KR970001759B1 - 용량가변형 경사판식 압축기 - Google Patents

용량가변형 경사판식 압축기 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

용량가변형 경사판식 압축기
제1도는 본 발명의 실시예인 압축기의 종단면도.
제2도는 본 발명의 실시예인 압축기에 관련된 경사판의 주요부분 단면도.
제3도는 본 발명의 실시예인 압축기에 관련된 경사판의 주요부분 단면도.
제4도는 본 발명의 실시예인 압축기에 관련된 의 사시도.
제5도는 본 발명의 실시예인 압축기에 관련된 힌지볼의 단면도.
제6도는 종래의 압축기에 관련된 주요부분 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 실린더 블록 1a : 실린더
2 : 하우징 3 : 크랭크실
3a : 흡입실 3b : 토출실
4 : 구동축 5 : 회전지지체
11 : 경사판 11b : 중심구멍
11d : 안내홈 13 : 힌지볼
13a : 구체 13b : 끼워맞춤구멍
13c : 평행면 17,18 : 슈우
19 : 피스톤 K : 힌지기구
본 발명은 차량의 공조장치 등에 사용되는 용량 가변형 경사판식 압축기에 관한 것이다.
종래의 용량가변형 경사판식 압축기(이하 간단히 압축기라 한다)로서 일본국 특개소 52-96407호 공보에 개시된 것이 알려지고 있다.
이 압축기에는 하우징에 지지된 구동축에 직각인 방향으로 돌출된 회전 지지체가 동기해서 회전 가능하게 지지됨과 동시에 힌지볼(hinge ball)(81)(제6도 참조)가 축선방향으로 미끄러져 움직임이 가능하게 끼워넣어지고 있다.
회전지지체는 힌지기구를 거쳐서 경사판(91)(제6도 참조)가 연결되며 이 경사판(91)은 힌지(hinge ball)(81)과 미끄럼 접합하는 것에 대해 구동축에 경사가깅 변위가능하게 지지되어 있다.
경사판(91)에는 경사판 본체가 상대적으로 미끄러져 움직일 수 있도록 되어 있으며 이 경사판 본체에는 연결기구인 피스톤로드의 일단이 연결되어 있다.
피스톤 로드의 타단에는 여러개의 실린더 내에 서로 평행하게 일정간격을 두고 수용된 여러개의 피스톤이 연결되며 경사판 본체의 요동운동이 각 피스톤의 왕복운동으로 변환된다.
그래서 실린더블록에는 크랭크실과 흡입실을 연결하는 연통구멍이 설치되어 있으며 이 연통구멍은 제어밸브에 의해 개폐된다.
이 압축기에서는 구동축의 구동에 따라서 소정의 경사각에서 경사판(91)이 회전하면 경사판 본체에는 그 경사각에 따라서 요동운동만이 전달되며 이것에 의해 피스톤이 실린더내에서 왕복운동된다.
유체는 이것에 의해 흡입실로부터 실린더 내로 흡입되며 압축된 후 토출실로 토출된다.
그러나 같은 형태의 압축기에서는 상술한 것과 같이 경사판(91)이 힌지볼(81)과 미끄럼 접촉하는 구조이다.
이 때문에 경사판(91)의 보스부(92)의 구멍내면은 힌지볼(81)을 수납하기 위해 구형띠내부면(93)이 형성되어 있다.
그래서 힌지볼(81)에는 제6도에 도시한 바와 같이 구동축을 수납하기 위한 끼워맞춤구멍(82)와 보스부(92)의 구형때내부면(93)에 미끄럼 접합되도록 형성된 양쪽의 구형면(83)과 힌지볼(hinge ball)(81)을 보스부(92)의 구멍안쪽에 삽입될 수 있도록 하기 위해 형성된 양쪽의 원통명(84)를 가지고 있다.
이와 같이 힌지볼(81)은 구형면(83)과 원통명(84)를 가지고 있기 때문에 그 구조가 복잡하며 원가상승으로 이어진다.
본 발명은 힌지볼(hinge ball)의 경사면에 부착된 구조를 연구해서 힌지볼 형상의 단순화에 의한 제조원가 절감을 꾀하는 것을 기술과제로 하는 것이다.
본 발명의 압축기는 상기한 문제를 해결하기 위해 힌지볼(hinge ball)을 구체중심으로 해서 관통해 설치된 끼워 맞춤 구멍과 구체중심으로부터 균등하게 배분된 그 끼원맞춤구멍 축심과 직교하는 평행면을 가진 구형띠모양으로 형성하고 경사판의 구형띠내부면에 이르는 구멍 끝부분에는 상기한 힌지볼의 평행면이 그 경사판의 구멍축심에 따라 진입하는 것을 허용하는 한쌍의 안내홈을 파는 새로운 수단을 채용하고 있다.
