KR20080083586A - 가변 용량형 압축기 - Google Patents

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모토아키 오쿠다
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

회전 샤프트, 사판 및, 회전 지지부를 포함하는 가변 용량형 압축기가 개시된다. 사판의 경사각이 변화되어, 압축기의 용량이 제어된다. 회전 지지부에는 제1 균형추 및 아암이 구비된다. 사판에는 제2 균형추 및 지지 브래킷이 구비된다. 제1 균형추, 제2 균형추, 아암 및, 지지 브래킷 중 적어도 하나는 회전 샤프트의 회전 방향으로 앞선 측에 경사부를 갖는다. 경사부에는 선단부(leading end)가 구비된다. 경사부는 상기 선단부를 향하는 회전축 방향에서 아래로 경사지도록 형성된다.
압축기, 회전 지지부, 사판, 경사부

Description

가변 용량형 압축기 {VARIABLE DISPLACEMENT COMPRESSOR}
본 발명은 사판을 수용하는 제어 압력실의 압력이 조정되어 사판의 경사각이 제어되고, 이로 인해 용량이 제어되는 가변 용량형 압축기에 관한 것이다.
이러한 가변 용량 압축기는 일본공개특허공보 제2005-23849호에 개시되어 있다. 사판은 크랭크실(제어 압력실) 내에 경사 가능하게 수용된다. 제어 압력실에 토출실(토출압 영역)의 냉매가 공급되고, 크랭크실의 냉매는 흡입압 영역으로 토출되어, 크랭크실의 압력이 조정된다. 크랭크실의 압력이 증가하는 경우, 사판의 경사각은 감소하게 된다. 이는 용량을 감소시킨다. 크랭크실의 압력이 감소하는 경우, 사판의 경사각은 증가하게 된다. 이는 용량을 증가시킨다.
윤활이 필요한 크랭크실의 부품(예를 들면, 사판 및 슈의 슬라이딩부)들을 윤활하기 위해, 크랭크실에는 윤활유가 제공된다. 크랭크실의 저부에 저장되는 윤활유는, 회전 샤프트와 일체로 회전하는 스러스트 플랜지(thrust flange)(회전 지지부) 및 사판에 의해 전단(shear)(교반)되고, 이로 인해 윤활유가 튀기게 된다. 튀긴 윤활유는 크랭크실에서 윤활을 필요로 하는 부품들을 윤활한다.
사판은 링크 기구에 의해 스러스트 플랜지에 연결되어, 스러스트 플랜지와 일체로 회전한다. 스러스트 플랜지 및 사판의 회전 균형을 향상시키기 위해, 링크 기구에 대응하는 평형추(균형추)가 스러스트 플랜지 또는 사판에 제공된다. 스러스트 플랜지 및 사판은 크랭크실의 저부에 저장된 윤활유를 전단시킨다. 그러나, 평형추 및 링크 기구에 의해 윤활유가 전단될 때 큰 회전 저항이 발생된다면, 윤활유의 온도는 과도하게 상승하게 된다. 이는 윤활유의 윤활 성능을 떨어뜨릴 수 있다. 또한, 회전 저항이 클수록 동력 손실은 더 커지게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 가변 용량형 압축기에 있어서 회전 지지부 또는 사판에 의해 제어 압력실의 윤활유가 전단될 때 발생되는 회전 저항을 억제하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시 형태에 따르면, 제어 압력실 내에 경사 가능하게 수용된 사판을 구비하는 가변 용량형 압축기가 제공된다. 냉매는 토출압 영역으로부터 제어 압력실로 공급되고, 상기 제어 압력실로부터 흡입압 영역으로 토출되어, 제어 압력실의 압력이 사판의 경사각을 변동시키도록 조정되며, 그 결과 용량이 제어된다. 압축기는 회전축을 갖는 회전 샤프트와, 상기 회전 샤프트와 일체로 회전하는 회전 지지부와, 링크 기구와, 제1 균형추와, 제2 균형추를 포함한다. 링크 기구는 사판의 경사각이 변동 가능하도록 사판을 회전 지지부에 연결한다. 링크 기구는 회전 지지부에 부착되는 제1 부속물과, 사판에 부착되는 제2 부속물을 포함한다. 제1 균형추는 회전 지지부에 제공되며 링크 기구에 대응한다. 제2 균형추는 사판에 제공되며 링크 기구에 대응한다. 제1 균형추, 제2 균형추, 제1 부속물 및, 제2 부속물 중 적어도 하나는 회전 샤프트의 회전 방향으로 앞선 측(leading side)에 경사부를 갖는다. 상기 경사부는 회전 방향으로 선단부(leading end)를 가지며, 상기 선단부를 향하는 회전축 방향에서 아래로 경사지도록 형성된다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따르면, 제어 압력실 내에 경사 가능하게 수용된 사판을 구비하는 가변 용량형 압축기가 제공된다. 냉매는 토출압 영역으로부터 제어 압력실로 공급되고, 상기 제어 압력실로부터 흡입압 영역으로 토출되어, 제어 압력실의 압력이 사판의 경사각을 변동시키도록 조정되며, 그 결과 용량이 제어된다. 압축기는 회전축을 갖는 회전 샤프트와, 상기 회전 샤프트와 일체로 회전하는 회전 지지부와, 링크 기구와, 제1 균형추와, 제2 균형추를 포함한다. 링크 기구는 사판의 경사각이 변동 가능하도록 사판을 회전 지지부에 연결한다. 링크 기구는 회전 지지부에 부착되는 제1 부속물과, 사판에 부착되는 제2 부속물을 포함한다. 제1 균형추는 회전 지지부에 제공되며 링크 기구에 대응한다. 제2 균형추는 사판에 제공되며 링크 기구에 대응한다. 제1 균형추, 제2 균형추, 제1 부속물 및, 제2 부속물 중 적어도 하나는 회전 샤프트의 회전 방향으로 앞선 측에 단차부를 가지며, 상기 단차부는, 제어 압력실의 윤활유가 회전 지지부 또는 사판의 회전에 의해 전단될 때 발생되는 회전 저항을 억제하기 위해 커버로 덮인다.
