KR20110011802A - 사판식 압축기용 사판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사판식 압축기용 사판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상호 결합되는 사판 허브와 사판 플레이트를 일체로 형성하여 제조공정을 단순화하여 생산성을 증대시킴과 동시에, 상기 사판 플레이트의 외측부에 법랑코팅을 함으로써, 제조원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 다수의 실린더 보어가 형성된 실린더블럭; 클랭크실과 흡입실 및 토출실이 그 내부에 형성된 전후방 하우징; 상기 전후방 하우징 및 실린더블럭에 의해 회전가능하게 지지되는 구동축; 상기 구동축에 회전가능하게 고정되어 크랭크실내에서 구동축과 함께 회전되는 로터; 상기 로터와 함께 회전 및 경사운동하는 사판 허브; 상기 사판 허브의 둘레로 결합되어 가장자리가 피스톤의 브릿지에 회전가능하게 삽입되는 사판 플레이트로 구성된 사판식 압축기에 있어서, 상기 사판 플레이트는 상기 브릿지에 삽입되는 외측 둘레 가장자리부에 법랑코팅이 형성된다. 이 사판의 제조방법은, 지지아암이 구비된 사판 허브와 사판 플레이트가 일체로 형성되는 사판을 주조성형하는 단계; 상기 사판 플레이트의 외측 둘레에 회전 마찰력에 따른 내구성을 증대시키고 내마모성과 내열발생에 플레이트의 변형이 안 가도록 법랑코팅을 하는 단계; 브릿지부에 접촉하여 회전가능한 상태가 되도록 법랑코팅층의 외측면을 가공하는 단계; 가공한 사판 플레이트의 가공면 조도를 높이기 위하여 소성(750℃-4분)하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
사판식, 압축기, 사판

Description

사판식 압축기용 사판 및 그 제조방법{SWASH FOR SWASH PLATE TYPE COMPRESSOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 사판식 압축기용 사판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상호 결합되는 사판 허브와 사판 플레이트를 일체로 형성하여 제조공정을 단순화하여 생산성을 증대시킴과 동시에, 상기 사판 플레이트의 외측부에 법랑코팅을 하여 회전 마찰력에 따른 내구성을 증대시키고 내마모성과 내열발생에 플레이트의 변형이 안 가도록 제조원가를 낮출 수 있는 사판식 압축기용 사판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차용 공기조화 장치에 사용되는 압축기는 증발기 내에서 기화된 열교환 매체를 흡입하는 작용과, 흡입된 열교환 매체를 압축하는 작용과, 압축된 열교환 매체를 펌핑하는 작용을 하여 연속적으로 냉매가 순환될 수 있도록 하는 것이다.
이러한, 압축기에는 경사진 사판의 회전으로 피스톤이 왕복운동하는 사판식 압축기, 2개의 스크롤 회전운동에 의해 압축하는 스크롤식(scroll type) 압축기 및 회전 베인(Vane)에 의해 압축하는 베일 로터리식(rotary type) 압축기 등 다양한 종류가 있다.
이 중 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식 압축기에는 상기 사판식 압축기 외에도 크랭크식과 워블 플레이트식(wobble plate type) 등이 있으며, 상기 사판식 압축기의 경우 용도에 따라 고정 용량형 사판식 압축기와 가변 용량형 사판식 압축기 등이 있다.
