KR20160034745A - Swash plate compressor with a solid shaft - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중실축을 구비한 사판 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a swash plate compressor having a solid shaft.
사판 압축기는 회전축에 대해서 경사지게 부착된 사판을 회전시켜서, 사판의 외주부가 축에 평행한 왕복 운동을 하는 원리를 이용하는 왕복형 압축기의 일종이다. 일반적으로, 사판 압축기는 부피가 작고, 사판의 경사각을 조정하여 압축용량을 용이하게 조절할 수 있어 자동차용 공조기에 널리 활용되고 있다.The swash plate compressor is a type of a reciprocating compressor that uses a principle in which a swash plate attached to a rotating shaft is slanted with respect to a rotating shaft, and the outer peripheral portion of the swash plate reciprocates parallel to the shaft. Generally, the swash plate compressor is small in volume and can be easily adjusted in compression capacity by adjusting the inclination angle of the swash plate, and thus it is widely used in automotive air conditioners.
종래의 사판 압축기는 몸체 내부에 복수 개의 실린더, 상기 실린더 내부에 각각 배치되며, 상기 사판의 외주부와 체결되는 피스톤 및 상기 사판을 회전시키기 위한 회전축을 구비하고 있다. 또한, 상기 몸체의 양단에 구비되는 프론트 헤드 및 리어 헤드는 냉매가 유입되는 흡입측 챔버와 압축된 냉매가 토출되는 토출측 챔버를 각각 구비하게 된다. 상기 유로 구조를 보다 구체적으로 설명하면, 통상적으로 프론트 및 리어 헤드의 중심부에 흡입측 챔버가 형성되고, 상기 흡입측 챔버는 상기 회전축의 내부에 형성되는 흡입 유로를 경유하여, 상기 피스톤과 실린더에 의해 정의되는 압축실과 연통된다. 상기 흡입 유로를 형성하기 위하여, 상기 회전축은 중공형태를 갖게 된다.The conventional swash plate compressor includes a plurality of cylinders in the body, a piston disposed inside the cylinder, a piston engaged with the outer periphery of the swash plate, and a rotating shaft for rotating the swash plate. In addition, the front head and the rear head provided at both ends of the body include a suction chamber into which the refrigerant is introduced and a discharge chamber in which the compressed refrigerant is discharged. More specifically, the flow path structure is typically formed with a suction side chamber at the center of the front and rear heads, and the suction side chamber is connected to the piston and the cylinder via a suction flow path formed inside the rotation shaft And communicates with the compression chamber defined. In order to form the suction passage, the rotary shaft has a hollow shape.
한편, 상기 회전축은 모터 등의 외부 동력원과 연결되기 위한 연결부를 포함하므로, 압축부하를 견딜수 있을 정도의 강성이 요구되지만, 상기와 같은 중공형의 회전축으로는 충분한 강성을 확보하기가 곤란하여, 상기 연결부와 상기 흡입 유로가 만나는 경계지점, 즉 넥(neck)부가 파손될 위험이 높다. 이를 해소하기 위해서는, 상기 회전축의 직경을 크게 하여야 하지만, 이는 부피 및 중량의 증가를 야기하게 된다.Meanwhile, since the rotary shaft includes a connecting portion for connecting to an external power source such as a motor, it is required to have rigidity enough to withstand a compression load. However, it is difficult to secure sufficient rigidity with the hollow rotary shaft, There is a high risk that the boundary portion, that is, the neck portion where the connection portion and the suction passage meet is broken. In order to solve this problem, the diameter of the rotating shaft must be increased, but this causes an increase in volume and weight.
아울러, 상기 실린더와 상기 프론트 및 리어 헤드에 구비되는 흡입 챔버 및 토출 챔버를 선택적으로 연통시키기 위한 밸브를 추가로 구비하여야 하므로, 구조가 복잡해지는 문제점도 갖게 된다.In addition, a valve for selectively connecting the cylinder and the suction chamber and the discharge chamber provided in the front and rear heads must be additionally provided, thus complicating the structure.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 종래에 비해서 회전축의 직경에 큰 변화없이도 충분한 강성을 갖는 회전축을 구비한 사판 압축기를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a swash plate compressor having a rotary shaft having a sufficient rigidity without significantly changing the diameter of a rotary shaft as compared with the prior art.
또한, 본 발명은 가공이 용이한 형태를 회전축을 구비하여 생산성을 향상시킬 수 있는 사판 압축기를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 삼고 있다.Another object of the present invention is to provide a swash plate compressor in which productivity can be improved by providing a rotary shaft with a shape that is easy to process.
