WO2019216519A1 - 압축기 및 이에 포함되는 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법 - Google Patents

압축기 및 이에 포함되는 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법 Download PDF

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WO2019216519A1
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thrust plate
oil
compressor
communication hole
rotating shaft
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PCT/KR2019/000688
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김광진
송세영
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한온시스템 주식회사
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    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
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    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/109—Lubrication
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    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F04B27/1063—Actuating-element bearing means or driving-axis bearing means

Definitions

  • the present invention relates to a compressor and a method of manufacturing a thrust plate for manufacturing a thrust plate included therein, and more particularly, to prevent damage to a thrust plate supporting a rotating shaft that transmits rotational force from a driving source to a compression mechanism.
  • the present invention relates to a compressor and a method of manufacturing a thrust plate of the compressor.
  • a vehicle is provided with an air conditioning (A / C) for indoor air conditioning.
  • an air conditioning apparatus includes a compressor as a configuration of a cooling system that compresses a low temperature low pressure gaseous refrigerant introduced from an evaporator into a high temperature high pressure gaseous refrigerant and sends it to a condenser.
  • the compressor has a reciprocating type to compress the refrigerant in accordance with the reciprocating motion of the piston and a rotary type to perform the compression while rotating.
  • the reciprocating type includes a crank type for transferring to a plurality of pistons using a crank, a swash plate type for transferring to a rotating shaft provided with a swash plate, and a rotary type vane rotary type using a rotating rotary shaft and vanes.
  • a crank type for transferring to a plurality of pistons using a crank
  • a swash plate type for transferring to a rotating shaft provided with a swash plate
  • a rotary type vane rotary type using a rotating rotary shaft and vanes.
  • Such compressors typically include a compression mechanism for compressing refrigerant and a rotating shaft for transmitting rotational force from the drive source to the compression mechanism.
  • the compressor further includes a rotating shaft support for supporting the rotating shaft in the axial direction of the rotating shaft.
  • a compressor according to one embodiment of the related art (the embodiment shown in FIGS. 1 and 2) is provided in a casing and the casing to compress a refrigerant.
  • Compression mechanism (160, 170, 140), the rotating shaft 150 and the rotating shaft (150) for transmitting the rotational force from the drive source (for example, the engine) provided outside the casing to the compression mechanism (160, 170, 140) )
  • Thrust bearings (153a, 154, 153b) for supporting in the axial direction of the rotary shaft (150).
  • Korean Patent Publication No. 10-1181157 discloses a compressor according to another conventional embodiment (the embodiment shown in Figs. 3 and 4). . That is, the compressor according to another conventional embodiment includes a thrust plate 52 to replace the thrust bearings 153a, 154, and 153b of the compressor according to the conventional embodiment.
  • the coating layer is formed on the surface of the thrust plate 52, the coating layer is peeled off due to the lack of oil supply between the thrust plate 52 and the rotating shaft 50. As a result, the thrust plate 52 is damaged.
  • an object of the present invention is to provide a thrust plate manufacturing method for manufacturing a compressor and a thrust plate included therein, which can prevent damage to the thrust plate supporting the rotating shaft.
  • a compression mechanism for compressing a refrigerant
  • a rotating shaft for transmitting rotational force from a driving source to the compression mechanism
  • a thrust plate having a bearing surface for supporting a front end surface of the rotary shaft, wherein the front end surface is provided with an engraved oil pocket, and the bearing surface has at least one oil groove communicating with the oil pocket.
  • the thrust plate may have a communication hole communicating with the oil pocket through the thrust plate, and the inner diameter of the communication hole may be smaller than the inner diameter of the oil pocket.
  • the oil pocket and the communication hole may be formed on the centroid side of the rotation shaft, and the oil groove may extend from the centripet side of the rotation shaft to the centrifugal side.
  • a compression mechanism for compressing the refrigerant;
  • a rotating shaft for transmitting rotational force from a driving source to the compression mechanism;
  • a thrust plate having a bearing surface for supporting a front end surface of the rotating shaft, wherein the rotating shaft is formed with an oil passage penetrating the rotating shaft, and the bearing surface of the thrust plate has at least one communicating with the oil passage.
  • a compressor in which oil grooves are formed.
  • the thrust plate may have a communication hole communicating with the oil passage through the thrust plate, and the inner diameter of the communication hole may be smaller than the inner diameter of the oil passage.
  • a compression mechanism for compressing the refrigerant;
  • a rotating shaft for transmitting rotational force from a driving source to the compression mechanism;
  • a thrust plate having a bearing surface for supporting the front end surface of the rotating shaft, wherein the thrust plate is provided with a communication hole through which oil is supplied, and the bearing surface has at least one oil groove communicating with the communication hole.
