경사 이동 부재(24)에 전달하는 링크 기구(40)와, 슬리브(22) 및 경사 이동 부재(24)에 피봇 핀(61)과 직교하는 면으로서 형성되고 또한 서로 미끄럼 이동 접촉하는 경사 이동 가이드면(22c, 25d)을 구비한다.

회전 부재, 슬리브, 경사 이동 부재, 링크 기구, 경사 이동 가이드면

Description

가변 용량 압축기{VARIABLE DISPLACEMENT COMPRESSOR}

본 발명은 가변 용량 압축기에 관한 것이다.

종래의 일 가변 용량 압축기는, 구동축과, 구동축에 고정되어 구동축과 일체적으로 회전하는 로터와, 구동축에 축 방향으로 슬라이드 가능하게 장착되는 슬리브와, 슬리브에 경사 이동 가능하게 장착되는 경사판과, 로터와 경사판 사이에 개재하고 또한 로터의 회전을 경사판으로 전달하는 링크 기구와, 경사판의 회전에 수반하여 왕복 운동하는 피스톤을 구비하고 있다(예를 들어 일본 특허 공개 제2003-172417호 공보, 일본 특허 공개 평10-176658호 공보 참조). 링크 기구는, 로터의 회전을 경사판에 전달하면서도, 경사판의 경사각을 변화시킬 수 있도록 로터와 경사판을 연결하고 있다. 경사판의 경사각을 변화시키면, 피스톤 스트로크가 변화된다.

도9는 일본 특허 공개 평10-176658호 공보에 상당하는 링크 기구이다.

도9의 링크 기구는, 로터(140)로부터 경사판(141)을 향해 돌출 설치된 대향하는 한 쌍의 로터 아암(145, 146)과, 경사판(141)으로부터 로터(140)를 향해 돌출 설치된 1개의 경사판 아암(147)과, 한 쌍의 링크 아암(142A, 142B)을 구비하고 있다. 이들 5개의 아암(145, 142A, 147, 143B, 146)은 토크의 전달 방향으로 적층되 어 있고, 이에 의해 로터(140)의 회전이 경사판에 전달된다. 또한, 한 쌍의 링크 아암(142A, 142B)은, 그 일단부가 한 쌍의 로터 아암(145, 146)에 제1 연결 핀(143)에 의해 회전 가능하게 연결되고, 그 타단부가 경사판 아암(147)에 제2 연결 핀(144)에 의해 회전 가능하게 연결되어 있다. 이에 의해, 연결 핀(143)을 중심으로 하여 로터 아암(145, 146)에 대해 링크 아암(142A, 142B)이 회전하고, 또한, 연결 핀(144)을 중심으로 하여 링크 아암(142A, 142B)에 대해 경사판 아암(147)이 회전한다. 이에 의해, 구동축(도시하지 않음)에 대해 경사판(141)의 경사각을 변경할 수 있도록 되어 있다.

압축기의 작동시(구동축의 회전시)에는, 로터 아암(145)과 링크 아암(142A)과의 접촉면 및 링크 아암(142A)과 경사판 아암(147)과의 접촉면은, 회전 토크 전달면으로 되는 동시에 회전 미끄럼 이동 접촉면으로 된다. 즉, 로터 아암(145)과 링크 아암(142A)과의 접촉면은 큰 회전 토크(Ft)에 의한 면압을 받으면서 연결 핀(143)을 중심으로 상대적으로 미끄럼 이동 접촉한다. 또한, 링크 아암(142A)과 경사판 아암(147)과의 접촉면은 큰 회전 토크(Ft)에 의한 면압을 받으면서 연결 핀(144)을 중심으로 상대적으로 미끄럼 이동 회전한다. 그로 인해, 경사판(141)의 경사각을 변경시킬 때에는, 로터 아암(145)과 링크 아암(142A)과의 접촉면 사이의 미끄럼 이동 저항이 매우 크고, 링크 아암(142A)과 경사판 아암(147)과의 접촉면 사이의 미끄럼 이동 저항도 매우 크다.