본 발명은 또한, 밸브를 생략하여 전체 구조를 단순화할 수 있는 사판 압축기를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 삼고 있다.Another object of the present invention is to provide a swash plate compressor capable of simplifying the entire structure by omitting the valve.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 원주 방향으로 배치되는 복수 개의 실린더, 상기 실린더 내부에서 왕복 운동하는 피스톤 및 상기 복수 개의 실린더 사이에 배치되는 원통형의 회전축 수용부를 포함하되, 상기 회전축 수용부에는 상기 각각의 실린더와 상기 회전축 수용부에 의해 정의되는 공간을 연통시키는 복수 개의 관통공이 형성되는 실린더 몸체; 상기 실린더 몸체 외부와 상기 회전축 수용부를 연통시키는 흡입 포트 및 상기 실린더 몸체 내부에 형성되는 토출 공간과 상기 실린더 몸체 외부를 연통시키는 토출 포트; 상기 회전축 수용부에 회전 가능하게 삽입되며, 상기 회전축 수용부의 표면과 이격되도록 형성되어, 회전 각도에 따라서 상기 관통공과 선택적으로 대향하여 각각 흡입 유로 및 토출 유로의 일부를 형성하는 제1 및 제2 오목부를 포함하는 중실형 회전축; 상기 중실형 회전축에 대해 경사지게 장착되는 사판; 및 상기 실린더 몸체의 양단에 각각 장착되고, 상기 제2 오목부와 상기 토출 공간을 연통시키는 토출 챔버가 형성되는 제1 및 제2 헤드;를 포함하는 사판 압축기가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an internal combustion engine including a plurality of cylinders arranged in a circumferential direction, a reciprocating piston in the cylinder, and a cylindrical rotary shaft accommodating portion disposed between the plurality of cylinders, A cylinder body having a plurality of through holes communicating with a space defined by the respective cylinders and the rotation axis receiving portion; A suction port communicating the outside of the cylinder body with the rotation axis receiving portion, and a discharge port communicating with the outside of the cylinder body from a discharge space formed inside the cylinder body; First and second concave portions that are rotatably inserted into the rotary shaft accommodating portion and spaced apart from a surface of the rotary shaft accommodating portion to form a part of a suction flow path and a discharge flow path selectively opposed to the through holes in accordance with a rotation angle, A solid rotating shaft including a part; A swash plate mounted obliquely to the solid rotating shaft; And first and second heads mounted on both ends of the cylinder body, respectively, and having a discharge chamber communicating the second concave portion and the discharge space.
본 발명의 상기 측면에서는 기존의 사판 압축기에 사용되던 밸브 플레이트를 생략하고, 회전축 주위에 오목부를 두어, 상기 오목부가 상기 관통공과 연통되는 경우에 작동유체가 실린더 내부로 또는 실린더로부터 흐를 수 있는 유로가 형성되도록 한 것으로서, 중공형 회전축이 아닌 중실형 회전축을 사용할 수 있게 된다.In the above aspect of the present invention, a valve plate used in a conventional swash plate compressor is omitted, a recess is formed around the rotation axis, and a flow path through which the working fluid can flow into the cylinder or from the cylinder when the recess communicates with the through- It is possible to use a solid-state rotary shaft other than the hollow rotary shaft.
여기서, 상기 실린더와 피스톤에 의해 정의되는 압축실이 상기 사판의 양측에 각각 배치될 수 있다.Here, a compression chamber defined by the cylinder and the piston may be disposed on both sides of the swash plate, respectively.
그리고, 상기 사판의 양측에 상기 제1 및 제2 오목부가 각각 형성될 수 있다.The first and second concave portions may be formed on both sides of the swash plate, respectively.
또한, 상기 제1 및 제2 오목부는 평면 형태의 바닥면을 가질 수 있다.In addition, the first and second concave portions may have a flat bottom surface.
그리고, 상기 토출 챔버는 상기 회전축의 회전함에 따라서 순차적으로 대향하는 모든 실린더와 연통될 수 있다.The discharge chamber may communicate with all of the cylinders sequentially facing each other as the rotation shaft rotates.
또한, 상기 토출 공간은 이웃한 두 개의 실린더 사이에 배치될 수 있다.Further, the discharge space may be disposed between two adjacent cylinders.
또한, 상기 제1 오목부는 상기 사판으로부터 상기 관통공까지 연장될 수 있다.The first recess may extend from the swash plate to the through hole.
또한, 상기 제2 오목부는 상기 관통공으로부터 상기 토출 챔버까지 연장될 수 있다.In addition, the second recess may extend from the through-hole to the discharge chamber.
또한, 상기 실린더 몸체는 제1 및 제2 실린더 몸체가 결합되어 형성될 수 있다.Also, the cylinder body may be formed by coupling the first and second cylinder bodies.
여기서, 상기 제1 실린더 몸체는 상기 제1 헤드와 대향되는 면에 격벽을 포함하고, 상기 격벽의 중앙부에는 상기 회전축 수용부와 연통되는 슬리브가 구비될 수 있다.Here, the first cylinder body may include a partition wall on a surface facing the first head, and a sleeve communicating with the rotation axis receiving portion may be provided at a central portion of the partition wall.
또한, 상기 슬리브와 상기 제2 오목부 사이에 형성된 공간이 상기 제1 헤드에 형성된 토출 챔버와 연통될 수 있다.In addition, a space formed between the sleeve and the second concave portion may communicate with a discharge chamber formed in the first head.
