KR20090052867A

KR20090052867A - 가변 용량 압축기

Info

Publication number: KR20090052867A
Application number: KR1020097005025A
Authority: KR
Inventors: 히로유끼 마끼시마; 노부유끼 고바야시
Original assignee: 칼소닉 칸세이 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-05-26
Also published as: US20110041682A1; WO2008029919A1; CN101512151B; JP2008064057A; CN101512151A; EP2063121A1

Abstract

가변 용량 압축기(1)의 힌지 기구(40)는 회전 부재(21)로부터 틸팅 부재(24)를 향해 돌출 설치된 아암(41)과, 틸팅 부재(24)로부터 회전 부재(21)를 향해 돌출 설치되어 상기 회전 부재의 아암(41)으로부터의 회전 토크를 받는 아암(43)과, 회전 부재의 아암(41) 및 틸팅 부재의 아암(43)의 한쪽에 고정된 핀(51)과, 회전 부재의 아암(41) 및 틸팅 부재의 아암(43)의 다른 쪽에 형성되고 또한 상기 핀(51)에 접촉함으로써 회전 부재(21)와 틸팅 부재(24) 사이에 발생하는 축 방향 하중을 받는 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)을 구비한다. 경사판(24)이 최대 경사각일 때의 핀(51)과 축 방향 하중 수압면(53a)의 접촉 부위가 적어도 상사점 대응 위치(TDC)로부터 27°내지 90°회전 방향 전방의 각도 범위 내에 있다.

로터, 실린더 보어, 피스톤, 틸팅 부재

Description

가변 용량 압축기{VARIABLE DISPLACEMENT COMPRESSOR}

본 발명은 회전 토크를 전달하면서 상대 회전 운동 가능한 힌지 기구를 구비하는 가변 용량 압축기에 관한 것이다.

종래의 가변 용량 압축기에는, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2004-068756호 공보에 개시되는 것이 있다. 이 가변 용량 압축기는, 도11 내지 도13에 도시한 바와 같이 구동축(105)과, 구동축(105)에 고정되어 구동축과 일체적으로 회전하는 로터(103)와, 구동축(105)에 미끄럼 이동 가능하게 설치된 경사판(101)(캠 플레이트)과, 경사판(101)에 계류되고 또한 도시하지 않은 실린더 보어 내에 왕복 이동 가능하게 수용된 도시하지 않은 피스톤을 구비하여 구성되고, 경사판(101)의 경사각을 변화시킴으로써 피스톤 스트로크를 변화시켜 토출 용량을 변화시킬 수 있도록 되어 있다. 로터(103)로부터 경사판(101)으로 토크를 전달하면서 경사판의 경사각을 변화시키기 위해 로터(103)와 경사판(101) 사이에는 힌지 기구가 설치되어 있다.

힌지 기구는 로터(103)로부터 경사판(101)을 향해 돌출 설치된 로터의 아암(104)과, 경사판(101)으로부터 로터(103)를 향해 돌출 설치된 경사판의 아암(102)을 구비하여 구성되어 있다. 로터의 아암(104)과 경사판의 아암(102)이 회 전 방향으로 서로 겹침으로써, 구동축(105)과 일체로 회전하는 로터(103)의 회전이 경사판(101)에 전달되도록 되어 있다. 로터의 아암(104)의 기단부에는 축 방향 하중 수압면(106)이 설치되어 있고, 이 축 방향 하중 수압면(106)에서 경사판(101)에 작용하는 피스톤으로부터의 압축 반력(축 방향 하중)을 받아들이도록 되어 있다. 이 수압면(106)은 경사판의 아암(102)의 슬라이드에 수반하여 경사판(101)의 경사각을 변경 가이드하는 기능도 한다.

