KR20090077998A - Swash plate type compressor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래에 의한 피스톤을 채용한 사판식 압축기의 개략적인 단면 구조도,1 is a schematic cross-sectional structural view of a swash plate compressor employing a piston according to the prior art,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤을 채용한 사판식 압축기의 개략적인 단면 구조도,Figure 2 is a schematic cross-sectional structural view of a swash plate compressor employing a piston according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤을 도시한 전체 사시도,3 is an overall perspective view of a piston according to an embodiment of the present invention;
도 4는 도 3에서의 피스톤을 완전 구성으로 도시한 측면 구조도, 및4 is a side structural view showing the piston in FIG. 3 in a full configuration; and
도 5는 도 4의 선 A-A에 따른 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of reference numerals for main parts of the drawings>
10 : 피스톤 11 : 몸체부 10: piston 11: body part
11a : 슈우 포켓 11b : 브릿지 11a: Shoo Pocket 11b: Bridge
12 : 헤드부 14 : 캔형 코어 12: head 14: can-type core
16 : 오일 포켓 18 : 오일 그루브 16: oil pocket 18: oil groove
19 : 선반가공용 지그돌기 20 : 전방 하우징 19: jig protrusion for lathe 20: front housing
30 : 후방 하우징 40 : 구동축 30: rear housing 40: drive shaft
50 : 구동 플레이트 60 : 스와시 플레이트 50: drive plate 60: swash plate
70 ; 실린더 블록 70; Cylinder block
본 발명은 자동차 공조장치용 사판식 압축기의 피스톤 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내측에 슈우포켓이 구비된 브릿지로 이루어지는 몸체부의 소정위치에 원주면 둘레를 따라 챔퍼가공부를 형성하여 피스톤이 실린더의 각 보어내에서 왕복운동시 실린더내벽과 마찰로 인해 발생하는 열팽창을 감소시키고 실린더 내벽과 피스톤의 파손을 방지할 수 있도록 된 피스톤을 채용한 사판식 압축기의 피스톤 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a piston of a swash plate compressor for an automotive air conditioner, and more particularly, to form a chamfer processing part along a circumferential surface at a predetermined position of a body part formed of a bridge having a shoe pocket therein. It relates to a piston manufacturing method of a swash plate compressor employing a piston that can reduce thermal expansion caused by friction with the inner wall of the cylinder during reciprocating movement in each bore of the cylinder and prevent damage of the inner wall of the cylinder and the piston.
일반적으로, 자동차 공조장치에 사용되고 있는 사판식(斜板式) 압축기는 증발기에서 저압의 상태로 배출되는 기체 상태의 냉매를 액화하기 쉬운 고압의 상태로 압축하여 응축기로 토출하는 데 사용되는 장치로, 이러한 사판식 압축기 내부에는 스와시 플레이트(Swash Plate)의 회전에 의해 왕복운동하면서 상기 압축기의 압축실내의 냉매를 압축하는 피스톤이 구비되어 있다.In general, swash plate compressors used in automotive air conditioners are apparatuses used to compress gaseous refrigerant discharged from the evaporator to a low pressure state to a high pressure state which is easy to liquefy and discharge it to a condenser. The swash plate compressor is provided with a piston for compressing the refrigerant in the compression chamber of the compressor while reciprocating by the rotation of the swash plate.