  • the depth of the oil groove may be formed to 20% or less of the thickness of the thrust plate.
  • PTFE bearing layer may be formed on the bearing surface.
  • a thrust plate manufacturing method for manufacturing the thrust plate a first step having a PTFE coated plate member (PTFE coated plate); And a second step of forming the thrust plate by pressing the plate-coated plate member to form the thrust plate.
  • PTFE coated plate PTFE coated plate
  • the appearance of the thrust plate and the oil groove may be simultaneously formed.
  • the thrust plate may include a communication hole penetrating the thrust plate, and in the second step, an external appearance of the thrust plate, the oil groove, and the communication hole may be simultaneously formed.
  • a thrust plate manufacturing method for manufacturing a compressor and a thrust plate included in the compressor according to the present invention includes a compression mechanism for compressing a refrigerant; A rotating shaft for transmitting rotational force from a driving source to the compression mechanism; And a thrust plate having a bearing surface for supporting a front end surface of the rotating shaft, wherein the bearing surface is formed with at least one oil groove, and the oil groove communicates with an oil pocket or an oil passage formed in the rotating shaft. By communicating with the communication hole formed in the thrust plate, it is possible to prevent damage to the thrust plate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a compressor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the rotating shaft and the thrust plate in the compressor of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of the thrust plate of FIG.
  • FIG. 4 is a flow chart illustrating a thrust plate manufacturing method for manufacturing the thrust plate of FIG.
  • 5 to 7 are cross-sectional views illustrating a rotating shaft and a thrust plate in the compressor according to another embodiment of the present invention, respectively.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a compressor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the rotating shaft and the thrust plate in the compressor of Figure 1
  • a compressor according to an embodiment of the present invention includes a casing 100, a compression mechanism 200 provided inside the casing 100, and compresses a refrigerant, a driving source (eg For example, it may include a rotating shaft 300 for transmitting a rotational force from the engine (not shown) to the compression mechanism 200 and a rotating shaft support for supporting the rotating shaft 300 in the axial direction of the rotating shaft 300. .
  • a driving source eg
  • it may include a rotating shaft 300 for transmitting a rotational force from the engine (not shown) to the compression mechanism 200 and a rotating shaft support for supporting the rotating shaft 300 in the axial direction of the rotating shaft 300.
  • the compression mechanism 200 may be formed in various ways such as a swash plate 220 including the swash plate 220 and the piston 210, a scroll method including a swing scroll and a non-orbit scroll, but in the present embodiment 220 may be formed in a manner. That is, the compression mechanism 200 according to the present embodiment is fastened to the piston 210 and the rotation shaft 300 which are provided to reciprocate in the bore 110, and rotate together with the rotation shaft 300. It may include a swash plate 220 for reciprocating the piston (210).
  • the rotating shaft 300 extends in one direction, one end of which is inserted into the bearing hole 120 of the casing 100 and supported by the rotating shaft support that is previously provided in the bearing hole 120, and the other end of the rotating shaft 300. It is connected to the drive source, the stop portion may be connected to the compression mechanism (200).
  • the rotary shaft support may be formed of a thrust plate 400 which is in sliding contact with the front end surface 310 of the rotary shaft in order to improve load carrying capacity, simplify structure, ease of manufacture, and reduce cost.
  • the thrust plate 400 is opposed to the outer circumferential surface 410 opposite to the inner circumferential surface of the bearing hole 120, the bottom surface 420 opposite to the base surface of the bearing hole 120, and the front end surface 310 of the rotating shaft. It may be formed in a disc shape having an upper surface 430.
  • the bearing hole 120 is provided with an elastic member 500 for pressing the thrust plate 400 toward the rotating shaft 300, the bottom surface 420 of the thrust plate 400 is the elastic member 500 Can be supported).
  • the upper surface 430 of the thrust plate is a bearing surface for supporting the front end surface 310 of the rotating shaft, for example, a PTFE coating layer is formed on the upper surface 430 to reduce friction with the rotating shaft 300. Can be.
  • the top surface 430 of the thrust plate is supplied with oil between the top surface 430 of the thrust plate and the front end surface 310 of the rotation shaft, and the top surface 430 of the thrust plate and the front end surface of the rotation shaft ( In order to reduce the friction between 310, a concave oil groove 440 may be formed on the top surface 430 of the thrust plate.
  • the oil groove 440 may have a depth h of the oil groove 440 such that the oil groove 440 is not deformed by the oil groove 440. up to 20% of t).