또한, 상기 제2 실린더 몸체는 상기 제2 헤드와 대향되는 면에 격벽을 포함하고, 상기 격벽의 중앙부에는 상기 회전축 수용부와 연통되는 슬리브가 구비될 수 있다.The second cylinder body may include a partition wall on a surface facing the second head, and a sleeve communicating with the rotation axis receiving portion may be provided at a central portion of the partition wall.
또한, 상기 슬리브와 상기 제2 오목부 사이에 형성된 공간이 상기 제2 헤드에 형성된 토출 챔버와 연통될 수 있다.Further, a space formed between the sleeve and the second concave portion may communicate with a discharge chamber formed in the second head.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 원주 방향으로 배치되는 복수 개의 실린더, 상기 실린더 내부에서 왕복 운동하는 피스톤 및 상기 복수 개의 실린더 사이에 배치되는 원통형의 회전축 수용부를 포함하되, 상기 회전축 수용부에는 상기 각각의 실린더와 상기 회전축 수용부에 의해 정의되는 공간을 연통시키는 복수 개의 관통공이 형성되는 실린더 몸체; 상기 관통공과 함께, 상기 실린더 몸체 내부로 유입된 작동유체를 상기 실린더 내부로 유도하는 흡입 유로 및 상기 실린더 내의 압축된 작동유체를 상기 실린더 몸체 외부로 토출시키는 토출 유로를 상기 회전축 수용부와 함께 정의하는 중실형 회전축; 및 상기 중실형 회전축에 대해 경사지게 장착되는 사판;을 포함하고, 상기 실린더에 대해서, 상기 흡입 유로 및 토출 유로는 상기 회전축이 회전함에 따라서 순차적으로 연통 및 차단되는 사판 압축기가 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a rotary compressor comprising: a plurality of cylinders arranged in a circumferential direction; a reciprocating piston in the cylinder; and a cylindrical rotary shaft accommodating portion disposed between the plurality of cylinders, A cylinder body having a plurality of through holes communicating with a space defined by the cylinder of the rotary shaft receiving portion and the cylinder of the cylinder body; A through hole and a suction flow path for guiding a working fluid introduced into the cylinder body into the cylinder and a discharge flow path for discharging the compressed working fluid in the cylinder outside the cylinder body are defined together with the rotation axis accommodating portion Solid rotating shaft; And a swash plate mounted obliquely with respect to the solid rotary shaft, wherein the suction passage and the discharge passage are communicated and blocked sequentially as the rotary shaft rotates with respect to the cylinder.
여기서, 상기 흡입 유로 및 토출 유로는 상기 회전축의 외면과 상기 회전축 수용부의 내면 사이에 배치되며, 상기 회전축의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다.Here, the suction passage and the discharge passage may be disposed between the outer surface of the rotating shaft and the inner surface of the rotating shaft receiving portion, and extend along the longitudinal direction of the rotating shaft.
또한, 상기 회전축은 상기 흡입 유로 및 토출 유로를 정의하는 제1 및 제2 오목부를 포함할 수 있다.Further, the rotation shaft may include first and second concave portions defining the suction passage and the discharge passage.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 실린더로 작동유체를 공급하거나 실린더로부터 작동유체를 토출시키는 유로가 회전축의 외면에 형성되므로, 종래와 같은 중공형 회전축을 사용하지 않으므로 회전축의 강성을 높일 수 있게 된다.According to aspects of the present invention having the above-described structure, since a flow path for supplying a working fluid to the cylinder or discharging a working fluid from the cylinder is formed on the outer surface of the rotating shaft, the conventional hollow rotating shaft is not used, .
또한, 회전축 내부에 유로를 형성하는 것에 비해서, 단순히 회전축의 외면을 가공하는 것만으로 유로가 형성될 수 있으므로, 회전축 가공에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 가공과정에서 발생될 수 있는 열화를 최소화할 수 있게 된다.Further, as compared with the case where the flow path is formed inside the rotating shaft, the flow path can be formed simply by machining the outer surface of the rotating shaft, so that it is possible to reduce the time and cost required for the rotating shaft processing, So that the deterioration can be minimized.
또한, 종래의 밸브 플레이트를 사용하지 않으므로, 제품의 구조를 단순화할 수 있고 신뢰성도 향상시킬 수 있게 된다.Further, since the conventional valve plate is not used, the structure of the product can be simplified and reliability can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 사판 압축기의 제1 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예의 내부 구조를 도시한 부분 절개도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 실시예에 포함되는 회전축을 도시한 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 제1 실시예에 포함되는 리어 실린더 몸체를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 리어 실린더 몸체의 내부 구조를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 제1 실시예에 포함되는 프론트 실린더 몸체를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 프론트 실린더 몸체의 내부 구조를 도시한 사시도이다.
도 8은 상기 제1 실시예에 구비되는 프론트 헤드를 도시한 사시도이다.
도 9는 상기 제1 실시예에 구비되는 리어 헤드를 도시한 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a swash plate compressor according to the present invention.
Fig. 2 is a partial cutaway view showing the internal structure of the first embodiment shown in Fig. 1. Fig.
3 is a side view showing a rotation axis included in the first embodiment shown in FIG.
