KR20150053010A - Swash plate type compressor and method for manufacturing swash plate thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 사판식 압축기 및 그 사판의 제조 방법에 관한 것으로서, 사판의 기계적 특성을 향상시키면서도 사판의 제조 비용을 절감할 수 있는 사판식 압축기 및 그 사판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a swash plate type compressor and a method of manufacturing the swash plate, and more particularly, to a swash plate compressor capable of reducing the manufacturing cost of the swash plate while improving the mechanical characteristics of the swash plate, and a method for manufacturing the swash plate.
일반적으로 자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 냉매를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달하는 역할을 한다.Generally, a compressor used in an air conditioning system of an automobile has a function of sucking evaporated refrigerant from an evaporator and converting it into a high-temperature and high-pressure state, which is easy to be liquefied, and transferring it to a condenser.
이러한 차량용 공조시스템의 압축기 중 사판식 압축기는 엔진의 구동력으로 구동축이 회전되면서 사판을 회전시키고 사판의 회전에 따라 피스톤을 왕복 이동시켜 냉매를 압축하는 구조를 갖는다.Among the compressors of the automotive air conditioning system, the swash plate compressor has a structure in which the swash plate is rotated while the drive shaft is rotated by the driving force of the engine, and the piston is reciprocated in accordance with the rotation of the swash plate.
도 1은 일반적인 형태의 가변용량형 사판식 압축기의 측단면도이다. 도 1은 사판식 압축기 중 사판이 압축용량에 따라 경사각의 변화가 가능한 가변용량형 사판식 압축기를 예시하고 있다.1 is a side cross-sectional view of a variable capacity swash plate type compressor of a general type. 1 illustrates a variable displacement swash plate type compressor in which a swash plate of a swash plate type compressor is capable of changing the inclination angle according to the compression capacity.
도 1을 참조하면, 일반적인 가변용량형 사판식 압축기는 하우징(10)과, 피스톤(32)의 구동을 위한 사판 조립체를 포함하는 구성을 갖는다.1, a general variable displacement swash plate type compressor has a structure including a
하우징(10)은 실린더 블록(11)과, 그 전방에 결합되는 전방 하우징(21)과, 실린더 블록(11)의 후방에 결합되는 후방 하우징(22)을 포함하는 구성을 가질 수 있다.The
실린더 블록(11)은 압축기의 중앙측 몸체를 형성하며, 후방측 공간의 중앙 부위에는 센터 보어(12)가 관통 형성되며 센터 보어(12)를 중심으로 방사상의 위치에는 복수의 실린더 보어(13)가 형성된다. 각 실린더 보어(13) 내에는 피스톤(32)이 각각 수용되어 왕복 이동에 의해 실린더 보어(13) 내로 제공된 냉매를 압축한다.The
전방 하우징(21)은 실린더 블록(11)의 전방에 결합되면서 압축기의 전방측 몸체를 형성한다. 전방 하우징(21)의 내부에는 크랭크실(21a)이 형성되며, 크랭크실(21a)의 내부에는 구동축(31), 로터(33), 사판(36) 등이 설치된다.The front housing (21) is joined to the front of the cylinder block (11) to form a front body of the compressor. A
후방 하우징(22)은 실린더 블록(11)의 후방에 결합되어 압축기의 후방측 몸체를 형성한다. 후방 하우징(22)에는 외부로부터 냉매가 유입되는 흡입실(22b)과, 실린더 보어(13) 내의 압축된 냉매가 토출되는 토출실(22a)이 각각 형성된다.The
사판 조립체는 구동축(31), 로터(33), 및 사판(36) 등을 포함하는 구성을 갖는다.The swash plate assembly has a configuration including a
구동축(31)은 전방 하우징(21)과 실린더 블록(11)의 중앙을 관통하여 설치되며, 엔진으로부터 전달되는 구동력에 의해 회전 구동된다.The
로터(31)는 크랭크실(21a) 내에서 구동축(31)에 결합되어 구동축(31)과 함께 회전하는 구성을 갖는다.The
사판(36)은 로터(33)와 힌지 결합되어 경사각이 가변 가능하게 구성되며, 복수개의 슈(39)를 통해 각 피스톤(32)과 연결된다. 슈(39)는 사판(36)의 복수의 개소에서 사판(36)과 피스톤(32)을 연결하며, 사판(36)는 슈(39)에 대해 상대 회전 가능하게 연결된다.The