  • the oil groove 440 is formed at least one so that oil is evenly applied between the front end surface 310 of the rotation shaft and the top surface 430 of the thrust plate when the rotation shaft 300 is rotated, at least One oil groove 440 is arranged along the rotation direction of the rotary shaft 300, each oil groove 440 is formed extending from the centripetal side of the rotary shaft 300 to the centrifugal side of the rotary shaft 300, It can be formed radially.
  • the oil groove 440 may be smoothly supplied to the oil groove 440 by the centrifugal force when the rotating shaft 300 is rotated, and the oil of the oil groove 440 may be smoothly discharged. It may be formed to receive the oil from the centripetal side of 300).
  • an intaglio oil pocket 314 is formed on the front end surface 310 of the rotation shaft, and the oil of the water storage hole 120 is formed on the thrust plate 400.
  • a communication hole 450 is formed through the thrust plate 400 to communicate with the oil pocket 314 to guide the pocket 314, and the oil pocket 314 and the communication hole 450 are formed on the rotating shaft.
  • the oil groove 440 may be in communication with the oil pocket 314 formed at the centripetal side of the 300.
  • the communication hole 450 may guide the oil of the water storage hole 120 to the oil pocket 314, but may also guide the oil of the oil pocket 314 to the water storage hole 120. That is, the oil of the oil pocket 314 is discharged to the water storage hole 120 through the communication hole 450, the low flow rate of the oil pocket 314 can be reduced. In this case, the amount of oil supplied to the oil groove 440 is reduced, so that lubrication may occur between the front end surface 310 of the rotary shaft and the upper surface 430 of the thrust plate.
  • the inner diameter (D450) of the communication hole 450 may be formed smaller than the inner diameter (D314) of the oil pocket 314.
  • Compressor according to this embodiment according to this configuration by supporting the rotating shaft 300 with the thrust plate 400 having a simple structure instead of a conventional thrust bearing having a complicated structure, it is possible to reduce the compressor manufacturing cost.
  • the thrust plate 400 is formed by not only forming a PTFE coating layer on the thrust plate 400 but also forming the oil groove 440 for supplying oil between the thrust plate 400 and the rotation shaft 300. It can prevent damage.
  • the thrust plate 400 is formed through the thrust manufacturing method shown in Figure 4, the compressor manufacturing cost can be further reduced. That is, the thrust plate 400 includes a PTFE coating layer and an oil groove 440 as described above.
  • the thrust plate 400 has a complicated structure to form and quality. It is difficult to inspect, and the oil groove 440 must be designed in consideration of the thickness of the coating layer, thereby decreasing productivity, increasing manufacturing costs, and, despite the predesign, the depth (h) of the oil groove 440 by the coating layer. May occur when the depth of the groove is shallower than the predetermined depth, thereby losing the function of the oil groove 440.
  • the PTFE provided in the first step (S1) and the first step (S1) having a PTFE coated plate (PTFE coated plate) that is commonly used in various industrial fields When the thrust plate 400 is formed according to the thrust plate manufacturing method including the second step S2 of forming the thrust plate 400 by pressing the coated plate member, coating layer formation and quality inspection are unnecessary.
  • the oil groove 440 is easy to design, productivity may be improved and manufacturing cost may be reduced.
  • the second step (S2) as the external appearance (outer circumference, bottom, top) and the oil groove 440 of the thrust plate 400 are simultaneously formed in one press process, manufacturing cost is further reduced, and the thrust As the appearance of the plate 400 and the oil groove 440 as well as the communication hole 450 are formed at the same time, manufacturing cost may be further reduced.
  • the oil is supplied to the oil groove 440 through the oil pocket 314, but is not limited thereto.
  • an oil passage 316 penetrating the rotary shaft 300 is formed inside the rotary shaft 300 to circulate the oil of the compressor, and the communication hole 450 is the oil.
  • the oil groove 440 may communicate with the communication hole 450.
  • some of the oil of the oil passage 316 is discharged to the bearing hole 120 through the communication hole 450, and some of the oil of the oil passage 316 is the communication hole 450 and It may be supplied between the rotary shaft 300 and the thrust plate 400 through the oil groove 440.
  • the inner diameter (D450) of the communication hole 450 is the oil flow path 316 so that the oil of the oil flow path 316 flows smoothly into the oil groove 440 having a greater flow resistance than the communication hole 450. It may be preferable to form smaller than the inner diameter (D316) of.
  • the oil groove 440 is the oil passage 316. Can be communicated with).