본 발명의 압축기에는 힌지볼의 끼워맞춤 구멍축심이 경사판의 구멍축심과 직교하는 방향으로 옆으로 쓰러뜨린 상태로 그 평행면을 한쌍의 안내 홈으로 따르게 하면서, 그 힌지볼을 경사판의 구멍끝으로부터 구형띠내부면 부분으로 진입시킨 후 그 구형띠내부면에 따라서 힌지볼을 일으켜 세움으로써 암수양 구형부분을 꼭맞춰 경사판의 구멍내에 힌지볼을 간단히 장착할 수가 있다.
이 힌지볼의 겉모양을 구체중심으로부터 몇 부분으로 나누어서 끼워 맞춤구멍과 직교하는 평행면을 가진 단순한 구형상으로 되어 있으며, 종래의 힌지볼에서 볼 수 있었던 복잡한 원통면 가공을 생략할 수 있기 때문에 제조원가의 절감을 꾀할 수가 있다.
이하 본 발명을 구체화한 실시예를 도면을 참조해서 설명한다.
이 압축기는 제1도에 도시한 바와 같이 다수의 실린더(1a)를 가진 실린더 블록(1)이 중앙부에 배치되어 있으며, 그 앞쪽에는 밀폐형 크랭크실(2a)를 형성해서 후론트하우징(2)에 의해 폐쇄되며, 그 뒤쪽은 밸브플레이트(12)를 끼워 후부하우징(3)에 의해 폐쇄된다.
후부하우징(3)에는 실린더(1a)와 연결된 흡입실(3a) 및 토출실(3b)가 설치되어 있다.
그래서 실린더블록(1)의 중심축 구멍에는 구동축(4)가 삽입, 지지되며 이 구동축(4)에는 크랭크실(2a)내에 회전지지체(5)가 동기해서 회전가능하게 지지되어 있다.
회전지지체(5)에는 힌지기구(K)를 끼워서 경사판(11)이 지지되어 있다.
힌지기구(K)에는 회전지지체(5)로부터 뒤쪽으로 돌출된 지지암(6) 설치구멍(6a)가 뚫려 있으며, 이 설치구멍(6a)에는 레이스(8)이 고정되며 레이스(8)에 결합된 구체(9)가 요동가능하게 장착되어 있다.
구체(9)에는 가이드구멍(9a)가 뚫려 있으며 이 가이드 구멍(9a)에는 안내핀(10)이 왕복가능하게 지지되어 있다.
또한 경사판(11)에도 설치구멍(11a)가 뚫려 있으며 이 설치구멍(11a)에 안내핀(10)이 압입되어 있다.
경사판기체(11)의 후방에는 경사판 본체(15)가 체결링(16)에 의해 고정되어 있다.
또한 경사판 기체(11)과 경사판 본체(15)로서 본 발명의 경사판을 구성한다.
이 경사판본체(15)는 양면에 구동축(4)의 축선을 중심으로 하는 링형의 지지레일(15c)가 형성되어 있으며 지지레일(15c),(15c)에는 원주방향으로 축선을 가진 반원형의 슈우(17),(17)이 결합되어 있다.
이렇게 해서 경사판 본체(15)와 내측슈우(17),(17)을 반경방향으로의 변위가 규제되고 있다.
또한 내측슈우(17),(17)의 외주면에는 내면의 반원주형으로 도려낸 외면이 반경방향으로 축선을 갖는 반원주형의 외측슈우(18),(18)이 결합되어 있다.
외측슈우(18),(18)의 외주면은 피스톤(19)의 머리부에 형성된 경사판통과 홈(19a)에 있어서, 서로 마주해 원주형으로 도려낸 원통지지면과 결합되어 있다.
이렇게 해서 경사판 본체(15)에 내측슈우(17),(17) 및 외측슈우(18),(18)을 끼워서 유지된 다수의 피스톤(19)는 각 실린더(1a)내를 왕복운동 가능하게 수납되어 있다.
또한 경사판(11)의 구동축(4)가 삽입된 중심구멍(11b)에는 후술하는 힌지볼(13)을 받아들이기 위한 구형띠내부면(11c)가 형성되어 있다.
또한 이 구형띠내부면(11c)의 뒷쪽, 거의 중심구멍(11b)의 뒤쪽끝 부분에는 끝으로 갈수록 내경이 커지는 테이퍼 면(11d)가 형성되어 있다.
