KR970004385B1 - 경사판식 압축기 - Google Patents

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Abstract

없음

Description

경사판식 압축기
제1도는 본 발명을 구체화한 제1실시예의 경사판식 압축기의 추력베어링부근을 확대해서 나타낸 단면도.
제2도는 주요 부분의 확대단면도.
제3도는 경사판식 압축기의 중앙부 종단면도.
제4도는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1,2 : 실린더블록1b,2b : 축구멍
1d,2d : 띠모양돌기5,6 : 전,후 하우징
7 : 구동축9 : 경사판실
10 : 경사판10a : 보스
10b : 띠모양돌기11 : 피스톤
12,13 : 추력베어링12a,13a : 궤도륜
S1 : 선회추력수용면S2,S4 : 추력베어링쪽의 수용면
S3 : 고정추력수용면
본 발명은 경사판식 압축기에 관한 것이며,또한 자세히는 경사판식을 구동축의 축방향에 지지하는 추력 베어링의 조립구조에 관한 것이다.
일반적으로 경사판식 압축기는 예를 들면, 일본국 특개소 60-209674호 공보에 소개된 바와 같이 실린더블록에 형성된 실린더내에 피스톤이 왕복운동가능하게 수용되어 있다. 또한, 그 실린더블록내에 형성된 경사판실에 있어서 구동축상에 경사판이 결합 고정되며, 전기한 구동축의 회전에 따른 경사판의 호전에 의해 피스톤을 왕복운동시켜 흡입 및 압축동작을 행하도록 하고 있다. 또한, 전기한 피스톤의 왕복운동에 따라 압축 반력을 받기 때문에 경사판의 보스의 전,후 양단면과 실린더블록의 경사판실쪽의 내벽면의 사이에 추력베어링(Thrust bearing)이 끼워져 있다.
이 추력베어링을 구성하는 전,후 한쌍의 추력베어링 가운데 한쪽은 바깥쪽이 보스의 선회수용면에 의해 다른쪽은 내주쪽이 실린더블록의 고정수용면에 의해 각각 상반하는 방향으로 전(前)하중을 받아 가압되고, 경사진 상태로 끼워져 있다.
따라서, 경사판의 보스는 전후 한쌍의 추력베어링에 의한 소정의 前하중에 의해 전후방향으로의 왕복운동을 규제하도록 탄성적으로 지지되고 있다.
상기한 경사판식 압축기에 있어서는 추력베어링을 가압하는 보스의 선회추력수용면과 실린더블록의 고정 추력수용면과 서로 평행한 평면이다. 이 때문에 궤도륜이 경사진 상태로 조립되게 되면, 선회 및 고정의 추력수용면의 가장자리가 궤도륜의 수용면에 국부적으로 접촉된다. 이 때문에 접촉부에 있어서 국부적으로 마모나 마멸이 발생해 미끄럼이 생기기 어렵게 된다.
따라서, 냉매가스의 압축동작시에 피스톤을 통해서 경사판에 작용하는 압축반력에 의해 전후 한쌍의 궤도륜 및 양 궤도륜 사이의 니들 베어링(Needle bearing)이 각각 움직임으로써 추력베어링이 스프링작용의 응답성이 저하된다.
이 결과 압축기의 진동이 커지게 되며 소음이 발생한다라는 문제가 있다.
본 발명은 종래의 경사판식 압축기에 존재하는 문제점을 해소하고, 추력베어링의 스프링작용의 응답성을 향상시켜 압축기의 진동을 제어하고, 소음의 발생을 방지할 수 있는 경사판식 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 경사판실을 형성한 실린더블록의 축구멍에 한쌍의 레이디얼베어링을 통해서 구동축을 회전가능하게 지지하고 전기한 구동축에 대해 경사판실에 위치하도록 경사판의 보스를 결합함과 동시에 그 보스에 형성된 전,후의 선회추력수용면과 실린더블록에 형성된 전,후의 고정추력수용면의 사이에 추력베어링을 각각 설치하고, 구동축의 회전에 따른 경사판의 회전에 의해 피스톤에 왕복운동이 주어지도록 한 경사판식 압축기에 있어서, 전기한 양 추력베어링을 구성하는 한쪽의 궤도륜의 외주근처의 추력수용면 및 다른쪽의 궤도륜의 내주근처의 추력수용면에 대한 전기한 선회추력수용면 및 고정추력수용면을 반경방향으로 변위시켜서 접촉된 상태에서 양 추력베어링의 조립시에 트러스트방향의 전(前)하중을 부여해 양 추력베어링을 탄성변형시켜서 경사지게하며, 이 경사진 상태에서 전기한 전,후측의 선회추력수용면과 전,후측의 고정추력수용면 가운데 적어도 내주근처의 선회 혹은 고정의 추력수용면이 궤도륜의 추력수용면에 대해 평면접촉, 혹은 곡면접촉하도록 선회 혹은 고정의 추력수용면을 경사면 혹은 원호면으로 하고 있다.