  • the oil of the oil passage 316 may be supplied between the rotary shaft 300 and the thrust plate 400 through the oil groove 440.
  • the oil groove 440 is formed. It may be in communication with the communication hole 450.
  • the oil of the bearing hole 120 may be supplied between the rotating shaft 300 and the thrust plate 400 through the communication hole 450 and the oil groove 440.
  • the present invention provides a compressor and a thrust plate manufacturing method for manufacturing a thrust plate included therein to prevent damage to the thrust plate supporting the rotating shaft.

Abstract

본 발명은 압축기 및 이에 포함되는 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법에 관한 것으로서, 냉매를 압축하는 압축기구; 구동원으로부터 상기 압축기구로 회전력을 전달하는 회전축; 및 상기 회전축의 선단면을 지지하는 베어링면을 갖는 스러스트 플레이트;를 포함하고, 상기 베어링면에는 적어도 하나의 오일 그루브가 형성되며, 상기 오일 그루브는 상기 회전축에 형성되는 오일 포켓 또는 오일 유로와 연통되거나 상기 스러스트 플레이트에 형성되고 오일이 공급되는 연통공과 연통됨으로써, 스러스트 플레이트의 손상을 방지할 수 있다.

Description

압축기 및 이에 포함되는 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법
본 발명은, 압축기 및 이에 포함되는 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 구동원으로부터 압축기구로 회전력을 전달하는 회전축을 지지하는 스러스트 플레이트의 손상을 방지할 수 있도록 한 압축기 및 그 압축기의 스러스트 플레이트 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.
압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.
왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.
이러한 압축기는 통상적으로 냉매를 압축하는 압축기구 및 구동원으로부터 상기 압축기구로 회전력을 전달하는 회전축을 포함한다.
그리고, 압축기는 상기 회전축을 그 회전축의 축 방향으로 지지하는 회전축 지지체를 더 포함한다.
구체적으로, 대한민국 등록특허공보 10-1181157호를 참조하면, 종래의 일 실시예(도 1 및 도 2에 도시된 실시예)에 따른 압축기는, 케이싱, 상기 케이싱의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축기구(160, 170, 140), 상기 케이싱의 외부에 구비되는 구동원(예를 들어, 엔진)으로부터 상기 압축기구(160, 170, 140)로 회전력을 전달하는 회전축(150) 및 상기 회전축(150)을 그 회전축(150)의 축 방향으로 지지하는 스러스트 베어링(153a, 154, 153b)를 포함한다.
그러나, 이러한 종래의 일 실시예에 따른 압축기에 있어서는, 상기 스러스트 베어링(153a, 154, 153b)의 구조가 복잡하여 원가가 상승되는 문제점이 있었다.
이러한 종래의 일 실시예에 따른 압축기의 문제점을 해소하기 위해, 대한민국 등록특허공보 10-1181157호에서는, 종래의 다른 실시예(도 3 및 도 4에 도시된 실시예)에 따른 압축기가 개시되어 있다. 즉, 종래의 다른 실시예에 따른 압축기에서는 종래의 일 실시예에 따른 압축기의 스러스트 베이링(153a, 154, 153b)을 대체하는 스러스트 플레이트(52)를 포함한다.
그러나, 이러한 종래의 다른 실시예에 따른 압축기에 있어서는, 비록 스러스트 플레이트(52)의 표면에 코팅층이 형성되나, 스러스트 플레이트(52)와 회전축(50) 사이에 오일 공급이 부족하여 그 코팅층이 벗겨지고, 결국 스러스트 플레이트(52)가 손상되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은, 회전축을 지지하는 스러스트 플레이트의 손상을 방지할 수 있도록 한 압축기 및 이에 포함되는 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 냉매를 압축하는 압축기구; 구동원으로부터 상기 압축기구로 회전력을 전달하는 회전축; 및 상기 회전축의 선단면을 지지하는 베어링면을 갖는 스러스트 플레이트;를 포함하고, 상기 선단면에는 음각진 오일 포켓이 형성되고, 상기 베어링면에는 상기 오일 포켓과 연통되는 적어도 하나의 오일 그루브가 형성되는 압축기를 제공한다.
상기 스러스트 플레이트에는 그 스러스트 플레이트를 관통하여 상기 오일 포켓과 연통되는 연통공이 형성되고, 상기 연통공의 내경은 상기 오일 포켓의 내경보다 작게 형성될 수 있다.