4 is a perspective view illustrating the rear cylinder body included in the first embodiment shown in FIG.
5 is a perspective view showing the internal structure of the rear cylinder body of FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a front cylinder body included in the first embodiment shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing the internal structure of the front cylinder body of FIG. 6;
8 is a perspective view illustrating a front head included in the first embodiment.
9 is a perspective view showing a rear head provided in the first embodiment.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 사판 압축기의 실시예에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of a swash plate compressor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 사판 압축기의 제1 실시예(10)가 도시되어 있다. 상기 제1 실시예(10)는 프론트 실린더 몸체(100) 및 리어 실린더 몸체(200)가 서로 결합되어 하나의 실린더 몸체를 형성한다. 상기 프론트 실린더 몸체(100)의 내부에는 후술할 피스톤이 왕복 이동 가능하게 삽입되는 실린더(110)를 포함한다.Referring to Figures 1 and 2, a
도 1에는 하나의 실린더만이 도시되어 있으나, 실제로는 원주 방향을 따라서 5개의 실린더가 배치되어 있다. 물론, 상기 실린더의 개수는 임의로 변경 가능하다. 그리고, 상기 프론트 실린더 몸체에 구비되는 실린더와 일렬로 정렬되도록 배치되는 실린더(210)가 상기 리어 실린더 몸체(200)에 구비된다. 상기 실린더(210) 내부에도 피스톤이 왕복 이동 가능하게 삽입된다. 이에 대해서는 후술한다.Although only one cylinder is shown in Fig. 1, actually, five cylinders are disposed along the circumferential direction. Of course, the number of the cylinders can be arbitrarily changed. The
상기 프론트 및 리어 실린더 몸체에는 각각 프론트 헤드(300) 및 리어 헤드(400)가 장착된다. 상기 프론트 및 리어 헤드(300, 400)의 내부에는 후술할 토출 챔버가 구비되어 있어, 압축된 작동유체를 실린더 몸체 외부로 토출할 수 있도록 한다.A
상기 실린더 몸체의 내부에는 회전축(500)이 회전 가능하게 장착된다. 상기 회전축(500)의 대략 중앙부에는 사판(600)이 회전축에 대해서 경사지게 배치되며, 상기 사판(600)의 중앙부에 구비되는 허브(602)에 의해서 상기 회전축과 사판이 결합된다. 여기서, 상기 사판은 고정된 각도를 갖도록 고정될 수도 있고, 임의의 각도 조절수단에 의해 회전축과의 각도를 변경하여 압축 용량을 조절할 수 있도록 구성될 수도 있다.A rotating shaft (500) is rotatably mounted inside the cylindrical body. A
상기 사판(600)의 외주부에 피스톤 어셈블리가 결합된다. 구체적으로, 상기 피스톤 어셈블리는 상기 사판(600)이 자유롭게 회전하면서도 사판의 좌우 방향(도 1 기준)의 이동에 대해서는 구성되는 결합부(604)를 구비하며, 상기 결합부(604)의 양단에 상술한 피스톤(608, 610)이 구비된다. 상기 두 개의 실린더(110, 210)가 일렬로 정렬되어 있으므로, 상기 두 개의 피스톤(608, 610)은 각각의 실린더 내에서 함께 전진하거나 후퇴할 수 있게 된다. 이로 인해서, 상기 제1 실시예는 소위 양두 사판식 압축기를 구성하게 되지만, 경우에 따라서는 실린더 및 피스톤이 한쪽에만 구비되도록 할 수도 있다.The piston assembly is coupled to the outer circumference of the
한편, 상기 리어 실린더 몸체(100)의 내부에는 상기 회전축의 일측 단부 부근이 지지되는 리어 슬리브(120, 도 4 및 5 참조)가 형성된다. 상기 리어 슬리브(120)는 대략 원통형의 형태를 가지며, 상기 회전축의 외경과 실질적으로 동일한 내경을 갖도록 형성된다. 그리고, 상기 리어 슬리브(120)를 관통하는 관통공(122)이 추가로 형성된다. 상기 관통공(122)은 상기 리어 슬리브(120) 내부와 상기 실린더(110)를 연통하도록 형성된다.Meanwhile, a rear sleeve 120 (see FIGS. 4 and 5) is formed inside the
상기 리어 실린더 몸체(100)의 상기 리어 헤드측 단부에 격벽(130)이 형성된다. 상기 격벽(130)은 상기 각각의 실린더들(110)를 폐쇄하도록 형성되며, 상기 리어 슬리브(120)는 상기 격벽(130)으로부터 소정 거리만큼 돌출되도록 형성된다. 아울러, 상기 각각의 실린더 중 이웃하는 두 개의 실린더 사이에 토출 공간(140)이 형성되며, 상기 토출 공간(140)은 상기 격벽(130)을 관통하도록 형성된다. 이를 통해, 상기 토출 공간(140)은 후술할 리어 헤드에 형성되는 토출 챔버와 연통되게 된다. 그리고, 상기 리어 실린더 몸체의 일측에는 상기 토출 공간과 연통되는 토출 머플러(150)가 구비되고, 상기 토출 머플러(150)에는 토출 포트(152)가 형성된다. A
