KR20130055545A - 차량용 압축기 - Google Patents

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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

스크롤 압축기에 관해, 압축부는 회전 샤프트의 일 단부 부분과 회전 가능하게 연결된다. 회전 샤프트의 일 단부 부분에 형성된 제 1 샤프트부는 격벽에 의해 제 1 베어링을 통하여 지지된다. 회전 샤프트의 다른 단부 부분에 형성된 제 2 샤프트부는 원통형 샤프트 지지부에 의해 제 2 베어링을 통하여 지지된다. 코일 스프링은 제 2 베어링의 제 2 내륜과 회전 샤프트의 샤프트 방향으로 제 2 내륜을 마주보는 회전 샤프트의 스프링 수용부 사이에 개재된다. 구조는 회전 샤프트의 샤프트 길이 방향을 향하여 진동을 감소시키고 차량측 진동과 함께 공통 진동을 최소화한다.

Description

차량용 압축기{COMPRESSOR FOR VEHICLE}
본 발명은 회전 샤프트를 회전시킴으로써 구동되는 압축부를 포함하는 차량용 압축기에 관한 것이다.
차량용 압축기의 한 가지 종류로 예를 들어 스크롤 압축기가 있다. 스크롤 압축기는 고정 스크롤과 가동 스크롤을 가진다. 고정 스크롤과 가동 스크롤은 서로 치합된다. 압축기에서, 회전 샤프트의 일 단부는 가동 스크롤에 연결된다. 압축부에서, 회전 샤프트를 돌려줌으로써, 고정 스크롤을 중심으로 가동 스크롤을 회전시켜 냉매가 압축된다. 게다가, 회전 샤프트의 양 단부 부분은 하우징 내 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다.
이러한 스크롤 압축기의 경우에, 압축부 내 응력, 예를 들어 압축 반력이 회전 샤프트 방향으로 발생할 때, 회전 샤프트 방향을 따라 진동이 전달된다. 진동이 차량측 진동과 공진한다면, 발생된 소음은 더 커지게 된다. 일본 무심사 특허 출원 공개 제 3-149381 호는 소음을 감소시키는 기술을 개시한다. 도 4 에서, 주 베어링 (미도시) 은 밀폐 용기 (하우징) (90) 에 형성된 주 베어링 부재 (미도시) 에서 지지된다. 보조 베어링 (92) 은 보조 베어링부 (91) 에서 지지된다. 크랭크샤프트 (회전 샤프트) (93) 에서 주 샤프트 (미도시) 의 일 단부 부분이 회전 가능하게 지지되고, 주 샤프트의 다른 단부 부분이 보조 베어링 (92) 에 의해 회전 가능하게 지지된다. 크랭크샤프트 (93) 는 모터의 회전자 (94) 에 일체로 회전 가능하게 연결된다.
부가적으로, 크랭크샤프트 (93) 의 다른 부분은 회전자 (94) 에 연결된 연결부보다 가늘게 형성된다. 단차부 (93A) 는 크랭크샤프트 (93) 의 다른 직경으로 크랭크샤프트 (93) 에 형성된다. 파형 와셔 (95) 는 단차부 (93A) 와 보조 베어링 (92) 의 내륜 (92A) 의 단부면 사이에 위치된다.
파형 와셔 (95) 에 의해, 크랭크샤프트 (93) 의 방향을 향하여 탄성력이 제공된다. 파형 와셔 (95) 의 탄성력은 내륜 (92A) 에 예압으로서 작용한다. 따라서, 크랭크샤프트 (93) 의 진동은 파형 와셔 (95) 의 예압에 의해 감소된다. 결과적으로, 공진에 의해 야기된 소음이 감소된다.
하지만, 일본 무심사 특허 출원 공개 제 3-149381 호는 파형 와셔 (95) 에 의해 크랭크샤프트 (93) 의 진동을 감소시킴으로써 공통 진동 (common vibrations) 을 감소시키는 추가 개선의 여지가 있다.
본 발명의 차량용 압축기는, 회전 샤프트의 방향을 향한 진동이 억제되고 차량측 진동원에 따른 진동이 공진을 감소시키도록 제어 가능한 특징을 제공한다.
본원의 목적은 청구항 1 의 특징에 의해 해결된다.
