KR970003252B1 - 편두 피스톤형 압축기 - Google Patents

편두 피스톤형 압축기 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

편두 피스톤형 압축기
제1도는 본 발명을 요동사판식 가변용량 압축기에 구체화한 일시예를 도시하는 중앙 종단면도.
제2도는 편두 피스톤의 사시도.
제3도는 힌지 기구 부근의 평단면도.
제4도는 힌지 기구 부근의 종단면도.
제5도는 피스톤 부근의 단면도.
제6도는 종래의 압축기의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 센터하우징 1a : 실린더 보어
5 : 크랭크실 6 : 회전축
10 : 래그 플레이트(lag plate) 11 :슬라이더
13 : 회전지지체 14 :지지 아암
15 : 연결핀 16 : 베어링부
17 : 회전요동사판 21 : 흡입실
22 : 배출실 29 : 확장부
30 : 회전 방지부 31 : 노치부
32 : 공동부
[산업상의 이용분야]
발명의 편두 피스톤형 압축기에 관한 것이다.
[종래의 기술]
종래의 편두 피스톤형 압축기로서 일본국 공개 특허 소60-175783호 공보에 나탄낸 것이 있다. 이 압축기는 제6도에 도시하듯이 원통상의 하우징(40)내의 일체형으로 형성한 실린더 블록(41)에 형성된 실린더 보어(41a)내에 피스톤(42)을 왕복운동 가능하게 수용하고 있다. 또, 실린더 블록(41)과 프론트 커버(43)의 중심부에는 회전축(44)이 엔진에 의해 회전가능하게 지지되어 있다.
이 회전축(44)에는 래그 플레이트(lag plate : 45)가 동기 회전가능하게 끼워맞춤식으로 고정되어 있다. 또한, 상기 회전축(44)에는 슬라이더(46)를 거쳐서 회전요동사판(47)이 전후방향의 왕복요동이 가능하게 장착되어 있다. 상기 래그 플레이트(45)와 회전요동사판(47)은 힌지기구(48)를 거쳐서 연결되어 있다. 상기 회전요동사판(47)의 외주부는 상기 실린더 보어(41a)내에 수용한 피스톤(42)의 기부에 슈(shoe) (49)를 거쳐서 결합되어 있다.
상기 압축기에선 회전축(44)이 회전되면 래그 플레이트(45) 및 힌지기구(48)를 거쳐서 회전요동사판(47)이 소정의 경사각으로 회전되기 때문에 피스톤(42)이 실린더 보어(41a) 내에서 왕복운동되며 흡입실로부터 흡입한 냉매 가스를 실린더 보어(41a)내에서 압축실로 배출하게 되어 있다.
또한, 압축기의 배출 용량의 조정은 피스톤(42)의 배면에 작용하는 크랭크실(50)내의 압력과, 피스톤(42)의 전방면에 작용하는 실린더 보어(41a)내의 흡입 압력과의 밸런스에 의해서 피스톤(42)을 거쳐서 요동사판(47)에 작용하는 굴곡 모메트의 크기로 피스톤 행정이 변화하는 것으로 행해진다.