또한, 압축기의 작동시(구동축의 회전시)에는, 경사판(141)은 상기 경사판(141)에 연결된 피스톤으로부터의 압축 반력(Fp)을 받는다. 이 압축 반력(Fp)은 회전수에 따라 도9와 같이 링크 기구보다도 회전 방향 전방으로 어긋나 일이 있다(도2 참조). 이 경우, 경사판 아암(147)에 도면 중 Y방향으로 비틀림 하중이 가해져, 경사판(141)과 링크(142)가 2점(C, C)에서 뒤틀리도록 물려 들어가고, 또한 미끄럼 이동 저항이 증대해 버린다.

이와 같은 과제를 해결하기 위해, 특허 문헌 1에서는 로터 아암과 링크 아암과의 접촉면 사이 및 링크 아암과 경사판 아암과의 접촉면 사이에 와셔를 개재시키고 있지만, 이와 같은 구조로 해도 역시 같은 문제는 발생해 버린다.

본 발명은 상기 종래 기술의 과제에 착안하여 이루어진 것으로, 링크 기구에 가해지는 비틀림 하중을 저감할 수 있는 가변 용량 압축기의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 형태는, 가변 용량 압축기이며, 구동축에 고정되어 일체로 회전하는 회전 부재와, 상기 구동축에 축 방향을 향해 슬라이드 가능하게 장착되는 슬리브와, 상기 슬리브에 피봇 핀에 의해 회전 가능하게 장착된 경사 이동 부재와, 상기 회전 부재와 상기 경사 이동 부재를 연결하여 상기 경사 이동 부재의 경사 이동을 허용하면서 상기 회전 부재의 회전 토크를 상기 경사 이동 부재에 전달하는 링크 기구와, 상기 경사 이동 부재의 회전 운동에 수반하여 왕복 운동하는 피스톤과, 상기 슬리브 및 상기 경사 이동 부재의 각각에 상기 피봇 핀과 직교하는 면으로 형성되고 또한 서로 미끄럼 이동 접촉하는 경사 이동 가이드면을 구비한다.

도1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 가변 용량 압축기의 단면도.

도2는 구동축에 경사판 및 로터를 조립 부착한 조립체의 사시도.

도3은 상기 조립체의 분해 사시도.

도4는 상기 조립체의 단면도.

도5의 (a)는 도4 중 Va-Va선을 따르는 단면도, 도5의 (b)는 도4 중 Vb-Vb선을 따르는 단면도.

도6은 경사판의 허브에 슬리브를 조립 부착한 상태의 일부 파단부를 포함하는 사시도.

도7은 경사판의 허브에 슬리브를 조립 부착한 상태를 도시하는 도면으로, 도7의 (a)는 정면도이고, 도7의 (b)는 측면도이고, 도7의 (c)는 도7의 (b) 중 Ⅶc-Ⅶc선을 따르는 단면도.

도8은 도7의 (c) 중 Ⅷ-Ⅷ선을 따르는 단면도로, 도8의 (a)는 슬리브에 대해 경사판의 허브를 평행하게 한 상태의 도면이고, 도8의 (b)는 슬리브에 대해 경사판의 허브를 경사지게 한 상태의 도면.

도9는 종래의 가변 용량 압축기의 링크 기구의 일례를 나타내는 단면도.

이하, 본 발명의 일 실시 형태의 가변 용량 압축기를 도면을 참조하면서 설명한다.

도1은 가변 용량 압축기의 단면도이다.

본 실시 형태의 가변 용량 압축기(1)는, 도1에 도시하는 바와 같이, 경사판 식 가변 용량 압축기이다. 이 가변 용량 압축기(1)는, 원주 방향으로 복수의 동일 간격으로 배치된 실린더 보어(3)(도2 참조)를 갖는 실린더 블럭(2)과, 상기 실린더 블럭(2)의 전단부면에 접합되고 또한 내부에 크랭크실(5)을 형성하는 프론트 하우징(4)과, 실린더 블럭(2)의 후단부면에 밸브 플레이트(9)를 통해 접합되고 또한 내부에 흡입실(7) 및 토출실(8)을 형성하는 리어 하우징(6)을 구비하고 있다. 이들 실린더 블럭(2)과 프론트 하우징(4)과 리어 하우징(6)은 복수의 관통 볼트(13)에 의해 체결 고정되고, 압축기의 하우징을 구성하고 있다.