본 발명의 제3 실시 형태에 따르면, 제어 압력실 내에 경사 가능하게 수용된 사판을 구비하는 가변 용량형 압축기가 제공된다. 냉매는 토출압 영역으로부터 제어 압력실로 공급되고, 상기 제어 압력실로부터 흡입압 영역으로 토출되어, 제어 압력실의 압력이 사판의 경사각을 변동시키도록 조정되며, 그 결과 용량이 제어된다. 압축기는 회전축을 갖는 회전 샤프트와, 상기 회전 샤프트와 일체로 회전하는 회전 지지부와, 링크 기구와, 제1 균형추와, 제2 균형추를 포함한다. 링크 기구는 사판의 경사각이 변동 가능하도록 사판을 회전 지지부에 연결한다. 링크 기구는 회전 지지부에 부착되는 제1 부속물과, 사판에 부착되는 제2 부속물을 포함한다. 회전 지지부 및 사판 중 적어도 하나는 회전체로서 형성되고, 상기 회전체는, 부속물이 형성된 부분 이외의 회전체의 일부 면 상에, 회전축을 중심으로 한 바퀴 빙 둘러 형성되는 회전면을 갖는다. 회전면에는 오목부가 형성되며, 상기 오목부는 회전축에 대하여 부속물과 동일 측에 위치한다.
본 발명의 다른 형태 및 장점들은, 본 발명의 원리를 첨부 도면들과 함께 예를 들어 나타내는 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
첨부 도면과 함께 제공되는 바람직한 실시예에 대한 설명을 참조함으로써, 본 발명의 목적 및 장점들을 포함한 본 발명을 가장 잘 이해할 수 있다.
도 1a 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 대해 설명한다.
도 1a에 도시된 것처럼, 실린더(11)의 전방 단부에는 전방 하우징 부재(12)가 연결된다. 실린더(11)의 후방 단부에는 후방 하우징 부재(13)가 연결된다. 실린더(11), 전방 하우징 부재(12) 및, 후방 하우징 부재(13)는 가변 용량 압축기(10)의 전체 하우징을 형성한다. 전방 하우징 부재(12) 및 실린더(11)는 제어 압력실(121)을 형성하며, 회전 샤프트(14)를 회전이 자유롭게 지지한다. 회전 샤프트(14)는 제어 압력실(121)로부터 외측으로 돌출하며, 외부 동력원(예를 들면, 차량 엔진)으로부터 동력을 받는다.
회전 샤프트(14)에는 회전 지지부(17)가 고정되고, 또한 사판(18)이 회전 샤프트(14) 상에 지지된다. 사판(18)은, 회전 샤프트(14)의 회전축(141) 방향으로 슬라이드하고, 회전 샤프트(14)에 대하여 경사지도록 허용된다.
도 2a에 도시된 것처럼, 사판(18)에 대향하는 대향면(171) 상에는 아암(arm;19)이 회전 지지부(17)와 일체로 형성된다. 아암(19)에는 한 쌍의 가이드 구멍(191, 192)이 형성된다.
도 3에 도시된 것처럼, 회전 지지부(17)에 대향하는 대향면(181) 상에는 한 쌍의 지지 브래킷(20) 및 균형추(34)가 사판(18)과 일체로 형성된다. 각 지지 브래킷(20)에는 가이드 핀(21)이 고정된다. 각 가이드 구멍(191, 192)에는 대응하는 가이드 핀(21)이 슬라이드 가능하게 수용된다. 가이드 구멍(191, 192)과 가이드 핀(21)의 결합에 의해, 사판(18)은 기울어지면서 회전 샤프트(14)의 회전축(141)을 따라 이동하여, 회전 샤프트(14)와 일체로 회전할 수 있게 된다. 가이드 핀(21)이 가이드 구멍(191, 192)에 대해 슬라이드 되어, 사판(18)이 회전 샤프트(14)에 대해 슬라이드 됨으로써, 사판(18)이 경사지게 된다.