[발명이 해결하려는 과제]
종래의 압축기는 상기 피스톤(42)이 원통상으로 형성되고 또한 그 기부에 형성한 슈(49)를 끼워맞추는 연결부(51)의 외주측도 같은 지름으로 형성되고 있다. 그리고, 흡입, 압축을 행하기 위해 피스톤(42)이 왕복운동되어도 연결부(51) 외주면과 하우징(40)의 내벽면과의 간극이 없으므로 해당 부위에는 크랭크실(50)내의 냉매 가스가 진입되기 어렵고, 이 때문에 활주이동부의 윤활 부족으로 되어 피스톤(42)의 외주면과 실린더 보어 내주면과의 활주이동부의 마모가 촉진되며 내구성이 저하된다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상기 종래의 기술에 있는 문제점을 해소하고 피스톤 외주면과 실린더 보어 내주면과의 활주이동부의 윤활성을 향상할 수 있는 편두 피스톤형 압축기를 제공하는데 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
청구항 1항에 기재된 발명은 상기 목적은 달성하기 위해서, 하우징내에 편두 피스톤을 수용하기 위한 복수의 실린더 보어를 서로 평행하게 형성한 실린더 블록을 설치하고, 상기 하우징의 한쪽에 크랭크실을 설치하여 회전축을 지지하고, 각 편두 피스톤의 기부에 오목부를 형성하고, 이 오목부내에 상기 회전축에 끼워맞춤한 요동사판의 외주부를 슈를 거쳐서 편두 피스톤의 오목부에 결합하고, 회전축의 회전에 의해서 사판을 회전시켜서 편두 피스톤을 실린더 보어내에서 왕복 운동하고, 흡입실로부터 흡입한 냉매 가스를 실린더 보어내에서 압축해서 배출실로 배출하도록 하는 구성으로 이루어진 편두 피스톤형 압축기에 있어서, 상기 편두 피스톤의 기부와 대응하는 하우징의 일부에 외부로 연장된 확장부를 형성하고, 상기 확장부의 내측에 안내면을 형성하고, 또한 상기 각 편두 피스톤의 기부 외주의 일부분에서 돌출 형성한 회전 방지부가 안내면에 대해서 전후방향으로 활주이동이 가능하게 접촉하고 있는 구성을 취하고 있다.
또, 청구항 2항에 기재된 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서 청구항 1항에서, 상기 편두 피스톤에 대해서 상기 확장부 측으로 개방되는 공동부를 형성하고 있는 구성을 취하고 있다.
[작용]
청구항 1항에 기재된 발명에선, 피스톤의 기부 외주부에 회전 방지부를 외부로 확장시키는 동시에 그 회전방지부와 대응하는 하우징의 내주면을 동일한 방향으로 확장시켰으므로 피스톤이 왕복운동될 때 흡입 행정에서 회전 방지부의 후단면과 안내면의 후단면과 사이에 공간이 형성된다.
이 때문에 크랭크 실내의 냉매 가스가 상기 공간에 진입되기 쉽고, 피스톤의 외주면과 실린더 보어의 내주면과의 작은 간극에 냉매 가스 중에 포함되는 분무상의 윤활유가 진입해서 활주이동의 윤활성이 향상된다.
청구항 2항에 기재된 발명에선, 피스톤의 외주측에 상기 확장부측으로 개방되는 공동부를 형성했으므로 흡입 행정으로 피스톤이 크랭크 실측으로 후퇴했을 경우에, 공동부가 크랭크 실과 연통해서 냉매 가스를 공동부내에 들여넣는다. 이 때문에 피tm톤이 압축 행정으로 이행했을 경우에 공동부내에 진입한 냉매 가스가 피스톤의 외주면과 실린더 보어의 내주면과의 작은 각극에 진입하고 윤활성이 더욱 향상한다.
[실시예]
이하, 본 발명을 구체화한 일실시예를 제1도 내지 제5도에 의거해서 설명한다.
제1도에 도시하듯이, 센터 하우징(1)의 프론트측의 단면에는 프론트 하우징(2)이 접합 고정되어 있다. 상기 센터 하우징(1)의 리어측의 단면에는 리어 하우징(3)이 밸브 플레이트(4)를 거쳐서 접합 고정되어 있다. 상기 센터 하우징(1)에는 실린더 보어(1a)를 여러 장소에 형성한 실린더 블록(1b)이 일체형으로 형성되어 있다.
상기 센터 하우징(1)내에 형성된 크랭크실(5)내에는 회전축(6)이 베어링(7)을 거쳐서 회전가능하게 지지되어 있다. 상기 실린더 보어(1a)에는 피스톤(9)이 끼워맞추어져 있다. 또, 상기 회전축(6)에는 래그 플레이트(10)가 끼워맞춤식으로 고정되어 있다. 마찬가지로 회전축(6)에는 구면을 갖는 슬라이더(11)가 전후 방향으로 왕복 운동이 가능하게 지지되며, 이 슬라이더(11)는 코일 스프링(12)에 의해 실린더 블록(1b)쪽으로 가압된다. 슬라이더(11)에는 회전 지지체(13)가 상기 구면을 따라서 회전가능하게 지지되어 있다. 이 회전 지지체(13)는 상기 래그 플레이트(10)에 힌지 기구(K)를 거쳐서 전후 방향으로 요동가능하게 연결되어 있다.