본 발명에 따르면, 차량용 압축기는 하우징 내 회전 샤프트에 의해 구동되는 압축부를 포함한다. 압축부는 하우징에 위치한다. 회전 샤프트는 일 단부에서 압축부와 연결된다. 모터는 회전 샤프트를 통하여 압축부를 구동한다. 제 1 샤프트부와 제 2 샤프트부는 회전 샤프트의 양 단부에 형성된다. 제 1 샤프트부는 압축부와 모터 사이에 형성되고, 제 1 베어링에 의해 지지된다. 제 2 샤프트부는 모터와 하우징 사이에 형성되고, 제 2 베어링에 의해 지지된다. 코일 스프링은 제 1 베어링 또는 제 2 베어링 중 어느 하나와 회전 샤프트 또는 회전 샤프트의 축선 방향으로 베어링들 중 하나와 대향한 하우징 중 어느 하나 사이에 설치된다.
장점은, 예압이 제 1 베어링 또는 제 2 베어링 중 어느 하나를 통하여 회전 샤프트에 제공되고, 회전 샤프트가 코일 스프링에 의해 축선 방향으로 예압을 받은 상태로 있다는 것이다. 따라서, 진동이 압축부에서 발생하였고 회전 샤프트를 따라 축선 방향으로 전달될지라도, 회전 샤프트의 진동은 코일 스프링의 하중에 의해 감소된다. 부가적으로, 코일 스프링의 팽창 및 수축 양 또는 스프링 하중 양의 제어 가능한 범위가 더 크다. 코일 스프링의 팽창 및 수축 양 또는 스프링 하중 양의 범위를 제어함으로써, 회전 샤프트가 축선 방향으로 진동할지라도, 주파수 피크는 시프트될 수 있다. 피크가 차량측 진동의 주파수 피크로부터 이동될 때, 공통 진동이 제어되고 공진이 회피된다.
본 발명에 따르면, 코일 스프링이 제 2 샤프트부 둘레에 권취될 수도 있다. 회전 샤프트는 스프링 지지부를 형성할 수도 있고 그것의 직경은 제 2 샤프트부의 직경보다 클 수도 있다. 제 2 베어링은 내륜을 포함할 수도 있다. 코일 스프링은 제 2 베어링의 내륜과 회전 샤프트의 스프링 지지부 사이에 설치될 수도 있다. 제 2 샤프트부는 제 2 베어링의 내륜에 대해 상대 이동할 수도 있다.
장점은, 회전 샤프트의 진동과 공통 진동이 제어 가능하다는 것이다.
본 발명에 따르면, 하우징은 스프링 지지부를 형성할 수도 있다. 제 2 베어링은 외륜을 포함할 수도 있다. 코일 스프링은 하우징의 스프링 지지부와 제 2 베어링의 외륜 사이에 설치될 수도 있다. 제 2 베어링의 외륜은 축선 방향으로 하우징의 스프링 지지부에 대해 상대 이동 가능하다.
장점은, 회전 샤프트의 진동과 공통 진동이 제어 가능하다는 것이다.
본 발명에 따르면, 돌출부는 베어링들 중 하나와 스프링 지지부 사이에 형성될 수도 있다. 돌출부는 코일 스프링과 맞물릴 수도 있다.
장점은, 코일 스프링의 일 단부에서 돌출부와 맞물림으로써 코일 스프링이 회전 샤프트로부터 떨어져 나가는 것이 방지된다는 것이다. 따라서, 스크롤 압축기의 조립 중, 코일 스프링을 구비한 회전 샤프트가 이동할 때, 코일 스프링이 회전 샤프트로부터 떨어져 나가는 것이 방지된다.
본 발명에 따르면, 코일 스프링은 압축된 상태로 설치될 수도 있다.
장점은, 코일 스프링의 압축된 상태로부터 복귀력에 의해 제 1 베어링 또는 제 2 베어링 중 어느 하나를 통하여 회전 샤프트에 예압이 제공되고 회전 샤프트는 하중을 받은 상태로 있다는 것이다.
본 발명에 따르면, 압축부는 스크롤 타입일 수도 있다.
장점은, 스크롤 타입 압축부의 샤프트의 진동이 지속적으로 제어 가능하다는 것이다.
본 발명에 따르면, 베어링 지지부는 하우징에 형성될 수도 있다. 제 2 베어링은 베어링 지지부에 설치됨으로써 지지될 수도 있다.
장점은, 회전 샤프트의 진동이 지속적으로 제어 가능하다는 것이다.