종래 기술에 따른 가변 용량형 압축기는, 도면 1에 도시된 바와 같이 , 동심원상을 따라 길이방향으로 다수의 실린더보어(111)가 형성되고, 중앙에 센터보어(112)가 형성된 실린더블럭(110)과; 상기 실린더블럭(110)의 전방에 설치되어 내부에 크랭크실(121)을 형성하는 전방 하우징(120)과; 상기 실린더블럭(111)의 후방에 설치되어 내부에 냉매 흡입실(131) 및 냉매 토출실(132)을 형성하는 후방 하우징(130)과; 상기 실린더블럭(110)의 각 실린더보어(111)에 왕복이 가능하게 삽입되고, 일측에 브릿지부(141)가 형성된 다수의 피스톤(140)과; 상기 전방 하우징(120)과 실린더블럭(110)의 중앙에 삽입되고, 회전가능하게 지지되는 구동축(150)과; 상기 크랭크실(121) 내부 전방의 구동축(150) 둘레에 배치되어 구동축(150)의 회전에 의해 회전되고, 상부 일측면에 힌지아암(161)이 돌출 형성된 로터(160)와; 상기 크랭트실(121) 내부에 수용되어 구동축(150)의 중앙 둘레를 따라 경사 조절이 가능하게 설치되고, 지지아암(171a)을 갖는 사판 허브(171) 및 상기 사판 허브(171)와 결합되어 일측이 브릿지부(141)의 내측에 형성된 반구형상의 슈(shoes;21)에 회전가능하게 삽입되는 사판 플레이트(172)를 포함하는 사판(170)과; 상기 실린더블럭(110)과 후방 하우징(130) 사이에 개재되어 냉매 흡입실(131)로부터 실린더보어 (111)로 냉매를 흡입하고, 실린더보어(111)로부터 냉매 토출실(132)로 냉매를 토출하기 위한 밸브유니트(180)와; 상기 냉매 토출실(132)과 크랭크실(121)을 작동적으로 연통시킴으로써 실린더보어(111) 내의 냉매 흡입압과 크랭크실(121) 내의 가스압과의 차압을 가변시켜 사판(170)의 경사각을 조절하도록 후방 하우징(130) 내부에 설치되는 컨트롤밸브(190) 등을 포함하여 이루어져 있다.
상기 구동축(150)은 전방 하우징(120)의 중앙을 회동 가능하도록 관통되고, 전방 하우징(120)의 내부에 형성되는 크랭크실(121)을 거쳐 실린더블럭(110) 중앙에 후단부가 회동 가능하게 지지되도록 설치된다.
또한, 상기 밸브유니트(180)는 실린더블럭(110)과 후방 하우징(130) 사이에 설치되어 냉매의 흡입 및 토출을 제어하게 된다. 상기 밸브유니트(180)는 실린더블럭(110)과 후방 하우징(130) 사이에 개재되는 밸브 플레이트(181)와, 이 밸브 플레이트(181)와 실린더블럭(110) 사이에 개재되는 흡입 리드 밸브(182)와 , 밸브 플레이트(181)와 후방 하우징(130)과의 사이에 개재되는 토출 리드 밸브(183)를 포함하여 이루어진다. 상기 토출 리드 밸브(183)과 후방 하우징(130) 사이에는 토출 리드 밸브(183) 작동부의 작동 영역을 제한함과 아울러, 작동부의 손상을 방지하기 위하여 외측 단부가 후방으로 굴곡된 밸브 리테이터(184)가 설치되며, 이 밸브 리테이너(184)는 중앙부가 밸브유니트(180)와 함께 리벳(185) 또는 결합볼트 등에 의해 결합된다.
한편, 상기 실린더블럭(110)과 전방 하우징(120)에 의해 형성되는 내부 공간은 기밀 상태의 공간으로서 크랭트실(121)로 사용되는데, 이 크랭크실(121) 내부의 구동축(150) 둘레에는 로터(160) 및 사판(170) 등을 포함하는 사판 구동장치가 설치된다.
상기 로터(160)는 상부 일측면에 힌지결합이 가능하도록 체결공을 갖는 힌지아암(161)이 돌출 형성된다.
또한, 상기 사판(170)은 소정간격으로 이격 형성된 한 쌍의 지지아암(171a)이 상측면에 돌출 형성된 사판 허브(171)와 상기 사판 허브(171)의 둘레에 설치되는 사판 플레이트(172)를 포함하고 있다.
상기 사판 허브(171)의 지지아암(171a)은 그 사이에 로터(160)의 힌지아암(161)이 삽입되고, 상기 지지아암(171a)에 형성된 힌지공(171b)과 힌지아암(161)의 체결공(161a)을 통해 힌지핀(173)이 연결되어 힌지결합된다. 또한, 상기 사판 플레이트(172)의 외주 일부는 피스톤(140)의 브릿지부(141)에 회전가능하게 삽입된다.
상기 사판(170)은 구동축(150)에 의해 회전되는 로터(160)와 함께 회전함과 아울러, 크랭크실(121) 내부의 압력에 따라 힌지핀(173)을 중심으로 전후 회전함으로써 경사조절이 가능하게 된다.