여기서 경사판식 압축기에서는, 피스톤으로부터의 압축 반력(Fp)이 최대가 되는 위치는, 도12, 도13에 도시한 바와 같이 경사판(101)의 상사점 대응 위치(TDC)와는 일치하지 않고 당해 상사점 대응 위치보다도 회전 방향 전방에 위치한다. 그로 인해, 압축 반력(Fp)은 경사판(101)의 상사점 대응 위치(TDC)와 하사점 대응 위치(BDC)를 지나는 선 C에 대해 좌우 대칭으로 가해지지 않으므로, 도13에 도시한 바와 같이 경사판(101)에는 비틀림력(Fn)이 가해진다. 이에 의해, 경사판(24)은 선 C에 대해 기울어져 비틀어지게 된다. 이와 같이 경사판(101)이 비틀어지면, 경사판(101)의 아암(102)의 코너부(K1)가 로터(103)의 아암(104)에 물려들어가는 동시에 로터(103)의 아암(104)의 코너부(K2)가 경사판(101)의 아암(102)에 물려들어가게 된다. 그러면, 경사판(101)의 경사각을 변경할 때의 양자(102, 104) 사이에 발생하는 미끄럼 이동 저항이 매우 커져 버린다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술을 기초로 이루어진 것으로, 그 목적은 경사판의 비틀림을 억제하여 경사판의 아암과 로터의 아암 사이에 발생하는 미끄럼 이동 저항을 작게 할 수 있는 가변 용량 압축기의 제공이다.

본 발명은 구동축과, 상기 구동축에 고정되어 일체로 회전하는 회전 부재와, 상기 구동축에 당해 구동축의 축 방향을 향해 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 동시에 상기 구동축에 대해 경사 가능하게 설치된 틸팅 부재와, 상기 틸팅 부재의 틸팅을 허용하면서 상기 회전 부재의 회전 토크를 상기 틸팅 부재에 전달하는 힌지 기구와, 상기 틸팅 부재의 회전 운동에 수반하여 실린더 보어 내를 왕복 이동하는 피스톤을 구비한 가변 용량 압축기이며,

상기 힌지 기구는, 상기 회전 부재로부터 상기 틸팅 부재를 향해 돌출 설치된 아암과, 상기 틸팅 부재로부터 상기 회전 부재를 향해 돌출 설치되어 상기 회전 부재의 아암으로부터의 회전 토크를 받는 아암과, 상기 회전 부재의 아암 및 상기 틸팅 부재의 아암의 한쪽에 설치된 핀과, 상기 회전 부재의 아암 및 상기 틸팅 부재의 아암의 다른 쪽에 형성되고 또한 상기 핀에 접촉함으로써 상기 회전 부재와 상기 틸팅 부재 사이에 발생하는 축 방향 하중을 받는 축 방향 하중 수압면을 구비하고, 상기 틸팅 부재가 최대 경사각일 때의 상기 핀과 상기 축 방향 하중 수압면과의 접촉 부위가 적어도 상기 틸팅 부재의 상사점 대응 위치로부터 27°내지 90°회전 방향 전방(R)의 각도 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 가변 용량 압축기의 최대 스트로크 상태의 단면도.

도2는 일 실시 형태에 관한 가변 용량 압축기의 최소 스트로크 상태의 단면 도.

도3은 일 실시 형태에 관한 가변 용량 압축기의 구동축, 로터 및 경사판을 조립한 어셈블리의 최대 스트로크 상태의 측면도.

도4는 일 실시 형태에 관한 어셈블리의 최소 스트로크 상태의 측면도.

도5는 일 실시 형태에 관한 어셈블리의 사시도.

도6은 일 실시 형태에 관한 어셈블리의 경사판 본체를 제거한 상태를 도시하는, 도3 중 화살표 VI 방향으로부터 본 도면.

도7은 토출 압력(Pd)의 상한값인 Pd = 3.16 Mpa에 있어서의 1개의 실린더 보어 내의 압력선도의 이론값을 나타내는 도면.

도8은 토출 압력(Pd)의 하한값인 Pd = 1.12 Mpa에 있어서의 1개의 실린더 보어 내의 압력선도의 이론값을 나타내는 도어.

도9는 실린더 보어 내의 압력 피크와 회전수와의 관계를 측정한 결과를 나타내는 도면.

도10은 가변 용량 압축기의 어셈블리의 변형예를 나타내는 사시도.

도11은 종래의 가변 용량 압축기의 도3 상당의 도면.

도12는 도11 중의 화살표 XII 방향으로부터의 측면도.

도13은 도11의 상태로부터 큰 압축 반력이 가해졌을 때에 경사판이 비틀어지는 모습을 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 가변 용량 압축기 및 이에 사용하는 힌지 기구를 도면을 참조하면서 설명한다.

우선, 도1, 도2를 참조하면서 가변 용량 압축기의 개략을 설명한다. 또한, 도1은 최대 스트로크의 상태를 나타내고, 도2는 최소 스트로크의 상태를 나타내고 있다.