상기 프론트 실린더 몸체(200, 도 6 및 7 참조)의 내부에는 상기 회전축의 타측 단부가 지지되는 프론트 슬리브(220)가 구비되며, 상기 프론트 슬리브(220)는 기본적으로 상기 리어 슬리브(220)와 유사한 형태를 갖는다. 상기 프론트 슬리브(220)에도 상기 실린더(210)와 연통되는 관통공(222)이 구비되며, 프론트 헤드와 대향하는 면에 구비되는 격벽(230)으로부터 돌출되도록 형성되는 점도 상기 리어 슬리브(120)와 공통된다.6 and 7) is provided with a
아울러, 상기 프론트 실린더 몸체(200)의 이웃한 두 개의 실린더(210) 사이에 형성되는 토출 공간(240)은 상술한 리어 실린더 몸체(100)에 구비되는 토출 공간(140)과 연통된다. 따라서, 프론트 실린더 몸체(200)에 형성된 토출 공간을 통과한 압축된 작동유체는 상기 토출 머플러 및 토출 포트를 통해서 외부로 토출되도록 구성된다. 한편, 상기 프론트 실린더 몸체(200)에는 상기 제1 실시예를 차량과 같은 대상물에 고정하기 위한 마운트 부(250)가 추가로 형성되고, 상기 실린더 몸체 내부에 형성되는 흡입 공간과 연통되는 흡입 포트(252)도 형성된다.The
상기 흡입 공간(260)은 상기 프론트 및 리어 실린더 몸체의 사이에 형성되며, 구체적으로는 상기 프론트 및 리어 슬리브의 사이에 형성되는 원통형의 공간을 지칭한다. 상기 흡입 공간(260)에는 상술한 사판이 배치되고, 사판을 제외한 나머지 공간이 흡입된 작동 유체가 일시적으로 머무는 공간으로서 작용하게 된다. 상기 흡입 포트(252)는 상기 리어 실린더 몸체의 외벽을 관통하여, 상기 흡입 공간(260)과 연통하도록 형성되어, 작동 유체를 상기 흡입 공간으로 유입되도록 유도한다.The
도 3을 참조하면, 상기 실린더 몸체 내부에 회전 가능하게 장착되는 회전축(500)이 도시되어 있다. 상기 회전축(500)은 중실형의 대략 원통형의 형태를 갖는다. 구체적으로, 상기 회전축(500)은 상기 사판이 결합되는 축부(510), 외부의 동력원과 결합되어 회전축을 회전시키기 위한 스플라인부(520) 및 상기 축부(510)와 상기 스플라인부(520)를 연결하는 테이퍼 형태의 넥부(530)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a
상기 축부(510)는 상기 프론트 및 리어 슬리브 내면과 접하여, 회전축이 상기 실린더 몸체 내에서 회전 가능하게 지지될 수 있도록 한다. 아울러, 상기 축부(510)에는 제1 오목부(540, 542) 및 제2 오목부(550, 552)가 형성된다. 상기 각각의 오목부들은 축부의 외주면을 평면 형태로 연마하여, 원주면으로부터 오목하게 형성된다. 이로 인해서, 상기 각각의 슬리브 내면과 상기 오목부 사이에는 공간이 형성되고, 이렇게 형성된 공간은 작동 유체의 유로로서 기능할 수 있다.The shaft 510 is in contact with the inner surfaces of the front and rear sleeves so that the rotating shaft can be rotatably supported in the cylinder body. The shaft portion 510 is formed with first
구체적으로, 상기 제1 오목부는 상기 사판의 허브(602)로부터 상기 관통공의 하부까지 연장되며, 상기 제2 오목부는 상기 관통공의 하부로부터 상기 프론트 및 리어 슬리브의 외측 단부까지 연장된다. 따라서, 제1 오목부와 슬리브 내면 사이에 존재하는 작동 유체는 상기 제1 오목부가 상기 관통공과 대향하는 순간 상기 피스톤이 후퇴 거동에 의해 실린더 내부로 유입될 수 있어 흡입 유로의 일부를 형성할 수 있다. 또한, 제2 오목부와 슬리브 내면 사이의 공간은, 상기 피스톤의 전진 거동에 의해 생기는 압력으로 인해서 상기 제2 오목부가 상기 관통공과 대면하는 순간 실린더로부터 압축된 작동유체가 토출될 수 있어, 토출 유로의 일부를 형성할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 오목부의 폭과 원주상에서의 위치는 상기 각각의 실린더의 위치와 개수 및 상기 피스톤의 스트로크를 감안하여 당업자가 임의로 결정할 수 있다. Specifically, the first recess extends from a hub (602) of the swash plate to a lower portion of the through hole, and the second recess extends from a lower portion of the through hole to an outer end of the front and rear sleeves. Accordingly, the working fluid existing between the first concave portion and the sleeve inner surface can flow into the cylinder due to the backward movement of the piston when the first concave portion faces the through hole, thereby forming a part of the suction flow path . In addition, the space between the second concave portion and the sleeve inner surface can discharge the compressed working fluid from the instant cylinder when the second concave portion faces the through-hole due to the pressure caused by the forward movement of the piston, Can be formed. At this time, the width of the first and second concave portions and the position on the circumference can be determined by a person skilled in the art in consideration of the position and the number of the respective cylinders and the stroke of the piston.