아암(19), 가이드 구멍(191, 192), 지지 브래킷(20) 및, 가이드 핀(21)은 링크 기구(22)를 형성한다. 링크 기구(22)는 사판(18)을 회전 샤프트(14)와 일체로 회전하는 회전 지지부(17)에 사판(18)의 경사각이 변동 가능하도록 연결한다. 아암(19)은 링크 기구(22)에 포함되는, 회전 지지부(17)에 부착된 부속물이다. 지지 브래킷(20) 및 가이드 핀(21)은 링크 기구(22)에 포함되는, 사판(18)에 부착된 부속물이다.
사판(18)의 반경 중심부가 회전 지지부(17)를 향해 이동하는 경우, 사판(18)의 경사(inclination)가 증가한다. 사판(18)의 최대 경사각은 회전 지지부(17)와 사판(18) 사이의 접촉에 의해 형성된다. 도 1a에 실선으로 표시된 위치에 있는 경우, 사판(18)은 최대 경사 위치에 있게 된다. 점선으로 표시된 위치에 있는 경우, 사판(18)은 최소 경사 위치에 있게 된다.
도 1a에 도시된 것처럼, 실린더(11)에는 실린더(11)를 관통하여 연장하는 실린더 보어(111)가 형성된다. 각 실린더 보어(111)에는 피스톤(23)이 수용된다. 사판(18)의 회전은 슈(shoe;24)에 의해 피스톤(23)의 왕복 운동으로 변환된다. 따라서, 각 피스톤(23)은 대응 실린더 보어(111) 내에서 왕복 운동한다.
후방 하우징 부재(13)에는 흡입실(131) 및 토출실(132)이 형성된다. 각 피스톤(23)이 상사점에서 하사점으로(도 1a의 우측에서 좌측으로) 이동함에 따라, 흡입압 영역인 흡입실(131)의 냉매는 흡입 밸브 플랩(falp)(151)을 구부리면서 흡입 포트(15)를 통하여 대응 실린더 보어(111) 내로 들어간다. 각 피스톤(23)이 하사점에서 상사점으로(도 1a의 좌측에서 우측으로) 이동하는 경우, 대응 실린더 보어(111) 내의 가스 냉매는 토출 밸브 플랩(161)을 구부리면서 토출 포트(16)를 통하여 토출실(132)로 토출된다.
토출압 영역인 토출실(132)로 토출된 냉매는 압축기(10)의 외부에 위치하는 외부 냉매 회로(도시되지 않음)로 흘러 나간다. 외부 냉매 회로로 토출된 후, 냉매는 흡입실(131)로 되돌아온다.
토출실(132)은 공급 통로(25)에 의해 제어 압력실(121)에 연결된다. 제어 압력실(121)은 토출 통로(26)에 의해 흡입실(131)에 연결된다. 제어 압력실(121)의 냉매는 토출 통로(26)를 통해 흡입실(131)로 흘러 나간다. 후방 하우징 부 재(13)에는 전자기 용량 제어 밸브(27)가 설치된다. 전자기 용량 제어 밸브(27)는 공급 통로(25)의 유량 통로 면적을 조정한다. 전자기 용량 제어 밸브(27)의 개방 정도가 증가하게 되면, 공급 통로(25)의 유량 통로 면적이 증가하게 된다. 이는 토출실(132)로부터 흡입실(131)로 공급되는 냉매의 양을 증가시키고, 이로 인해 제어 압력실(121)의 압력이 증가한다. 따라서, 사판(18)의 경사각이 감소하게 된다. 전자기 용량 제어 밸브(27)의 개방 정도가 감소하게 되면, 공급 통로(25)의 유량 통로 면적이 감소하게 된다. 이는 토출실(132)로부터 흡입실(131)로 공급되는 냉매의 양을 감소시키고, 이로 인해 제어 압력실(121)의 압력은 떨어지게 된다. 따라서, 사판(18)의 경사각이 증가하게 된다.
도 1b에 도시된 것처럼, 회전 지지부(17)의 대향면(171) 상에는 균형추(28)가 일체로 형성된다. 회전 지지부(17)의 회전 균형을 향상시키기 위해, 균형추(28)는 회전축(141)에 대하여 아암(19)의 외측에 위치해 있다. 균형추(28)는 회전축(141)을 중심으로 원호 형상을 갖는 돌출부로서 형성된다. 균형추(28)의 각 외주면(282) 및 내주면(283)은 회전축(141)을 중심으로 하는 가상 원주면(circumferential surface)의 일부분이다. 외주면(282) 및 내주면(283)은 회전축(141)에 평행한 선들이 회전축(141)을 중심으로 회전될 때 회전 궤도에 의해 생성되는 회전면들이다. 외주면(282) 또는 내주면(283)에는 원주 방향을 따라 어떠한 단차부도 형성되지 않는다.
회전 지지부(17)의 외주면(174)은 회전축(141)을 중심으로 하는 원주면이다. 외주면(174)의 반경은 외주면(282)의 반경과 실질적으로 동일하다. 외주면(174)은 회전축(141)에 평행한 선이 회전축(141)을 중심으로 회전될 때 회전 궤도에 의해 생성되는 회전면이다. 외주면(174)에는 원주 방향을 따라 어떠한 단차부도 형성되지 않는다.