그래서 테이퍼면(11d) 및 구형띠내부면(11c)에는 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이 경사판 본체(15)의 상사점 위치 및 하사점 위치로부터 경사판 본체(15)의 회전방향과 반대방향으로 각각 90°떨어진 위치에 힌지볼(13)의 두께와 같은 폭을 갖는 동시에 구형띠내부면(11c)의 깊이를 갖고 후술한 힌지볼(13)의 평행면(13c)가 중심구멍(11b)의 축심에 따라서 진입하는 것을 허용하는 한쌍의 안내홈(11d)가 마주해 파여 있다.
또한 이 안내홈(11d)는 중심구멍(11b)의 뒷쪽으로부터 구형띠내부면(11c)의 축방향으로 거의 중앙에 도달하는 길이로 형성되어 있다.
또한 경사판(11)과 구동축(4)와의 사이에는 힌지볼(13)이 개재되어 있다.
힌지볼(13)은 구동축(4)를 수납하기 위해 구체(13a)중심에 뚫린 끼워맞춤구멍(13b)와 구체(13a)중심으로부터 균등하게 배분된 끼워맞춤구멍(13b)의 축심과 직교하는 평행면(13c)로 형성되어 있다.
이 힌지볼(13)은 구동축(4)의 축선방향에 스프링(20),(21)을 끼워서 미끄럼이동 가능하게 설치되어 있다.
또한 힌지볼(13)의 경사판(11)의 중심구멍(11b)내로의 장착은 힌지볼(13)의 끼워맞춤구멍(13b)축심과 경사판(11)의 중심구멍(11b)의 축심과 직교하는 방향으로 옆으로 쓰러뜨린 상태로 그 평행면(13c)를 한쌍의 안내홈(11d)로 따르게 하면서 그 힌지볼(13)을 경사판기체(11)의 중심구멍(11b) 끝부터 구형띠내부면(11c) 부분으로 진입시킨 후, 그 구형띠내부면(11c)에 따라서 힌지볼(13)을 세우고 암수 양구형띠 부분을 꽉끼워 맞춤으로써 행할 수 있다.
이것에 의해 힌지볼(13)의 구체(13a)면과 경사판(11)의 구형띠내부면(11c)와의 사이에서 접촉이 유지된다.
이렇게 해서 경사판 본체(15)는 회전 지지체(5) 및 경사판(11)을 거쳐서 구동축(4)와 동기해서 회전 가능하게 있음과 동시에 힌지기구(K) 및 힌지볼(13)을 거쳐서 경사각을 변위가능하게 지지하고 있다.
또한 후부하우징(3)에는 크랭크실(2a)의 압력을 조정하는 제어밸브(22)가 설치되어 있다.
이 압축기에 있어서 구동축(4)의 구동에 따라서 경사판본체(15)가 회전하면 각 피스톤(9)와 외측슈우(18),(18)을 끼워서 결합된 내측슈우(17),(17)는 경사판 본체(15)에 대해서 지지레일(15c),(15c)뒤를 원주방향으로 미끄럼이동하고 각 피스톤(19)가 실린더(1a)내에서 왕복운동하며 이것에 의해 흡입실(3a)로부터 실린더(1a)내에 냉매가스가 흡입되며 냉매가스는 압축된 후 토출실(3b)로 토출된다.
이때 토출실(3b)로 돌출된 냉매가스의 압축용량은 제어밸브(22)에 의한 크랭크실(2a)내의 압력 조정에 의해 제어된다.
즉, 예를 들면 제어밸브(22)의 압력조정으로 크랭크실(2a)의 압력이 저하되면 피스톤(19)에 작용하는 배압이 저하됨으로써 경사판 본체(15)의 경사각이 커지게 된다.
요컨데 힌지기구(K)에 있어서 구체(9)가 레이스(8)과의 미끄럼 이동에 의해 안내핀(10)을 전방으로 요동시키고 경사판기체(11)이 힌지볼(13)을 중심에서 우측으로 요동시킴과 동시에 힌지볼(13)이 스프링(21)에 대항해 전진하며 안내핀(10)이 가이드 구멍(9a)로 진입하는 방향으로 미끄럼이동하며 경사판기체(15)의 경사각이 커진다.
그래서 외측슈우(18),(18)은 내측슈우(17),(17)에 의해 원주방향으로 미끄럼 이동함과 동시에 피스톤(19)의 경사판 통과 홈(19a)내에서 중심방향으로 미끄럼이동한다.
이 때문에 피스톤(19)의 스트로크(stroke)가 신장되며 압축용량은 커진다.
역으로 제어밸브(22)가 크랭크실(2a)와 흡입실(3a)를 폐쇄하는 것에 의해 블로바이 가스로 크랭크실(2a)의 압력이 높아지면 피스톤(19)에 작용하는 배압이 상승하므로써 경사판 본체(15)의 경사각이 작아진다.