도 8을 참조하면, 상기 프론트 헤드(300)가 도시되어 있다. 상기 프론트 헤드(300)는 중심부에 상기 회전축의 스플라인부(520)가 삽입되는 슬리브(302)가 형성되어 있고, 상기 슬리브(302)의 외측면에는 압축된 작동유체가 일시적으로 머물게 되는 토출 챔버(310)가 형성된다. 여기서, 상기 슬리브(302)는 상기 프론트 실린더 몸체와 대향되는 단부에 확경부(304)를 구비하며, 상기 확경부(304)의 내측에는 상기 프론트 슬리브의 단부가 삽입되어 고정된다.Referring to FIG. 8, the
상기 확경부(304)에는 복수 개의 홈(306)이 형성되어 있는데, 상기 홈(306)은 상기 슬리브(302)의 반경 방향 외측으로 연장되는 한편, 상기 슬리브(302)의 길이방향을 따라서도 연장되도록 형성된다. 이를 통해, 상기 프론트 슬리브와 상기 제2 오목부를 통해 토출된 압축된 작동 유체는 상기 확경부(304) 및 상기 홈(306)을 통해서 상기 토출 챔버(310)로 유입될 수 있다.A plurality of
여기서, 상기 프론트 실린더 몸체에 구비되는 모든 실린더로부터 토출된 작동 유체는 상기 하나의 토출 챔버(310)로 유입되도록 구성되어 있음을 알 수 있다. 그리고, 상기 토출 챔버(310)는 각각의 실린더의 체적보다 큰 체적을 가지고 있고, 상기 실린더로부터 토출된 작동 유체를 회전축의 회전에 따라서 순차적으로 받아들이므로, 일종의 머플러로서도 기능하게 된다. 따라서, 별도의 머플러를 구비하지 않더라도 상기 토출 챔버(310)를 이용하여 작동 유체의 맥동을 저감할 수 있게 된다.Here, it can be seen that the working fluid discharged from all the cylinders provided in the front cylinder body flows into the one
도 9를 참조하면, 상기 리어 헤드(400)가 도시되어 있다. 상기 리어 헤드(400)는 중심부에 상기 리어 실린더 몸체의 슬리브(120)의 단부가 삽입되는 슬리브 삽입부(410)가 형성되어 있고, 상기 슬리브 삽입부(410)의 내주면에는 상기 프론트 헤드(300)와 유사하게 압축된 작동 유체가 통과할 수 있도록 형성되는 복수 개의 홈(412)이 형성되어 있다. 또한, 상기 슬리브 삽입부(410)의 외주부에는 상기 프론트 헤드(300)와 유사하게 토출 챔버(430)가 형성된다. 여기서, 상기 프론트 헤드 및 리어 헤드에 각각 형성된 토출 챔버(430)는 상기 실린더 몸체에 형성된 토출 공간(140, 240)과 각각 연통되어 있다. 이로 인해서, 프론트 및 리어 실린더 몸체에 구비된 실린더로부터 토출된 작동 유체들은 각각 상기 토출 챔버(310, 430)를 거친 후 상기 토출 공간으로 유입되고, 최종적으로 상기 토출 포트를 통해서 외부로 토출되게 된다.Referring to FIG. 9, the
상기 리어 헤드에 구비되는 토출 챔버(420)도 실린더에 비해서 크게 형성되어 있을 뿐만 아니라, 리어 실린더 몸체에 구비된 모든 실린더와 연통될 수 있도록 구성되어 있어, 맥동 저감에 기여할 수 있게 된다.The
그리고, 상기 리어 헤드(400)의 외주면에는 상기 제1 실시예를 차량 등에 장착할 수 있도록 하는 마운트 부(430)가 형성되어 있다.
A mounting
이제 상기 제1 실시예의 작동에 대해서 설명한다.Now, the operation of the first embodiment will be described.
상기 흡입 포트(252)를 통해 유입되는 작동 유체는 상기 흡입 공간(260)에 모이게 된다. 또한, 상기 흡입 공간(260)에 존재하는 작동 유체는 상기 프론트 및 리어 슬리브(120, 220)와 회전축의 제1 오목부(540, 542) 사이에도 유입된다. 이 상태에서, 외부 동력이 제공되어 상기 회전축이 회전하면, 상기 제1 오목부의 일측 단부가 상기 관통공(122, 222)을 대향하게 된다.The working fluid flowing through the
이때, 상기 제1 오목부의 원주방향의 위치는 상기 제1 오목부가 상기 관통공과 대향하기 시작한 경우에, 상기 피스톤이 상사점에서 하사점으로 이동하는 과정에 있도록 설정된다. 따라서, 피스톤의 후퇴로 인해 상기 실린더 내부에는 음압이 형성되고, 그에 따라 상기 제1 오목부에 존재하는 작동 유체는 실린더 내부로 흡입되게 된다.At this time, the circumferential position of the first concave portion is set so that the piston moves from the top dead center to the bottom dead center when the first concave portion starts to face the through hole. Accordingly, due to the retraction of the piston, a negative pressure is formed inside the cylinder, so that the working fluid existing in the first concave portion is sucked into the cylinder.