회전 지지부(17)는 화살표 R로 표시된 회전 방향으로 회전축(141)을 중심으로 하여 회전한다. 회전 지지부(17)의 회전 방향(R)으로 앞선 측(leading side)에 있는 균형추(28)의 단차부에는 경사부(281)가 형성된다. 앞선 측에는 선단부(leading end)가 구비된다. 도 2b에 도시된 것처럼, 경사부(281)는, 회전 방향(R)에 있어서, 대향면(171)을 향하는 회전축(141) 방향에서 아래로 경사지도록 형성된다. 즉, 경사부(281)는 선단을 향하는 회전축(141) 방향에서 아래로 경사지도록 형성된다.
도 2a에 도시된 것처럼, 아암(19)은 실질적으로 회전축(141)을 중심으로 하는 원호 형상의 돌출부처럼 형성된다. 아암(19)의 외주면(194)은 회전축(141)을 중심으로 하는 가상 원주면의 일부분이다. 외주면(194)은 회전축(141)에 평행한 선이 회전축(141)을 중심으로 회전될 때 회전 궤도에 의해 생성되는 회전면이다. 외주면(194)에는 원주 방향을 따라 어떠한 단차부도 형성되지 않는다.
도 2c에 도시된 것처럼, 회전 지지부(17)의 회전 방향(R)으로 앞선 측에 있는 아암(19)의 단차부에는 경사부(193)가 형성된다. 앞선 측에는 선단부가 구비된다. 경사부(193)는, 회전 방향(R)에 있어서, 대향면(171)을 향하는 회전축(141) 방향에서 아래로 경사지도록 형성된다. 즉, 경사부(193)는 선단부를 향하는 회전축(141) 방향에서 아래로 경사지도록 형성된다.
도 3에 도시된 것처럼, 제어 압력실(121)에는 윤활유(Y)가 저장되어 있다. 회전 지지부(17) 및 사판(18)이 회전하는 경우, 제어 압력실(121)의 저부에 저장된 윤활유(Y)는 전단(shear)되어 튀기게 되어, 윤활을 필요로 하는 제어 압력실(121)의 부품들이 윤활유(Y)에 의해 윤활된다.
제1 실시예는 다음의 장점들을 제공한다.
(1) 회전 지지부(17)가 회전하는 경우, 경사부(193, 281)는 제어 압력실(121)의 저부에 저장된 윤활유(Y)를 밀어 제치며 나아간다. 따라서, 회전 지지부(17)가 회전하면서 제어 압력실(121)의 윤활유(Y)가 전단될 때 발생되는 회전 저항이 억제된다. 그 결과, 윤활유(Y)의 온도 증가 및 동력 손실이 억제된다.
(2) 제어 압력실(121)의 윤활유(Y)가 전단될 때 발생되는 회전 저항을 억제하기 위한 간단한 구조로서 경사부(193, 281)가 용이하게 형성된다.
(3) 균형추(28)의 각 외주면(282) 및 내주면(283)은 회전축(141)을 중심으로 하는 가상 원주면의 일부분이다. 따라서, 제어 압력실(121)의 윤활유(Y)와 외주면(282) 사이의 전단 저항과, 윤활유(Y)와 내주면(283) 사이의 전단 저항이 현저히 작게 된다. 따라서, 본 실시예에 따른 균형추(28)의 외주면(282) 및 내주면(283)의 구조는, 제어 압력실(121)의 윤활유(Y)가 전단될 때 발생되는 회전 저항을 억제하는데 기여한다.
(4) 아암(19)의 외주면(194)은 회전축(141)을 중심으로 하는 가상 원주면의 일부분이다. 따라서, 제어 압력실(121)의 윤활유(Y)와 외주면(194) 사이의 전단 저항이 현저히 작게 된다. 따라서, 아암(19)의 외주면(194)의 구조는 제어 압력 실(121)의 윤활유(Y)가 전단될 때 발생되는 회전 저항을 억제하는데 기여한다.
(5) 회전 지지부(17)의 외주면(174)은 회전축(141)을 중심으로 하는 원주면이다. 따라서, 제어 압력실(121)의 윤활유(Y)와 외주면(174) 사이의 전단 저항이 현저히 작게 된다. 따라서, 회전 지지부(17)의 외주면(174)의 구조는 제어 압력실(121)의 윤활유(Y)가 전단될 때 발생되는 회전 저항의 억제에 기여한다.