상기 오일 포켓과 상기 연통공은 상기 회전축의 구심 측에 형성되고, 상기 오일 그루브는 상기 회전축의 구심 측으로부터 원심 측으로 연장 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 냉매를 압축하는 압축기구; 구동원으로부터 상기 압축기구로 회전력을 전달하는 회전축; 및 상기 회전축의 선단면을 지지하는 베어링면을 갖는 스러스트 플레이트;를 포함하고, 상기 회전축에는 그 회전축을 관통하는 오일 유로가 형성되고, 상기 스러스트 플레이트의 베어링면에는 상기 오일 유로와 연통되는 적어도 하나의 오일 그루브가 형성되는 압축기를 제공한다.
상기 스러스트 플레이트에는 그 스러스트 플레이트를 관통하여 상기 오일 유로과 연통되는 연통공이 형성되고, 상기 연통공의 내경은 상기 오일 유로의 내경보다 작게 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 냉매를 압축하는 압축기구; 구동원으로부터 상기 압축기구로 회전력을 전달하는 회전축; 및 상기 회전축의 선단면을 지지하는 베어링면을 갖는 스러스트 플레이트;를 포함하고, 상기 스러스트 플레이트에는 오일이 공급되는 연통공이 형성되고, 상기 베어링면에는 상기 연통공과 연통되는 적어도 하나의 오일 그루브가 형성되는 압축기를 제공한다.
상기 오일 그루브의 깊이는 상기 스러스트 플레이트의 두께의 20% 이하로 형성될 수 있다.
상기 베어링 면에는 PTFE 코팅층이 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 상기 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법으로서, PTFE가 코팅된 플레이트 부재(PTFE coated plate)를 구비하는 제1 단계; 및 상기 PTFE가 코팅된 플레이트 부재를 프레스 가공하여 상기 스러스트 플레이트를 형성하는 제2 단계;를 포함하는 스러스트 플레이트 제조방법을 제공한다.
상기 제2 단계에서 상기 스러스트 플레이트의 외관 및 상기 오일 그루브가 동시에 형성될 수 있다.
상기 스러스트 플레이트는 그 스러스트 플레이트를 관통하는 연통공을 포함하고, 상기 제2 단계에서 상기 스러스트 플레이트의 외관, 상기 오일 그루브 및 상기 연통공이 동시에 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 압축기 및 이에 포함되는 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법은, 냉매를 압축하는 압축기구; 구동원으로부터 상기 압축기구로 회전력을 전달하는 회전축; 및 상기 회전축의 선단면을 지지하는 베어링면을 갖는 스러스트 플레이트;를 포함하고, 상기 베어링면에는 적어도 하나의 오일 그루브가 형성되며, 상기 오일 그루브는 상기 회전축에 형성되는 오일 포켓 또는 오일 유로와 연통되거나 상기 스러스트 플레이트에 형성되는 연통공과 연통됨으로써, 스러스트 플레이트의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 압축기에서 회전축과 스러스트 플레이트를 확대하여 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 스러스트 플레이트를 도시한 평면도,
도 4는 도 3의 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법을 도시한 순서도,
도 5 내지 도 7은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기에서 회전축과 스러스트 플레이트를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명에 의한 압축기 및 이에 포함되는 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 압축기에서 회전축과 스러스트 플레이트를 확대하여 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 스러스트 플레이트를 도시한 평면도이며, 도 4는 도 3의 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법을 도시한 순서도이다.
첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는, 케이싱(100), 상기 케이싱(100)의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축기구(200), 구동원(예를 들어, 엔진)(미도시)으로부터 상기 압축기구(200)로 회전력을 전달하는 회전축(300) 및 상기 회전축(300)을 그 회전축(300)의 축 방향으로 지지하는 회전축 지지체를 포함할 수 있다.
상기 압축기구(200)는 사판(220)과 피스톤(210)을 포함하는 사판(220) 방식, 선회 스크롤과 비선회 스크롤을 포함하는 스크롤 방식 등 다양한 방식으로 형성될 수 있으나, 본 실시예의 경우 사판(220) 방식으로 형성될 수 있다. 즉, 본 실시시예에 따른 압축기구(200)는, 보어(110)의 내부에서 왕복 운동 가능하게 구비되는 피스톤(210), 상기 회전축(300)에 체결되어 그 회전축(300)과 함께 회전되며 상기 피스톤(210)을 왕복 운동시키는 사판(220)을 포함할 수 있다.
상기 회전축(300)은 일 방향으로 연장 형성되고, 일단부가 상기 케이싱(100)의 축수공(120)에 삽입되어 그 축수공(120)에 미리 구비된 상기 회전축 지지체에 지지되고, 타단부가 상기 구동원에 연결되며, 중단부가 상기 압축기구(200)에 연결될 수 있다.