본 발명은 구동축의 회전에 의해 경사판이 회전되고 피스톤이 실린더내에서 왕복운동하면 흡입실로부터 실린더내로 흡입된 냉매가스가 압축되어 토출실로 토출된다. 앞쪽의 실린더안이 흡입행정일 때에는 피스톤을 통해서 경사판에는 압축반력이 뒤쪽으로 작용한다. 이 압축반력에 의해 뒤쪽의 추력베어링은 경사각을 증대하는 방향으로 탄성변형되며, 앞쪽의 추력베어링으로의 가압력은 감소되어, 그 경사각이 감소한다. 반대로 뒤쪽의 실린더내가 압축행정인 때에는 피스톤을 통해서 경사판에는 압축반력이 앞쪽으로 작용하고, 앞쪽의 추력베어링은 경사각을 증대하는 방향으로 탄성변형되며, 뒤쪽의 추력베어링으로의 가압력은 감소되며, 그 경사각이 감소한다.
본 발명은 궤도륜의 추력수용면에 대해 내주쪽의 선회 혹은 고정이 추력수용면이 평면접촉 혹은 곡면접촉된다. 이 때문에 전술한 추력베어링의 탄성변형시에 수용면의 미끄럼마찰이 줄어들어 마모나 마멸이 제어되어 추력베어링의 스프링작용의 응답성이 향상되고, 진동 및 소음을 제어할 수가 있다.
[실시예]
이하 본 발명을 구체화한 제1실시예를 제1도∼제3도를 바탕으로 설명한다.
제3도에 도시한 바와 같이 한쌍의 실린더블록(1),(2)의 전후 양단면에는 밸브플레이트(3),(4)를 통해서 전면하우징(5) 및 후부하우징(6)이 여러개의 볼트에 의해 결합되어 있다. 또한, 전기한 전,후부하우징(5),(6)내에는 흡입실(5a),(6a) 및 토출실(5b),(6b)가 각각 구획형성되어 있다. 또한, 전기한 실린더블록(1),(2)의 축구멍(1b),(2b)에는 구동축(7)이 한쌍의 레이디얼베어링(8),(8)을 통해서 회전가능하게 지지되어 있다.
실린더블록(1),(2)의 사이에는 경사판실(9)가 형성되며, 구동축(7)에는 경사판실(9)내에 위치하도록 경사판(10)이 그 보스(10a)에서 결합되어 있다. 전기한 실린더블록(1),(2)에는 복수의 실린더(1c) (2c)가 구동축(7)과 평행하게 형성되며, 각 실린더(1c),(2c)내에는 양두피스톤(11)이 왕복운동가능하게 끼워져 있다. 그 피스톤(11)은 슈우를 통해서 경사판(10)내에 계류되어 있다.
전기한 경사판(10)의 보스(10a)의 양단부와 실린더블록(1),(2)의 사이에는 후술하는 추력베어링(12),(13)이 설치되어 있다.
전기한 흡입실(5a),(6a)는 경사판실(9)와 흡입통로(1a),(2a)를 통해서 각각 연결되어 있다. 또한, 전기한 흡입실(5a),(6a)는 냉매가스흡입관로(도시하지 않음)에 접속되며, 토출실(5b),(6b)는 냉매가스토출관로(도시하지 않음)에 각각 접속되어 있다.
다음으로 본 발명의 주요부분인 추력베어링(12),(13)의 조립구조를 설명한다. 전기한 추력베어링(12)는 한쌍의 트러스트(12a),(12b)와 양 궤도륜 사이에 끼워진 다수의 니들베어링(12c)와 각 니들베어링(12c)를 궤도륜(12a),(12b)에 지지하는 리테이너(도시하지 않음)등에 의해 구성되어 있다.