도1, 도2에 도시한 바와 같이, 가변 용량 압축기(1)는 원주 방향으로 복수(이 예에서는 6개)의 등간격으로 배치된 실린더 보어(3)를 갖는 실린더 블록(2)과, 상기 실린더 블록(2)의 전단부면에 접합되어 내부에 크랭크실(5)을 형성하는 전방 하우징(4)과, 실린더 블록(2)의 후단부면에 밸브 플레이트(9)를 통해 접합되고 또한 내부에 흡입실(7) 및 토출실(8)을 형성하는 후방 하우징(6)을 구비하고 있다. 이들 실린더 블록(2)과 전방 하우징(4)과 후방 하우징(6)은 복수의 스루 볼트(B)에 의해 체결 고정된다.

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

밸브 플레이트(9)의 실린더 블록(2)측 면에는, 흡입 구멍(11)을 개폐하는 도시하지 않은 밸브 기구가 설치되고, 한편 밸브 플레이트(9)의 후방 하우징(6)측 면에는 토출 구멍(12)을 개폐하는 도시하지 않은 밸브 기구가 설치되어 있다.

실린더 블록(2) 및 전방 하우징(4)의 중심의 지지 구멍(19, 20)에는 베어링(17, 18)을 통해 구동축(10)이 축지지되어 있다. 이에 의해, 이 구동축(10)이 크랭크실(5) 내에서 회전 가능하게 되어 있다.

크랭크실(5) 내에는 상기 구동축(10)에 고정 설치된「회전 부재」로서의 로 터(21)와, 구동축(10)에 장착된「틸팅 부재」로서의 경사판(24)이 설치되어 있다. 경사판(24)은 구동축의 축심을 따라 슬라이드 가능하게 또한 구동축의 축심에 대해 틸팅 가능해지도록 구동축(10)에 장착된 허브(25)와, 이 허브(25)의 보스부에 고정된 경사판 본체(26)를 구비하여 이루어진다.

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)의 경사판 본체(26)에 연결되어 있다.

회전 부재로서의 로터(21)와, 틸팅 부재로서의 경사판(24)의 허브(25) 사이에는 힌지 기구(40)가 개재되어 있고, 이 힌지 기구(40)에 의해 경사판(24)의 경사각의 변동을 허용하면서 로터(21)의 회전 토크를 경사판(24)에 전달할 수 있도록 되어 있다. 구동축(10)이 회전하면 이 구동축(10)과 일체로 로터(21)가 회전하고, 이 로터(21)의 회전이 힌지 기구(40)를 통해 경사판(24)에 전달된다. 경사판(24)의 회전은 한 쌍의 피스톤 슈(30, 30)에 의해 피스톤(29)의 왕복 이동으로 변환되고, 피스톤(29)이 실린더 보어(3) 내를 왕복 이동한다. 이 피스톤(29)의 왕복 이동에 의해, 흡입실(7) 내의 냉매는 밸브 플레이트(9)의 흡입 구멍(11)을 통해 실린더 보어(3) 내에 흡입한 후 압축되고, 밸브 플레이트(9)의 토출 구멍(12)을 통해 토출실(8)로 토출된다.

가변 용량의 제어

이 가변 용량 압축기에는, 피스톤(29)의 후방면측 크랭크실압(Pc)과 피스톤(29)의 전방면측 흡입실압(Ps)의 차압(압력 밸런스)을 조정하여 경사판(24)의 경 사각을 변화시키기 위해 압력 제어 기구가 설치되어 있다. 압력 제어 기구는 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 구비한다.

제어 밸브(33)에서 급기 통로를 개방하면 급기 통로를 통해 토출실(8)의 냉매가 크랭크실(5)에 흘러들어와 크랭크실압(Pc)이 상승하고, 이에 의해 크랭크실압(Pc)과 흡입실압(Ps)의 압력 밸런스에 의해 경사판(24)의 경사각이 작아진다. 결과, 피스톤 스트로크가 작아지고, 토출량이 감소한다. 반대로, 제어 밸브(33)로 급기 통로를 폐쇄하면 추기 통로를 통해 크랭크실(5)의 냉매가 흡입실(7)로 서서히 빠져감으로써 크랭크실압(Pc)이 저하되고, 이에 의해 크랭크실압(Pc)과 흡입실압(Ps)의 압력 밸런스에 의해 경사판(24)의 경사각이 커진다. 결과, 피스톤 스트로크가 커지고, 토출량이 증가한다. 또한, 경사판(24)의 경사각은 허브(25)가 실린더 블록(2)측에 근접 이동하면 경사판(24)의 경사각이 감소하고, 한편 허브(25)가 실린더 블록(2)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하면 경사판(24)의 경사각이 증대한다.