밸브 플레이트(9)에는, 실린더 보어(3)와 흡입실(7)을 연통하는 흡입 구멍(11)과, 실린더 보어(3)와 토출실(8)을 연통하는 토출 구멍(12)이 형성되어 있다.

밸브 플레이트(9)의 실린더 블럭(2)측의 면에는, 흡입 구멍(11)을 개폐하는 도시하지 않은 흡입 밸브 기구가 설치되어 있다. 밸브 플레이트(9)의 리어 하우징(6)측의 면에는, 토출 구멍(12)을 개폐하는 도시하지 않은 토출 밸브 기구가 설치되어 있다. 밸브 플레이트(9)와 리어 하우징(6) 사이에는 도시하지 않은 가스켓이 개재되어, 흡입실(7)과 토출실(8)의 밀폐성이 유지되어 있다.

실린더 블럭(2) 및 프론트 하우징(4)의 중심의 베어링 구멍으로서의 중앙 관통구(14, 18)에는 래디얼 베어링(15, 19)을 통해 구동축(10)이 축 지지되고, 이에 의해 구동축(10)이 크랭크실(5) 내에서 회전 가능하게 되어 있다. 또한, 구동축(10)에 고정된 로터(21)(후술함)의 전단부면과 리어 하우징(6)의 내벽면 사이에 스러스트 베어링(20)이 개재되어 있고, 실린더 블럭(2)의 중앙 관통구(14)의 후단 측에 고정된 고정 부재로서의 조정 나사(17)와, 구동축(10)의 후단부면과의 사이에 스러스트 베어링(16)이 개재되어 있다.

크랭크실(5)은, 상기 구동축(10)에 고정 설치된 회전 부재로서의 로터(21)와, 구동축(10)에 축 방향을 향해 슬라이드 가능하게 장착된 슬리브(22)와, 슬리브(22)에 피봇 핀(61)에 의해 연결되어 슬리브(22)에 대해 피봇 방식으로 움직일 수 있는 경사 이동 부재로서의 경사판(24)을 수용하고 있다. 즉, 경사판(24)은, 구동축(10)에 슬리브(22)와 피봇 핀(61)을 개재하여 장착됨으로써, 구동축(10)에 대해 경사 이동 가능하고 또한 구동축(10)의 축 방향으로 슬라이드 가능하게 되어 있다. 이 예에서는 경사판(24)은, 슬리브(22)에 경사 이동 가능하게 장착된 허브(25)와, 이 허브(25)의 보스부(25a)에 고정된 경사판 본체(26)를 구비하여 이루어지다.

각 실린더 보어(3)에는 피스톤(29)이 미끄럼 이동 가능하게 수용되어 있고, 이 피스톤(29)은 반구 형상의 한 쌍의 피스톤 슈(30, 30)를 통해 경사판(24)에 연결되어 있다.

회전 부재로서의 로터(21)와, 경사 이동 부재로서의 경사판(24)과의 사이에는 링크 기구(40)가 개재되어 있다. 이 링크 기구(40)에 의해 경사판(24)의 경사각의 변경을 허용하면서 로터(21)의 회전 토크를 경사판(24)에 전달할 수 있도록 되어 있다.

경사판(24)의 경사각은, 슬리브(22)가 복귀 스프링(52)에 대항하여 실린더 블럭(2)측으로 근접 이동하면 경사판(24)의 경사각이 감소하고, 한편, 슬리브(22) 가 복귀 스프링(51)에 대항하여 실린더 블럭(2)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하면 경사판(24)의 경사각이 증대한다. 또한, 도1 중 부호 53은, 구동축(10)에 형성된 고리 형상 홈에 걸림 고정되고 또한 슬리브(22)와의 사이에 복귀 스프링(52)을 압축 보유 지지하는 복귀 스프링용 스토퍼(예를 들어 C링 등)이다.

구동축(10)이 회전하면, 구동축(10)과 일체로 로터(21)가 회전하고, 이 로터(21)의 회전이 링크 기구(40)를 통해 경사판(24)에 전달된다. 경사판(24)의 회전은 피스톤(29)의 왕복 운동으로 변환되어, 피스톤(29)이 실린더 보어(3) 내를 왕복 운동한다. 이 피스톤(29)이 왕복 운동하면, 흡입실(7) 내의 냉매가 밸브 플레이트(9)의 흡입 구멍(11)을 통해 실린더 보어(3) 내에 흡입된 후 실린더 보어(3) 내에서 압축되고, 압축된 냉매가 밸브 플레이트(9)의 토출 구멍(12)을 통해 토출실(8)로 토출된다.

