KR20160107432A - 차량용 압축기 - Google Patents

Abstract

차량용 압축기가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 압축기는, 차량의 엔진으로부터 동력을 전달받는 풀리(140)가 장착되는 하우징(100); 하우징(100)의 내부에 회전가능하게 구비되며, 일단이 풀리(140)에 결합되어 지지되는 구동축(120); 구동축(120)을 지지하기 위해 하우징(100) 내부에 설치되는 베어링(160); 및 베어링(160)에 의한 소음을 감소시키도록, 풀리(140)와 하우징(100) 사이에 설치되는 흡음부재(180)를 포함한다.

Description

차량용 압축기{COMPRESSOR FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 압축기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 압축기 내의 베어링에 의한 소음을 감소시키도록 개선된 차량용 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 공조장치는 냉매를 이용하여 차량의 온도를 외부의 온도보다 낮게 유지하는 장치로서, 냉매의 순환 사이클을 구성하기 위하여 압축기, 응축기 및 증발기를 구비하고 있다.

이러한 압축기는 냉매를 압축 및 압송하는 장치로서 엔진의 동력이나 모터에 의해 구동된다.

왕복동식 압축기는 피스톤의 왕복운동에 의해 냉매를 압축하는 장치로서 그 예로 사판식 압축기가 있다. 사판식 압축기는, 엔진의 동력을 전달받는 구동측에 디스크 형상의 사판이 구동축의 회전에 대응되어 경사각이 가변 또는 고정된 상태로 설치되고, 상기 사판의 회전에 의하여 사판의 둘레를 따라 슈(shoe)를 개재하여 설치된 다수의 피스톤이 실린더블록에 형성된 다수의 실린더 보어 내부에서 직선 왕복 운동함으로써 냉매가스를 흡입하고 압축하여 배출하도록 구성된다.

도 1은 종래의 사판식 차량용 압축기를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 종래의 사판식 압축기에는 차량의 엔진으로부터 동력을 전달받는 풀리(14)와 풀리(14)와 결합되어 동력을 전달받는 구동축(12)이 마련되어 있다.

상기 구동축(12)은 레이디얼 베어링(15)와 스러스트 베어링(16)에 의하여 지지고정되어 회전된다. 스러스트 베어링(16)은 구동축을 포함하여, 구동축과 연결된 회전체(17)의 회전시 마찰, 저항을 줄이기 위한 부품이다. 종랭의 압축기는 구동축(12)이 회전하면서 스러스트 베어링(16)이 같이 회전이 되고 스러스트 베어링(16)에 의한 소음이 하우징(10)의 전방으로 방사되고 진동도 전달되는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시예는, 구동축을 지지하는 베어링의 작동 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 개선된 차량용 압축기를 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 압축기는, 차량의 엔진으로부터 동력을 전달받는 풀리(140)가 장착되는 하우징(100); 상기 하우징(100)의 내부에 회전가능하게 구비되며, 일단이 상기 풀리(140)에 결합되어 지지되는 구동축(120); 상기 구동축(120)을 지지하기 위해 상기 하우징(100) 내부에 설치되는 베어링(160); 및 상기 베어링(160)에 의한 소음을 감소시키도록, 상기 풀리(140)와 상기 하우징(100) 사이에 설치되는 흡음부재(180)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 흡음부재(180)는 원통형 형상이며,내부에 상기 구동축(120)이 삽입되는 중공이 형성될 수 있다.

또한, 상기 하우징(100)의 일단에는 상기 구동축(120)을 수용하도록 돌출된 축보스(104)가 마련되어 있으며, 상기 흡음부재(180)의 일단은 상기 축보스(104)의 외측에 압입되어 고정될 수 있다.

또한, 상기 흡음부재(180).의 외측반경(R3)은 축보스(104)의 외측반경보다 크고 상기 베어링(160)의 반경이하일 수 있다.