힌지 기구

다음에 도3 내지 도6을 참조하면서 힌지 기구(40)에 대해 설명한다.

도3은 구동축, 로터 및 경사판의 어셈블리의 최대 스트로크 상태의 측면도, 도4는 구동축, 로터 및 경사판의 어셈블리의 최소 스트로크 상태의 측면도, 도5는 구동축, 로터 및 경사판의 어셈블리의 최대 스트로크 상태의 사시도, 도6은 구동 축, 로터 및 경사판의 어셈블리의 경사판 본체를 제거한 상태를 도시하는 도3 중 화살표 VI 방향으로부터 본 도면이다.

도3 내지 도6에 도시한 바와 같이, 힌지 기구(40)는 로터(21)로부터 허브(25)를 향해 돌출 설치된 아암(41)과, 허브(25)로부터 로터(21)를 향해 돌출 설치되어 아암(43)을 구비하고 있다. 로터의 아암(41)과 허브의 아암(43)은 회전 토크 전달 방향(Ft)[= 구동축(10)의 회전 방향 접선 방향]에 겹쳐져 있고, 이에 의해 로터(21)의 회전 토크가 경사판(24)에 전달된다. 이 예에서는, 도3, 도4에 도시한 바와 같이, 로터의 아암(41)이 축 방향 XY로 연장되는(회전 토크 전달 방향 Ft와 직교함) 슬릿(41s)을 갖고 두 갈래 형상으로 형성되어 있고, 이 슬릿(41s) 내[즉 한 쌍의 아암(41a, 41b) 사이]에 미끄럼 이동 가능하게, 경사판의 아암(43)이 끼움 지지된 구조로 되어 있다. 또한, 이 예에서는 경사판의 아암(43)도 두 갈래 형상으로 형성되어 있다.

경사판(24)이 회전하면, 피스톤(29)이 왕복 이동하여 경사판(24)에는 피스톤(29)으로부터의 압축 반력[축 방향 하중(Fp)]이 가해진다. 이 압축 반력(Fp)은 경사판(24)의 아암(43)의 압입 구멍에 압입 고정된 핀(51)과, 로터(21)의 아암(41a, 41b)의 선단부에 설치된 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)의 접촉에 의해 받아들여지고 있다. 또한 핀(51)은 회전 부재(21) 및 경사판(24)의 회전 궤도의 접선 방향으로 연장되어 있고, 바꾸어 말하면 회전 토크 전달 방향(Ft)을 향해 연장되어 있다.

이 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)은 경사판의 경사각을 변경 가이드하는 기 능을 구비하고 있다. 그로 인해, 경사판(24)의 경사각이 변경될 때에는, 핀(51)과 축 방향 하중 수압면(53a, 53b) 사이에 축 방향 하중(Fp)(피스톤으로부터의 압축 반력)이 가해진 상태에서 경사판(24)의 경사각이 변경된다.

핀(51)과 로터(21)의 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)과의 접촉면 사이에는 큰 압축 반력[축 방향 하중(Fp)]이 가해지므로, 핀(51) 및 로터(21)의 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)에는 켄칭 가공 등의 경도 증강 가공을 실시하고 있다.

축 방향 하중 수압면(53a, 53b)의 위치

여기서, 본 발명자가 연구한 결과, 압축 반력(Fp)이 최대가 되는 위치는 토출압, 흡입압 및 회전수를 변수로 하여, 경사판(24)의 상사점 대응 위치(TDC)로부터 회전 방향 전방(R)을 향해 α = 27°내지 90°의 범위가 되는 것이 판명되었다(도7, 도8, 도9 참조). 그중에서도 특히 압축 반력(Fp)이 커지는 위치는 압축 부하가 최대일 때이며(즉 토출압과 흡입압의 차압이 최대가 될 때이며), 이때에는 회전수를 변수로 하여 경사판(24)의 상사점 대응 위치(TDC)로부터 회전 방향 전방(R)을 향해 α = 27°내지 37°의 범위가 되는 것이 판명되었다(도7, 도9 참조).