이 가변 용량 압축기에는, 압력 제어 기구가 설치되어 있다. 압력 제어 기구는, 피스톤(29)의 후방면측의 크랭크실압(Pc)과 피스톤(29)의 전방면측의 흡입실압(Ps)의 차압(압력 밸런스)을 조정함으로써, 경사판(24)의 경사각을 변화시켜, 피스톤 스트로크를 변화시킨다. 피스톤 스트로크가 변화되면, 압축기의 냉매의 토출 용량이 변화된다.

압력 제어 기구는, 구체적으로는, 크랭크실(5)과 흡입실(7)을 연통하는 추기(抽氣) 통로(도시하지 않음)와, 크랭크실(5)과 토출실(8)을 연통하는 급기 통로(도시하지 않음)와, 이 급기 통로의 도중에 설치되어 급기 통로를 개폐 제어하는 제어 밸브(33)를 갖는다.

추기 통로는, 제어 밸브(33)의 개폐에 관계없이 개방되어 있으므로, 추기 통로를 통해 크랭크실(5) 내의 냉매 가스가 흡입실(7)로 항상 빠져나가도록 되어 있다.

제어 밸브(33)에 의해 급기 통로를 개방하면, 토출실(8)로부터 고압의 냉매 가스가 급기 통로를 통해 크랭크실(5)에 유입되고, 이에 의해 크랭크실(5) 내의 압력이 상승한다. 크랭크실(5) 내의 압력이 상승하면, 슬리브(22)가 실린더 블럭(2)측으로 근접 이동하면서 경사판(24)의 경사각이 감소함으로써, 피스톤 스트로크가 작아지고, 토출량이 감소한다.

한편, 제어 밸브(33)에 의해 급기 통로를 폐쇄하면, 추기 통로를 통해 크랭크실(5) 내의 냉매 가스가 흡입실(7)로 항상 빠져나가기 때문에, 점차 흡입실(7)과 크랭크실(5)의 압력차가 작아져 간다. 그러면, 슬리브(22)가 실린더 블럭(2)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 경사판(24)의 경사각이 증대하여, 피스톤 스트로크가 커지고, 토출량이 증대한다.

다음에, 도2 내지 도8을 참조하면서 경사판의 지지 구조를 더욱 상세하게 설명한다.

도2는 구동축에 경사판 및 로터를 조립 부착한 조립체의 사시도, 도3은 상기 조립체의 분해 사시도, 도4는 상기 조립체의 단면도, 도5의 (a)는 도4 중 Va-Va선을 따르는 단면도, 도5의 (b)는 도4 중 Vb-Vb선을 따르는 단면도, 도6은 경사판의 허브에 슬리브를 조립 부착한 상태의 일부 파단부를 포함하는 사시도, 도7은 경사판의 허브에 슬리브를 조립 부착한 상태를 도시하는 도면으로, 도7의 (a)는 정면도 이고, 도7의 (b)는 측면도이고, 도7의 (c)는 도7의 (b) 중 Ⅶc-Ⅶc선을 따르는 단면도, 도8은 도7의 (c) 중 Ⅷ-Ⅷ선을 따르는 단면도로, 도8의 (a)는 슬리브에 대해 경사판의 허브를 평행하게 한 상태의 도면이고, 도8의 (b)는 슬리브에 대해 경사판의 허브를 경사지게 한 상태의 도면이다.

우선 링크 기구(40)에 대해 설명한다.