또한, 상기 하우징(100)을 향하는 상기 흡음부재(180)의 일단의 내측반경(R1)은 상기 구동축(120)의 반경보다 크고 타단의 내측반경(R2)보다는 작을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 압축기는 하우징과 풀리 사이에 흡음부재를 설치함으로써 구동축을 지지하는 베어링의 작동에 따른 소음이 방사하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 베어링의 작동에 따른 진동을 잡아줌으로써 압축기의 작동에 따른 공명음을 감소시킬 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 압축기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 압축기의 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 차량용 압축기의 단면도이다.
도 4는 도 2의 차량용 압축기에 있어서, 흡음부재의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 압축기에 있어서, 흡음부재의 반경에 따른 소음실험 결과의 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 압축기에 있어서, 흡음부재의 높이에 따른 소음실험 결과의 그래프이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

또한, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 압축기의 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 차량용 압축기의 단면도이다. 도 4는 도 2의 차량용 압축기에 있어서, 흡음부재의 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 압축기는, 차량의 엔진으로부터 동력을 전달받는 풀리(140)가 장착되는 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내부에 회전가능하게 구비되며, 일단이 상기 풀리(140)에 결합되어 지지되는 구동축(120)과, 상기 구동축(120)을 지지하기 위해 상기 하우징(100) 내부에 설치되는 베어링(160)과, 상기 베어링(160)에 의한 소음을 감소시키도록 상기 풀리(140)와 상기 하우징(100) 사이에 설치되는 흡음부재(180)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 압축기는 전체적으로 원통 형상의 하우징(100)을 포함하고, 상기 하우징(100)의 일단에는 상기 풀리(150)가 장착된다. 풀리(150)를 향하는 하우징(100)의 일단에는 상기 구동축(120)을 수용하도록 풀리(150)가 장착되는 축을 향하여 돌출된 축보스(104)가 마련되어 있다.

상기 풀리(140)는 벨트(미도시)를 통해 엔진의 크랭크 축(미도시)로부터 회전력을 전달받는다.

상기 풀리(140)는 링아세이(150)를 통하여 상기 구동축(120)과 결합된다. 보다 구체적으로, 상기 링아세이(150)는 전체적으로 원판의 형상을 취하고 있으며, 아세이 볼트(152)를 통하여 풀리(140)와 결합된다. 이에 따라, 풀리(140)와 함께 링아세이(150)는 회전하게 된다. 또한, 상기 링아세이(140)에는 링아세이(140)와 상기 구동축(120)을 볼트체결하기 위한 관통구가 마련되어 있고, 상기 구동축(120)의 일단에는 볼트체결을 위한 나사부가 마련되어 있다. 상기 관통구를 관통하는 디스크볼트(154)를 통하여 링아세이(150)와 구동축(120)은 볼트체결된다.

상기 베어링(160)은 상기 구동축(120)과 구동축(120)에 연결된 회전체(170)를 하우징(100) 내에서 지지하기 위해 마련된 것으로, 본 실시예에서 상기 베어링(160)은 상기 구동축(120)의 회전축과 평행하는 추력을 흡수할 수 있는 스러스트 베어링이다. 상기 풀리(140)의 회전에 따라 풀리(140)에 결합된 링아세이(150)가 회전하게 되고, 링아세이(150)가 회전함에 따라 디스크볼트(154)에 의해 링아세이(150)와 결합된 구동축(120)이 함께 회전하게 된다. 이에 따라, 상기 베어링(160)도 구동축(120)과 함께 회전하게 된다.

이하, 상기 흡음부재(180)에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

상기 구동축(120)의 회전에 따라 베어링(160)도 함께 회전하면서 베어링(160)에 의한 작동 소음이 하우징(100)의 전방, 즉 풀리(140)가 장착된 방향으로 방사되고 진동이 전달될 수 있다. 상기 흡음부재(180)는 상기 베어링(160)에 의한 소음과 진동을 감소시키기 위해 마련된 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡음부재(180)는 높이(H)와 외경(R3)를 지닌 원통형 형상이며, 내부에 구동축(120)이 삽입될 수 있는 반경(R1)을 갖는 중공이 형성되어 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 흡음부재(180)의 일단의 내측반경(R1)은 타단의 내측반경(R2)보다 작다. 따라서, 상기 흡음부재(180)의 단면은 'ㄱ'자 형상의 꺾인 단면(182)을 가진다. 본 실시예에서 작은 내측반경(R1)을 갖는 흡음부재(180)의 일단은 하우징(100)에 마련된 축보스(104)의 외주면에 압입고정된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 압입고정방식 외에 리테이너나 나사체결을 이용할 수 있으며, 압입고정의 경우 별도의 체결부품이 필요없어 부품수를 감소시킬 수 있다. 한편, 보다 큰 내측반경(R2)를 갖는 흡음부재(180)의 타단에는 풀리(140)의 회전축 상에 마련된 풀리베어링(142)이 수용된다.