이러한 구성으로 인해 각 피스톤(32)은 사판(36)의 회전에 의해 실린더 보어(13) 내를 왕복 이동하면서 실린더 보어(13) 내의 냉매를 압축하게 된다. Due to such a configuration, each
사판(36)은 슈(39)와 습동 접촉하면서 회전하게 되는데, 압축기의 초기 운전시에는 사판(36)과 슈(39) 사이에 크랭크실(21a) 내의 오일이 제대로 전달되지 않은 상태에서 사판(36)과 슈(39)가 마찰 접촉하게 되므로 마찰열이 발생하게 된다. 이러한 현상은 압축기의 소요동력을 커지게 할 뿐 아니라 사판(36)의 마모 현상을 초래하여 사판(36)의 수명을 단축시키는 문제를 발생시키게 된다.The
한편, 상술한 사판식 압축기 자체는 널리 알려진 기술로서 특히 아래의 선행기술문헌에 상세히 기재되어 있으므로 중복되는 설명과 도시는 생략하기로 한다.On the other hand, the above-described swash plate type compressor itself is a well-known technique and is described in detail in the following prior art documents in detail, so that redundant description and illustration are omitted.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사판과 피스톤 슈 사이의 윤활성 향상을 위해 사판의 기계적 특성(평면도, 진직도, 조도 등)을 향상시키면서도 사판의 제조 비용을 절감할 있는 사판의 구조 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a swash plate structure capable of improving the mechanical properties (flatness, straightness, roughness, etc.) of the swash plate in order to improve the lubricity between the swash plate and the piston shoe, And a method for producing the same.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.
상기한 과제를 실현하기 위해 본 발명은 사판(36)의 회전에 따라 피스톤(32)을 왕복 이동시켜 냉매를 압축하는 사판식 압축기의 사판 제조 방법에 있어서, 사판 모재를 절단 가공하여 사판 본체(37)를 형성하는 단계(S10)와, 상기 사판 본체(37)의 표면을 그라인딩하는 단계(S20)와, 상기 사판 본체(37)의 양면 중 상기 피스톤(38)의 하중을 받는 압축면(S1)에 윤활제를 코팅하여 윤활제 코팅층(38)을 형성하는 단계(S40), 및 상기 윤활제 코팅층(38)을 경화 처리하는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 사판식 압축기의 사판 제조 방법을 개시한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a swash plate compressor swash plate compressor for compressing a refrigerant by reciprocating a piston (32) in accordance with rotation of a swash plate (36) A step S20 of grinding the surface of the
본 발명의 사판식 압축기의 사판 제조 방법에 따르면 상기 윤활제의 코팅 전 상기 사판 본체(37)의 압축면(S1)을 블라스팅 처리하는 단계(S30)가 추가로 수행될 수 있다.According to the swash plate manufacturing method of the swash plate compressor of the present invention, the compressing surface S1 of the swash plate
본 발명의 사판식 압축기의 사판 제조 방법에 따르면 상기 윤활제 코팅층(38)의 경화 처리 후 상기 윤활제 코팅층(38)을 폴리싱 처리하는 단계(S60)가 추가로 수행될 수 있다.According to the method for manufacturing the swash plate compressor of the present invention, the step (S60) of polishing the
한편, 본 발명은 크랭크실(21a)과 실린더 보어(13)를 구비하는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 회전 구동 가능하게 설치되는 구동축(31)과, 상기 크랭크실(21a) 내에서 상기 구동축(31)과 결합되어 상기 구동축(31)과 함께 회전하는 로터(33)와, 상기 로터(33)와 결합되며 상기 실린더 보어(13)에 수용된 피스톤(32)과 연결되는 사판(36)을 포함하는 사판식 압축기에 있어서, 상기 사판(36)은 금속 재질의 플레이트로 형성된 사판 본체(37)와, 상기 사판 본체(37)의 양면 중 상기 피스톤(32)의 하중을 받는 압축면(S1)에 형성되는 윤활제 코팅층(38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기를 개시한다.The
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 사판 본체의 피스톤 압축면에 윤활제 코팅층을 형성하여 사판이 기계적 특성(평면도, 진직도, 조도 등)을 개선시킴으로써 사판의 마모를 방지하고 압축기의 효율을 개선시킬 수 있다.According to the present invention, the lubricant coating layer is formed on the piston compression surface of the swash plate body to improve the mechanical characteristics (flatness, straightness, roughness, etc.) of the swash plate, thereby preventing the swash plate from being worn and improving the efficiency of the compressor .