도 4를 참조하여 제2 실시예를 설명한다. 제1 실시예의 대응 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 4a에 도시된 것처럼, 회전 지지부(17)의 외주면(174)은 회전축(174)을 중심으로 하는 원주면이다. 아암(19)은 회전 지지부(17)의 대향면(171) 상에 형성된다. 도 4b에 도시된 것처럼, 아암(19)이 형성된 면(도 4a에 도시된 대향면(171))의 반대편에 있는 회전 지지부(17)의 면을 배면(172)으로서 지칭한다. 배면(172)은 회전축(141)에 수직이다. 배면(172)은, 회전 지지부(17)의 부속물인 아암(19)이 형성된 부분을 제외한 회전 지지부(17)의 일부 면이다. 배면(172) 또한 회전축(141)에 수직인 선이 회전축(141)을 중심으로 회전할 때 회전 궤도에 의해 생성되는 평면이다. 즉, 배면(172)은 회전축(141)을 중심으로 한 바퀴 빙 둘러 형성되는 회전 평면이다.
배면(172)에는 오목부(173)가 형성된다. 오목부(173)는 회전축(141)에 대하여 아암(19)과 동일 측에 위치해 있다. 회전축(141)에 대하여 아암(19)에 대향하는 부분은 속이 차있다. 이러한 구조는, 원주 방향과 교차하는 단차부를 갖지 않으며, 균형추의 기능을 갖는 디스크 형상의 외주 형상을 제공한다. 이는 회전 지 지부(17)의 회전 균형을 향상시킨다.
배면(172)에 오목부(173)가 형성되지 않는다면, 회전축(141)으로부터 일정 거리만큼 이격된 소정의 원주 방향 부분에 단차부가 형성되지 않는다. 오목부(173)는 회전 평면인 배면(172) 상에 단차부를 형성한다. 그러나, 오목부(173)는 배면(172)을 오목하게 하여 형성되기 때문에, 회전 지지부(17)에 의해 윤활유가 전단될 때 발생되는 오목부(173)에서의 회전 저항은, 회전 평면 상에 형성되는 돌출부에서 발생되는 회전 저항보다 더 작다. 편평한 배면(172)에 있어, 오목부(173)를 용이하게 형성할 수 있다. 회전면인 배면(172)에 형성된 오목부(173)는, 윤활유와 관련된 회전 저항을 억제하는 회전 저항 억제부로서 간단한 구조를 갖는다.
제2 실시예는 제1 실시예의 장점 (5)와 동일한 효과를 갖는다.
도 5a 내지 도 6c를 참조하여 제3 실시예를 설명한다. 제1 실시예의 대응 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 5a에 도시된 것처럼, 대향면(171) 상에 아암(19A)이 회전 지지부(17A)와 일체로 형성된다. 아암(19A)에는 가이드 구멍(195)이 형성된다. 사판(18)의 대향면(181)에는 한 쌍의 지지 브래킷(29)이 부착된다. 도 5b에 도시된 것처럼, 지지 브래킷(29) 사이에는 가이드 핀(30)이 연장하며, 지지 브래킷(29)에 의해 지지된다. 가이드 핀(30)은 가이드 구멍(195)에 끼워맞춤 된다. 아암(19A), 가이드 구멍(195), 지지 브래킷(29) 및, 가이드 핀(30)은 링크 기구(22A)를 형성한다. 링크 기구(22A)는 사판(18)을 회전 샤프트(14)와 일체로 회전하는 회전 지지부(17A)에 사판(18)의 경사각이 변동 가능하도록 연결한다. 아암(19A)은 링크 기구(22A)에 포함되는, 회전 지지부(17A)에 부착된 부속물이다. 지지 브래킷(29) 및 가이드 핀(30)은 링크 기구(22A)에 포함되는, 사판(18)에 부착된 부속물이다.
도 6a에 도시된 것처럼, 회전 지지부(17A) 상에 균형추(28A)가 형성된다. 균형추(28A)는 회전축(141)을 중심으로 하는 원호로서 형성된다. 균형추(28A)의 외주면(282)의 반경은 회전 지지부(17A)의 외주면(175)의 반경보다 더 크다. 회전축(141)에 대하여 아암(19A)과 동일 측에 있는 회전 지지부(17A)의 외주부에는 합성 수지로 이루어진 회전 저항 억제 커버(31)가 부착된다. 회전 저항 억제 커버(31)는, 예를 들면 접착제에 의해 회전 지지부(17A)에 부착된다.
도 6b 및 도 6c에 도시된 것처럼, 회전 저항 억제 커버(31)는 실질적으로 원호 형상으로서 형성된다. 회전 저항 억제 커버(31)의 외주면(311)은 균형추(28A)의 외주면(282)과 동일한 반경을 갖는 가상 원주면의 일부분이다. 외주면(311) 및 외주면(282)은 회전축(141)에 평행한 선들이 회전축(141)을 중심으로 회전될 때 회전 궤적에 의해 생성되는 회전면들이다. 회전 지지부(17A)에 부착되는 회전 저항 억제 커버(31)의 외주면(311)은 균형추(28A)의 외주면(282)과 매끄럽게 이어진다. 즉, 균형추(28A)의 외주면(282) 및 회전 저항 억제 커버(31)의 외주면(311) 각각은 회전축(141)을 중심으로 한 바퀴 빙 둘러 형성되는 회전면을 형성한다. 외주면(311) 또는 외주면(282)에는 원주 방향을 따라 어떠한 단차부도 형성되지 않는다.
