KR20110093388A - 가변용량형 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것이다. 본 발명에서 실린더블록(110)은 다수개의 실린더보어(111)를 구비한다. 상기 실린더블록(110)의 중앙을 관통하여서는 센터보어(113)가 형성된다. 상기 실린더블록(110)에는 상기 실린더보어(111)와 센터보어(113)를 연통시키는 연통로(115)가 형성된다. 상기 실린더블록(110)의 전방에는 내부에 크랭크실(131)을 형성하는 전방하우징(130)이 결합되고, 상기 실린더블록(110)의 후방에는 흡입실(151) 및 토출실(153)을 형성하는 후방하우징(150)이 결합된다. 상기 전방하우징(130)을 관통하여 상기 센터보어(113)에는 구동축(120)이 결합된다. 상기 센터보어(113)의 중앙부분의 내경은 상기 센터보어(113)의 양측 내경 보다 크게 형성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 전방하우징(130), 실린더블록(110), 그리고 후방하우징(150)이 볼트(B)에 의해 체결되는 과정에서, 체결력에 의해 센터보어(113)가 내경이 작아지는 방향으로 변형되더라도, 센터보어(113)의 내주면은 구동축(120)의 외주면과 대응되는 형상으로 변형되므로, 센터보어(113)와 구동축(120) 사이에 틈새가 형성되는 것이 방지되는 이점이 있다.

Description

가변용량형 사판식 압축기{Variable displacement swash plate type compressor}

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동축과 센터보어 사이의 틈새를 최소화하기 위한 구성을 가지는 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있다.

도면에 도시된 바에 따르면, 가변용량형 사판식 압축기(이하 "압축기"라 칭함)(1)은, 다수개의 실린더보어(11)를 구비하는 실린더블록(10)과, 상기 실린더블록(10)의 전방에 결합되어 크랭크실(31)을 형성하기 위한 전방하우징(30), 그리고 상기 실린더블록(10)의 후방에 결합되어 흡입실(51) 및 토출실(53)을 형성하기 위한 후방하우징(50)을 포함하고 있다.

상기 실린더블록(10), 전방하우징(30), 및 후방하우징(50)은 볼트(B)에 의해 체결된다. 상기 볼트(B)는 다수개가 상기 실린더블록(10), 전방하우징(30) 및 후방하우징(50)의 가장자리를 동시에 관통하여 체결작용을 한다.

상기 실린더블록(10)에는 냉매의 압축을 위한 다수개의 실린더보어(11)가 방사상으로 형성된다. 상기 실린더보어(11)는 실린더블록(10)의 외측 가장자리를 따라 일정한 간격을 두고 배열되고, 실질적으로 상기 실린더블록(10)을 관통하여 형성된다. 그리고 상기 실린더보어(11)의 내부에는 피스톤(14)이 각각 설치되어 직선왕복운동을 하면서, 그 사이의 공간에서 냉매를 압축하게 된다. 상기 피스톤(14)은 원기둥 형상이고, 상기 실린더보어(11)는 이에 대응되는 원통형상이다.

상기 실린더블록(10)의 중앙을 관통하여서는 센터보어(13)가 형성된다. 상기 센터보어(13)는 구동축(20)이 회전가능하게 설치되는 부분이다. 상기 실린더보어(11)와 센터보어(13) 사이에는 연통로(15)가 연통되게 형성된다. 상기 연통로(15)는 상기 실린더보어(11)로 냉매를 전달하는 역할을 한다.

상기 센터보어(11)의 가장자리에는 후방하우징(50)을 향해 돌출되게 스프링지지부(13')가 형성된다. 상기 스프링지지부(13')는 후방하우징(50)의 흡입실(51)의 내부에 위치된다. 상기 스프링지지부(13')의 내부에는 축스프링(S) 및 와셔(W)가 설치된다. 상기 스프링지지부(13')는 축스프링(S)의 일측을 지지하는 역할을 한다.