또한 사판 본체의 양면 중 피스톤 하중을 받은 압축면에만 윤활제 코팅층을 형성시키므로 사판 본체의 양면에 윤활제 코팅층을 형성한 구조와 대비했을 때 사판의 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, since the lubricant coating layer is formed only on the compression surface of the swash plate body which receives the piston load, the manufacturing cost of the swash plate can be reduced compared to the structure in which the lubricant coating layer is formed on both sides of the swash plate body.
도 1은 일반적인 형태의 가변용량형 사판식 압축기의 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사판 조립체의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사판 제조 방법을 나타내는 순서도.
도 4는 도 3에 도시된 사판 제조 방법을 도식적으로 나타낸 도면.1 is a side view of a variable capacity swash plate type compressor of a general type.
2 is a side view of a swash plate assembly in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart showing a method for manufacturing a swab according to an embodiment of the present invention;
Fig. 4 schematically illustrates the swash plate manufacturing method shown in Fig. 3; Fig.
이하, 본 발명과 관련된 사판식 압축기 및 그 사판의 제조 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a swash plate compressor and a method for manufacturing the swash plate according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
이하의 설명에서는 압축 용량에 따라 사판의 경사각이 변화 가능한 가변용량형 사판식 압축기를 예로 들어 설명하나, 본 발명의 기술적 특징이 이에 한정되는 것은 아니며 사판의 경사각이 고정되는 고정용량형 사판식 압축기에도 동일하게 적용 가능하다 할 것이다.In the following description, the variable displacement swash plate type compressor capable of changing the inclination angle of the swash plate according to the compression capacity will be described as an example. However, the technical features of the present invention are not limited thereto, and the fixed displacement swash plate type compressor It will be equally applicable.
본 발명의 사판식 압축기는 앞서 도 1과 관련되어 설명한 바와 같이 하우징(10)과, 피스톤(31)의 구동을 위한 사판 조립체를 포함하는 구성을 갖는다. The swash plate type compressor of the present invention has a structure including a
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사판 조립체의 측면도이다. 참고로 도 2에 도시되지 않은 도면부호에 대한 구성은 도 1에 도시된 도면부호에 관한 구성과 동일한 구성이며, 이에 대한 도시는 도 1의 도시 및 그에 대한 설명에 갈음하기로 한다.2 is a side view of a swash plate assembly in accordance with an embodiment of the present invention. 2 is the same as the configuration of the reference numerals shown in FIG. 1, and the reference to FIG. 1 and the description thereof will be omitted.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명과 관련된 사판 조립체는 구동축(31), 로터(33), 및 사판(36)을 포함하는 구성을 갖는다.2, the swash plate assembly according to the present invention has a configuration including a
구동축(31)은 전방 하우징(21)과 실린더 블록(11)의 중앙을 관통하여 설치되며, 엔진으로부터 전달되는 구동력에 의해 회전 구동된다.The
로터(31)는 크랭크실(21a) 내에서 구동축(31)에 결합되어 구동축(31)과 함께 회전하는 구성을 갖는다.The
사판(36)은 로터(33)와 결합되며, 실린더 보어(13)에 수용된 피스톤(32)과 연결된다. 사판(36)은 복수개의 슈(39)를 통해 각 피스톤(32)과 연결되며, 사판(36)는 로터(33)의 회전에 따라 슈(39)에 대해 상대 회전 가능한 구성을 갖는다. 본 실시예에서 예시한 가변용량형 압축기의 경우, 사판(36)은 로터(33)에 힌지 결합되어 경사각이 가변 가능하게 구성된다.The
이러한 구성으로 인해 각 피스톤(32)은 사판(36)의 회전에 의해 실린더 보어(13) 내를 왕복 이동하면서 실린더 보어(13) 내의 냉매를 압축하게 된다. Due to such a configuration, each
본 발명에 따르면, 사판(36)은 사판 본체(37)와, 사판 본체(37)의 일면에 형성되는 윤활제 코팅층(38)을 포함한다. According to the present invention, the swash plate (36) includes a swash plate body (37) and a lubricant coating layer (38) formed on one surface of the swash plate body (37).
