KR20140034640A - 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치 및 이의 조립 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품의 수를 줄이면서도 사판의 슬라이딩 이동 및 경사각 변경을 원활하게 수행할 수 있는 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치는, 샤프트의 축 방향으로 사판의 슬라이딩 이동을 안내하거나 사판의 경사각 변경을 안내하는 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치로, 사판과 샤프트 사이에 구비되며 샤프트가 삽입되는 중공부를 갖는 저널과, 사판의 회전 중심이 되도록 저널에 중공부를 가로질러 구비되는 힌지핀과, 그리고 샤프트에 그 길이 방향으로 길게 관통되며 힌지핀이 삽입되는 슬롯을 포함한다.

Description

가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치 및 이의 조립 방법{Apparatus for guiding drive of swash plate in variable capacity compressor with swash plate type and assembling method of the same}

본 발명은 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치 및 이의 조립 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 사판식 압축기는 자동차용 공기조화장치의 압축기로 널리 사용되고 있는 것으로, 샤프트에 사판(swash plate)을 설치하여 샤프트를 회전시킴으로써 사판의 회전운동을 피스톤의 왕복운동으로 변환시켜 냉매가스의 흡입 및 압축을 행한다. 이러한 사판식 압축기는 압축 방식 및 구조에 따라 다양한 종류로 나뉘는데, 최근 들어 사판의 경사각을 가변시켜 압축 용량을 가변시키는 가변 용량형 사판식 압축기가 많이 사용되고 있다.

한국 공개특허공보 제 2002-0039142호에는 상기와 같은 가변 용량형 사판식 압축기가 개시되어 있다. 이 가변 용량형 사판식 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더 블록(1)과, 상기 실린더 블록(1)의 전방에 밀폐 결합된 전방 하우징(2)과, 실린더 블록(1)의 후방에 밸브 플레이트(3a)의 개재 하에 밀폐 결합된 후방 하우징(3)을 포함한다. 전방 하우징(2)에 의해 한정되는 크랭크 실(4)에는 샤프트(5)가 전방 하우징(2)의 중심에 회전 가능하게 설치되며, 이 샤프트(5)에는 러그 플레이트(6)와 사판(7)이 설치된다. 러그 플레이트(6)는 샤프트(5)와 함께 회전하도록 되어 있고, 사판(7)은 샤프트(5)에 소정 각도로 경사지게 끼워진 채로 그 일단이 러그 플레이트(6)에 힌지 유닛(8)에 의해 연결되어 샤프트(5)를 따라 축방향으로 슬라이딩 이동되면서 그 경사각이 가변되도록 되어 있다.

한편, 러그 플레이트(6)와 사판(7) 사이의 샤프트(5)에 개재된 스프링(17)은 사판(7)을 러그 플레이트(6)에 대하여 탄력 지지함으로써 사판(7)을 초기 위치로 복귀시키는 작용을 하며, 제어 밸브(18)는 배출실(12)와 크랭크실(4)을 작동적으로 연통시킴으로써 실린더 블록(1) 내의 냉매 흡입압과 크랭크실(4) 내의 가스압과의 차압을 가변시켜 사판(7)의 경사각이 조절되도록 하는 작용을 한다.

이와 같은 가변 용량형 사판식 압축기는, 크랭크 실(4) 내의 압력과 실린더 블록(1) 내의 흡입압과의 차압에 대응하여 사판(7)의 경사각이 조절됨으로써 압축기 토출용량이 가변된다.

특히, 사판(7과 샤프트(5)는 사판 구동 안내 장치를 통해 연결된다. 사판 구동 안내 장치는 사판(7)과 샤프트 사이에 개재되는 저널(31)(journal)과, 저널(31)과 샤프트(5) 사이에 개재되는 슬리브(32)(sleeve)와, 그리고 슬리브(32)를 샤프트에 지지하는 두 개의 핀(33)을 포함한다. 따라서, 슬리브(32)와 샤프트(5)가 면 접촉 상태로 사판(7)은 축방향으로 슬라이딩 이동되고, 두 개의 핀(33)에 의해 사판(7)의 경사각은 가변된다.

그러나, 사판(7)의 슬라이딩 이동과, 사판(7)의 경사각 변경을 위해서는, 두 개의 핀(33)과 함께 슬리브(32)를 반드시 가져야 하는 등 불필요하게 많은 부품이 요구되는 기술 구성을 가지므로, 제품 단가를 상승시키는 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제는, 부품의 수를 줄이면서도 사판의 슬라이딩 이동 및 경사각 변경을 원활하게 수행할 수 있는 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치 및 이의 조립 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치는, 샤프트의 축 방향으로 사판의 슬라이딩 이동을 안내하거나 상기 사판의 경사각 변경을 안내하는 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치로, 상기 사판과 상기 샤프트 사이에 구비되며 상기 샤프트가 삽입되는 중공부를 갖는 저널; 상기 사판의 회전 중심이 되도록 상기 저널에 상기 중공부를 가로질러 구비되는 힌지핀; 및 상기 샤프트에 그 길이 방향으로 길게 관통되며 상기 힌지핀이 삽입되는 슬롯을 포함한다.