상기 힌지기구(K)는 제3도 및 4도에 도시하듯이, 래그 플레이트(10)의 외주 부근에 전후방향으로 돌출한 좌우 한쌍의 지지아암(14)과, 그 지지아암(14)의 선단부에 걸어맞춤된 구형체(15a)를 갖는 연결핀(15)과, 그 연결핀(15)의 로드부(15b)를 왕복운동 가능하게 갖는 연결핀(15)과, 그 연결핀(15)의 로드부(15b)를 왕복운동 가능하게 삽입하는 삽입구멍(16a)을 갖는 베어링부(16)로 구성되어 있다.
제1도에 도시하듯이, 회전 지지체(13)의 외주부에는 회전요동사판(17)이 끼워맞춤식으로 고정되어 있다. 이 회전 요동사판(17)은 피스톤(9)의 기부에 형성한 오목부(18)내에 진입한 상태에 있는 전후 한쌍의 슈(19)를 거쳐서 피스톤(9)에 결합하고 있다.
상기 리어 하우징(3)내에는 격벽(20)에 의해 흡입실(21)과 배출실(22)이 형성되어 있다. 밸브 플레이트(4)에는 흡입 밸브기구(23) 및 배출 밸브기구(24)가 설치되어 있다.
또한, 리어 하우징(3)에는 용량 제어 밸브(25)가 설치되며, 상기 용량 제어 밸브(25)에 의해 상기 배출실(22)로부터 크랭크실(5)에 연통하는 급기 통로(도시생략)의 개폐를 행한다. 제어 밸브(26)에 의해서 크랭크실(5)로부터 흡입실(21)에 연통하는 배기 통로의 개폐를 행하고, 상기 피스톤(9)의 전후에 작용하는 크랭크실 압력과 흡입실 압력과의 차압을 조정하여서, 피스톤(9)의 행정을 변경하는 동시에 회전요동사판(17)의 경사각을 제어함으로써 배출용량을 조정할 수 있게 되어 있다.
다음에 본 발명의 요부에 대해서 설명한다.
제1도에 도시하듯이, 하우징(1)에는 실린더 보어(1a)의 프론트측 모서리 부근부터 앞 단면에 걸쳐서 확장부(29)가 형성되어 있다. 이 확장부(29)의 내주면에는 피스톤(9)의 기부에 일체로 형성된 회전 방지부(30)를 전후 방향으로 안내하기 위한 안내면(29a)이 형성되어 있다.
또, 피스톤(9)에는 제1, 2도에 도시하듯이 노치부(31)가 확장부(29)측(압축기 외측)에 형성되고 그 노치부(31)에는 피스톤(9)의 중심부로 연장하는 공동부(32)가 형성되어 있다. 상기 노치부(31) 및 공동부(32)의 프론트 측의 단면은 크랭크실(5)에 연통하도록 내측일수록 피스톤(9)의 머리쪽으로 근접하는 경사면(32a)으로 되어 있다. 상기 노치부(31)의 리어측 모서리와 대응해서 피스톤(9)의 외주면에는 주변방향으로 윤활홈(33)이 형성되어 있다. 이 홈(33)은 노치부(31)부터 주변방향으로 소정각도의 범위에 형성되어 있고 피스톤(9)의 외주면과 실린더 보어(1a)의 내주면과의 윤활을 행하는 것이다.
다음에 상기와 같이 구성한 가변용량 압축기에 대해서 그 작용을 설명한다. 제1도에서 회전축(6)이 엔진동력에 의해 회전되면 래그 플레이트(10) 및 지지아암(14), 연결핀(15) 및 베어링부(16)를 거쳐서 회전지지체(13) 및 요동사판(17)이 경사 상태로 회전된다.
이것에 의해 피스톤(9)이 실린더 보어(1a)내에서 왕복운동되고, 흡입실(21)로부터 실린더 보어(1a)내에 흡입한 냉매 가스를 압축시킨 후 배출실(22)로 배출한다. 이 피스톤(9)의 왕복 운동시에는 회전 방지부(30)도 센터 하우징(1)에 형성한 안내면(29a)을 따라서 왕복 운동한다.