그리고 상기 실린더블록(10)의 일측면, 즉 전방에는 전방하우징(30)이 결합된다. 상기 전방하우징(30)의 후방은 오목하게 형성되어, 상기 실린더블록(10)과 결합하여 그 사이에서 크랭크실(31)을 형성한다. 상기 크랭크실(31)의 내부에는 상기 피스톤(14)을 왕복운동시키기 위한 기구들이 설치된다.

또한 상기 실린더블록(10)의 타측면, 즉 후방에는 후방하우징(50)이 결합된다. 상기 후방하우징(50)은 전면이 열린 상태로 형성되고, 상기 실린더블록(10)과 결합하여, 상기 실린더보어(11)로 냉매를 흡입하는 흡입실(51)과, 상기 실린더보어(11)에서 압축된 냉매가 토출되는 토출실(53)을 형성한다.

상기 흡입실(51)은 압축되어야 하는 냉매를 상기 실린더보어(11)의 내부로 공급하기 위한 부분으로, 상기 실린더보어(11)에 대응하는 부분의 후방하우징(50) 중 상기 실린더블록(10)과 마주보는 면의 중앙에 해당하는 부분에 형성된다. 상기 후방하우징(50)에는 외부에서 상기 흡입실(51)로 냉매를 전달하는 흡입포트(미도시)가 형성된다.

상기 후방하우징(50)의 내부에는 구획벽(55)이 형성된다. 상기 구획벽(55)은 상기 후방하우징(50)의 내부 중앙에 형성된다. 상기 구획벽(55)은 대략 원통 형상으로, 상기 흡입실(51) 및 토출실(33)을 구획하는 역할을 한다.

상기 실린더블록(10)과 후방하우징(50) 사이에는, 흡입실(51) 및 토출실(53)을 형성하면서, 실린더보어(11)와 토출실(53) 사이에서의 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브어셈블리(70)가 설치된다.

다음으로 상기 실린더보어(11)에서 직선왕복운동을 수행하면서 냉매를 압축시키는 피스톤(14)을 구동시키기 위한 구성을 살펴보기로 한다.

상기 피스톤(14)을 동작시키기 위한 구동원은 자동차의 엔진에서 전달되는 구동력이다. 엔진에서의 구동력이 구동축(20)으로 전달되어 구동축(20)이 회전하게 된다. 상기 구동축(20)은 상기 전방하우징(30)의 축공(32)을 관통하여 실린더블록(10)의 센터보어(13)에 결합되어, 상기 엔진에서 전달되는 회전력에 기초하여 회전가능하게 지지된다.

상기 구동축(20)의 일단부에는 회전밸브(21)가 구비된다. 상기 회전밸브(21)의 내부에는 상기 흡입실(51)과 연통되게 유로(22)가 형성된다. 상기 유로(22)는 상기 회전밸브(21)의 일단부로부터 열려있다. 상기 유로(22)와 상기 연통로(15)를 선택적으로 연통시키기 위해 상기 회전밸브(21)의 외면으로 유로출구(22')가 형성된다.

상기 크랭크실(31)의 내부에는, 구동축(20)이 그 중심에 결합되어 고정되는 대략 원판형상의 로터(24)가 설치된다. 상기 로터(24)는 구동축(20)의 회전을 따라서 같이 회전한다. 상기 로터(124)의 일측에는 힌지아암(125)이 돌출되게 형성되어 있고, 상기 힌지아암(25)에는 일정한 길이를 가지는 힌지슬롯(25')이 형성된다.

또한 상기 구동축(20)에는 피스톤(14)을 직선왕복운동 시키기 위한 사판(26)이 설치된다. 상기 사판(26)은 원판형상으로 형성되고, 구동축(20)에 대한 각도가 변할 수 있도록 설치되어 냉매의 압축을 위한 행정 길이를 변화시킬 수 있다. 즉, 상기 사판(26)은 구동축(20)에 대하여 직교하거나 구동축(20)에 대하여 일정한 각도로 기울어진 상태로 변화할 수 있도록 상기 구동축(20)에 결합되어 있다. 상기 사판(26)의 일측에는, 상기 로터(24)의 힌지아암(25)과 연결되는 연결아암(27)이 형성된다.