상기 샤프트 중 상기 슬롯이 있는 구간의 양 측에는 제1 평면 구간이 형성될 수 있고, 그리고 상기 저널의 중공부 중 상기 제1 평면 구간에 대응되는 부위에는 제1 평면 구간과의 면 접촉을 위하여 제2 평면 구간이 형성될 수 있다.

상기 샤프트 중 상기 슬롯의 내주면은 상기 힌지핀과의 마찰 내구성을 높이기 위해 표면 처리될 수 있다.

상기 표면 처리는 질화처리 또는 열처리일 수 있다.

상기 힌지핀은 제1 및 제2 핀홀을 통해 상기 저널에 삽입될 수 있고, 상기 제1 및 제2 핀홀은 상기 저널의 양측에 각각 관통될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치의 조립 방법은, 상기 저널의 중공부에 상기 샤프트를 삽입하는 단계; 상기 샤프트의 상기 슬롯에 상기 저널의 상기 제1 및 제2 핀홀을 위치시키는 단계; 상기 힌지핀을 상기 제1 핀홀과 상기 슬롯과 그리고 상기 제2 핀홀에 순차적으로 삽입시키는 단계; 및 상기 저널의 외주면에 상기 사판을 조립하는 단계를 포함한다.

위 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치의 조립 방법은, 상기 샤프트를 삽입하는 단계에서, 상기 저널의 상기 제2 평면 구간과 상기 샤프트의 상기 제1 평면 구간을 서로 일치시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치 및 이의 조립 방법은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 한 개의 힌지핀과 슬롯을 포함하는 구성으로 사판의 슬라이딩 이동 및 사판의 경사각 변경을 종래 기술과 같이 원활하게 수행할 수 있으므로, 종래의 슬리브를 제거함과 함께 힌지핀의 수를 한 개로 줄일 수 있어 궁극적으로 원가 절감의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 가변 용량형 사판식 압축기를 나타낸 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 사판 구동 안내 장치 중 샤프트를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 사판 구동 안내 장치 중 저널을 나타낸 사시도이다.
도 5는 저널에 힌지핀과 사판이 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 사판이 축방향으로 슬라이딩 이동되면서 경사지고 있는 상태를 나타낸 도 2의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치를 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 2의 사판 구동 안내 장치 중 샤프트를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2의 사판 구동 안내 장치 중 저널을 나타낸 사시도이며, 그리고 도 5는 저널에 힌지핀과 사판이 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 6은 사판이 축방향으로 슬라이딩 이동되면서 경사지고 있는 상태를 나타낸 도 2의 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치는, 샤프트(100)의 축 방향으로 사판(7)의 슬라이딩 이동을 안내하거나 사판(7)의 경사각 변경을 안내하는 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치로, 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 저널(200)(journal)과, 힌지핀(300)(hinge pin)과, 그리고 슬롯(110)(slot)을 포함한다.

저널(200)은 사판(7)을 샤프트(100)에 슬라이딩 및 회전(즉, 경사각 변경) 가능하게 지지하기 위한 것으로, 사판(7)과 샤프트(100) 사이에 구비되며 샤프트(100)가 삽입되는 중공부(210)를 갖는다. 즉, 저널(200)의 중공부(210)에는 샤프트(100)가 삽입되고, 저널(200)의 외주면에는 사판(7)이 장착된다.

힌지핀(300)은 이를 중심으로 사판(7)의 회전(즉, 경사각 변경)을 안내 하기 위한 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 사판(7)의 회전 중심이 되도록 저널(200)에 중공부(210)를 가로질러 구비된다.

슬롯(110)은 힌지핀(300)이 삽입되는 곳으로, 샤프트(100)에 그 길이 방향으로 길게 관통되어 힌지핀(300)과 함께 사판(7)의 슬라이딩 이동을 안내한다. 특히, 슬롯(110)은 선삭에 의해 샤프트(100)에 별도로 가공될 수도 있고, 원가 절감 및 강성 확보를 위해 단조 또는 압출 방식에 의해 샤프트(100) 가공시 한번에 슬롯(110)도 가공될 수 있다.

나아가, 슬롯(110)의 내주면은 힌지핀(300)과의 마찰 내구성을 높이기 위해 표면 처리될 수 있다. 이러한 표면 처리로는 질화처리 또는 열처리가 있을 수 있다.