냉매가 134a 등인 경우, 흡입 압력의 범위가 0.26 Mpa 내지 0.51 Mpa이며, 토출 압력의 범위가 3.16 Mpa 내지 1.12 Mpa이다. 이 범위 내에서의 실린더 보어 내의 압력 피크(즉 토출 밸브의 개방 시점)의 이론값은 그 상한값이 도7에 도시한 바와 같이 323°(상사점으로부터 회전 방향 전방으로 37°)이며, 그 하한값이 도8에 도시한 바와 같이 270°(상사점으로부터 회전 방향 전방으로 90°)이다. 도7은 토출 압력(Pd)의 상한값인 Pd = 3.16 Mpa에 있어서의 1개의 실린더 보어 내의 압력 선도의 이론값을 나타내는 도면, 도8은 토출 압력(Pd)의 하한값인 Pd = 1.12 Mpa에 있어서의 1개의 실린더 보어 내의 압력선도의 이론값을 나타내는 도면이다.

그리고, 이와 같은 실린더 보어 내의 압력 피크점은 구동축의 회전수에 따라서 상기 이론값보다도 지연된다. 실험의 결과, 실린더 보어 내의 압력 피크점은 도9에 도시한 바와 같이, 상기 이론값으로부터 최대 10°지연되는 것이 판명되었다. 보다 구체적으로는, 구동축의 회전이 저속 운전(실제로는 차량의 아이들링 운전 상태)에서는 상기 이론값으로부터 4°지연되고, 고속 운전(실제로는 차량이 100 Km/h 이상의 운전 상태)에서는 상기 이론값으로부터 10°지연되었다.

그로 인해, 피스톤(29)으로부터의 압축 반력(Fp)이 최대가 되는 범위는, 토출 압력 및 흡입 압력 및 회전수를 변수로 하여, 경사판(24)의 상사점 대응 위치(TDC)로부터 회전 방향 전방(R)을 향해 27°내지 90°의 각도 범위 내가 된다. 그중에서도 특히 압축 반력(Fp)이 커지는 위치는, 토출압과 흡입압의 차압이 최대가 될 때이며(즉 토출압 = 3.16 Mpa 또한 흡입압 = 0.26 Mpa일 때이며), 그 이론값은 상사점 대응 위치(TDC)로부터 회전 방향 전방(R)을 향해 37°어긋난 위치이고, 회전수에 따라서는 이론값 37°로부터 회전 방향 후방을 향해 최대 10°지연되므로, 상사점 대응 위치(TDC)로부터 회전 방향 전방(R)을 향해 α = 27°내지 37°의 범위가 된다(도7, 도9 참조).

이에 대응시켜, 본 실시 형태에서는 경사판(24)이 최대 경사각일 때의 핀(51)과 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)과의 접촉 부위의 한쪽[이 예에서는(53a)]이 경사판(24)의 상사점 대응 위치(TDC)로부터 회전 방향 전방(R)을 향해 27°내지 90°의 각도 범위 내에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상사점 대응 위치(TDC)로부터 회전 방향 전방(R)을 향해 27°내지 37°의 각도 범위 내이다. 또한, 이 예에서는, 토출압과 흡입압의 차압이 최대이며 또한 회전수가 저속시(아이들 회전시)에 있어서 가장 과제가 현저해지므로, 이에 대응하는 위치인 경사판(24)의 상사점 대응 위치(TDC)로부터 회전 방향 전방(R)을 향해 33°의 위치(즉 이론값 37°에서 4°지연된 위치)에 설치되어 있다.

그로 인해, 본 실시 형태에 따르면, 피스톤(29)으로부터의 압축 반력(Fp)을 축 방향 하중 수압면(53a)의 정면 또는 정면에 가까운 위치에서 받아들일 수 있고, 이에 의해 종래보다도 경사판(24)의 비틀림을 작게 할 수 있다. 결과, 경사판의 아암(43)과 로터의 아암(41) 사이에 발생하는 미끄럼 이동 저항을 작게 할 수 있어, 압축기의 제어성이 향상된다.

효과

이상과 같은 구성에 의해 본 실시 형태에 따르면 이하와 같은 효과가 있다.