전기한 추력베어링(13)도 한쌍의 궤도륜(13a),(13b)와 양 궤도륜 사이에 끼워져 있는 다수의 니들베어링(13c)와 각 니들베어링(13c)를 궤도륜(13a),(13b)에 지지하는 리테이너(도시하지 않음)등에 의해 구성되어 있다. 또한, 전기한 경사판(10)의 보스(10a)의 전후양측벽면에는 띠형돌기(10b),(10b)가 형성되며, 그 돌기(10b),(10b)에 형성된 선회추력수용면(S1),(S1)에 의해 궤도륜(12a),(13a)의 외주쪽으로 치우친 추력수용면(S2),(S2)를 지지하고 있다. 전기한 실린더블록(1),(2)의 경사판실(9)의 측벽면에는 축구멍(1b),(2b)에 접근하도록 전기한 돌기(10b)보다도 작은 직경의 띠모양의 돌기(1d),(2d)가 형성되어 있다. 이 돌기(1d),(2d)에 형성된 고정추력수용면(S3),(S3)에 의해 궤도륜(12b),(13b)의 안쪽 근처의 수용면(S4),(S4)를 지지하고 있다. 더우기, 양 추력베어링(12),(13)은 실린더블록(1),(2)와 보스(10a)의 사이에 부착된 상태로 추력방향으로 전하중이 부여되고 탄성한계내에서 경사지게 된다. 전기한 추력베어링(12)의 경사진 상태에서 전기한 앞쪽의 선회추력수용면(S1)이 궤도륜(12a)의 추력수용면(S2)에 평면접촉하도록 선회추력수용면(S1)를 경사면(이하 경사추력수용면(S1)이라 한다.)으로 하고 있다.
또한, 같은 형태로 고정추력수용면(S1),(S3)도 경사추력수용면(S3)로 하고 있다. 더우기, 뒤쪽의 선회 및 추력수용면(S1),(S3)도 같은 형태로 경사추력수용면(S1),(S3)로 하고 있다. 선회 및 고정의 경사추력수용면(S1),(S3)는 서로 평행한 경사면이며, 양 수용면(S1),(S3)에 연결되는 비접촉면은 제2도에 도시한 바와 같이 그 수용면(S1),(S3)와 둔각을 이룬다.
다음으로 전기한 바와 같이 구성된 경사판식 압축기에 있어서 그 동작을 설명한다.
지금 제3도에 있어서 전기한 구동축(7)에 의해 경사판(10)이 회전되면 피스톤(11)이 앞뒤방향으로 왕복운동되며, 흡입실(5a),(6a)로부터 실린더(1c),(2c)에 흡입된 냉매가스가 그 실린더내에서 압축되며, 토출실(5b),(6b)로 압송된다.
앞쪽의 실린더(1c)내가 압축행정인 때에는 피스톤(11)을 통해서 경사판(10)에는 압축반력이 뒤쪽으로 작용한다. 이 압축반력에 의해 뒤쪽의 추력베어링(13)은 경사각을 증대시키는 방향으로 탄성변형되어 앞쪽의 추력베어링(12)로의 가압력은 감소되며, 그 경사각이 감소한다. 반대로 뒤쪽의 실린더(2c)안이 압축행정인때에는 피스톤(11)을 통해서 경사판(10)에는 압축반력이 앞쪽으로 작용하고, 앞쪽의 추력베어링(12)는 경사각을 증대하는 방향으로 탄성변형되며, 뒤쪽의 추력베어링(13)으로의 가압력은 감소되며, 그 경사각이 감소한다. 이와 같이 해서 양 추력베어링(12),(13)에서는 반복해서 경사각을 증감하는 압축반력이 작용한다.
이 실시예에서는 궤도륜(12a),(13b)의 추력수용면(S2),(S2)에 대해서 전기한 경사추력수용면(S1),(S1)이 평면접촉하고 있다. 또, 궤도륜(12b),(13b)의 수용면(S4),(S4)에 대해 전기한 수용면(S1),(S3)가 평면접촉하고 있다. 이 때문에 피스톤(11)의 왕복운동에 의해 경사판(10)이 전후방향의 압축반력을 받아서 추력베어링(12),(13)이 탄성변형된 때에 추력수용면(S1),(S2) 및 (S3),(S4)의 미끄럼마찰이 줄어든다. 이 결과 미끄럼 면의 마모나 마멸이 제어되어 추력베어링(12),(13)의 스프링작용의 응답성이 향상되고, 진동 및 소음을 종래예에 비교해서 약 10%제어할 수가 있다.