상기와 같이 구성된 종래의 가변 용량형 압축기는, 상기 구동축(150)의 회전에 따라 함께 회전하면서 전후방향으로 경사운동하는 사판(170)에 의해 피스톤(140)이 왕복운동함으로써 냉매 압축이 이루어지고, 크랭크실(121) 내의 압력과 실린더보어(111) 내의 냉매 흡입압력과의 차압에 대응하여 사판(170)의 경사각이 조절되어 압축기 토출용량이 가변된다.
그러나, 사판 허브(171)와 결합되어 일측이 브릿지부(141)의 내측에 형성된 반구형상의 슈(shoes;174)에 회전가능하게 삽입되는 사판 플레이트(172)가 상기 슈(shoes;174)와의 면접촉에 의한 회전 마찰력에 견딜 수 있도록 동재질로 이루어짐으로써, 상이한 재질로 형성된 상기 사판 허브(171)와의 가공성과 체결성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 상호 결합되는 사판 허브(171)와 사판 플레이트(172)가 별도로 제작되므로, 제작공정의 증대로 인한 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
아울러, 사판 플레이트(172)는, 저가의 주철재질로 이루어진 사판 허브(171)와는 달리 고가의 동재질로 제작됨으로써, 제조원가가 증대되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사판 허브와 사판 플레이트를 일체로 형성함으로써, 제조공정을 단순화하여 생산성을 증대시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 사판 허브 및 사판 플레이트는 주철재질로 일체로 형성하며, 피스톤의 브릿지부에 면접촉하며 회전가능토록 삽입되는 사판 플레이트의 외측 부위에 법랑코팅을 함으로써, 사판의 제조원가를 절감할 수 있도록 하는데 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 다수의 실린더 보어가 형성된 실린더블럭; 클랭크실과 흡입실 및 토출실이 그 내부에 형성된 전후방 하우징; 상기 전후방 하우징 및 실린더블럭에 의해 회전가능하게 지지되는 구동축; 상기 구동축에 회전가능하게 고정되어 크랭크실내에서 구동축과 함께 회전되는 로터; 상기 로터와 함께 회전 및 경사운동하는 사판 허브; 상기 사판 허브의 둘레로 결합되어 가장자리가 피스톤의 브릿지에 회전가능하게 삽입되는 사판 플레이트로 구성된 사판식 압축기에 있어서, 상기 사판 플레이트는 상기 브릿지에 삽입되는 외측부 가장자리부에 법랑코팅층이 형성된 사판식 압축기용 사판을 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여, 지지아암이 구비된 사판 허브와 사판 플레이트가 일체로 형성되는 사판을 주조성형하는 단계; 상기 사판 플레이트의 외측 둘레에 회전 마찰력에 따른 내구성을 증대시키고 내마모성과 내열발생에 플레이트의 변형이 안 가도록 법랑코팅을 하는 단계; 브릿지부에 접촉하여 회전가능한 상태가 되도록 코팅층의 외측면을 가공하는 단계; 가공한 사판 플레이트의 가공면 조도를 높이기 위하여 소성(750℃-4분)하는 단계; 를 포함하여 이루어진다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 사판식 압축기용 사판 및 그 제조방법에 있어서는, 사판 허브와 사판 플레이트를 일체로 형성함으로써, 제조공정을 단순화하여 생산성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 사판 허브 및 사판 플레이트는 주철재질로 일체로 형성하되, 피스톤의 브릿지부에 면접촉하며 회전가능토록 삽입되는 사판 플레이트의 외측부에 법랑코팅을 함으로써, 사판의 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 다수의 실린더 보어가 형성된 실린더블럭; 클랭크실과 냉매 흡입실 및 냉매 토출실이 그 내부에 형성된 전후방 하우징; 상기 전후방 하우징 및 실린더블럭에 의해 회전가능하게 지지되는 구동축; 상기 구동축에 회전가능하게 고정되어 크랭크실내에서 구동축과 함께 회전되는 로터; 상기 로터와 함께 회전 및 경사운동하는 사판 허브; 상기 사판 허브의 둘레로 결합되어 가장자리가 피스톤의 브릿지에 회전가능하게 삽입되는 사판 플레이트로 구성된 사판식 압축기에 있어서, 상기 사판 플레이트는 상기 브릿지에 삽입되는 외측분에 법랑코팅을 