사판 본체(37)는 금속 재질의 플레이트 형태로 형성된다. 사판 본체(37)의 양면 중 압축기의 후방을 향하는 면은 피스톤(32)의 왕복 운동시 피스톤(32)의 하중을 직접 받게 되며, 이러한 면을 압축면(S1)으로 지칭할 수 있다. 아울러 압축면의 반대면, 즉 압축기의 전방을 향하는 면은 피스톤(32)의 하중을 직접 받지 않으므로 비압축면(S2)으로 지칭할 수 있다.The
사판(36)의 회전에 따른 피스톤(32)의 왕복 운동시 압축면(S1)에서 피스톤(32), 구체적으로 슈(39)와의 마찰열 및 그에 따른 마모가 집중적으로 발생하게 된다.The frictional heat with the
윤활제 코팅층(38)은 이러한 피스톤(32)과의 마찰을 최소화하기 위한 것으로서, 피스톤(32)의 하중을 받는 압축면(S1)에 윤활제가 코팅되어 형성된다. 윤활제 코팅층(38)은 사판(36)의 압축면(S1)의 조도 및 마찰 계수를 낮추어 사판(36)의 압축면(S1)의 기계적 특성(평면도, 진직도, 조도 등)을 향상시키는 기능을 한다.The
이하, 도 3 및 4를 참조하여 이상에서 설명한 구성을 갖는 사판(36)의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사판 제조 방법을 나타내는 순서도이며, 도 4는 도 3에 도시된 사판 제조 방법을 도식적으로 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a flowchart showing a swab manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a swab manufacturing method shown in FIG.
먼저 사판 모재를 원하는 치수 및 형상대로 절삭 가공하여 사판 본체(37)를 형성한다(S10). First, the swash plate base material is cut into a desired size and shape to form the swash plate main body 37 (S10).
다음으로 사판 본체(37)의 표면을 그라인딩 처리한다(S20). 여기서 그라인딩 단계(20)는 사본 본체(38)의 표면을 거칠게 깍아내는 황삭 가공(S21)을 수행한 후, 정확한 치수를 맞추면서 정밀하게 깍아내는 정삭 가공(S22)을 수행함으로써 이루어질 수 있다.Next, the surface of the swash plate
다음으로 사판 본체(37)의 양면 중 피스톤(32)의 하중을 받는 압축면(S1)에 윤활제를 코팅하여 윤활제 코팅층(38)을 형성한다(S40). 윤활제 코팅은 액상의 윤활제를 사판 본체(37)에 도포함으로써 이루어지며, 윤활제 도포는 스프레이 방식, 전사코팅 방식 등 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있다.Next, lubricant is coated on the compression surface S1, which receives the load of the
한편, 윤활제를 사판 본체(37)에 코팅하기 전 사판 본체(37)의 압축면(S1)을 블라스팅 처리하는 공정이 추가로 수행될 수 있다(S30). 이는 윤활제 코팅층(38)과 사판 본체(37)의 부착력을 증가시키기 위해 사판 본체(37)의 표면 상에 미세한 요철(40)을 형성하는 공정을 말한다. 블라스팅 처리는 숏 블라스팅, 레이저 블라스팅 등 다양한 블라스팅 방식에 의해 수행 가능하다.Meanwhile, a step of blasting the compression surface S1 of the
상기와 같은 윤활제 코팅 단계(S40)를 완료한 후 윤활제 코팅층(38)을 경화(curing) 처리한다(S50). 경화 처리는 액상의 윤활제에서 수분, 용제를 휘발시켜 윤활제 코팅층(38)을 고형화시키는 공정을 말한다. 이와 같은 윤활제 코팅층(38)의 경화에 따라 사판(36)의 제조가 완료된다.After completing the lubricant coating step S40 as described above, the
한편, 윤활제 코팅층(38)의 경화 처리 후 윤활제 코팅층(38)을 폴리싱 처리하는 공정이 추가로 수행될 수 있다(S60). 폴리싱 처리는 윤활제 코팅층(38)의 표면을 미세하게 연마처리하여 윤활제 코팅층(38)의 조도를 더욱 낮추는 공정을 말한다.Meanwhile, a step of polishing the
이상과 같이 본 발명에 따르면 사판 본체(37)의 피스톤 압축면(S1)에 윤활제 코팅층(38)을 형성하여 사판이 기계적 특성(평면도, 진직도, 조도 등)을 개선시킴으로써 사판(36)의 마모를 방지하고 압축기의 효율을 개선시킬 수 있다. 아울러 사판 본체(37)의 양면 중 피스톤 하중을 받은 압축면(S1)에만 윤활제 코팅층을 형성시키므로 사판 본체(37)의 양면(S1,S2)에 윤활제 코팅층(38)을 형성한 구조와 대비했을 때 사판(36)의 제조 비용을 절감할 수 있다.As described above, according to the present invention, the
이상에서 설명한 사판식 압축기 및 그 사판의 제조 방법은 위에서 설명된 실시예의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.