예컨대, 종래 기술에 의한 사판식 압축기(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 크랭크실(21)과 흡입실(30a) 및 토출실(30b)등의 밀폐공간을 형성하는 전· 후방 하우징(20, 30)과; 원주 방향으로 배열된 다수의 실린더 보어(미도시)를 가지고 상기 전·후방 하우징(20, 30)사이에 내장되는 실린더 블록(70)과; 상기 전방 하우징(20)의 중앙을 관통하여 크랭크실(21)에 삽입되고 상기 실린더 블록(70)의 중앙에 회전 가능하게 지지되는 구동축(40)과; 상기 크랭크실(21)내에서 구동 축(40)의 회전에 따라 회전하도록 구동축(40)에 연결되는 구동 플레이트(50)와; 상기 구동축(40)의 둘레에 설치되고, 상기 구동 플레이트(50)와 연결되어 구동 플레이트(50)의 회전에 따라 회전하면서 상기 구동축(40)의 축방향으로 슬라이딩 이동되어 경사각이 가변되는 스와시 플레이트(60, Swash Plate)와; 상기 스와시 플레이트(60)의 둘레를 따라 구비된 슈우(62)와 결합되어 상기 스와시 플레이트(60)의 회전에 따라 상기 실린더 블록(70)의 각 보어내에서 왕복운동하는 다수의 피스톤(10)과; 상기 실린더 블록(70)과 상기 후방 하우징(30) 사이에 구비되는 밸브 유닛(미도시)과; 상기 피스톤(10)의 이송량을 조정하는 제어 밸브(90)와; 상기 구동 플레이트(50)와 상기 스와시 플레이트(60) 사이에 탄성적으로 설치되어 상기 구동 플레이트(50)의 비회전시 최소 경사각으로 상기 스와시 플레이트(60)을 지지하는 스프링(80)으로 이루어져 있다.For example, the swash
상기한 종래의 사판식 압축기(100)는, 엔진의 동력에 의해 상기 구동축(40)이 회전하면 상기 구동 플레이트(50) 및 상기 구동 플레이트(50)에 연결된 상기 스와시 플레이트(60)이 회전함으로써 상기 다수의 피스톤(10)이 상기 스와시 플레이트(60)의 경사각과 비례하여 상기 각 보어내에서 왕복운동을 하게 되는데, 상기 피스톤(10)이 상기 크랭크실(21) 측으로 후진하여 이동하는 동안에 상기 흡입실(30a)의 냉매가 상기 다수의 보어 내부로 유입되고, 상기 피스톤(10)이 전진하는 동안에 상기 각 보어에 유입된 냉매는 압축되어 높은 압력으로 상기 토출실(30b)로 토출된 후 냉매 유로를 통하여 응축기로 배출되는 구조로 되어 있다.In the conventional
이러한 종래 기술에 따른 사판식 압축기(100)에 있어서, 피스톤(10)의 구조 는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내측에 피스톤과 스와시 플레이트를 연결하는 슈우가 안착되는 슈우 포켓(11a, Shoe Pocket)이 구비된 브릿지(11b) 및 상기 브릿지(11b)의 일측에 길이 방향으로 길게 구비된 제1 연장부로 이루어지는 몸체부(11)와, 상기 몸체부(11)의 제1 연장부와 접합될 수 있도록 일측에 길이방향으로 제2 연장부(12a)가 구비된 헤드부(12)로 이루어지는데, 상기 몸체부(11)와 상기 헤드부(12)는 각각 다른 형상과 두께로 형성되는 것이 일반적이다.In the
상기한 바와 같은 구조의 중공형 피스톤(10)은, 일반적으로 상기 몸체부(11)와 상기 헤드부(12)를 각각 별개로 성형한 후, 이들을 기계 가공하여 가결합한 후에 상기 몸체부(11)와 상기 헤드부(12)의 용접부(S)를 전자빔 용접이나 마찰용접 등을 통해 제작하고 있다.In general, the
상기한 구조를 갖는 중공형 피스톤(10)은, 상기 몸체부(11)와 상기 헤드부(12)의 각각 다른 형상과 두께로 인하여 피스톤(10)이 상기 실린더 블록(70)의 각 보어 내에서 왕복운동시 실린더 내벽(22)과의 마찰로 인해 발생하는 발생열과 냉매의 열에 의한 열팽창율에 의해 두께가 두꺼운 몸체부(11)가 팽창하여 실린더 내벽과 간섭을 일으키고 심한 경우 상기 실린더 내벽을 파손시키거나, 상기 피스톤(10)이 실린더 블록(70)내에서 록킹(Locking)되는 단점을 내포하고 있는 등 설계의 유연성이 부족하다는 문제점을 가지고 있다.The
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 중공형 피스톤의 몸체부와 헤드부를 일체형으로 주조 제작함에 있어, 주조중 캔형 코어 박기에 의한 주조 중공 피스톤을 더 경량화하는 동시에, 중공 피스톤의 제조시의 캔형 코어의 휘어짐 및 주탕시의 떠오름을 없애어 정확하고 제조성이 뛰어나고, 또한 별도의 중공부가공을 필요로 하지 않는다. 압축기의 주조 중공 피스톤에 있어서, 피스톤 몸체의 중공부 단면이 원 형상을 이루고 또한 피스톤 몸체부의 중공부가 캔형 코어에 의해 주조중 캔형 코어 박기하여 형성되어 있다. 본 발명에서는 수평 방향으로 원판부에 수직 방향으로 실린더형 벽을 구비한 통형상의 캔형 코어를 이용한다. 통형상 캔형 코어를, 복합화 주조하는 데 사용함으로써, 피스톤의 중공부를 일체로 형성함으로써, 피스톤의 신뢰성 향상을 도모할 수 있도록 한 사판식 압축기의 피스톤을 제작하도록 함에 그 주된 목적이 있다.The present invention was devised in view of the above problems, and in the case of integrally casting the body portion and the head portion of the hollow piston, the cast hollow piston by the can-type core pinch during casting, while at the same time manufacturing the hollow piston It eliminates the bending of the can-shaped core of the seam and the rise of the pouring time, and is accurate and excellent in manufacturability, and does not require a separate hollow machining. In the cast hollow piston of the compressor, a hollow cross section of the piston body is formed in a circular shape, and the hollow portion of the piston body portion is formed by sticking a can-shaped core during casting by a can-shaped core. In the present invention, a cylindrical can core having a cylindrical wall in the direction perpendicular to the disc portion in the horizontal direction is used. Its main purpose is to produce a piston of a swash plate type compressor in which the cylindrical can core is used for complex casting to integrally form the hollow portion of the piston, so that the reliability of the piston can be improved.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기의 주조 중공 피스톤에 있어서, 피스톤 몸체의 중공부 단면이 원 형상을 이루고 또한 피스톤 몸체부의 중공부가 캔형 코어에 의해 주조중 캔형 코어 박기하여 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cast hollow piston of a compressor, wherein a hollow cross section of the piston body forms a circular shape, and a hollow portion of the piston body is formed by sticking a can-shaped core during casting by a can-shaped core. It is done.