도3, 도4, 도5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 링크 기구(40)는, 로터(21)로부터 경사판(24)을 향해 돌출 설치되고 또한 슬릿(41s)에 의해 분할된 대향하는 한 쌍의 아암(41, 41)과, 경사판(24)으로부터 로터(21)를 향해 돌출 설치되고 또한 슬릿(43s)에 의해 분할된 한 쌍의 아암(43, 43)과, 로터(21)의 슬릿(41s)[한 쌍의 아암(41, 41) 사이]과 경사판(24)의 슬릿(43s)[한 쌍의 아암(43, 43) 사이]에 삽입된 직사각 형상의 링크 부재(45)를 구비하고 있다. 또한, 어느 한 쌍의 아암(41, 41, 43, 43)도, 구동축(10)과는 직교하는 방향(=회전 방향의 접선 방향)을 향해 대향 배치되어 있다.

로터(21)의 슬릿(41s)의 폭(d1)[즉 로터(21)의 한 쌍의 아암(41, 41)의 내측면(41d, 41d) 사이의 폭]과, 경사판(24)의 슬릿(43s)의 폭(d2)[즉 경사판(24)의 한 쌍의 아암(43, 43)의 내측면(43d, 43d) 사이의 폭]과는 동일 폭으로 형성되고, 또한 폭(d1, d2)에 대해, 링크 부재(45)의 폭(d0)[즉 링크 부재(45)의 양 외측면(45e, 45e) 사이의 폭]도 대략 동일 폭으로 형성되고, 이에 의해 양 슬릿(41s, 43s) 내에 링크 부재(45)가 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞춰져, 항상 미끄럼 이동 접촉하고 있다.

링크 부재(45)의 일단부(45a)는, 제1 연결 핀(46)에 의해 로터(21)의 한 쌍의 아암(41, 41)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 링크 부재(45)의 타단부(45b)는, 제2 연결 핀(47)에 의해 경사판(24)의 한 쌍의 아암(43, 43)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 어느 연결 핀(46, 47)도, 구동축(10)과 직교하는 방향(=회전 방향의 접선 방향)을 향해 설정되어 있다.

이 예에서는, 로터(21)의 한 쌍의 아암(41, 41)에, 제1 연결 핀(46)을 회전 가능하게 축 지지하는 베어링 구멍(41a)이 형성되고, 링크 부재(45)의 일단부(45a)에, 제1 연결 핀(46)을 압입에 의해 고정하는 고정 구멍(45c)이 형성되어 있다. 또한, 경사판(24)의 한 쌍의 아암(43, 43)에, 제2 연결 핀(47)을 회전 가능하게 축 지지하는 베어링 구멍(43a)이 형성되고, 링크 부재(45)의 타단부(45b)에, 제2 연결 핀(47)을 압입에 의해 고정하는 고정 구멍(45d)이 형성되어 있다. 제1 연결 핀(46)과 제2 연결 핀(47)은 동일 직경이고 또한 동일 길이로 설정되어 있다.

다음에, 슬리브(22)와 허브(25)를 연결하는 피봇 기구에 대해 도3 내지 도7을 참조하면서 설명한다.

허브(25)는 슬리브(22)에 대해, 구동축(10)과는 직교하는 방향으로 연장되는 피봇 핀(61)에 의해 피봇 장착되어, 피봇 핀(61)과 직교하는 경사 이동 가이드면(22c, 25e)으로 가이드되면서 피봇 방식으로 움직이도록 되어 있다.

슬리브(22)는 대략 원통형으로 형성되고, 구동축(10)에 대해 축 방향으로 슬라이드 가능하게 장착된다. 슬리브(22)에는, 고정 구멍(22b, 22b)이 구동축(10)을 사이에 두고 양측에 동심으로 형성되어 있다. 고정 구멍(22b, 22b)은 구동축(10) 과 직교하는 방향으로 연장되어 있고, 이 고정 구멍(22b, 22b)에 피봇 핀(61)이 고정되어 있다.

한편, 경사판의 허브(25)는, 베어링 구멍(25d, 25d)이 구동축(10)을 사이에 두고 양측에 동심으로 형성되어 있다. 이 베어링 구멍(25d, 25d)은 구동축(10)과 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 허브(25)의 중심 구멍(25c)에 슬리브(22)가 장착된 상태에서, 허브(25)의 베어링 구멍(25d, 25d)에 피봇 핀(61)이 삽입되어 있는 것에 의해, 도8의 (a) 및 도8의 (b)와 같이 피봇 핀(61)을 중심으로 하여 허브(25)가 슬리브(22)에 대해 경사 이동하도록 되어 있다. 그리고, 슬리브(22) 및 허브(25)에는, 도5 내지 도7에 도시하는 바와 같이 서로 미끄럼 이동 접촉하는 경사 이동 가이드면(22c, 25e)이 형성되어 있다. 이 경사 이동 가이드면(22c, 25e)은 피봇 핀(61)과 직교하는 면으로서, 구동축(10)을 사이에 두고 양측에 설치되어 있다. 그로 인해, 허브(25)는 경사 이동 가이드면(22c, 25e)으로 가이드되면서, 슬리브(22)에 대해 피봇 핀(61)을 중심으로 하여 경사 이동하도록 되어 있다.