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사판 허브와 사판 플레이트가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 사판 허브와 사판 플레이트는 주철재질로 이루어지되, 사판 플레이트에 법랑코팅을 하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 사판식 압축기용 사판 제조방법에 따르면, 지지아암이 구비된 사판 허브와 사판 플레이트가 일체로 형성되는 사판을 주조성형하는 단계; 상기 사판 플레이트의 외측 둘레에 회전 마찰력에 따른 내구성을 증대시키고 내마모성과 내열발생에 플레이트의 변형이 안 가도록 법랑코팅을 하는 단계; 브릿지부에 접촉하여 회전가능한 상태가 되도록 코팅층의 외측면을 가공하는 단계; 가공한 사판 플레이트의 가공면 조도를 높이기 위하여 소성(750℃-4분)하는 단계; 를 특징으로 한다
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 사판식 압축기용 사판 및 그 제조방법에 따르면, 사판 허브와 사판 플레이트를 일체로 형성함으로써, 제조공정을 단순화하 여 생산성을 증대시킬 수 있으며, 또한, 사판 허브 및 사판 플레이트는 주철재질로 일체로 형성하되, 피스톤의 브릿지부에 면접촉하며 회전가능토록 삽입되는 사판 플레이트의 외측 부분에 법랑코팅을 함으로써, 사판의 제조원가를 절감할 수 있는 것이다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 실시예의 설명 중 도면 1 및 도면 2의 참조부호와 같은 부분은 동일한 부재를 가리키며, 도면 1 및 도면 2의 다른 구성요소들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도면 3은 본 발명의 실시예에 따른 사판의 외관을 나타낸 사시도 이다.
다수의 실린더 보어가 형성된 실린더블럭(110); 클랭크실(121)과 냉매 흡입실(131) 및 냉매 토출실(132)이 그 내부에 형성된 전후방 하우징(120,130); 상기 전후방 하우징(120,130) 및 실린더블럭(110)에 의해 회전가능하게 지지되는 구동축(150); 상기 구동축(150)에 회전가능하게 고정되어 크랭크실(121)내에서 구동축(150)과 함께 회전되는 로터(160); 상기 로터(160)와 함께 회전 및 경사운동하는 사판 허브(171); 상기 사판 허브(171)의 둘레로 결합되어 가장자리가 피스톤(140)의 브릿지부(141)에 회전가능하게 삽입되는 사판 플레이트(172)로 구성된 사판식 압축기에 있어서, 상기 사판 플레이트(172)는 상기 브릿지부(141)에 삽입되는 외측 부분에 법랑코팅층이 형성된다.
여기서, 첨부된 도면 3에 도시된 바와 같이, 상기 사판 허브(171) 및 사판 플레이트(172)는 주철재질로 이루어져 주조성형을 통해 일체로 형성되며, 이와 같이 일체로 형성된 것을 사판(170)으로 통칭함을 분명히 밝혀둔다.
또한, 상기 사판(170)을 이루는 사판 허브(171)의 외측 둘레 일측에는 로터(160)에 형성된 힌지아암(161)의 체결공(161a)과 힌지핀(173)을 통해 상호 대응하며 힌지 결합 되도록 힌지공(171b)이 형성된 지지아암(171a)이 돌출 형성된다.
이때, 상기 힌지공(171b)은 주조성형 시 구비되는 것이 바람직하나 경우에 따라 주조성형 후 별도의 홀 가공이 이루어질 수 있음을 밝혀둔다.
즉, 상기 법랑코팅층(C)이 형성된 사판 플레이트(172)의 가장자리부가 피스톤(140)의 브릿지부(141)에 소정으로 삽입되어 면접촉을 통해 회전가능토록 구성된 것이다.
이때, 상기 법랑코팅층(C)은 사판 플레이트(172)가 브릿지부(141)의 내측에 형성된 반구형상의 슈(shoes;174)에 회전가능하게 삽입되어 슈(shoes;174)와의 면접촉에 의한 회전 마찰력에 견딜 수 있도록 법랑코팅으로 이루어진다.
다음에, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 사판(170)의 제조방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도면 4에 도시된 바와 같이, 제1단계(ST1)로서, 지지아암(171a)이 구비된 사판 허브(171)와 사판 플레이트(172)가 일체로 형성되는 사판(170)을 주조성 형한다.