우선 첫째로, 본 실시 형태의 가변 용량 압축기에서는, 힌지 기구(40)는 로터(21)로부터 돌출 설치된 아암(41)과, 경사판(24)으로부터 돌출 설치되어 상기 로터의 아암(41)으로부터의 회전 토크를 받는 아암(43)과, 로터의 아암(41) 및 경사판의 아암(43)의 한쪽[이 예에서는 경사판의 아암(43)]에 설치된 핀(51)과, 로터의 아암(41) 및 경사판의 아암(43)의 다른 쪽[이 예에서는 로터의 아암(41)]에 형성되고 또한 핀(51)에 접촉함으로써 피스톤(29)으로부터의 압축 반력(Fp)(축 방향 하중)을 받는 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)을 구비한 구조이며, 그리고 경사판(24) 이 최대 경사각일 때의 핀(51)과 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)과의 접촉 부위의 한쪽(이 예에서는 53a)이 피스톤(29)으로부터의 압축 반력(Fp)이 최대가 되는 위치, 즉 상사점 대응 위치(TDC)로부터 회전 방향 전방(R)을 향해 27°내지 90°의 각도 범위 α°로 설치되어 있다.

그로 인해, 피스톤(29)으로부터의 압축 반력(Fp)을 보다 정면에 가까운 위치에서 받아들일 수 있고, 이에 의해 종래와 같이 경사판(24)이 비틀어져 버리는 것을 방지할 수 있다. 결과, 경사판의 아암(43)과 로터의 아암(41) 사이에 발생하는 미끄럼 이동 저항을 작게 할 수 있어, 압축기의 제어성이 향상된다.

둘째로, 본 실시 형태의 가변 용량 압축기에서는, 경사판(24)이 최대 경사각일 때의 핀(51)과 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)의 접촉 부위의 한쪽(이 예에서는 53a)이 상사점 대응 위치(TDC)로부터 회전 방향 전방(R)을 향해 27°내지 37°의 각도 범위 α°로 설치되어 있다. 그로 인해, 경사판의 아암(43)과 로터의 아암(41) 사이에 발생하는 미끄럼 이동 저항을 더욱 작게 할 수 있다.

셋째로, 양 아암(41, 43) 중 어느 한쪽[이 예에서는 경사판의 아암(43)]이 슬릿(41s)을 구비한 두 갈래 형상으로, 이 슬릿(41s) 내에 다른 쪽 아암[이 예에서는 로터의 아암(41)]이 미끄럼 이동 가능하게 끼움 지지된 구조이다. 그로 인해, 양 아암(41, 43) 사이에 덜걱거림이 발생하기 어려워 바람직하다.

넷째로, 본 실시 형태에 따르면, 힌지 기구(40)는, 핀(51)은 로터의 아암(41) 및 경사판의 아암(43)과는 별개 부재로 형성되고, 이들 중 한쪽[이 예에서는 경사판의 아암(43)]에 고정된 것이다.

그로 인해, 핀(51)은 아암[이 예에서는 경사판의 아암(43)]과는 별도의 부재로 형성되어 있으므로, 핀(51)만을 켄칭 등의 경도 증강 가공하면, 아암[이 예에서는 경사판의 아암(43)]은 켄칭 등의 경도 증강 가공이 불필요해져, 제조 비용이 저감된다.

또한, 핀(51)은 아암[이 예에서는 경사판의 아암(43)]과는 별개의 부재이므로, 핀(51)의 외주면을 복잡한 면 형상으로 가공하는 것도 비교적 용이하게 할 수 있다. 이와 같은 경우에는, 아암[이 예에서는 경사판의 아암(43)]을 복잡한 면 형상으로 가공하는 경우에 비해 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 핀(51)만을 부품 교환할 수도 있다.

또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에 전혀 한정되는 일은 없다.

예를 들어 상술한 실시 형태에서는, 경사판의 아암(43)에 핀(51)을 고정하고 또한 로터의 아암(41)에 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)을 설치하고 있지만, 본 발명에서는 경사판의 아암(43)에 축 방향 하중 수압면을 설치하고 또한 로터의 아암(41)에 핀(51)을 설치해도 좋다.

또한 상술한 실시 형태에서는, 아암과 핀(51)이 별개의 부재로 설치되어 있지만, 핀(51)이 아암(41 또는 43)에 일체 형성되어 있어도 좋다.