상기 제1 오목부의 폭은 상기 피스톤이 하사점에 도달한 경우에, 상기 관통공이 제1 오목부와 대향하지 않도록 설정된다. 그 후, 회전축이 계속 회전하면, 관통공은 회전축의 축부에 의해 폐쇄된 상태이므로, 실린더 내부로 유입된 작동 유체는 피스톤의 전진에 따라 압축된다.The width of the first concave portion is set so that the through hole does not face the first concave portion when the piston reaches the bottom dead center. Then, when the rotating shaft continues to rotate, the through hole is closed by the shaft portion of the rotating shaft, so that the working fluid introduced into the cylinder is compressed as the piston advances.
회전축이 추가로 회전하게 되면, 상기 제2 오목부(550, 552)가 상기 관통공과 대향하기 시작한다. 여기서, 상기 제2 오목부의 원주 방향 위치는 상기 피스톤이 상사전 부근에 도달하기 전에 상기 관통공과 대향을 시작하도록 설정된다. 아울러, 상기 제2 오목부의 폭은 상기 피스톤이 상사점에 도달한 직후에 관통공과 대향하지 않도록 설정된다. 따라서, 상기 제2 오목부가 상기 관통공과 대향을 시작하면, 실린더 내부의 압축된 작동 유체는 상기 관통공을 통해 실린더 외부로 배출되며, 상술한 바와 같이 프론트 또는 리어 헤드 내에 구비된 토출 챔버로 유입된다. 여기서, 상기 제2 오목부의 위치 및 폭을 조절하여 작동 유체의 압축비를 조절할 수 있다.When the rotation shaft further rotates, the second
이렇게 토출 챔버로 유입된 작동 유체는 상기 토출 공간을 통해서, 프론트 실린더 몸체에 구비된 토출 머플러(150)로 유입된 후 토출 포트(152)를 통해 외부로 토출되게 된다. 여기서, 상기 토출 머플러(150)는 상기 토출 챔버로서 대체할 수도 있으므로, 경우에 따라서는 생략할 수도 있다.The working fluid thus introduced into the discharge chamber flows through the discharge space into the
그리고, 상기 토출 공간 및 토출 머플러를 생략한 예도 고려할 수 있다. 이 경우, 토출 포트는 상기 프론트 헤드 및 리어 헤드에 각각 구비되는 토출 챔버와 연통되도록 형성될 수 있다.An example in which the discharge space and the discharge muffler are omitted can also be considered. In this case, the discharge ports may be formed to communicate with the discharge chambers provided in the front head and the rear head, respectively.
아울러, 상기 제2 오목부로부터 토출된 작동 유체가 프론트 또는 리어 헤드가 아니라 별도의 토출 챔버로 직접 토출되는 형태도 고려할 수 있으며, 이 경우 프론트 또는 리어 헤드는 생략할 수 있다.
It is also possible to consider a configuration in which the working fluid discharged from the second concave portion is directly discharged to a separate discharge chamber instead of the front or rear head. In this case, the front or rear head may be omitted.
Claims (16)
상기 실린더 몸체 외부와 상기 회전축 수용부를 연통시키는 흡입 포트 및 상기 실린더 몸체 내부에 형성되는 토출 공간과 상기 실린더 몸체 외부를 연통시키는 토출 포트;
상기 회전축 수용부에 회전 가능하게 삽입되며, 상기 회전축 수용부의 표면과 이격되도록 형성되어, 회전 각도에 따라서 상기 관통공과 선택적으로 대향하여 각각 흡입 유로 및 토출 유로의 일부를 형성하는 제1 및 제2 오목부를 포함하는 중실형 회전축;
상기 중실형 회전축에 대해 경사지게 장착되는 사판; 및
상기 실린더 몸체의 양단에 각각 장착되고, 상기 제2 오목부와 상기 토출 공간을 연통시키는 토출 챔버가 형성되는 제1 및 제2 헤드;를 포함하는 사판 압축기.A plurality of cylinders arranged in a circumferential direction, a reciprocating piston in the cylinder, and a cylindrical rotation axis accommodating portion disposed between the plurality of cylinders, wherein the rotation axis accommodating portion is provided with the respective cylinders and the rotation axis accommodating portion A cylinder body having a plurality of through holes communicating with a defined space;
A suction port communicating the outside of the cylinder body with the rotation axis receiving portion, and a discharge port communicating with the outside of the cylinder body from a discharge space formed inside the cylinder body;
First and second concave portions that are rotatably inserted into the rotary shaft accommodating portion and spaced apart from a surface of the rotary shaft accommodating portion to form a part of a suction flow path and a discharge flow path selectively opposed to the through holes in accordance with a rotation angle, A solid rotating shaft including a part;
A swash plate mounted obliquely to the solid rotating shaft; And
And first and second heads mounted on both ends of the cylinder body, respectively, and having a discharge chamber communicating the second concave portion and the discharge space.