다음에, 제2단계(ST2)로서, 사판(170)을 이루는 사판 플레이트(172)의 외측부분에 코팅층(C)에 주조성형 표면 원통연마 가공을 한다.
다음에, 제3단계(ST3)로서, 피스톤(140)의 브릿지부(141)에 회전가능토록 삽입되는 결착수단이 형성된 사판 플레이트(172)의 외측부에 법랑코팅을 한다.
다음에, 제4단계(ST4)로서, 상기 코팅층(C)이 브릿지부(141)에 접촉하여 회전가능한 상태가 되도록 법랑코팅층(C)의 외주면을 원통연마 가공을 한다.
다음에, 제5단계으로써, 가공한 사판 플레이트의 가공면 조도를 높이기 위하여 소성(750℃-4분)하면 본 발명에 따른 사판(170)의 제조를 완료한다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 사판식 압축기용 사판 및 그 제조방법에 따르면, 사판 허브(171)와 사판 플레이트(172)를 일체로 형성함으로써, 제조공정을 단순화하여 생산성을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 사판 허브(171) 및 사판 플레이트(172)는 주철재질로 일체로 형성하되, 피스톤(140)의 브릿지부(141)에 면접촉하며 회전가능토록 삽입되는 사판 플레이트(172)의 외측 부분에 법랑코팅을함으로써, 사판(170)의 제조원가를 절감할 수 있는 것이다.
상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용범위는 이와 같은 것에 한정되는 것이 아니며, 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성요소의 형상 및 구조 등은 변형 하여 실시할 수 있으며, 이러한 변형은 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다
도면 1은 일반적인 사판식 압축기를 개략적으로 나타낸 단면도.
도면 2는 종래 사판 허브와 사판 플레이트의 결합구조를 나타낸 분리사시도.
도면 3은 본 발명의 실시예에 따른 사판의 외관을 나타낸 사시도.
도면 4는 도면 3에 대한 본 발명의 실시예에 따른 사판의 코팅층을 나타낸 부분단면사시도.
도면 5는 본 발명에 따른 사판의 제조방법을 나타낸 공정도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
170 : 사판
171 : 사판 허브
171a : 지지아암
171b : 힌지공
172 : 사판 플레이트
C : 코팅층

Claims (5)

  1. 다수의 실린더 보어가 형성된 실린더블럭; 클랭크실과 냉매 흡입실 및 냉매 토출실이 그 내부에 형성된 전후방 하우징; 상기 전후방 하우징 및 실린더블럭에 의해 회전가능하게 지지되는 구동축; 상기 구동축에 회전가능하게 고정되어 크랭크실내에서 구동축과 함께 회전되는 로터; 상기 로터와 함께 회전 및 경사운동하는 사판 허브; 상기 사판 허브의 둘레로 결합되어 가장자리가 피스톤의 브릿지에 회전가능하게 삽입되는 사판 플레이트로 구성된 사판식 압축기에 있어서,
    상기 사판 플레이트는 상기 브릿지에 삽입되는 외측 부분에 법랑코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 사판식 압축기용 사판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사판 허브와 사판 플레이트이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 사판식 압축기용 사판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 사판 허브와 사판 플레이트는 주철재질로 이루어지되, 코팅층은 법랑코팅으로 형성된 것을 특징으로 하는 사판식 압축기용 사판.
  4. 지지아암이 구비된 사판 허브와 사판 플레이트가 일체로 형성되는 사판을 주 조성형하는 단계;
    상기 사판 플레이트의 외측 부분에 코팅층의 접합력을 증대시키기 위한 원통 연마를 하는 단계;
    피스톤의 브릿지부에 회전가능토록 삽입되는 결착수단이 형성된 사판 플레이트의 가장자리부에 코팅층을 주조성형하는 단계;
    상기 코팅층이 브릿지부에 접촉하여 회전가능한 상태가 되도록 코팅층의 외측면을 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기용 사판 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 사판은 주철로 이루어지되, 코팅층은 법랑코팅으로 형성된 것을 특징으로 하는 사판식 압축기용 사판 제조방법.
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WO2018199566A1 (ko) * 2017-04-27 2018-11-01 주식회사 엘지화학 전기변색소자

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