또한 상술한 실시 형태에서는, 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)은 상사점 대응 위치(TDC)에 대해 좌우 대칭으로 설치되어 있지만, 본 발명에서는 축 방향 하중 수압면(53a, 53b)이 상사점 대응 위치(TDC)에 대해 좌우 대칭이 아니어도 좋다.

또한 상술한 실시 형태에서는, 로터의 아암(41)에 슬릿(41s)을 설치하여 이 슬릿(41s) 내에 경사판의 아암(43)을 미끄럼 이동 가능하게 끼움 지지하고 있지만, 본 발명에서는 도10의 변형예와 같이 경사판의 아암(43)에 슬릿(43s)을 설치하여 이 슬릿(43s) 내에 로터의 아암(41)을 미끄럼 이동 가능하게 끼움 지지해도 좋다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 핀은 단면 원형이었지만 본 발명에서는 그 밖의 단면 형상이라도 좋다.

또한 상술한 실시 형태에서는 별도 부재의 경사판 본체(26)와 허브(25)를 조합하여 경사판(24)을 구성하고 있지만, 본 발명에서는 경사판 본체와 허브를 미리 일체 성형한 경사판이라도 좋다. 또한, 상술 실시 형태에서는 슬리브 없음으로 경사판(24)이 직접 구동축(10)에 장착된 슬리브리스 구조이지만, 본 발명에서는 경사판을 슬리브를 통해 구동축에 장착해도 좋다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 스와시(swash)식의 경사판을 사용하고 있지만 본 발명에서는 와블식 경사판을 사용해도 좋다.

또한, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한 그 밖의 다양한 형태에서 본 발명은 실시할 수 있다.

Claims

구동축과, 상기 구동축에 고정되어 일체로 회전하는 회전 부재와, 상기 구동축에 당해 구동축의 축 방향을 향해 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 동시에 상기 구동축에 대해 경사 가능하게 설치된 틸팅 부재와, 상기 틸팅 부재의 틸팅을 허용하면서 상기 회전 부재의 회전 토크를 상기 틸팅 부재에 전달하는 힌지 기구와, 상기 틸팅 부재의 회전 운동에 수반하여 실린더 보어 내를 왕복 이동하는 피스톤을 구비한 가변 용량 압축기이며,

상기 힌지 기구는 상기 회전 부재로부터 상기 틸팅 부재를 향해 돌출 설치된 아암과, 상기 틸팅 부재로부터 상기 회전 부재를 향해 돌출 설치되어 상기 회전 부재의 아암으로부터의 회전 토크를 받는 아암과, 상기 회전 부재의 아암 및 상기 틸팅 부재의 아암의 한쪽에 설치된 핀과, 상기 회전 부재의 아암 및 상기 틸팅 부재의 아암의 다른 쪽에 형성되고 또한 상기 핀에 접촉함으로써 상기 회전 부재와 상기 틸팅 부재 사이에 발생하는 축 방향 하중을 받는 축 방향 하중 수압면을 구비하고,

상기 틸팅 부재가 최대 경사각일 때의 상기 핀과 상기 축 방향 하중 수압면의 접촉 부위가, 적어도 상사점 대응 위치로부터 27°내지 90°회전 방향 전방(R)의 각도 범위 내에 있는, 가변 용량 압축기.
제1항에 있어서, 상기 틸팅 부재가 최대 경사각일 때의 상기 핀과 상기 축 방향 하중 수압면의 접촉 부위가 상사점 대응 위치로부터 27°내지 37°회전 방향 전방(R)의 각도 범위 내에 있는, 가변 용량 압축기.
제1항에 있어서, 상기 회전 부재의 아암이 상기 틸팅 부재의 아암을 미끄럼 이동 가능하게 끼움 지지하는 슬릿을 구비한 두 갈래 형상인, 가변 용량 압축기.
제1항에 있어서, 상기 틸팅 부재의 아암이 상기 회전 부재의 아암을 미끄럼 이동 가능하게 끼움 지지하는 슬릿을 구비한 두 갈래 형상인, 가변 용량 압축기.
제1항에 있어서, 상기 핀은 상기 회전 부재의 아암 또는 상기 틸팅 부재의 아암과 별도의 부재로 당해 아암에 고정되어 있는, 가변 용량 압축기.