상기 연결아암(27)과 힌지아암(25)은 힌지핀(P)에 의하여 연결되어 서로 연동하여 회전하게 된다. 여기서 상기 힌지핀(P)은 힌지아암(25)의 소정의 길이를 가지는 힌지슬롯(25')에 연결되는데, 이는 상기 사판(26)의 각도 변화를 수용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고 직선왕복운동을 수행하는 피스톤(14)의 일측, 즉, 전방에는 사판(26)과의 연결을 위한 연결부(18)가 형성된다. 상기 구동축(20)을 향하여 일부가 열려있는 상기 연결부(18)의 내부에는 한 쌍의 반구상 슈(19)가 설치된다.

상기 사판(26)의 가장자리부분은 상기 연결부(18)의 슈(19) 사이에 결합된다. 따라서 소정의 경사를 가지고 있는 상기 사판(26)이 회전하면서 그 가장자리 부분이 상기 슈(19)를 지나게 되면, 사판(26)의 경사에 의하여 슈(19)를 구비하고 있는 연결부(18)를 통하여 피스톤(14)이 실린더보어(11)의 내부에서 직선왕복운동을 하면서 냉매를 압축하게 된다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 종래 기술에 의한 압축기의 동작을 설명한다.

상기 압축기(1)의 구동축(20)이 회전되면, 상기 로터(24)가 함께 회전하고, 상기 로터(24)에 의해 사판(26)이 함께 회전한다. 상기 사판(26)의 회전은 상기 슈(19)를 통해 상기 피스톤(14)으로 전달된다.

따라서, 상기 피스톤(14)이 실린더보어(11) 내에서 직선왕복운동하면서 냉매를 압축한다. 이때, 상기 피스톤(14)의 행정거리는 상기 사판(26)의 각도에 따라 결정된다. 상기 사판(26)의 각도는 상기 크랭크실(31) 내부로 전달되는 냉매의 압력으로 조절할 수 있다.

한편, 상기 실린더보어(11) 내로 냉매가 전달되는 것을 설명한다. 상기 흡입실(51)로는 상기 흡입포트를 통해 외부로부터 냉매가 흡입되고, 상기 흡입실(51)로 전달된 냉매는 상기 구동축(20)의 유로(22)로 전달된다.

상기 유로(22)로 전달되는 냉매는 상기 구동축(20)의 회전에 따라 상기 유로출구(22')가 각각의 실린더보어(11)와 각각의 연통로(15)를 통해 순차적으로 연통됨에 의해 각각의 실린더보어(11)로 전달된다. 그리고, 상기 실린더보어(11)로 전달되어 압축된 냉매는 상기 밸브어셈블리(70)에 의해 상기 토출실(53)로 전달되고 압축기(1)의 외부로 전달된다.

참고로, 상기 실린더보어(11)로 냉매가 흡입되는 것은 상기 피스톤(14)이 하사점으로 이동하면서 실린더보어(11) 내부의 압력이 떨어지고, 상기 연통로(15)를 통해 상기 구동축(20) 내의 유로(22)와 실린더보어(11)가 서로 연통되기 때문이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 후방하우징(50)의 토출실(53)과 대응되는 위치의 밸브어셈블리(70)의 가장자리는 상기 실린더블록(10)과 후방하우징(50) 사이에서 볼트(B)의 체결력에 의해 압착된다.