회전 저항 억제 커버(31)의 정면(312)은 편평하며 회전 지지부(17A)에 부착 된다. 또한, 정면(312)은 균형추(28A)의 편형한 정면(286)과 같은 높이로 형성된다.
회전 저항 억제 커버(31)는 균형추(28A)의 외주면(282)과 회전 지지부(17A)의 외주면(175) 사이의 단차부 및, 균형추(28A)의 정면(286)과 회전 지지부(17A)의 대향면(171) 사이의 단차부를 덮는다. 즉, 회전 저항 억제 커버(31)는, 균형추(28A)의 단차부인 단면(end face; 284)과, 회전 방향(R)으로 균형추(28A)의 선단부의 단차부인 단면(285)을 덮는다. 따라서, 회전 지지부(17A)에 의해 윤활유가 전단될 때 발생되는 회전 저항이 억제된다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하여 제4 실시예를 설명한다. 제3 실시예의 대응 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 7c에 도시된 것처럼, 회전 지지부(17B)의 외주면(174)은 회전축(141)을 중심으로 하는 원주면이다. 균형추(28B)의 외주면(282)의 반경은 회전 지지부(17B)의 외주면(174)의 반경과 동일하다.
도 7a에 도시된 것처럼, 도 7b에 도시된 금속 링(32)이 회전 지지부(17B)의 외주면(174)과 균형추(28B)의 외주면(282)에 가압되어 끼워맞춤된다. 회전 저항 억제 커버인 링(32)은 회전 지지부(17B)의 외주면(174)과 균형추(28B)의 외주면(282)을 덮어, 균형추(28B)의 단면(단차부)(287, 288)이 링(32) 내부에 위치하게 한다. 링(32)의 외주면(321)은 회전축(141)을 중심으로 하는 원주면이다. 외주면(321)은 회전축(141)에 평행한 선이 회전축(141)을 중심으로 회전될 때 회전 궤적에 의해 생성되는 회전면이다. 외주면(321)에는 원주 방향을 따라 어떠한 단차 부도 형성되지 않는다.
균형추(28B)의 단면(287, 288)이 링(32)의 내부에 위치하는 구조는, 균형추(28B)의 단면(287, 288)이 링(32)의 외부에 위치하는 구조와 비교할 때, 회전 지지부(17B)에 의한 윤활유의 전단에 따른 회전 저항을 덜 발생시킨다.
제4 실시예는 제1 실시예의 장점 (5)와 동일한 장점을 갖는다.
도 8 및 도 9를 참조하여 제5 실시예를 설명한다. 제1 실시예의 대응 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 8에 도시된 것처럼, 사판(18)의 대향면(181)에 베이스판(base plate;33)이 고정된다. 도 9에 도시된 것처럼, 회전 지지부(17)에 대향하는 베이스판(33)의 면 상에는 균형추(34A) 및 한 쌍의 지지 브래킷이 일체로 형성된다. 균형추(34A)는 원형으로서 형성된다. 베이스판(33)의 대향면(331)에는 합성 수지 커버(35)가 고정된다.
도 8에 도시된 것처럼, 사판(18)의 대향면(181)에 접촉하는 베이스판(33)의 접촉면(332) 상에는 오목부(36)가 형성된다. 오목부(36)는 지지 브래킷(20)을 향하고 있다. 사판(18)의 대향면(181)에는 오목부(36)를 향하는 오목부(37)가 형성된다. 오목부(36, 37)들은 균형추(34A)의 크기(무게)를 감소시킨다.
회전 저항 억제 커버인 커버(35)는 베이스판(33)의 대향면(331) 중 대부분을 덮으며, 커버(35)의 외주면(351)은 회전축(141)을 중심으로 하는 원주면이다. 커버(35)의 높이는 균형추(34A)의 높이와 실질적으로 동일하며, 균형추(34A)의 대부분과 지지 브래킷(20)의 많은 부분들이 커버(35) 내에 위치한다. 윤활유의 전단에 기인한 이런 구조의 회전 저항은 커버(35)가 없는 구조에서의 회전 저항보다도 더 작다.
당업자에게 있어서 본 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않고서 본 발명이 많은 다른 형태들로 구체화될 수 있음은 분명하다. 특히, 본 발명이 다음의 형태들로 구체화될 수 있음은 물론이다.
도 10a에 도시된 것처럼, 사판(18)의 각 지지 브래킷(20)은, 도 2에 도시된 회전 지지부(27)의 아암(19)에 제공된 경사부(193)와 유사하게 경사부(203)를 형성할 수도 있다. 또한, 도 2에 도시된 회전 지지부(17)의 균형추(28) 상에 제공된 경사부(281)와 유사하게, 도 10a에 도시된 것처럼 사판(18)의 균형추(34) 상에 경사부(341)가 제공될 수도 있다.
도 10b에 도시된 것처럼, 도 4b에 도시된 회전 지지부(17)의 배면(172)에 제공된 오목부(173)와 유사하게, 사판(18)의 배면(182) 상에 오목부(183)가 제공될 수도 있다.