본 발명의 다른 양태 및 장점은 예로서 발명의 원리를 도시한 첨부 도면과 함께 다음 상세한 설명으로부터 분명해진다.
첨부 도면과 함께 본원의 바람직한 실시형태에 대한 다음 설명을 참조하여 본 발명은, 그것의 목적 및 장점과 함께, 가장 잘 이해될 수도 있다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 스크롤 압축기의 단면도이다.
도 2 는 회전 샤프트의 지지 구조의 확대 부분 단면도이다.
도 3 은 다른 실시형태에 따른 회전 샤프트의 지지 구조의 확대 부분 단면도이다.
도 4 는 종래 기술에 따른 확대 부분 단면도이다.
아래에서 도 1 과 도 2 를 참조로 본 발명의 차량용 압축기에 따른 스크롤 압축기의 실시형태를 기술한다.
도 1 을 참조하면, 스크롤 압축기 (10) 의 하우징 (11) 은 바닥 플레이트와 원통형으로 형성된 제 1 하우징 부재 (11A) 및, 뚜껑과 원통형으로 형성된 제 2 하우징 부재 (11B) 를 가진다. 제 1 및 제 2 하우징 부재 (11A, 11B) 는 예를 들어 볼트에 의해 고정된다. 스크롤 압축기 (10) 는 차량에 설치된다.
스크롤 압축기 (10) 에서 압축된 유체 (냉매) 를 흡입하기 위한 흡입 포트 (14) 는 제 1 하우징 부재 (11A) 에 형성된다. 회전 샤프트 (15) 는 제 1 하우징 부재 (11A) 내부에 위치한다. 회전 샤프트 (15) 의 일 단부 부분은 제 1 베어링 (16) 에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회전 샤프트 (15) 의 다른 단부 부분은 제 2 베어링 (17) 에 의해 회전 가능하게 지지된다. 자석이 내장된 회전자 (20) 는 회전 샤프트 (15) 에 일체로 회전 가능하게 연결된다. 고정자 (21) 는 제 1 하우징 부재 (11A) 의 내주면에 회전자 (20) 를 둘러싸면서 고정된다. 실시형태에서, 전기 모터 (23) 가 회전 샤프트 (15), 회전자 (20) 및 고정자 (21) 를 가진다.
하우징 (11) 의 일 부분을 형성하는 격벽 (25) 은 제 1 하우징 (11A) 에 고정되게 설치된다. 모터 수용실 (24) 은 격벽 (25) 에 의해 하우징 (11) 에 한정된다. 회전 샤프트 (15) 의 일 단부 부분을 지지하는 제 1 베어링 (16) 은 격벽 (25) (하우징 (11)) 의 내주면에 지지된다. 시일 부재 (22) 는 격벽 (25) 의 내주면에 설치된다. 시일 부재 (22) 는 회전 샤프트 (15) 의 외주면과 격벽 (25) 의 내주면 사이의 공간을 밀봉한다.
회전 샤프트 (15) 의 일 단부 부분에서, 편심 샤프트 (H) 는 회전 샤프트 (15) 의 중심으로서 중심 축선 (L) 으로부터 벗어난 위치에서 지지된다. 뚜껑과 원통형으로 형성된 부시 (26) 는 편심 샤프트 (H) 에 회전 가능하게 지지된다. 가동 스크롤 (27) 은 회전 샤프트 (15) 의 일 단부에 회전 가능하게 지지된다.
가동 스크롤 (27) 은 원반 모양의 가동측 단부벽 (27A), 가동측 단부벽 (27A) 으로부터 제 2 하우징 부재 (11B) 로 돌출한 가동 나선 랩 (27B) 및, 가동측 단부벽 (27A) 으로부터 격벽 (25) 으로 돌출한 원통형 지지 관부 (27C) 를 가진다. 제 3 베어링 (29) 은 지지 관부 (27C) 에서 지지된다. 부시 (26) 는 제 3 베어링 (29) 에서 회전 가능하게 지지된다. 부시 (26) 는 회전 샤프트 (15) 를 돌려줌으로써 중심 축선 (L) 을 중심으로 편심 샤프트 (H) 와 함께 선회한다.