이때, 상기 실린더블록(10)의 외측은 상기 볼트(B)에 의하여 고정되어 있으므로, 상기 실린더블록(10)의 내주면에 변형이 발생된다. 이와 같이 되면, 상기 센터보어(13)가 내경이 작아지는 방향으로 변형될 수 있다. 이와 같이 상기 센터보어(13)에 변형이 생기면, 상기 구동축(20)의 외주면과 상기 센터보어(13) 사이에 틈새가 형성되어 냉매가 틈새 사이로 빠져나올 수 있는 문제점이 발생된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 구동축(20)의 외주면에 실링(sealing)을 위한 별도의 실링구조를 설치하는 방법이 있으나, 이와 같이 되면, 작업 공수 및 제품 원가가 증가하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실린더블록의 내부에 형성된 센터보어의 진원도를 유지하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 실린더블록의 센터보어와 구동축 사이의 밀폐성을 향상시키는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 다수개의 실린더보어를 구비하고, 중앙을 관통하여 센터보어가 형성되며, 상기 실린더보어와 센터보어를 연통시키는 연통로가 형성되는 실린더블록과; 상기 실린더블록의 전방에 결합되어 내부에 크랭크실을 형성하는 전방하우징; 상기 실린더블록의 후방에 결합되어 흡입실 및 토출실을 형성하는 후방하우징; 그리고 상기 전방하우징을 관통하여 상기 센터보어에 회전가능하게 지지되는 구동축을 포함하고, 상기 센터보어는 상기 센터보어의 변형량을 흡수하는 변형량 흡수수단을 구비한다.

상기 변형량 흡수수단은, 상기 센터보어의 중앙부분의 내경이 상기 센터보어의 양측 내경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 센터보어의 최대내경과 상기 센터보어의 최소내경의 차이 값은 4㎛ 내지 30㎛ 임이 바람직하다.

상기 연통로 부분의 상기 센터보어의 내경과 상기 센터보어의 양측 내경의 차이 값은 4㎛ 내지 30㎛ 임이 바람직하다.

본 발명에서 실린더블록의 센터보어의 중앙부분의 내경은 상기 센터보어의 양측 내경보다 더 크게 형성된다. 따라서, 전방하우징, 실린더블록, 그리고 후방하우징이 볼트에 의해 체결되는 과정에서, 체결력에 의해 상기 센터보어가 내경이 작아지는 방향으로 변형되더라도, 상기 센터보어의 진원도는 유지되므로, 상기 센터보어와 구동축 사이에 틈새가 형성되는 것이 방지되어 압축기의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

그리고 본 발명에서 실린더블록의 센터보어의 내주면과 구동축의 외주면 사이에 실링을 위한 실링구조를 설치할 필요가 없이, 센터보어의 가공만으로도 센터보어의 내주면과 구동축의 외주면 사이로 냉매가 누설되는 것이 방지되므로, 상기 센터보어와 구동축 사이의 밀폐성이 향상되는 효과도 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 구성을 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 단면도.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 실린더블록에 형성된 센터보어의 내경 변형량과 센터보어의 길이와의 관계를 보인 그래프.

이하 본 발명에 의한 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 압축기(100)는, 다수개의 실린더보어(111)가 구비되는 실린더블록(110)과, 상기 실린더블록(110)의 전방에 결합되어 크랭크실(131)을 형성하기 위한 전방하우징(130), 그리고 상기 실린더블록(110)의 후방에 결합되어 흡입실(151) 및 토출실(153)을 형성하기 위한 후방하우징(150)을 포함한다.

상기 실린더블록(110), 전방하우징(130), 및 후방하우징(150)은 볼트(B)에 의해 체결된다. 상기 볼트(B)는 다수개가 상기 실린더블록(110), 전방하우징(130) 및 후방하우징(150)의 가장자리를 동시에 관통하여 체결작용을 한다.

상기 실린더블록(110)에는 다수개의 실린더보어(111)가 일정한 간격을 두고 방사상으로 형성된다. 상기 실린더보어(111)는 냉매의 압축을 위한 부분으로, 내부에 피스톤(114)이 각각 수납되어 직선왕복운동 하면서, 실린더보어(111)의 내부에서 냉매를 압축하게 된다.