상기 회전축 지지체는 하중 지지 능력 향상, 구조 단순화, 제조 용이성 및 원가 절감을 위해 상기 회전축의 선단면(310)에 미끄럼 접촉되는 스러스트 플레이트(400)로 형성될 수 있다.
상기 스러스트 플레이트(400)는, 상기 축수공(120)의 내주면에 대향되는 외주면(410), 상기 축수공(120)의 기저면에 대향되는 저면(420) 및 상기 회전축의 선단면(310)에 대향되는 상면(430)을 갖는 원판형으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 축수공(120)에는 상기 스러스트 플레이트(400)를 상기 회전축(300) 측으로 가압하는 탄성부재(500)가 구비되고, 상기 스러스트 플레이트(400)의 저면(420)은 상기 탄성부재(500)에 지지될 수 있다.
그리고, 상기 스러스트 플레이트의 상면(430)은 상기 회전축의 선단면(310)을 지지하는 베어링면으로서, 상기 회전축(300)과의 마찰 저감을 위해 예를 들어 PTFE 코팅층이 그 상면(430)에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 스러스트 플레이트의 상면(430)에는, 그 스러스트 플레이트의 상면(430)과 상기 회전축의 선단면(310) 사이에 오일을 공급하여 그 스러스트 플레이트의 상면(430)과 상기 회전축의 선단면(310) 사이 마찰을 감소시키기 위해, 그 스러스트 플레이트의 상면(430)에 음각진 오일 그루브(440)가 형성될 수 있다.
상기 오일 그루브(440)는, 그 오일 그루브(440)에 의해 상기 스러스트 플레이트(400)가 변형되는 것을 방지하도록, 상기 오일 그루브(440)의 깊이(h)가 상기 스러스트 플레이트(400)의 두께(t)의 20% 이하로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 오일 그루브(440)는, 상기 회전축(300)이 회전될 때 상기 회전축의 선단면(310)과 상기 스러스트 플레이트의 상면(430) 사이에 오일이 고르게 도포되도록, 적어도 하나로 형성되고, 적어도 하나의 상기 오일 그루브(440)는 상기 회전축(300)의 회전 방향을 따라 배열되며, 각 오일 그루브(440)는 상기 회전축(300)의 구심 측으로부터 상기 회전축(300)의 원심 측으로 연장 형성되어, 방사형으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 오일 그루브(440)는, 상기 회전축(300)이 회전될 때 원심력에 의해 그 오일 그루브(440)에 오일이 원활히 공급되고 그 오일 그루브(440)의 오일이 원활히 배출되도록, 상기 회전축(300)의 구심 측에서 오일을 공급받도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 회전축의 선단면(310)에는 그 회전축의 선단면(310)으로부터 음각진 오일 포켓(314)이 형성되고, 상기 스러스트 플레이트(400)에는 상기 축수공(120)의 오일을 상기 오일 포켓(314)으로 안내하도록 그 스러스트 플레이트(400)를 관통하여 상기 오일 포켓(314)과 연통되는 연통공(450)이 형성되는데, 상기 오일 포켓(314)과 상기 연통공(450)은 상기 회전축(300)의 구심 측에 형성되고, 상기 오일 그루브(440)는 상기 오일 포켓(314)과 연통될 수 있다.
여기서, 상기 연통공(450)은 상기 축수공(120)의 오일을 상기 오일 포켓(314)으로 안내하기도 하지만 상기 오일 포켓(314)의 오일을 상기 축수공(120)으로 안내할 수도 있다. 즉, 상기 오일 포켓(314)의 오일이 상기 연통공(450)을 통해 상기 축수공(120)으로 배출되어, 그 오일 포켓(314)의 저유량이 감소될 수 있다. 이 경우, 상기 오일 그루브(440)로 공급되는 오일의 양이 감소되어, 상기 회전축의 선단면(310)과 상기 스러스트 플레이트의 상면(430) 사이 윤활에 차질이 발생될 수 있다. 이를 고려하여, 본 실시예의 경우, 상기 오일 포켓(314)의 오일이 상기 연통공(450)을 통해 상기 축수공(120)을 배출되는 것을 방지하여 상기 오일 포켓(314)의 저유량을 증가시키기 위해, 상기 연통공(450)의 내경(D450)이 상기 오일 포켓(314)의 내경(D314)보다 작게 형성될 수 있다.