복수의 회전 차단 요소 (42) (단지 하나의 요소만 도 1 에 나타남) 가 가동 스크롤 (27) 의 가동측 단부벽 (27A) 을 마주보는 격벽 (25) 에 삽입, 고정된다. 회전 차단 요소 (42) 가 삽입되는 선회 위치 제한 홀 (41) 은 가동측 단부벽 (27A) 에 형성된다. 제 2 하우징 부재 (11B) 의 단부면이 위치한 격벽 (25) 측에서 가동 스크롤 (27) 과 마주보도록 고정 스크롤 (31) 이 형성된다. 고정 스크롤 (31) 은 일체로 원반 모양의 고정측 단부 벽 (31A) 및, 고정측 단부 벽 (31A) 으로부터 가동 스크롤 (27) 로 돌출한 고정 나선 랩 (31B) 을 가진다. 가동 스크롤 (27) 의 가동 나선 랩 (27B) 과 고정 스크롤 (31) 의 고정 나선 랩 (31B) 은 서로 치합한다. 용적 가변 작동실로서 압축실 (33) 은 가동 스크롤 (27) 과 고정 스크롤 (31) 사이에 배치된다.
가동 스크롤 (27) 은 격벽 (25) 과 고정 스크롤 (31) 사이에 구비된다. 배압실 (32) 은 가동 스크롤 (27) 의 가동측 단부벽 (27A) 과 격벽 (25) 의 내주연 사이에 배치된다. 고압 가스는 배압실 (32) 에 흡입된다. 가동 스크롤 (27) 은 고압 가스에 의해 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향을 따라 고정 스크롤 (31) 로 밀린다. 배압실 (32) 은 시일 부재 (22) 에 의해 기밀 밀봉 (hermetically seal) 된다.
냉매를 압축실 (33) 로 이동하기 위한 흡입실 (35) 은 고정 스크롤 (31) 의 외부 벽 (31D) 과 가동 스크롤 (27) 의 가동 나선 랩 (27B) 의 외주연 사이에 배치된다. 배출실 (34) 은 고정 스크롤 (31) 의 고정측 단부 벽 (31A) 과 제 2 하우징 부재 (11B) 사이에 배치된다. 부가적으로, 고정 스크롤 (31) 에서, 압축실 (33) 과 배출실 (34) 을 연결하는 배출공 (31C) 이 고정측 단부벽 (31A) 의 중앙에 형성된다.
배출공 (31C) 을 개폐 (gating) 하는 리드 밸브를 형성하는 배출 밸브 (40) 는 배출실 (34) 가까이 고정측 단부 벽 (31A) 의 단부면에 배치된다. 배출 포트 (11C) 는, 외부 냉매 회로 (미도시) 에 의해 배출 포트 (11C) 를 흡입 포트 (14) 에 연결하는 제 2 하우징 부재 (11B) 에 형성된다.
회전 샤프트 (15) 가 전기 모터 (23) 의 전력에 의해 회전될 때, 부시 (26) 는 편심 샤프트 (H) 를 통하여 회전 샤프트 (15) 의 중심 축선 (L) 을 중심으로 선회한다. 이때, 가동 나선 랩 (27B) 과 고정 나선 랩 (31B) 사이의 라인 접촉부는 고정 나선 랩 (31B) 의 주면 (periphery surface) 을 따라 중심 위치로 이동한다. 그러면, 압축실 (33) 의 용적이 감소한다. 흡입실 (35) 로부터 압축실 (33) 로 이동된 냉매가 압축된다. 압축실 (33) 에서 압축된 냉매는 배출공 (31C) 으로부터 배출 밸브 (40) 를 통하여 배출실 (34) 로 배출된다. 가동 스크롤 (27) 의 회전은 회전 차단 요소 (42) 에 의해 방지된다. 실시형태에서, 스크롤 타입 압축부는 가동 스크롤 (27) 및 고정 스크롤 (31) 에 의해 형성된다.
다음에, 회전 샤프트 (15) 의 지지 구조가 기술된다.
회전 샤프트 (15) 에 관해, 샤프트 (15) 는 격벽 (25) 으로 삽입된다. 제 1 샤프트부 (15A) 는 편심 샤프트 (H) 의 지지부로서 규정된다. 회전 샤프트 (15) 에 관해, 고정부 (holding portion) (15B) 는 전기 모터 (23) 의 회전자 (20) 가 고정되는 부분으로 규정된다. 고정부 (15B) 는 제 1 샤프트부 (15A) 와 동일한 직경으로 형성된다. 회전 샤프트 (15) 에 관해, 로킹부 (15C) 는 고정부 (15B) 의 직경보다 큰 직경을 가지는 부분으로 규정된다. 로킹부 (15C) 는 회전 샤프트 (15) 에서 제 1 샤프트부 (15A) 가까이에 위치한다. 로킹부 (15C) 에 의해 제 1 샤프트부 (15A) 의 방향을 향하여 회전자 (20) 가 빠지는 것이 방지된다.