상기 실린더블록(110)의 중앙을 관통하여서는 센터보어(113)가 형성된다. 상기 센터보어(113)는 구동축(120)이 회전가능하게 설치되는 부분이다. 상기 실린더보어(111)와 센터보어(113) 사이에는 연통로(115)가 연통되게 형성된다. 상기 연통로(115)는 상기 실린더보어(111)로 냉매를 전달하는 역할을 한다.

상기 센터보어(113)의 후단에는 스프링지지부(113')가 구비된다. 상기 스프링지지부(113')는 상기 실린더블록(110)과 일체로 형성된다. 상기 스프링지지부(113')는 후방하우징(150)을 향해 돌출되게 형성된다. 상기 스프링지지부(113')의 내부에는 축스프링(S)이 설치된다. 상기 스프링지지부(113')는 아래에서 설명될 흡입실(151) 내에 위치된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센터보어(113)는 상기 센터보어(113)의 중앙부분으로 갈수록 내경이 커지도록 형성된다. 이는 상기 실린더블록(110)과 후방하우징(150)의 조립 시 볼트(B)의 체결력에 의해 상기 센터보어(113)가 변형되더라도 진원도를 유지하기 위한 것이다.

상기 센터보어(113)의 최대내경(D)은 상기 센터보어(113)의 최소내경(d) 보다 4㎛ 내지 30㎛ 큰 것이 바람직하다. 상기 볼트(B)를 상기 실린더블록(110)에 일정한 힘으로 체결하게 되면, 상기 실린더블록(110)의 외측은 상기 볼트(B)에 의해 고정되어 있으므로, 상기 실린더블록(110)의 내주면에 변형이 발생된다. 이와 같이 되면, 상기 센터보어(113)가 내경이 좁아지는 방향으로 변형되는데, 이때, 상기 센터보어(113)의 내경은 상기 구동축(120)의 외주면과 대응되는 형상으로 변형된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센터보어(113) 중 상기 후방하우징(150)과 마주보는 면을 기준으로, 상기 연통로(115)가 형성된 위치까지의 길이(A)가 1cm 일 때, 상기 볼트(B)의 체결력이 도 5의 그래프에 도시된 바와 같이, 가장 많이 작용하게 된다. 이때, 상기 볼트(B)의 체결력이 70kgf/cm²라고 하였을 때, 상기 센터보어(113)의 내경의 변형량은 -4㎛이다. 즉, 상기 센터보어(113)의 내경이 -4㎛ 만큼 줄어드는 것이다.

그리고 상기 볼트(B)의 체결력이 70kgf/cm²라고 하였을 때, 상기 센터보어(113)의 양측 내경 중 일측, 즉, 도 4를 기준으로, 상기 센터보어(113) 중 상기 후방하우징(150)과 마주보는 면으로부터 좌측으로 이격된 위치(B)의 상기 센터보어(113)의 내경의 변형량은 0㎛에 가깝다.

또한, 상기 볼트(B)의 체결력이 70kgf/cm²라고 하였을 때, 도 4를 기준으로, 상기 센터보어(113) 중 상기 후방하우징(150)과 마주보는 면으로부터 상기 스프링지지부(113')가 형성된 방향, 즉, 우측으로 이격된 위치(C)의 상기 센터보어(113)의 내경의 변형량은 0㎛에 가깝다.

따라서, 상기 연통로(115) 부분의 상기 센터보어(113)의 내경은 상기 센터보어(113)의 양측 내경 보다 4㎛ 이상 큰 것이 바람직하다.

한편, 상기 센터보어(113)의 최대내경(D)이 상기 센터보어(113)의 최소내경(d) 보다 30㎛ 큰 경우, 상기 볼트(B)의 체결력에 상기 센터보어(113)의 내경이 줄어들더라도, 상기 센터보어(113)의 내주면과 구동축(120)의 외주면 사이에 틈새가 형성될 수 있다.

상기 실린더블록(110)의 일측면, 즉, 전방에는 전방하우징(130)이 결합된다. 상기 전방하우징(130)의 후방은 오목하게 형성되어, 상기 실린더블록(110)과 협력하여 내부에 크랭크실(131)을 형성한다.