이러한 구성에 따른 본 실시예에 따른 압축기는, 구조가 복잡한 종래의 스러스트 베어링 대신 구조가 단순한 상기 스러스트 플레이트(400)로 상기 회전축(300)을 지지함으로써, 압축기 제조원가를 절감할 수 있다.
그리고, 상기 스러스트 플레이트(400)에 PTFE 코팅층을 형성할 뿐만 아니라 그 스러스트 플레이트(400)와 상기 회전축(300) 사이에 오일을 공급하는 상기 오일 그루브(440)를 형성함으로써, 스러스트 플레이트(400)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 스러스트 플레이트(400)는 도 4에 도시된 스러스트 제조방법을 통해 형성됨으로써, 압축기 제조원가가 더욱 절감될 수 있다. 즉, 상기 스러스트 플레이트(400)는 전술한 바와 같이 PTFE 코팅층과 오일 그루브(440)를 포함하는데, 오일 그루브(440)를 먼저 형성한 다음 PTFE 코팅층을 형성할 경우, 구조가 복잡하여 코팅층 형성 및 품질 검수가 어렵고, 코팅층의 두께를 고려하여 오일 그루브(440)를 설계해야 함에 따라 생산성이 저하되고, 제조원가가 상승할 뿐만 아니라, 사전 설계에도 불구하고 코팅층에 의해 오일 그루브(440)의 깊이(h)가 사전에 결정된 깊이보다 얕아 오일 그루브(440)의 기능을 상실하는 경우가 발생될 수 있다. 하지만, 본 실시예와 같이, 다양한 산업 분야에서 범용적으로 사용되고 있는 PTFE가 코팅된 플레이트 부재(PTFE coated plate)를 구비하는 제1 단계(S1) 및 상기 제1 단계(S1)에서 구비된 PTFE가 코팅된 플레이트 부재를 프레스 가공하여 상기 스러스트 플레이트(400)를 형성하는 제2 단계(S2)를 포함하는 스러스트 플레이트 제조방법에 따라 상기 스러스트 플레이트(400)를 형성할 경우, 코팅층 형성 및 품질 검수가 불필요하고, 오일 그루브(440) 설계가 용이해짐에 따라, 생산성이 향상되고, 제조원가가 절감될 수 있다. 그리고, 코팅층에 의해 오일 그루브(440)의 깊이(h)가 사전에 결정된 깊이보다 얕아지는 것을 미연에 방지할 수 있다. 여기서, 상기 제2 단계(S2)에서 한번의 프레스 공정으로 상기 스러스트 플레이트(400)의 외관(외주면, 저면, 상면) 및 상기 오일 그루브(440)가 동시에 형성됨에 따라 제조원가가 더욱 절감되고, 상기 스러스트 플레이트(400)의 외관 및 상기 오일 그루브(440) 뿐만 아니라 상기 연통공(450)까지 동시에 형성됨에 따라 제조원가가 더욱더 절감될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우 상기 오일 포켓(314)로 상기 오일 그루브(440)에 오일을 공급하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(300)의 내부에는 압축기의 오일 순환을 위해 상기 회전축(300)을 관통하는 오일 유로(316)가 형성되고, 상기 연통공(450)이 상기 오일 유로(316)와 연통되며, 상기 오일 그루브(440)가 상기 연통공(450)에 연통될 수 있다. 이 경우, 상기 오일 유로(316)의 오일 중 일부는 상기 연통공(450)을 통해 상기 축수공(120) 측으로 토출되고, 상기 오일 유로(316)의 오일 중 일부는 상기 연통공(450) 및 상기 오일 그루브(440)를 통해 상기 회전축(300)과 상기 스러스트 플레이트(400) 사이로 공급될 수 있다. 여기서, 상기 연통공(450)보다 유동 저항이 큰 상기 오일 그루브(440)에 상기 오일 유로(316)의 오일이 원활히 유입되도록, 상기 연통공(450)의 내경(D450)이 상기 오일 유로(316)의 내경(D316)보다 작게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
또는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(300)의 내부에 오일 유로(316)가 형성되되 상기 연통공(450)이 형성되지 않을 경우, 상기 오일 그루브(440)가 상기 오일 유로(316)에 연통될 수 있다. 이 경우, 상기 오일 유로(316)의 오일이 상기 오일 그루브(440)를 통해 상기 회전축(300)과 상기 스러스트 플레이트(400) 사이로 공급될 수 있다.
또는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(300)에 오일 포켓(314) 또는 오일 유로(316)가 형성되지 않고, 상기 연통공(450)만 형성될 경우, 상기 오일 그루브(440)가 상기 연통공(450)에 연통될 수 있다. 이 경우, 상기 축수공(120)의 오일이 상기 연통공(450) 및 상기 오일 그루브(440)를 통해 상기 회전축(300)과 상기 스러스트 플레이트(400) 사이로 공급될 수 있다.