회전 샤프트 (15) 에 관해, 스프링 지지부 (15D) 는 제 2 베어링 (17) 측에 테이퍼 (taper) 형상으로 형성된다. 테이퍼의 직경은 고정부 (15B) 로부터 제 2 베어링 (17) 으로 더 작아지게 된다. 회전 샤프트 (15) 에 관해, 제 2 샤프트부 (15F) 는 스프링 지지부 (15D) 의 직경보다 작은 직경을 가지는 부분으로서 규정된다. 제 2 샤프트부 (15F) 는 제 2 베어링 (17) 에 의해 지지된다. 제 2 베어링 (17) 은 제 1 하우징 부재 (11A) 의 바닥 중앙에 수직으로 배치된 원통형 베어링 지지부 (11F) 에 의해 지지된다.
회전 샤프트 (15) 의 제 1 샤프트부 (15A) 는 제 1 베어링 (16) 에 의해 회전 가능하게 지지된다. 제 1 샤프트부 (15A) 는 압축부와 전기 모터 (23) 사이에 형성된다. 제 2 샤프트부 (15F) 는 제 2 베어링 (17) 에 의해 회전 가능하게 지지된다. 제 2 샤프트부 (15F) 는 전기 모터 (23) 와 제 1 하우징 (11A) 사이에 형성된다. 제 1 베어링 (16) 은 제 1 샤프트부 (15A) 와 일체로 회전하는 제 1 내륜 (16A), 격벽 (25) 으로 고정되게 가압되는 제 1 외륜 (16B) 및, 제 1 내륜 (16A) 과 제 1 외륜 (16B) 사이에 배치된 구름 요소 (16C) 를 포함한다. 제 2 베어링 (17) 은, 제 2 샤프트부 (15F) 가 삽입되는 제 2 내륜 (17A), 베어링 지지부 (11F) 로 삽입되는 제 2 외륜 (17B) 및, 제 2 내륜 (17A) 과 제 2 외륜 (17B) 사이에 배치된 구름 요소 (17C) 를 포함한다.
제 1 외륜 (16B) 이 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 거의 이동하지 않고 제 1 내륜 (16A) 이 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 회전 샤프트 (15) 와 함께 이동하기 위한 임의의 공간을 가지는 상태에서, 제 1 베어링 (16) 은 격벽 (25) 에 의해 지지된다. 제 2 베어링 (17) 은 베어링 지지부 (11F) 에 의해 지지되는데 제 2 외륜 (17B) 및 제 2 내륜 (17A) 은 각각 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 이동하기 위한 공간을 가진다. 따라서, 회전 샤프트 (15) 는 제 2 베어링 (17) 에 의해 지지되는데 제 2 샤프트부 (15F) 는 축선 방향으로 제 2 내륜 (17A) 에 대해 상대 운동 가능하다. 회전 샤프트 (15) 는 하우징 (11) 에 가동 거리를 가진다. 가동 거리는, 제 1 내륜 (16A) 및 제 2 내륜 (17A) 이 구름 요소 (16C, 17C) 를 통하여 제 1 외륜 (16B) 및 제 2 외륜 (17B) 에 대해 회전 샤프트 (15) 의 방향으로 상대적으로 슬라이딩 가능한 것을 의미한다.
도 2 에 나타난 것처럼, 제 2 샤프트부 (15F) 의 직경보다 약간 더 큰 직경을 가지는 돌출부 (15G) 는 스프링 지지부 (15D) 와 제 2 베어링 (17) 사이에서 제 2 샤프트부 (15F) 의 스프링 지지부 (15D) 에 가까운 측에서 전체 제 2 샤프트부 (15F) 둘레에 원주 방향으로 형성된다. 코일 스프링 (18) 은 제 2 샤프트부 (15F) 둘레에 권취된다. 코일 스프링 (18) 은 압축된 상태에서 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 마주보는 스프링 지지부 (15D) 와 제 2 내륜 (17A) 사이에 설치된다. 코일 스프링 (18) 의 일 단부는 스프링 지지부 (15D) 와 돌출부 (15G) 사이에 구비된다. 코일 스프링 (18) 은 스프링 지지부 (15D) 와 접촉 지지된다. 코일 스프링 (18) 의 다른 단부는 제 2 내륜 (17A) 과 접촉 지지된다.