상기 실린더블록(110)의 후방, 즉, 상기 전방하우징(130)이 설치된 반대쪽에는 후방하우징(150)이 설치된다. 상기 후방하우징(150)은 전면이 열린 상태로 형성되고, 상기 실린더블록(110)과 결합하여, 상기 실린더보어(111)로 냉매를 흡입하는 흡입실(151)과, 상기 실린더보어(111)에서 압축된 냉매가 토출되는 토출실(153)을 형성한다.

상기 후방하우징(150)의 내부에는 구획벽(155)이 형성된다. 상기 구획벽(155)은 상기 후방하우징(150)의 가장자리에서 소정 간격만큼 이격되어 형성된다. 상기 구획벽(155)은 상기 후방하우징(150)의 내부 중앙에 형성된다. 상기 구획벽(155)은 대략 원통형상으로, 흡입실(151)과 토출실(153)을 구획하는 역할을 한다.

상기 구획벽(155)의 내부에는 흡입실(151)이 형성된다. 상기 흡입실(151)은 외부로부터 냉매가 흡입되는 부분이다. 상기 흡입실(151)은 실린더블록(110)의 실린더보어(111)의 내부로 압축될 냉매를 전달하는 역할을 한다. 상기 후방하우징(150)에는 외부에서 상기 흡입실(151)로 냉매를 전달하는 흡입포트(미도시)가 형성된다.

상기 구획벽(155)의 외측, 즉, 상기 후방하우징(150)의 내부와 상기 구획벽(155)의 사이에는 토출실(153)이 형성된다. 상기 토출실(153)은 대략 링형상의 영역을 가지도록 형성된다. 상기 토출실(153)은 상기 실린더보어(111)에서 압축된 냉매가 토출되는 부분이다. 상기 후방하우징(150)에는 토출포트(미도시)가 형성된다. 상기 토출포트는 상기 토출실(153)로 토출된 냉매를 외부로 전달하는 역할을 한다.

상기 구획벽(155)은 상기 후방하우징(130)의 가장자리보다 더 돌출되게 형성된다. 이는, 상기 구동축(120)과 인접한 밸브어셈블리(170)의 중심부와 압착되어야할 스페이서 부위 사이에 틈새가 형성되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 실린더블록(110)과 후방하우징(150) 사이에는, 흡입실(151) 및 토출실(153) 사이에서의 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브어셈블리(170)가 설치된다. 상기 흡입실(151) 및 토출실(153)은 실린더보어(111)와의 압력차에 의하여, 각각 선택적으로 실린더보어(111)와 연통하게 되면서 냉매를 이동시키게 된다. 이때, 상기 밸브어셈블리(170)는 실린더보어(111)와 흡입실(151) 및 토출실(153)의 압력차에 기초하여 냉매의 흐름을 단속하게 된다.

다음으로 상기 실린더보어(111)에서 직선왕복운동을 수행하면서 냉매를 압축시키는 피스톤(114)을 구동시키기 위한 구성을 살펴보기로 한다.

상기 피스톤(114)을 동작시키기 위한 구동원은 자동차의 엔진에서 전달되는 구동력이다. 엔진에서의 구동력이 구동축(120)으로 전달되어 구동축(120)이 회전하게 된다. 상기 구동축(120)은 상기 전방하우징(130)의 축공(132)을 관통하여 실린더블록(110)의 센터보어(113)에 결합되어, 상기 엔진에서 전달되는 회전력에 기초하여 회전가능하게 지지된다.

상기 구동축(120)의 일단부에는 회전밸브(121)가 구비된다. 상기 회전밸브(121)의 내부에는 상기 흡입실(151)과 연통되게 유로(122)가 형성된다. 상기 유로(122)는 상기 회전밸브(121)의 일단부로부터 열려있다. 상기 유로(122)와 상기 연통로(115)를 선택적으로 연통시키기 위해 상기 회전밸브(121)의 외면으로 유로출구(122')가 형성된다.