(작용)

다음에, 본 실시 형태의 압축기의 작용을 설명한다.

구동축(10)이 회전하면, 구동축(10)과 일체로 로터(21)가 회전한다. 이 로터(21)의 회전이 링크 기구(40)를 통해 경사판(24)에 전달된다. 경사판(24)의 회전은, 한 쌍의 피스톤 슈(30, 30)를 통해 피스톤(29)의 왕복 운동으로 변환되어, 피스톤(29)이 실린더 보어(3) 내를 왕복 운동한다. 이 피스톤(29)의 왕복 운동에 의해, 흡입실(7) 내의 냉매가 밸브 플레이트(9)의 흡입 구멍(11)을 통해 실린더 보 어(3) 내에 흡입된 후 실린더 보어(3) 내에서 압축되고, 압축된 냉매가 밸브 플레이트(9)의 토출 구멍(12)을 통해 토출실(8)로 토출된다.

냉매의 토출 용량을 변화시키기 위해서는, 제어 밸브(33)를 개폐함으로써, 크랭크실(5) 내의 압력을 조정하고, 피스톤의 전후의 압력 밸런스를 조정하여, 피스톤 스트로크를 변화시킨다.

더욱 구체적으로는, 제어 밸브(33)에 의해 급기 통로를 개방하면, 토출실(8)로부터 고압의 냉매 가스가 급기 통로를 통해 크랭크실(5)에 유입되고, 이에 의해 크랭크실(5) 내의 압력이 상승한다. 크랭크실(5) 내의 압력이 상승하면, 슬리브(22)가 실린더 블럭(2)측으로 근접 이동하면서 경사판(24)의 경사각이 감소함으로써, 피스톤 스트로크가 작아지고, 토출량이 감소한다. 한편, 제어 밸브(33)에 의해 급기 통로를 폐쇄하면, 추기 통로를 통해 크랭크실(5) 내의 냉매 가스가 흡입실(7)로 항상 빠져나가기 때문에, 점차 흡입실(7)과 크랭크실(5)의 압력차가 없어져 균압화되어 간다. 그러면, 슬리브(22)가 실린더 블럭(2)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 경사판(24)의 경사각이 증대하여, 피스톤 스트로크가 커지고, 토출량이 증대한다.

여기서, 압축기가 운전하고 있을 때에는, 경사판(24)에 대해 피스톤(29)으로부터의 압축 반력(Fp)이 가해진다. 이 압축 반력(Fp)은, 도2에 도시하는 바와 같이, 구동축(10)의 회전수에 따라서는 경사판(24)의 상사점(TDC)[링크 기구(40)가 있는 위치]으로부터 회전 방향 전방으로 어긋나는 일이 있다. 이것은 피스톤(29)의 압축 행정에 있어서 압축 행정 종점의 상사점보다도 앞에서 압축 반력이 최대로 되는 것에 의한다. 이와 같은 경우, 경사판(24)에는, 상사점(TDC)보다 회전 방향 전방으로 압축 반력(Fp)이 치우쳐, 경사판(24)에 비틀림 하중이 가해지게 된다.

이 비틀림 하중은, 본 실시 형태에서는, 링크 기구(40) 및 경사 이동 가이드면(22c, 25e)에서 받아 내어진다. 그로 인해, 회전 토크를 전달하는 동시에 회전 미끄럼 이동하는 부분인 링크 기구(40)에 가해지는 비틀림 하중이 감소하는 것으로 된다. 이에 의해, 링크 기구(40) 내의 미끄럼 이동 저항이 감소한다. 즉, 링크 부재(45)와 아암(41, 43)의 미끄럼 이동 저항이 감소한다. 더욱 구체적으로는 링크 부재의 외측면(45e) 및 아암(41)의 내측면(41d)의 미끄럼 이동 저항 및 링크 부재의 외측면(45e)과 아암(43)의 내측면(43d)의 미끄럼 이동 저항이 감소한다. 이에 의해, 압축기의 제어성이 향상된다.