제 2 내륜 (17A) 은 압축된 상태에 있는 코일 스프링 (18) 의 복귀력에 의해 베어링 지지부 (11F) 를 향하여 가압된다. 코일 스프링 (18) 에 예압이 제공된다. 회전 샤프트 (15) 는 예압에 의해 회전 샤프트 (15) 의 방향으로 가압된다. 예압은 스프링 하중 또는 코일 스프링 (18) 의 압축량 (팽창 및 수축량) 을 제어함으로써 임의로 변경 가능하다.
그 후, 다음에 스크롤 압축기 (10) 의 작동을 설명할 것이다.
회전 샤프트 (15) 가 전기 모터 (23) 의 전력에 의해 회전되고 가동 스크롤 (27) 이 고정 스크롤 (31) 을 중심으로 회전할 때, 냉매는 압축부에서 압축된다. 그 후, 압축에 의해 야기된 진동은 회전 샤프트 (15) 를 따라 축선 방향으로 전달된다. 이때, 예압은 코일 스프링 (18) 에 의해 회전 샤프트 (15) 에 제공되고, 회전 샤프트 (15) 는 예압을 받은 상태로 있다. 이 이유로, 압축부로부터 진동에 의한 축선 방향을 향한 회전 샤프트 (15) 의 진동이 억제된다. 부가적으로, 코일 스프링 (18) 이 제공하는 예압을 감소시킴으로써 차량측 진동원 (예컨대, 엔진) 의 주파수 피크로부터 회전 샤프트 (15) 의 주파수 피크를 시프트할 수 있다.
실시형태에 따른 스크롤 압축기 (10) 는 다음의 장점을 제공한다.
(1) 회전 샤프트 (15) 의 양 단부가 제 1 베어링 (16) 및 제 2 베어링 (17) 에 의해 지지되는 스크롤 압축기 (10) 에 관해, 압축된 코일 스프링 (18) 은 회전 샤프트 (15) 에서 스프링 지지부 (15D) 와 제 2 베어링 (17) 의 제 2 내륜 (17A) 사이에 설치된다. 부가적으로, 코일 스프링 (18) 의 압축된 상태에서 복귀할 때 복귀력에 의해 예압이 회전 샤프트 (15) 에 제공되고, 회전 샤프트 (15) 는 인장된 상태로 있다. 따라서, 압축부에서 냉매의 압축에 의한 진동이 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 전달될지라도, 회전 샤프트 (15) 의 진동은 코일 스프링 (18) 의 인장에 의해 억제된다.
(2) 코일 스프링 (18) 의 압축력 또는 스프링 하중의 양이 증가될 때, 회전 샤프트 (15) 로 제공되는 예압은 더 커지게 된다. 축선 방향으로 회전 샤프트 (15) 를 슬라이딩하는 것이 더 어려워진다. 반대로, 코일 스프링 (18) 의 압축량 또는 스프링 하중의 양이 감소될 때, 회전 샤프트 (15) 에 제공되는 예압은 더 작아지고, 회전 샤프트 (15) 를 축선 방향으로 슬라이딩하는 것이 더 용이하게 된다. 부가적으로, 코일 스프링 (18) 의 압축력 또는 스프링 하중의 양을 감소시킴으로써, 회전 샤프트 (15) 가 진동할 때 주파수 피크를 시프트할 수 있다. 따라서, 예압의 제어 가능한 영역은 코일 스프링 (18) 을 적용함으로써 시프트 가능하다. 부가적으로, 회전 샤프트 (15) 가 차량측 진동원의 주파수 피크로부터 진동할 때 주파수 피크는 시프트 가능하고, 공통 진동은 제어 가능하며 공진은 회피된다.
(3) 회전 샤프트 (15) 는 제 1 베어링 (16) 과 제 2 베어링 (17) 에 의해 지지된다. 하지만, 조립에 관해, 회전 샤프트 (15) 의 제 2 샤프트부 (15F) 는 각각 제 2 베어링 (17) (제 2 내륜 (17A)) 에 대해 이동 가능하게 설치된다. 제 2 내륜 (17A) 의 백래시 (backlash) 가 감소되도록 코일 스프링 (18) 은 제 2 내륜 (17A) 을 베어링 지지부 (11) 에 대해 누른다.