이와 같은 주조 공법에 의해, 본 발명에서는 수평 방향으로 원판부에 수직 방향으로 실린더형 벽을 구비한 통형상의 캔형 코어를 이용한다. 통형상 캔형 코어를, 복합화 주조하는 데 사용함으로써, 피스톤의 중공부를 일체로 형성한다.By this casting method, in the present invention, a cylindrical can core having a cylindrical wall in the direction perpendicular to the disc portion in the horizontal direction is used. The hollow can of the piston is integrally formed by using the cylindrical can core for complex casting.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사판식 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a swash plate compressor according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤을 채용한 사판식 압축기의 개략적인 단면 구조도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤을 도시한 전체 사시 도이며, 도 4는 도 3에서의 피스톤을 완전 구성으로 도시한 측면 구조도이고, 도 5은 도 4의 선 A-A에 따른 단면도이다.Figure 2 is a schematic cross-sectional structural view of a swash plate compressor employing a piston according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a full perspective view showing a piston according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is in Figure 3 Is a side structural view showing the piston in full configuration, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4.
도면에 예시된 바와 같이, 사판식 압축기는, 내부에 크랭크실(21)과 흡입실(30a) 및 토출실(30b)등의 밀폐공간을 형성하는 전방 및 후방 하우징(20, 30)과, 원주 방향으로 배열된 다수의 실린더 보어를 가지고 상기 전·후방 하우징(20, 30)사이에 내장되는 실린더 블록(70)과, 상기 전방 하우징(20)의 중앙을 관통하여 크랭크실(21)에 삽입되고 상기 실린더 블록(70)의 중앙에 회전 가능하게 지지되는 구동축(40)과, 상기 크랭크실(21)내에서 구동축(40)의 회전에 따라 회전하도록 구동축(40)에 연결되는 구동 플레이트(50)와, 상기 구동축(40)의 둘레에 설치되고, 상기 구동 플레이트(50)와 연결되어 구동 플레이트(50)의 회전에 따라 회전하면서 상기 구동축(40)의 축방향으로 슬라이딩 이동되어 경사각이 가변되는 스와시 플레이트(60)와, 상기 스와시 플레이트(60)의 둘레를 따라 구비된 슈우(62)와 결합되어 상기 스와시 플레이트(60)의 회전에 따라 상기 실린더 블록(70)의 각 보어내에서 왕복운동하는 다수의 피스톤(10)과, 상기 실린더 블록(70)과 상기 후방 하우징(30) 사이에 구비되는 밸브 유닛(미도시)과; 상기 피스톤(10)의 이송량을 조정하는 제어 밸브(90)와; 상기 구동 플레이트(50)와 상기 스와시 플레이트(60) 사이에 탄성적으로 설치되어 상기 구동 플레이트(50)의 비회전시 최소 경사각으로 상기 스와시 플레이트(60)을 지지하는 스프링(80)으로 이루어져 있다.As illustrated in the drawing, the swash plate type compressor includes a front and
또, 상기 피스톤(10)은, 상기 슈우 포켓(11a)이 형성된 몸체부(11)와 상기 실린더 블록(70)의 보어 내에 삽입되는 헤드부(12)로 이루어져 있으며, 상기 몸체 부(11) 내에는 상기 몸체부(11)과 헤드부(12)를 일체형으로 단회에 주조하기 위해 삽입하는 중공 삽입체로서의 캔형 코어(14)가 동심상으로 배치되어 확대 중공부로서 구성되어 있다.In addition, the
또한, 상기 피스톤(10)의 헤드부(12)의 외주면에는, 도 3에 도시된 바와 같이 오일 홈(18)이 연속상으로 오목형성되어 있다.In addition, on the outer circumferential surface of the
또, 상기 몸체부(11)의 브릿지 외주부에는 오일 포켓(16)이 연속적으로 오목 형성되어 있다.In addition, the
또한, 상기한 사판식 압축기의 피스톤을 제조함에 있어, 주조중 캔형 코어 박기에 의한 주조 중공 피스톤을 더 경량화하는 동시에, 중공 피스톤의 제조시의 캔형 코어의 휘어짐 및 주탕시의 떠오름을 없애어 정확하고 제조성이 뛰어나고, 또한 별도의 중공부가공을 필요로 하지 않는다는 장점이 있다.Further, in manufacturing the piston of the swash plate type compressor, the cast hollow piston due to the can-type core clamping during casting is further reduced in weight, and at the same time, the can-shaped core during the manufacture of the hollow piston is eliminated and the rise during pouring is accurate. It is excellent in manufacturability and does not require a separate hollow part.