The swash plate compressor and the method of manufacturing the swash plate described above are not limited to the structure and the method of the embodiment described above, but various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.
10: 하우징
11: 실린더 블록
13: 실린더 보어
21: 전방 하우징
22: 후방 하우징
21a: 크랭크실
31: 구동축
32: 피스톤
33: 로터
36: 사판
37: 사판 본체
38: 윤활제 코팅층
39: 슈
40: 요철10: housing 11: cylinder block
13: cylinder bore 21: front housing
22:
31: drive shaft 32: piston
33: rotor 36: swash plate
37: swash plate body 38: lubricant coated layer
39: Shu 40: uneven
Claims (4)
사판 모재를 절단 가공하여 사판 본체(37)를 형성하는 단계(S10);
상기 사판 본체(37)의 표면을 그라인딩하는 단계(S20);
상기 사판 본체(37)의 양면 중 상기 피스톤(38)의 하중을 받는 압축면(S1)에 윤활제를 코팅하여 윤활제 코팅층(38)을 형성하는 단계(S40); 및
상기 윤활제 코팅층(38)을 경화 처리하는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 사판식 압축기의 사판 제조 방법.A method for manufacturing a swash plate type swash plate compressor in which a piston (32) reciprocates in accordance with rotation of a swash plate (36) to compress a refrigerant,
A step (S10) of forming a swash plate main body 37 by cutting the swash plate base material;
Grinding the surface of the swash plate body 37 (S20);
(S40) coating lubricant on the compression surface (S1) receiving the load of the piston (38) on both sides of the swash plate body (37) to form a lubricant coating layer (38); And
And curing the lubricant coating layer (38) (S50).
상기 윤활제의 코팅 전 상기 사판 본체(37)의 압축면(S1)을 블라스팅 처리하는 단계(S30)를 더 포함하는 것을 특징으로 사판식 압축기의 사판 제조 방법.The method according to claim 1,
(S30) blasting the compression surface (S1) of the swash plate body (37) before coating the lubricant.
상기 윤활제 코팅층(38)의 경화 처리 후 상기 윤활제 코팅층(38)을 폴리싱 처리하는 단계(S60)를 더 포함하는 것을 특징으로 사판식 압축기의 사판 제조 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of polishing the lubricant coating layer (38) after hardening the lubricant coating layer (38) (S60).
상기 사판(36)은,
금속 재질의 플레이트로 형성된 사판 본체(37); 및
상기 사판 본체(37)의 양면 중 상기 피스톤(32)의 하중을 받는 압축면(S1)에 형성되는 윤활제 코팅층(38);을 포함하는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
A housing 10 having a crank chamber 21a and a cylinder bore 13; a drive shaft 31 rotatably mounted in the housing 10; And a swash plate 36 coupled to the piston 33 coupled to the cylinder bore 13 and coupled to the rotor 33. The piston 33 is coupled to the piston 33, In the swash plate type compressor,
The swash plate (36)
A swash plate main body 37 formed of a metal plate; And
And a lubricant coating layer (38) formed on a compression surface (S1) receiving a load of the piston (32) on both sides of the swash plate body (37).
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