(4) 회전 샤프트 (15) 에 관해, 돌출부 (15G) 는 코일 스프링 (18) 의 일 단부에 접하고 있는 스프링 지지부 (15D) 가까이에 형성된다. 이 이유로, 코일 스프링 (18) 이 회전 샤프트 (15) 에 조립된 상태에서 조립하는 동안 수직 방향으로 위치 결정된 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 코일 스프링 (18) 이 연장된다면, 돌출부 (15G) 와 코일 스프링 (18) 의 일 단부 사이에서 일 단부가 고정됨으로써 코일 스프링 (18) 이 회전 샤프트 (15) 로부터 떨어지는 것이 방지된다. 따라서, 스크롤 압축기 (10) 를 조립하는 동안, 코일 스프링 (18) 이 조립된 회전 샤프트 (15) 가 이송될 때, 코일 스프링 (18) 이 회전 샤프트 (15) 로부터 떨어지는 것이 방지되고, 작업 효율이 개선된다.
코일 스프링 (18) 은 회전 샤프트 (15) 의 일 단부에 설치된다. 이 이유로, 코일 스프링 (18) 이 또한 회전 샤프트 (15) 와 회전할 때, 코일 스프링 (18) 주위의 냉매 가스는 코일 스프링 (18) 의 회전에 의해 교반된다. 따라서, 예컨대, 전기 모터 (23) 를 제어하기 위한 인버터가 스크롤 압축기 (10) 에서 코일 스프링 (18) 가까이에 위치할 때, 인버터는 코일 스프링 (18) 에 의한 냉매 가스의 교반에 의해 냉각된다.
(6) 스크롤 타입 압축부를 가지는 스크롤 압축기 (10) 에서, 압축부에서 압축에 의한 진동은 고정 스크롤 (31) 또는 제 3 베어링 (29) 등을 통하여 회전 샤프트 (15) 로 용이하게 전달된다. 따라서, 스크롤 압축기 (10) 의 회전 샤프트 (15) 에 코일 스프링 (18) 을 설치함으로써 회전 샤프트 (15) 의 진동이 제어된다. 결과적으로, 공진이 감소된다.
(7) 제 1 베어링 (16) 은 격벽 (25) 에 압입 끼움장착된다. 제 2 베어링 (17) 은 베어링 지지부 (11F) 에 의해 삽입 및 지지된다. 따라서, 회전 샤프트 (15) 는 제 2 베어링 (17) 에 의해 지지된 채로 축선 방향으로 제 2 내륜 (17A) 에 대해 상대 이동 가능하다. 이 이유로, 회전 샤프트 (15) 는 축선 방향으로 이동 가능하다. 회전 샤프트 (15) 의 진동은 코일 스프링 (18) 의 압축력에 의해 제어된다.
본 발명은 다음과 같이 변경될 수도 있다.
코일 스프링 (18) 은 제 1 베어링 (16) 의 내륜 (16A) 과 회전 샤프트 (15) 또는 격벽 (25) 에 형성된 스프링 지지부 사이에 설치될 수도 있다.
실시형태에서, 코일 스프링 (18) 은 회전 샤프트 (15) 의 스프링 지지부 (15D) 와 제 2 베어링 (17) 의 제 2 내륜 (17A) 사이에 위치한다. 그러나, 본 발명은 이 구조에 제한되지 않는다. 도 3 을 참조하면, 코일 스프링 (18) 은 제 2 외륜 (17B) 과 베어링 지지부 (11F) 의 내주연에 의해 형성된 공간에 위치한다. 이 경우에, 제 2 내륜 (17A) 은 제 2 샤프트부 (15F) 와 일체로 고정되고, 제 2 외륜 (17B) 은 축선 방향으로 베어링 지지부 (11F) 에 대해 상대 이동 가능하다. 제 2 베어링 (17) 을 대향한 제 1 하우징 부재 (11A) 는 스프링 지지부를 형성한다. 이러한 구조에서도, 회전 샤프트 (15) 가 진동할 때, 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 진동은 제 2 외륜 (17B) 을 통한 코일 스프링 (18) 의 압축에 의해 제어된다.