제1도의 하부에 도시하듯이, 피스톤(9)이 하사점에 있는 상태에서는 회전 방지부(30)의 리어측의 단면(30a)과 안내면(29)의 리어측의 단면(29b)과의 사이에 형성되는 공간 P는 최대로 된다. 이 상태에선 공간 P와 크랭크실(5)이 연통되고 있으므로 크랭크실(5)내의 냉매 가스가 공간(P)에 진입하는 동시에 공동부(32)로도 공급된다.
그리고, 피스톤(9)이 압축 행정에서 하사점에서 상사점으로 이동함에 따라서 상기 공간(P)가 감소된다. 이 때문에 노치부(31) 및 공동부(32)내에 있는 분무상의 오일을 포함한 냉매 가스가 피스톤(9)의 외주면과 실린더 보어(1a)내주면과의 활주이동부에 공급되어서 활주이동부의 윤활성이 향상한다.
또, 상기 피스톤(9)의 외주면에는 공동부(32)에 연통하는 윤활홈(33)이 형성되어 있으므로 피스톤(9)의 외주면과 실린더 보어(1a)의 내주면과의 활주이동부에 냉매 가스가 진입한다. 이 때문에 활주이동부의 윤활성이 향상한다. 상기 윤활홈(33)을 소정범위만으로 형성한 것은 다음 이유에 의한다. 제5도에 도시하듯이 편두 피스톤(9)의 경우엔 피스톤(9)이 압축 행정에서 요동사판(17)의 가압력에 의해서 굴곡 모멘트(M)를 받는다. 따라서, 피스톤(9)의 외주면과 실린더 보어(1a)와의 하단부측의 작은 간격이 증대되고, 공동부(32)가 윤활홈(33)을 통해서 압축 행정중의 실린더 보어(1a)내 작동실과 연통되어서 압축가스가 역류하는 것을 방지하기 위해서이다. 또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며 다음같이 구체화할 수 있다.
(1) 제5도에 이점쇄선으로 도시하듯이 피스톤(9)에 대해서 상기 공동부(32)와 피스톤 외주면으로 개방되는 통로(34)를 형성할 것, 이 경우에는 피스톤(9)이 상기 굴곡 모멘트(M)에 의해 강하게 가압되는 부분의 활주이동부의 윤활을 향상할 수 있다.
(2) 상기 실시예에선 요동사판식 가변용량 압축기에 구체화했는데 고정용량형의 사핀식 피스톤 압축기에 구체화할 것.
[발명의 효과]
이상, 상세히 기술했듯이 본 발명은 피스톤 외주면과 실린더 보어 내주면과의 활주이동부의 윤활성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 하우징내에 편두 피스톤(9)을 수용하기 위한 복수의 실린더 보어(1a)를 서로 평행하게 형성한 실린더 블록(16)을 설치하고, 상기 하우징의 한쪽에 크랭크실(5)을 설치하여 회전축(6)을 지지하고, 상기 각 편두 피스톤(9)의 기부에 오목부(18)를 형성하여 그 오목부내에 상기 회전축(6)에 끼워맞춤한 요동사판(17)의 외주부를 슈(19)를 거쳐서 상기 편두 피스톤의 오목부(18)에 결합하고, 상기 회전축(6)의 회전에 의해서 사판(7)을 회전시켜서 편두 피스톤(9)을 실린더 보어(1a)내에서 왕복운동하고, 흡입실(21)로부터 흡입한 냉매 가스를 실린더 보어 내에서 압축해서 배출실(22)로 배출하도록 하는 구성으로 이루어진 편두 피스톤형 압축기에 있어서, 상기 편두 피스톤(9)의 기부와 대응하는 상기 하우징의 일부에 외부로 연장된 확장부(29)를 형성하고, 상기 확장부의 내측에 안내면(29a)을 형성하고, 또한 상기 각 편두 피스톤의 기부 외주의 일부분에서 돌출형성한 회전 방지부(30)가 안내면(29a)에 대해서 전후 방향으로 활주이동이 가능하게 접촉하는 것을 특징으로 하는 편두 피스톤형 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 편두 피스톤(9)에는 확장부(29)측으로 개방되는 것과 동시에 편두 피스톤(9)의 중심부로 연장하는 공동부(32)를 형성하는 것을 특징으로 하는 편두 피스톤형 압축기.
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