이와 더불어, 샤프트(100)와 저널(200)은 사판(7)이 축 방향으로 슬라이딩 이동되는 동안 면 접촉될 수 있다. 구체적으로, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 샤프트(100) 중 슬롯(110)이 있는 구간의 양 측에는 제1 평면 구간(120)이 형성될 수 있다. 그리고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 저널(200)의 중공부(210) 중 제1 평면 구간(120)에 대응되는 부위에는 제1 평면 구간(120)과의 면 접촉을 위하여 제2 평면 구간(220)이 형성될 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 사판(7)이 축 방향으로 이동되는 동안에는 제1 및 제2 평면 구간(120)(220)이 서로 면 접촉되므로 선 접촉에 비해 보다 안정적으로 사판(7)의 슬라이딩 이동을 안내할 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 저널(200)의 양측에는 제1 및 제2 핀홀(231)(232)이 각각 관통될 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 핀홀(231)(232)에는 힌지핀(300)이 삽입될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 핀홀(231)(232)을 슬롯(110)에 위치시킨 후 힌지핀(300)을 제1 핀홀(231)과 슬롯(110)과 그리고 제2 핀홀(232)에 순차적으로 삽입시키면 힌지핀(300)이 조립되므로 힌지핀(300)의 조립이 용이하고 간단하게 이루이질 수 있다.

참고로, 미 설명된 도면 부호 "6"은 상술한 배경기술 란에 언급된 러그 플레이트와 동일하고, 미 설명된 도면 부호 "17"은 사판(7)을 원 위치시키기 스프링이다.

이하, 도 2 내지 도 4를 다시 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치의 조립 방법을 설명한다.

먼저, 도 4에 도시된 저널(200)의 중공부(210)에 도 3에 도시된 샤프트(100)를 삽입한다. 삽입하는 동안 샤프트(100)의 슬롯(110)에 저널(200)의 제1 및 제2 핀홀(231)(232)을 위치시킨다. 또한, 샤프트(100)를 삽입하는 동안, 저널(200)의 제2 평면 구간(220)과 샤프트(100)의 제1 평면 구간(120)을 서로 일치시킨다.

이 후, 힌지핀(300)을 제1 핀홀(231)과 슬롯(110)과 그리고 제2 핀홀(232)에 순차적으로 삽입시킨다. 그리고 나서, 저널(200)의 외주면에 사판(7)을 장착한다.

이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치 및 이의 조립 방법은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 한 개의 힌지핀(300)과 슬롯(110)을 포함하는 구성으로 사판(7)의 슬라이딩 이동 및 사판(7)의 경사각 변경을 종래 기술과 같이 원활하게 수행할 수 있으므로, 종래의 슬리브(도 1의 "32" 참조)를 제거함과 함께 힌지핀(300)의 수를 한 개로 줄일 수 있어 궁극적으로 원가 절감의 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

7: 사판 100: 샤프트
110: 슬롯 120: 제1 평면 구간
200: 저널 210: 중공부
220: 제2 평면 구간 231: 제1 핀홀
232: 제2 핀홀 300: 힌지핀

Claims (7)

1. 샤프트의 축 방향으로 사판의 슬라이딩 이동을 안내하거나 상기 사판의 경사각 변경을 안내하는 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치로,
   상기 사판과 상기 샤프트 사이에 구비되며 상기 샤프트가 삽입되는 중공부를 갖는 저널;
   상기 사판의 회전 중심이 되도록 상기 저널에 상기 중공부를 가로질러 구비되는 힌지핀; 및
   상기 샤프트에 그 길이 방향으로 길게 관통되며 상기 힌지핀이 삽입되는 슬롯
   을 포함하는 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치.
2. 제1항에서,
   상기 샤프트 중 상기 슬롯이 있는 구간의 양 측에는 제1 평면 구간이 형성되고, 그리고
   상기 저널의 중공부 중 상기 제1 평면 구간에 대응되는 부위에는 제1 평면 구간과의 면 접촉을 위하여 제2 평면 구간이 형성되는 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치.
3. 제1항에서,
   상기 샤프트 중 상기 슬롯의 내주면은 상기 힌지핀과의 마찰 내구성을 높이기 위해 표면 처리되는 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치.
4. 제3항에서,
   상기 표면 처리는 질화처리 또는 열처리인 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치.
5. 제2항에서,
   상기 힌지핀은 제1 및 제2 핀홀을 통해 상기 저널에 삽입되고,
   상기 제1 및 제2 핀홀은
   상기 저널의 양측에 각각 관통되는 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치.
6. 제5의 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치를 조립하는 방법으로,
   상기 저널의 중공부에 상기 샤프트를 삽입하는 단계;
   상기 샤프트의 상기 슬롯에 상기 저널의 상기 제1 및 제2 핀홀을 위치시키는 단계;
   상기 힌지핀을 상기 제1 핀홀과 상기 슬롯과 그리고 상기 제2 핀홀에 순차적으로 삽입시키는 단계; 및
   상기 저널의 외주면에 상기 사판을 조립하는 단계
   를 포함하는 가변 용량형 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치의 조립 방법.
7. 제6항에서,
   상기 샤프트를 삽입하는 단계에서,
   상기 저널의 상기 제2 평면 구간과 상기 샤프트의 상기 제1 평면 구간을 서로 일치시키는 단계를 더 포함하는 사판식 압축기의 사판 구동 안내 장치의 조립 방법.

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