상기 흡음부재(180)는 외측의 스틸커버 안에 구리코일을 넣어서 구성할 수도 있고, 고무 또는 다른 복합물질을 이용하여 제조할 수도 있다. 상기 흡음부재의 내측반경(R1, R2)은 압축기 내의 다른 부품과의 간섭이 발생하지 않도록 설계된다. 흡음부재(180)의 흡음 효과 및 진동감소 효과를 감소시키도록, 흡음부재(180)의 두께(T)는 클 수록 바람직하다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡음부재를 구비한 차량용 압축기의 실험결과에 대하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 압축기에 있어서, 흡음부재의 반경에 따른 소음실험 결과의 그래프이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 압축기에 있어서, 흡음부재의 높이에 따른 소음실험 결과의 그래프이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 흡음부재(180)의 외경(R3; 도 4 참조)이 커질수록 소음이 개선되는데, 흡음부재(180)의 외경(R3)이 베어링(160)의 반경까지는 커질수록 소음이 감소된다. 그러나, 흡읍부재(180)의 외경(R3)이 베어링(160)의 반경보다 커지게 되면 소음감소 효과의 차이가 거의 없어진다. 따라서, 흡음부재(180)의 불필요한 중량상승을 막기 위하여 흡음부재(180)의 외경(R3)은 베어링의 반경 이내에서 결정되는 것이 바람직하다.

반면에, 흡음부재(180)의 높이(H: 도 4참조)는 클 수록 소음감소 효과가 증대된다. 따라서, 흡음부재(180)의 높이(H)는 다른 부품과의 간섭, 예컨대, 풀리(140)의 폭, 풀리베어링(142)의 폭, 축보스(104)의 길이 등을 고려하여 설계하되, 간섭이 없다면 흡음부재(180)의 높이(H)는 클수록 소음감소 및 진동저감효과를 증대시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 압축기에 따르면, 풀리(140)와 하우징(100) 사이에 흡음부재(180)를 설치함으로써, 하우징(100) 내의 축을 지지하는 베어링(160)으로부터 전방으로 방사되는 소음과 전달되는 진동이 흡음부재(180)에서 차단되어 소음 및 진동개선의 효과가 있다. 따라서, 베어링(160)의 소음 및 진동을 흡음부재(180)가 흡수함으로 압축기 외부로 전달되는 소음을 감소시킬 수 있다. 또한, 전방으로 전달되는 진동을 흡음부재(180)가 잡아줘서 공명음을 감소시킬 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10, 100: 하우징 12, 120: 구동축
14, 140: 풀리 16, 160: 베어링
104: 축보스 142: 풀리베어링
150: 링아세이 152: 아세이 볼트
154: 디스크볼트 180: 흡음부재
R1, R2 : 내측반경 R3: 외경
H: 높이

Claims (5)

1. 차량의 엔진으로부터 동력을 전달받는 풀리(140)가 장착되는 하우징(100);
   상기 하우징(100)의 내부에 회전가능하게 구비되며, 일단이 상기 풀리(140)에 결합되어 지지되는 구동축(120);
   상기 구동축(120)을 지지하기 위해 상기 하우징(100) 내부에 설치되는 베어링(160); 및
   상기 베어링(160)에 의한 소음을 감소시키도록, 상기 풀리(140)와 상기 하우징(100) 사이에 설치되는 흡음부재(180)를 포함하는 것인 차량용 압축기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 흡음부재(180)는 원통형 형상이며,내부에 상기 구동축(120)이 삽입되는 중공이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 압축기.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 하우징(100)의 일단에는 상기 구동축(120)을 수용하도록 돌출된 축보스(104)가 마련되어 있으며, 상기 흡음부재(180)의 일단은 상기 축보스(104)의 외측에 압입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 흡음부재(180)의 외측반경(R3)은 축보스(104)의 외측반경보다 크고 상기 베어링(160)의 반경이하인 것을 특징으로 하는 차량용 압축기.
5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 하우징(100)을 향하는 상기 흡음부재(180)의 일단의 내측반경(R1)은 상기 구동축(120)의 반경보다 크고 타단의 내측반경(R2)보다는 작은 것을 특징으로 하는 차량용 압축기.
   

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