상기 크랭크실(131)의 내부에는, 구동축(120)이 그 중심에 결합되어 고정되는 대략 원판형상의 로터(124)가 설치된다. 상기 로터(124)는 구동축(120)의 회전을 따라서 같이 회전한다. 상기 로터(124)의 일측에는 힌지아암(125)이 돌출되게 형성되어 있고, 상기 힌지아암(125)에는 일정한 길이를 가지는 힌지슬롯(125')이 형성된다.

또한 상기 구동축(120)에는 피스톤(114)을 직선왕복운동 시키기 위한 사판(126)이 설치된다. 상기 사판(126)은 원판형상으로 형성되고, 구동축(120)에 대한 각도가 변할 수 있도록 설치되어 냉매의 압축을 위한 행정 길이를 변화시킬 수 있다. 즉, 상기 사판(126)은 구동축(120)에 대하여 직교하거나 구동축(120)에 대하여 일정한 각도로 기울어진 상태로 변화할 수 있도록 상기 구동축(120)에 결합되어 있다. 상기 사판(126)의 일측에는, 상기 로터(124)의 힌지아암(125)과 연결되는 연결아암(127)이 형성된다.

상기 연결아암(127)과 힌지아암(125)은 힌지핀(P)에 의하여 연결되어 서로 연동하여 회전하게 된다. 여기서 상기 힌지핀(P)은 힌지아암(125)의 소정의 길이를 가지는 힌지슬롯(125')에 연결되는데, 이는 상기 사판(126)의 각도 변화를 수용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고 직선왕복운동을 수행하는 피스톤(114)의 일측, 즉, 전방에는 사판(126)과의 연결을 위한 연결부(118)가 형성된다. 상기 구동축(120)을 향하여 일부가 열려있는 상기 연결부(118)의 내부에는 한 쌍의 반구상 슈(119)가 설치된다.

상기 사판(126)의 가장자리부분은 상기 연결부(118)의 슈(119) 사이에 결합된다. 따라서 소정의 경사를 가지고 있는 상기 사판(126)이 회전하면서 그 가장자리 부분이 상기 슈(119)를 지나게 되면, 사판(126)의 경사에 의하여 슈(119)를 구비하고 있는 연결부(118)를 통하여 피스톤(114)이 실린더보어(111)의 내부에서 직선왕복운동을 하면서 냉매를 압축하게 된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 실린더블록(110)의 센터보어(113)가 가공되는 과정을 살펴보면, 작업자는 상기 후방하우징(150)과 마주보는 상기 실린더블록(110)의 일측을 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 후방하우징(150)의 형상과 같은 형상의 지그(J)에 위치시킨다. 여기서 상기 지그(J)를 사용하는 이유는, 상기 실린더블록(110)과 후방하우징(150)을 체결할 때와 같은 조건에서 상기 센터보어(113)를 가공하기 위한 것이다.

이와 같은 상태에서, 작업자는 보링(boring) 가공을 통해 상기 실린더블록(110)의 센터보어(113)를 가공한다. 이때, 상기 센터보어(113)의 최대내경(D)은 상기 센터보어(113)의 최소내경(d)보다 4㎛ 크게 형성된다.

다음으로 작업자는 상기 전방하우징(130), 실린더블록(110), 그리고 후방하우징(150)을 순서로 배열하여 결합시킨다. 이와 같은 상태에서, 상기 볼트(B)를 일정한 힘으로 체결한다.

이때, 상기 볼트(B)의 체결력은 상대적으로 두께가 얇은 상기 실린더보어(111)와 센터보어(113) 사이로 전달되므로, 상기 센터보어(113)는 내경이 좁아지는 방향으로 힘을 받게 된다. 따라서, 상기 센터보어(113)의 내주면은 상기 구동축(120)의 외주면과 대응되는 형상으로 변형된다. 이와 같이 되면, 상기 센터보어(113)와 상기 구동축(120) 사이에 틈새가 최소화되므로, 냉매가 틈새 사이로 빠져나가는 것이 방지된다.