다음으로 본 발명을 구체화한 제2실시예를 제4도를 바탕으로 설명한다.
본 제2실시예에 있어서는 경사판(10) 및 실린더블록(1)의 띠모양돌기(10b),(1d)에 형성된 추력수용면(S1),(S3)의 형상을 원호면으로 하고 있다. 또한, 도시하지는 않았지만 뒤쪽의 추력수용면(S1),(S3)도 같은 형태로 원호면으로 하고 있다. 이 때문에 전술한 압축반력에 의한 추력베어링(12),(13)이 탄성변형한 때에 추력수용면(S1),(S2) 및 (S3),(S4)들의 미끄럼마찰이 줄어든다. 그리고 미끄럼면에서의 마모나 마찰이 제어되어 추력베어링(12),(13)의 스프링작용의 응답성이 향상되고, 진동 및 소음을 제어할 수가 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정된 것이 아니라 다음과 같이 구체화할 수도 있다.
(1) 상기한 환상돌기(1d),(2d)의 추력수용면(S1),(S3)에 의해 추력베어링(12),(13)의 외측을 지지하고 띠모양돌기(10b),(10b)의 수용면(S1),(S1)에 의해 추력베어링(12),(13)이 내측을 지지하도록 하는 것.
(2) 내측에 위치하는 추력베어링수용면(S3),(S4)의 미끄럼마찰은 바깥쪽에 위치하는 추력수용면(S1),(S2)의 미끄럼마찰과 비교해서 원주의 대소에 의해 접촉면적이 작지 않으므로 커진다. 따라서, 이 내측의 추력 수용면(S3),(S4)들만을 평면접촉 혹은 곡면접촉을 해도 추력베어링(12),(13)의 스프링작용의 응답성이 향상된다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명은 경사판의 보스의 앞,뒤쪽의 선회추력수용면과 실린더블록측의 고정추력 베어링가운데 적어도 내주측에 위치하는 추력수용면을 경사면 혹은 원호면으로 했다. 이 때문에 추력베어링의 궤도륜의 추력수용면과 선회 혹은 고정의 추력수용면과의 미끄럼마찰이 줄어들고, 마모나 마멸이 제어되어 추력베어링의 스프링작용의 응답성이 향상되고 진동 및 소음을 규제할 수가 있다.

Claims (1)

  1. 경사판실을 형성한 실린더블록(1),(2)의 축구멍에 한쌍의 레이디얼베어링을 통해서 구동축(7)을 회전가능하게 지지하고 전기한 구동축(7)에 대해 경사판실(9)에 위치하도록 경사판(10)의 보스(10a)를 결합함과 동시에 그 보스(10a)에 형성된 전,후의 선회추력수용면(S1)과 실린더블록(1),(2)에 형성된 전,후의 고정추력수용면(S3)의 사이에 추력베어링(12),(13)을 각각 설치하고, 구동축의 회전에 따른 경사판(10)의 회전에 의해 피스톤에 왕복운동이 주어지도록 한 경사판식 압축기에 있어서, 전기한 양 추력베어링(12),(13)을 구성하는 한쪽의 궤도륜(12a),(13a)의 외주근처의 추력수용면 및 다른쪽의 궤도륜(12a),(13a)의 내주근처의 추력수용면에 대한 전기한 선회추력수용면(S1) 및 고정추력수용면(S3)을 반경방향으로 변위시켜서 접촉된 상태에서 양 추력베어링(12),(13)의 조립시에 트러스트방향의 전(前)하중을 부여해 양 추력베어링(12),(13)을 탄성변형시켜서 경사지게하며, 이 경사진 상태에서 전기한 전,후측의 선회추력수용면과 전,후측의 고정추력수용면 가운데 적어도 내주근처의 선회 혹은 고정의 추력수용면이 궤도륜(12a),(13a)의 추력수용면에 대해 평면접촉, 혹은 곡면접촉하도록 선회 혹은 고정의 추력수용면을 경사면 혹은 원호면으로 한 것을 특징으로 하는 경사판식 압축기.
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