또한, 압축기의 주조 중공 피스톤에 있어서, 피스톤 몸체부(11)의 중공부 단면이 원 형상을 이루고 또한 피스톤 몸체부(11)의 중공부가 캔형 코어(14)에 의해 주조중 캔형 코어 박기하여 형성되어 있다.Further, in the cast hollow piston of the compressor, the cross section of the hollow portion of the
한편, 미설명 부호(C)는 헤드부(12) 내의 오목구 형상을 마련하기 위해 박는 형상화 코어블록이며, 미설명 부호(21, 21)은 다이캐스팅 가공을 위한 용탕의 주입 시 위치설정을 수행하기 위한 지그블록들이며, 방사상 배치되도록 구성되어 있다.On the other hand, reference numeral C is a shaped core block which is driven to provide a concave shape in the
본 발명에서는 수평 방향으로 원판부에 수직 방향으로 실린더형 벽을 구비한 통형상의 캔형 코어(14)를 이용한다. 통형상 캔형 코어를, 복합화 주조하는 데 사용함으로써, 피스톤(10)의 중공부를 일체로 단회에 주물 제작한다.In the present invention, a cylindrical can core 14 having a cylindrical wall in the direction perpendicular to the disc portion in the horizontal direction is used. By using a cylindrical can-core for composite casting, the hollow part of the
이와 같은 압축기는 간단한 구성 변경으로 피스톤의 열화에 따른 분리 현상이 발생되는 등의 단점을 규제할 수 있으며 나아가서는 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.Such a compressor can regulate the shortcomings such as the separation phenomenon caused by the deterioration of the piston by a simple configuration change, and further improve the reliability of the compressor.
본원에서는, 무엇보다도 자동차용 공기 조화 장치에 사용되는 압축기는 증발기 내에서 기화된 열교환 매체를 흡입하고, 상기 흡입된 열교환 매체를 압축하고, 상기 압축된 열교환 매체를 펌핑하여 연속적으로 냉매가 순환될 수 있도록 작동하는 장치로서, 구동 방식에 따라 스와시 플레이트 타입(swash plate type), 스크롤 타입(s100roll type), 로터리 타입(rotary type), 바블 플레이트 타입(wobble plate type) 등 여러 종류의 것이 있으나, 특히 스와시 플레이트 타입의 피스톤(10)을 위주로 설명하였다.In the present application, the compressor used in the automotive air conditioner above all can suck the vaporized heat exchange medium in the evaporator, compress the sucked heat exchange medium, and pump the compressed heat exchange medium to continuously circulate the refrigerant. As a device that operates so as to operate, there are various types such as a swash plate type, a scroll type, a s100roll type, a rotary type, and a wobble plate type depending on the driving method. The
이상에서 살펴본 바와같이 본원 발명의 사판식 압축기의 피스톤 제조방법에 의하면, 주조중 캔형 코어 박기에 의한 주조 중공 피스톤을 더 경량화하는 동시에, 중공 피스톤의 제조시의 캔형 코어의 휘어짐 및 주탕시의 떠오름을 없애어 정확하고 제조성이 뛰어나고, 또한 별도의 중공부가공을 필요로 하지 않는 다는 등의 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다. As described above, according to the piston manufacturing method of the swash plate type compressor of the present invention, the cast hollow piston due to the can-type core clamping during casting can be made lighter, and the bending and rise of the can-shaped core during the production of the hollow piston can be prevented. It is very effective in that it eliminates the need for an accurate and manufacturable process and requires no additional hollow machining.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아 니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
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