본 발명은 회전축을 지지하는 스러스트 플레이트의 손상을 방지할 수 있도록 한 압축기 및 이에 포함되는 스러스트 플레이트를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법을 제공한다.

Claims (15)

  1. 냉매를 압축하는 압축기구(200);
    구동원으로부터 상기 압축기구(200)로 회전력을 전달하는 회전축(300); 및
    상기 회전축의 선단면(310)을 지지하는 베어링면을 갖는 스러스트 플레이트(400);를 포함하고,
    상기 회전축의 선단면(310)에는 음각진 오일 포켓(314)이 형성되고,
    상기 스러스트 플레이트의 베어링면에는 상기 오일 포켓(314)과 연통되는 적어도 하나의 오일 그루브(440)가 형성되는 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스러스트 플레이트(400)에는 그 스러스트 플레이트(400)를 관통하여 상기 오일 포켓(314)과 연통되는 연통공(450)이 형성되고,
    상기 연통공(450)의 내경(D450)은 상기 오일 포켓(314)의 내경(D314)보다 작게 형성되는 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오일 포켓(314)과 상기 연통공(450)은 상기 회전축(300)의 구심 측에 형성되고,
    상기 오일 그루브(440)는 상기 회전축(300)의 구심 측으로부터 원심 측으로 연장 형성되는 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오일 그루브(440)의 깊이(h)는 상기 스러스트 플레이트(400)의 두께(t)의 20% 이하로 형성되는 압축기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베어링 면에는 PTFE 코팅층이 형성되는 압축기.
  6. 냉매를 압축하는 압축기구(200);
    구동원으로부터 상기 압축기구(200)로 회전력을 전달하는 회전축(300); 및
    상기 회전축의 선단면(310)을 지지하는 베어링면을 갖는 스러스트 플레이트(400);를 포함하고,
    상기 회전축에는 그 회전축을 관통하는 오일 유로(316)가 형성되고,
    상기 스러스트 플레이트의 베어링면에는 상기 오일 유로(316)와 연통되는 적어도 하나의 오일 그루브(440)가 형성되는 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스러스트 플레이트(400)에는 그 스러스트 플레이트(400)를 관통하여 상기 오일 유로(316)과 연통되는 연통공(450)이 형성되고,
    상기 연통공(450)의 내경(D450)은 상기 오일 유로(316)의 내경(D316)보다 작게 형성되는 압축기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 오일 그루브(440)의 깊이(h)는 상기 스러스트 플레이트(400)의 두께(t)의 20% 이하로 형성되는 압축기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 베어링 면에는 PTFE 코팅층이 형성되는 압축기.
  10. 냉매를 압축하는 압축기구(200);
    구동원으로부터 상기 압축기구(200)로 회전력을 전달하는 회전축(300); 및
    상기 회전축의 선단면(310)을 지지하는 베어링면을 갖는 스러스트 플레이트(400);를 포함하고,
    상기 스러스트 플레이트(400)에는 오일이 공급되는 연통공(450)이 형성되고,
    상기 스러스트 플레이트의 베어링면에는 상기 연통공(450)과 연통되는 적어도 하나의 오일 그루브(440)가 형성되는 압축기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 오일 그루브(440)의 깊이(h)는 상기 스러스트 플레이트(400)의 두께(t)의 20% 이하로 형성되는 압축기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 베어링 면에는 PTFE 코팅층이 형성되는 압축기.
  13. 제12항에 따른 스러스트 플레이트(400)를 제조하기 위한 스러스트 플레이트 제조방법으로서,
    PTFE가 코팅된 플레이트 부재(PTFE coated plate)를 구비하는 제1 단계(S1); 및
    상기 PTFE가 코팅된 플레이트 부재를 프레스 가공하여 상기 스러스트 플레이트(400)를 형성하는 제2 단계(S2);를 포함하는 스러스트 플레이트 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 단계(S2)에서 상기 스러스트 플레이트(400)의 외관 및 상기 오일 그루브(440)가 동시에 형성되는 스러스트 플레이트 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 스러스트 플레이트(400)는 그 스러스트 플레이트(400)를 관통하는 연통공(450)을 포함하고,
    상기 제2 단계(S2)에서 상기 스러스트 플레이트(400)의 외관, 상기 오일 그루브(440) 및 상기 연통공(450)이 동시에 형성되는 스러스트 플레이트 제조방법.
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