상기 실린더와 피스톤에 의해 정의되는 압축실이 상기 사판의 양측에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.The method according to claim 1,
And compression chambers defined by the cylinder and the pistons are disposed on both sides of the swash plate, respectively.
상기 사판의 양측에 상기 제1 및 제2 오목부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.3. The method of claim 2,
And the first and second concave portions are formed on both sides of the swash plate, respectively.
상기 제1 및 제2 오목부는 평면 형태의 바닥면을 갖는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.The method according to claim 1,
Wherein the first and second recesses have flat bottom surfaces.
상기 토출 챔버는 상기 회전축의 회전함에 따라서 순차적으로 대향하는 모든 실린더와 연통되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.The method according to claim 1,
Wherein the discharge chamber communicates with all the cylinders sequentially opposed to each other in accordance with rotation of the rotation shaft.
상기 토출 공간은 이웃한 두 개의 실린더 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.The method according to claim 1,
Wherein the discharge space is disposed between two adjacent cylinders.
상기 제1 오목부는 상기 사판으로부터 상기 관통공까지 연장되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.The method according to claim 1,
And the first concave portion extends from the swash plate to the through hole.
상기 제2 오목부는 상기 관통공으로부터 상기 토출 챔버까지 연장되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.The method according to claim 1,
And the second concave portion extends from the through-hole to the discharge chamber.
상기 실린더 몸체는 제1 및 제2 실린더 몸체가 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.The method according to claim 1,
Wherein the cylinder body is formed by coupling the first and second cylinder bodies.
상기 제1 실린더 몸체는 상기 제1 헤드와 대향되는 면에 격벽을 포함하고, 상기 격벽의 중앙부에는 상기 회전축 수용부와 연통되는 슬리브가 구비되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.10. The method of claim 9,
Wherein the first cylinder body includes a partition wall on a surface facing the first head, and a sleeve communicating with the rotation axis receiving portion is provided at a central portion of the partition wall.
상기 슬리브와 상기 제2 오목부 사이에 형성된 공간이 상기 제1 헤드에 형성된 토출 챔버와 연통되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.11. The method of claim 10,
And a space formed between the sleeve and the second concave portion communicates with a discharge chamber formed in the first head.
상기 제2 실린더 몸체는 상기 제2 헤드와 대향되는 면에 격벽을 포함하고, 상기 격벽의 중앙부에는 상기 회전축 수용부와 연통되는 슬리브가 구비되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.10. The method of claim 9,
Wherein the second cylinder body includes a partition wall on a surface facing the second head, and a sleeve communicating with the rotation axis receiving portion is provided at a central portion of the partition wall.
상기 슬리브와 상기 제2 오목부 사이에 형성된 공간이 상기 제2 헤드에 형성된 토출 챔버와 연통되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.13. The method of claim 12,
And a space formed between the sleeve and the second concave portion communicates with a discharge chamber formed in the second head.
상기 관통공과 함께, 상기 실린더 몸체 내부로 유입된 작동유체를 상기 실린더 내부로 유도하는 흡입 유로 및 상기 실린더 내의 압축된 작동유체를 상기 실린더 몸체 외부로 토출시키는 토출 유로를 상기 회전축 수용부와 함께 정의하는 중실형 회전축; 및
상기 중실형 회전축에 대해 경사지게 장착되는 사판;을 포함하고,
상기 실린더에 대해서, 상기 흡입 유로 및 토출 유로는 상기 회전축이 회전함에 따라서 순차적으로 연통 및 차단되는 사판 압축기.A plurality of cylinders arranged in a circumferential direction, a reciprocating piston in the cylinder, and a cylindrical rotation axis accommodating portion disposed between the plurality of cylinders, wherein the rotation axis accommodating portion is provided with the respective cylinders and the rotation axis accommodating portion A cylinder body having a plurality of through holes communicating with a defined space;
A through hole and a suction flow path for guiding a working fluid introduced into the cylinder body into the cylinder and a discharge flow path for discharging the compressed working fluid in the cylinder outside the cylinder body are defined together with the rotation axis accommodating portion Solid rotating shaft; And
And a swash plate mounted obliquely with respect to the solid rotating shaft,
Wherein the suction passage and the discharge passage are sequentially communicated and blocked with respect to the cylinder as the rotary shaft rotates.
상기 흡입 유로 및 토출 유로는 상기 회전축의 외면과 상기 회전축 수용부의 내면 사이에 배치되며, 상기 회전축의 길이 방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.15. The method of claim 14,
Wherein the suction passage and the discharge passage are disposed between an outer surface of the rotating shaft and an inner surface of the rotating shaft receiving portion and extend along the longitudinal direction of the rotating shaft.
상기 회전축은 상기 흡입 유로 및 토출 유로를 정의하는 제1 및 제2 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사판 압축기.16. The method of claim 15,
Wherein the rotary shaft includes first and second concave portions defining the suction passage and the discharge passage.
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