제3 실시예에 있어서, 회전 지지부(17A)는 회전 저항 억제 커버(31)를 성형하기 위한 몰드(mold)에 놓여질 수 있으며, 그 결과 회전 저항 억제 커버(31)가 인서트 몰딩(insert molding)을 통해 형성된다. 이 경우에, 회전 지지부(17A)는 회전 지지부(17A)의 성형과 동시에 회전 저항 억제 커버(31)에 고정되며, 이로 인해 제조가 용이해진다.
제3 실시예에 있어서, 회전 저항 억제 커버(31)는 회전 지지부(17A)와 단일 부재로서 일체로 형성될 수도 있다. 구체적으로, 회전 저항 억제 커버(31), 부속 물로서 아암(19A) 및, 균형추(28A)가 회전 지지부(17A)와 일체로 형성된다. 이러한 구성으로 인해, 아암(19A)의 강도가 용이하게 향상될 수 있으며, 또한 회전 지지부(17A)의 제조가 용이해진다.
회전 저항 억제 커버(31)는 단차부를 덮을 수 있기만 한다면 임의의 구조를 가질 수 있으며, 이로 인해 단차부를 감소시킬 수 있다.
회전 지지부(17)의 외주면(174)은 원추형 회전면 또는, 회전축(141)을 중심으로 곡선이 회전될 때 회전 궤적에 의해 생성되는 회전면일 수도 있다.
링(32)의 외주면(321)은 원추형 회전면 또는, 회전축(141)을 중심으로 곡선이 회전될 때 회전 궤적에 의해 생성되는 회전면일 수도 있다.
본 실시예들은 제한적이 아닌 예시적인 것으로 고려되어야 하며, 본 발명은 여기서 제공되는 상세한 설명에 한정되는 것은 아니고, 첨부된 특허청구범위 및 균등의 범위 내에서 변형될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 용량형 압축기 전체를 나타내는 측단면도이다.
도 1b는 도 1a의 회전 지지부를 나타내는 사시도이다.
도 2a는 도 1a의 라인 2A-2A를 따라 취한 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 라인 2B-2B를 따라 취한 단면도이다.
도 2c는 도 2a의 라인 2C-2C를 따라 취한 단면도이다.
도 3은 도 1a의 라인 3-3을 따라 취한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전 지지부를 나타내는 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 용량형 압축기를 나타내는 부분 측단면도이다.
도 5b는 도 5a의 라인 5B-5B를 따라 취한 단면도이다.
도 6a는 도 5b의 회전 지지부를 나타내는 사시도이다.
도 6b 및 도 6c는 각각 도 6a의 커버를 나타내는 사시도이다.
도 7a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가변 용량형 압축기의 회전 지지부를 나타내는 측단면도이다.
도 7b는 도 7a의 링을 나타내는 사시도이다.
도 7c는 도 7a의 회전 지지부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 가변 용량형 압축기를 나타내는 부분 측단면도이다.
도 9는 도 8의 라인 9-9를 따라 취한 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사판을 나타내는 전면도이다.
도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사판을 나타내는 배면도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
14: 회전 샤프트 17, 17A, 17B: 회전 지지부
18: 사판 19, 19A: 아암(부속물)
20: 지지 브래킷(부속물) 21: 가이드 핀(부속물)
22, 22A: 링크 기구 28, 28A, 28B, 34, 34A: 균형추
31, 35: 커버 32: 링(커버)
37; 173, 183: 오목부 121: 제어 압력실
131: 흡입실(흡입압 영역) 132: 토출실(토출압 영역)
141: 회전축 172: 배면
281, 341, 193, 203: 경사부 285: 단면(end face)(단차부)

Claims (9)

  1. 제어 압력실(121)에 경사 가능하게 수용되는 사판(18)을 포함하며, 냉매가 토출압 영역(132)으로부터 상기 제어 압력실(121)로 공급되고, 상기 제어 압력실(121)로부터 흡입압 영역(131)으로 토출되어, 상기 제어 압력실(121)의 압력이 사판(18)의 경사각을 변동시키도록 조정됨으로써, 용량이 제어되는 가변 용량형 압축기로서,
    회전축(141)을 갖는 회전 샤프트(14)와;
    상기 회전 샤프트(14)와 일체로 회전하는 회전 지지부(17)와;
    상기 사판(18)의 경사각이 변동 가능하도록 상기 회전 지지부(17)에 상기 사판(18)을 연결하고, 상기 회전 지지부(17)에 부착되는 제1 부속물(19)과 상기 사판(18)에 부착되는 제2 부속물(20, 21)을 포함하는 링크 기구(22)와;
    상기 회전 지지부(17) 상에 제공되며 상기 링크 기구(22)에 대응하는 제1 균형추(28)와;
    상기 사판(18) 상에 제공되며 상기 링크 기구(22)에 대응하는 제2 균형추(34);
    를 포함하는 가변 용량형 압축기에 있어서,
    상기 제1 균형추(28), 제2 균형추(34), 제1 부속물(19) 및, 제2 부속물(20, 21) 중 일 이상은, 상기 회전 샤프트(14)의 회전 방향(R)으로 앞선 측(leading side)에, 상기 회전 방향(R)으로 선단부(leading end)를 구비한 경사부(281, 341, 193, 203)를 가지며,
    상기 경사부(281, 341, 193, 203)는 상기 선단부를 향하는 회전축(141) 방향에서 아래로 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기.