결국 힌지기구(K)에 있어서 구체(9)가 레이스(8)과 미끄럼 이동함으로써 안내핀(10)을 후방으로 요동시키고 경사판 기체(11)이 힌지볼(13)을 중심으로 좌방향으로 요동함과 동시에 힌지볼(13)이 스프링(20)에 대향해 후퇴하고 안내핀(10)이 가이드구멍(9a)안으로부터 빠져나오는 방향으로 요동하며 경사판 본체(15) 경사각이 작아진다.
그래서 외측슈우(18),(18)은 내측슈우(17),(17)에 대해 원주방향으로 미끄럼이동함과 동시에 피스톤(19)의 경사판 통과홈(19a)안에서 바깥방향으로 미끄럼 이동한다.
이 때문에 피스톤(19)의 스트로크가 단축되며 압축용량은 작아진다.
이 압축기에서는 힌지볼(13)의 외형이 단순한 구형띠로 되어 있다. 힌지볼(13)의 제조원가를 조정할 수가 있다.
또한 힌지볼(13)을 경사판기체(11)의 구형띠 내부면(11c)내에 부착하기 위해 구형띠내부면(11c) 및 테이퍼면(11d)에 형성된 한쌍의 안내홈(11d)는 경사판본체(15)의 상사점위치(피스톤의 최종압축행정 종료위치) 및 하사적 위치로부터 경사판 본체(15)의 회전방향과 반대방향으로 각각 90도 떨어진 위치에 뚫어 설치되었다.
여기서 경사판본체(15)의 상사점 위치에서는 실린더 내경(1a)내의 유체는 이미 토출실(3b)로 토출되며 이들 이하의 위치에서는 유체의 흡입이 행하여진다.
이 때문에 경사판 본체(15)에 작용하는 피스톤(19)의 압축반격 및 흡인력의 합력이 최대로 되는 위치는 경사판의 상사점위치로부터 경사판의 회전방향과 반대방향으로 수십도 떨어진 위치까지의 사이이다.
본 실시예의 압축기에서는 상기한 합력이 최대로 되는 위치를 피해서 한 쌍의 안내홈(11d)가 설치되어 있다.
그래서 상기한 안내홈(11d)가 형성되 있지 않는 부분의 구형띠내부면(11c)와 힌지볼(13)의 구체(13a)면은 확실하게 맞닿으므로 최대로 된 합력에 기인하는 하중을 힌지볼(13)의 구체(13a)면에 적절하게 지지하고 소음발생의 단점을 해소할 수가 있다.
이상 서술한 바와 같이 본 발명의 압축기에서는 힌지볼을 경사판측의 구멍안에 힌지볼 부착용의 한쌍의 안내홈을 구성하고 있기 때문에 힌지볼 외형상의 단순차에 의해 힌지볼의 제조원가의 절감을 꾀할 수 있다.

Claims (1)

  1. 하우징에 크랭크실(3), 흡입실(3a), 토출실(3b) 및 이들과 접속된 실린더가 구획형성됨과 동시에 각 실린더(1a)에는 각기 피스톤(19)가 왕복가능하게 수용되며 그 하우징에 지지된 구동축에는 그 크랭크실위치에 위치하는 회전지지체(5)가 동기회전가능하게 지지됨과 동시에 힌지볼(13)이 축선방향으로 미끄럼 이동 가능하게 끼워 만들며 그 회전지지체에 힌지기구(K)를 끼워서 연결된 경사판(11)이 그 힌지볼(13)과 구형띠내부면에 의해, 미끄럼 접촉함으로써 그 구동축(4)에 경사각이 변위가능하게 걸어지며 그 경사판(11)과 그 피스톤의 사이에는 해당 경사판의 요동운동을 피스톤(11)의 왕복운동을 변환하는 연결기구가 설치되며 그 크랭크실(3)안의 압력에 의해 해당 경사판(11)의 경사각을 제어해서 압축 용량을 변화시키도록 구성된 용량가변형 경사판식 압축기에 있어서, 전기한 힌지볼(13)은 구체중심에 뚫어서 설치된 끼워맞춤구멍(13b)와 구체중심으로부터 균등하게 배분된 끼워맞춤구멍(13b)축심과 평행면(13c)를 갖는 구형띠로 형성되며, 전기한 경사판의 구형띠내부면에 이르는 구멍 끝에는 힌지볼(13)의 평행면(13c)가 그 경사판의 구멍 축심에 따라 진입하는 것을 허용하는 한쌍의 안내홈이 파져 있는 것을 특징으로 하는 용량가변형 경사판식 압축기.
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