다음으로 압축기의 동작을 설명한다. 상기 압축기(100)의 구동축(120)이 회전되면, 상기 로터(124)가 회전되고, 상기 로터(124)에 의해 사판(126)이 함께 회전한다. 상기 사판(126)의 회전은 상기 슈(119)를 통해 상기 피스톤(114)으로 전달된다.

따라서, 상기 피스톤(114)이 실린더보어(111) 내에서 직선왕복운동하면서 냉매를 압축한다. 이때, 상기 피스톤(114)의 행정거리는 상기 사판(126)의 각도에 따라 결정된다. 상기 사판(126)의 각도는 상기 크랭크실(131) 내부로 전달되는 냉매의 압력으로 조절할 수 있다.

한편, 상기 실린더보어(111) 내로 냉매가 전달되는 것을 설명한다. 상기 흡입실(151)로는 상기 흡입포트를 통해 외부로부터 냉매가 흡입되고, 상기 흡입실(151)로 전달된 냉매는 상기 구동축(120)의 유로(122)로 전달된다.

상기 유로(122)로 전달되는 냉매는 상기 구동축(120)의 회전에 따라 상기 유로출구(122')가 각각의 실린더보어(111)와 각각의 연통로(115)를 통해 순차적으로 연통됨에 의해 각각의 실린더보어(111)로 전달된다. 이때, 상기 센터보어(113)의 내주면과 상기 구동축(120)의 외주면 사이에는 틈새가 최소화된 상태이므로, 상기 센터보어(113)와 상기 구동축(120)의 외주면 사이로 냉매가 빠져나가는 것이 방지된다.

이와 같이, 상기 실린더블록(110)의 센터보어(113)의 내주면과 구동축(120)의 외주면 사이에 실링을 위한 실링구조를 설치할 필요가 없이, 센터보어(113)의 가공만으로도 센터보어(113)의 내주면과 구동축(120)의 외주면 사이로 냉매가 누설되는 것이 방지된다.

그리고 상기 실린더보어(111)로 전달되어 압축된 냉매는 상기 밸브어셈블리(170)에 의해 상기 토출실(153)로 전달되고 압축기(100)의 외부로 전달된다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 압축기 110: 실린더블록
111: 실린더보어 113: 센터보어
114: 피스톤 115: 연통로
120: 구동축 122: 유로
130: 전방하우징 131: 크랭크실
150: 후방하우징 151: 흡입실
153: 토출실 155: 구획벽

Claims (4)

1. 다수개의 실린더보어(111)를 구비하고, 중앙을 관통하여 센터보어(113)가 형성되며, 상기 실린더보어(111)와 센터보어(113)를 연통시키는 연통로(115)가 형성되는 실린더블록(110)과;
   상기 실린더블록(110)의 전방에 결합되어 내부에 크랭크실(131)을 형성하는 전방하우징(130);
   상기 실린더블록(110)의 후방에 결합되어 흡입실(151) 및 토출실(153)을 형성하는 후방하우징(150); 그리고
   상기 전방하우징을 관통하여 상기 센터보어(113)에 회전가능하게 지지되는 구동축(120)을 포함하고,
   상기 센터보어(113)는 상기 센터보어(113)의 변형량을 흡수하는 변형량 흡수수단을 구비함을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 변형량 흡수수단은, 상기 센터보어(113)의 중앙부분의 내경이 상기 센터보어(113)의 양측 내경보다 크게 형성되는 것임을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 센터보어(113)의 최대내경(D)과 상기 센터보어(113)의 최소내경(d)의 차이 값은 4㎛ 내지 30㎛ 임을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 연통로(115) 부분의 상기 센터보어(113)의 내경과 상기 센터보어(113)의 양측 내경의 차이 값은 4㎛ 내지 30㎛ 임을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.

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