또한 본 실시 형태의 압축기(1)에 있어서는, 도5에 도시하는 바와 같이, 슬리브(22)의 한 쌍의 경사 이동 가이드면(22c, 22c)의 폭(d4)이, 링크 부재(45)의 일단부(45a)의 폭(d0) 및 링크 부재(45)의 타단부(45b)의 폭(d0)보다도 넓게 설정되어 있다. 그로 인해, 링크 기구(40)에 비해 경사 이동 가이드면(22c, 22c)에서 보다 많은 비틀림 하중을 받아낼 수 있어, 더욱 압축기의 제어성이 향상된다.

이하, 본 실시 형태의 특징을 열거한다.

(1) 본 실시 형태는, 가변 용량 압축기이며, 구동축(10)에 고정되어 일체로 회전하는 회전 부재(21)와, 구동축(10)에 축 방향을 향해 슬라이드 가능하게 장착되는 슬리브(22)와, 슬리브(22)에 피봇 핀(61)에 의해 회전 가능하게 장착된 경사 이동 부재(24)와, 회전 부재(21)와 경사 이동 부재(24)를 연결하여 경사 이동 부 재(24)의 경사 이동을 허용하면서 회전 부재(21)의 회전 토크를 경사 이동 부재(24)에 전달하는 링크 기구(40)를 구비하고, 슬리브(22) 및 경사 이동 부재(24)에, 피봇 핀(61)과 직교하는 면으로서 형성되고 서로 미끄럼 이동 접촉하는 경사 이동 가이드면(22c, 25d)이 형성된 가변 용량 압축기이다. 그로 인해, 경사 이동 부재(24)에 압축 반력이 가해졌을 때에는, 비틀림 하중을 슬리브(22)와 링크 기구(40)의 쌍방에서 받아낼 수 있다. 그로 인해, 링크 기구(40)(토크를 전달하는 동시에 회전 미끄럼 이동하는 부분)에 가해지는 비틀림 하중이 감소한다. 이에 의해, 경사 이동 부재(24)의 경사각의 변경이 원활하게 되어, 압축기의 제어성이 향상된다. 또한, 링크 기구(40)의 내구성이 향상되고, 또한 소형화도 도모할 수 있다.

(2) 또한 본 실시 형태에 따르면, 링크 기구(40)는, 회전 부재(21)로부터 경사 이동 부재(24)를 향해 돌출 설치된 아암(41)과, 경사 이동 부재(24)로부터 회전 부재(21)를 향해 돌출 설치되고 또한 회전 부재의 아암(41)과 직접 또는 간접적으로 연결 핀[이 예에서는 제1 연결 핀(46) 및 제2 연결 핀(47)]에 의해 회전 가능하게 연결된 아암(43)을 구비한다. 그로 인해, 경사 이동 부재(24)의 경사각을 변경할 때에는 슬리브(22)의 피봇 핀(61)과 링크 기구(40)의 연결 핀[이 예에서는 연결 핀(46, 47)]을 중심으로 각 부재가 회전하게 되기 때문에, 마찰 형태가「구름-미끄럼 마찰」인 것으로 마찰 계수가 매우 작아져, 더욱 압축기의 제어성이 향상된다.