  2. 제어 압력실(121)에 경사 가능하게 수용되는 사판(18)을 포함하며, 냉매가 토출압 영역(132)으로부터 상기 제어 압력실(121)로 공급되고, 상기 제어 압력실(121)로부터 흡입압 영역(131)으로 토출되어, 제어 압력실(121)의 압력이 사판(18)의 경사각을 변동시키도록 조정됨으로써, 용량이 제어되는 가변 용량형 압축기로서,
    회전축(141)을 갖는 회전 샤프트(14)와;
    상기 회전 샤프트(14)와 일체로 회전하는 회전 지지부(17, 17A, 17B)와;
    상기 사판(18)의 경사각이 변동 가능하도록 상기 회전 지지부(17, 17A, 17B)에 상기 사판(18)을 연결하고, 상기 회전 지지부(17, 17A, 17B)에 부착되는 제1 부속물(19, 19A)과 상기 사판(18)에 부착되는 제2 부속물(20, 21)을 포함하는 링크 기구(22)와;
    상기 회전 지지부(17, 17A, 17B) 상에 제공되며 상기 링크 기구(22)에 대응하는 제1 균형추(28, 28A, 28B)와;
    상기 사판(18) 상에 제공되며 상기 링크 기구(22)에 대응하는 제2 균형추(34, 34A);
    를 포함하는 가변 용량형 압축기에 있어서,
    상기 제1 균형추(28, 28A, 28B), 제2 균형추(34, 34A), 제1 부속물(19, 19A) 및, 제2 부속물(20, 21) 중 일 이상은, 상기 회전 샤프트(14)의 회전 방향(R)으로 앞선 측에 단차부(285)를 가지며, 상기 단차부(285)는, 상기 제어 압력실(121)의 윤활유가 상기 회전 지지부(17, 17A, 17B) 또는 상기 사판(18)의 회전에 의해 전단(shear)될 때 발생되는 회전 저항을 억제하기 위해 커버(31, 32, 35)로 덮이는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    회전 저항을 억제하기 위한 상기 커버(32)는 상기 회전 지지부(17B)의 외주면(174, 282)을 덮는 링인 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 링(32)의 외주면(321)은 회전축(141)을 중심으로 하는 회전면인 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기.
  5. 제2항에 있어서,
    회전 저항을 억제하기 위한 상기 커버(31, 32, 35)는 인서트 몰딩(insert molding)를 통한 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기.
  6. 제2항에 있어서,
    회전 저항을 억제하기 위한 상기 커버(31)는, 상기 균형추(28A)의 외주면(282)과 상기 커버(31)의 외주면(311)이 회전축(141)을 중심으로 한 바퀴 빙 둘러 형성되는 회전면을 형성하도록 상기 회전 지지부(17A)의 외주면(175)을 덮는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기.
  7. 제어 압력실(121)에 경사 가능하게 수용되는 사판(18)을 포함하며, 냉매가 토출압 영역(132)으로부터 상기 제어 압력실(121)로 공급되고, 상기 제어 압력실(121)로부터 흡입압 영역(131)으로 토출되어, 제어 압력실(121)의 압력이 사판(18)의 경사각을 변화시키도록 조정됨으로써, 용량이 제어되는 가변 용량형 압축기로서,
    회전축(141)을 갖는 회전 샤프트(14)와;
    상기 회전 샤프트(14)와 일체로 회전하는 회전 지지부(17, 17A, 17B)와;
    상기 사판(18)의 경사각이 변동 가능하도록 상기 회전 지지부(17, 17A, 17B)에 상기 사판(18)을 연결하고, 상기 회전 지지부(17, 17A, 17B)에 부착되는 제1 부속물(19, 19A)과 상기 사판(18)에 부착되는 제2 부속물(20, 21)을 포함하는 링크 기구(22);
    를 포함하는 가변 용량형 압축기에 있어서,
    상기 회전 지지부(17) 및 상기 사판(18) 중 일 이상이 회전체로서 형성되고, 상기 회전체는, 상기 부속물(19, 20, 21)이 형성된 부분 이외의 상기 회전체의 일부 면 상에, 회전축(141)을 중심으로 한 바퀴 빙 둘러 형성되는 회전면을 가지며, 상기 회전면에는 오목부(173, 37, 183)가 형성되고, 상기 오목부(173, 37, 183)는 상기 회전축(141)에 대하여 상기 부속물(19, 20, 21)과 동일 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회전 지지부(17, 17A, 17B)는 상기 사판(18)에 대향하는 대향면(171)을 가지며, 상기 회전면은 상기 대향면(171)과 반대편에 있는 배면(172)인 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 지지부(17, 17A, 17B)의 외주면은 회전축(141)을 중심으로 하는 회전면인 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기.
    .
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