실시형태에서, 압축된 코일 스프링 (18) 은 제 2 베어링 (17) 과 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 제 2 베어링 (17) 을 마주보는 스프링 지지부 (15D) 사이에 설치된다. 그러나, 본 발명은 이 구조에 제한되지 않는다. 예컨대, 코일 스프링 (18) 은 제 1 베어링 (16) 과 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 제 1 베어링 (16) 을 마주보는 격벽 (25) 사이에 배치될 수도 있다.
실시형태에서, 압축된 코일 스프링 (18) 은 제 2 베어링 (17) 과 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 제 2 베어링 (17) 을 마주보는 스프링 지지부 (15D) 사이에 설치된다. 그러나, 본 발명은 이 구조에 제한되지 않는다. 비압축 상태의 코일 스프링 (18) 이 설치될 수도 있다. 코일 스프링은 제 1 베어링 (16) 과 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 제 1 베어링 (16) 을 마주보는 격벽 (25) 사이에 배치될 수도 있다.
회전 샤프트 (15) 에 형성된 돌출부 (15G) 는 불필요할 수도 있다.
차량용 압축기는 실시형태에 나타낸 회전 샤프트 (15) 의 지지 구조를 적용한 스크롤 압축기로 기술된다. 회전 샤프트 (15) 의 축선 방향으로 진동을 나타내는 차량용 압축기는 스크롤 압축기에 제한되지 않는다. 압축기 타입은 피스톤 타입 또는 베인 (vane) 타입 등일 수도 있다.
전기 모터 (23) 에 의해 구동되는 압축기는 실시형태에 기술된 회전 샤프트 (15) 의 지지 구조를 가지는 차량용 압축기로서 기술된다. 하지만, 압축기는 전기 모터 (23) 에 의해 구동되지 않고 엔진 등의 구동원에 의해 직접 구동될 수도 있다.
실시형태에서, 엔진은 차량측 진동원으로 기술된다. 하지만, 차량측 진동원은 이것에 제한되지 않는다.

Claims (7)

  1. 하우징을 포함하는 차량용 압축기로서,
    상기 압축기는:
    상기 하우징에 위치한 압축부;
    일 단부에서 상기 압축부와 연결된 회전 샤프트;
    상기 회전 샤프트를 통하여 상기 압축부를 구동하는 모터; 및
    상기 회전 샤프트의 양 단부에 형성된 제 1 샤프트부 및 제 2 샤프트부를 포함하고,
    상기 제 1 샤프트부는 상기 압축부와 상기 모터 사이에 형성되고, 제 1 베어링에 의해 지지되고,
    상기 제 2 샤프트부는 상기 모터와 상기 하우징 사이에 형성되고, 제 2 베어링에 의해 지지되고,
    코일 스프링은 상기 제 1 베어링 또는 상기 제 2 베어링 중 어느 하나와 상기 회전 샤프트 또는 상기 회전 샤프트의 축선 방향으로 상기 베어링들 중 하나와 대향한 상기 하우징 사이에 설치되는 차량용 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 스프링은 상기 제 2 샤프트부 둘레에 권취되고,
    상기 회전 샤프트는 스프링 지지부를 형성하고 상기 스프링 지지부의 직경은 상기 제 2 샤프트부의 직경보다 크고,
    상기 제 2 베어링은 내륜을 포함하고,
    상기 코일 스프링은 상기 제 2 베어링의 상기 내륜과 상기 회전 샤프트의 상기 스프링 지지부 사이에 설치되고,
    상기 제 2 샤프트부는 상기 축선 방향으로 상기 제 2 베어링의 내륜에 대해 상대 이동가능한 차량용 압축기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 스프링 지지부를 형성하고,
    상기 제 2 베어링은 외륜을 포함하고,
    상기 코일 스프링은 상기 하우징의 상기 스프링 지지부와 상기 제 2 베어링의 외륜 사이에 설치되고,
    상기 제 2 베어링의 외륜은 상기 축선 방향으로 상기 하우징의 스프링 지지부에 대해 상대 이동가능한 차량용 압축기.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 베어링들 중 하나와 상기 스프링 지지부 사이에 돌출부가 형성되고,
    상기 돌출부는 상기 코일 스프링과 맞물리는 차량용 압축기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 스프링은 압축된 상태로 설치되는 차량용 압축기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축부는 스크롤 타입인 차량용 압축기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에 베어링 지지부가 형성되고,
    상기 제 2 베어링은 상기 베어링 지지부에 설치됨으로써 지지되는 차량용 압축기.


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