(3) 또한 본 발명에 따르면, 링크 기구(40)는, 회전 부재(21)로부터 경사 이동 부재(24)를 향해 돌출 설치된 대향하는 한 쌍의 아암(41, 41)과, 경사 이동 부 재(24)로부터 회전 부재(21)를 향해 돌출 설치된 대향하는 한 쌍의 아암(43, 43)과, 일단부(45a)가 회전 부재의 한 쌍의 아암(41, 41) 사이에 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞추어지는 동시에 타단부(45b)가 경사 이동 부재의 한 쌍의 아암(43, 43) 사이에 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞추어진 링크 부재(45)와, 링크 부재의 일단부(45a)와 회전 부재의 아암(41, 41)을 회전 가능하게 연결하는 제1 연결 핀(46)과, 링크 부재의 타단부(45b)와 경사 이동 부재의 아암(43, 43)을 회전 가능하게 연결하는 제2 연결 핀(47)을 구비한 구조이다. 그로 인해, 경사 이동 부재(24)의 경사각을 변경할 때에는, 슬리브(22)의 피봇 핀(61)과 링크 기구(40)의 연결 핀(46, 47)을 중심으로 각 부재가 회전하게 되기 때문에, 마찰 형태가「구름-미끄럼 마찰」인 것으로 마찰 계수가 매우 작아져, 더욱 압축기의 제어성이 향상된다.

(4) 또한 본 실시 형태에 따르면, 경사 이동 가이드면(22c, 25e)은 각각 구동축(10)을 사이에 두고 한 쌍 설치되어 있고, 슬리브(22)의 한 쌍의 경사 이동 가이드면(22c, 22c)의 폭(d4)이 링크 부재의 일단부(45a)의 폭(d0) 및 링크 부재의 타단부(45b)의 폭(d0)보다도 넓다(도5 참조). 그로 인해, 슬리브(22)의 경사 이동 가이드면(22c, 22c)에서 보다 큰 비틀림 하중을 받아낼 수 있어, 링크 기구(40)에의 부담을 더욱 저감할 수 있다. 이에 의해, 압축기의 제어성을 더욱 향상할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에만 한정 해석되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

Claims

가변 용량 압축기이며,

구동축에 고정되어 일체로 회전하는 회전 부재와,

상기 구동축에 축 방향을 향해 슬라이드 가능하게 장착되는 슬리브와,

상기 슬리브에 피봇 핀에 의해 회전 가능하게 장착된 경사 이동 부재와,

상기 회전 부재와 상기 경사 이동 부재를 연결하여 상기 경사 이동(傾動) 부재의 경사 이동을 허용하면서 상기 회전 부재의 회전 토크를 상기 경사 이동 부재에 전달하는 링크 기구와,

상기 경사 이동 부재의 회전 운동에 수반하여 왕복 운동하는 피스톤과,

상기 슬리브 및 상기 경사 이동 부재의 각각에 상기 피봇 핀과 직교하는 면으로서 형성되고 또한 서로 미끄럼 이동 접촉하는 경사 이동 가이드면을 구비하는 가변 용량 압축기.
제1항에 있어서, 상기 링크 기구는,

상기 회전 부재로부터 상기 경사 이동 부재를 향해 돌출 설치된 아암과,

상기 경사 이동 부재로부터 상기 회전 부재를 향해 돌출 설치된 아암과,

상기 회전 부재의 아암과 상기 경사 이동 부재의 아암을 직접 또는 간접적으로 회전 가능하게 연결하는 연결 핀을 구비하는 가변 용량 압축기.
제1항에 있어서, 상기 링크 기구는,

상기 회전 부재로부터 상기 경사 이동 부재를 향해 돌출 설치된 대향하는 한 쌍의 아암과, 상기 경사 이동 부재로부터 상기 회전 부재를 향해 돌출 설치된 대향하는 한 쌍의 아암과, 일단부가 상기 회전 부재의 한 쌍의 아암 사이에 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞추어지는 동시에 타단부가 상기 경사 이동 부재의 한 쌍의 아암 사이에 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞추어진 링크 부재와, 상기 링크 부재의 일단부와 상기 회전 부재의 아암을 회전 가능하게 연결하는 제1 연결 핀과, 상기 링크 부재의 타단부와 상기 경사 이동 부재의 아암을 회전 가능하게 연결하는 제2 연결 핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 용량 압축기.
제3항에 있어서, 상기 슬리브의 상기 경사 이동 가이드면 및 상기 경사 이동 부재의 상기 경사 이동 가이드면은, 각각 상기 구동축을 사이에 두고 한 쌍 설치되고,

상기 슬리브의 한 쌍의 경사 이동 가이드면의 폭이, 상기 링크 부재의 일단부의 폭 및 상기 링크 부재의 타단부의 폭보다도 넓은 가변 용량 압축기.