KR101731649B1

KR101731649B1 - 가변용량형 사판식 압축기

Info

Publication number: KR101731649B1
Application number: KR1020100102082A
Authority: KR
Inventors: 홍성재; 배성민
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2017-04-28
Anticipated expiration: 2030-10-19
Also published as: KR20120040582A

Abstract

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것이다. 본 발명에서 구동축(120)에는 로터(122) 및 상기 로터(122)와 힌지결합되어 회전하며, 상기 구동축(120)에 대해 각도가 가변되는사판(125)이 설치된다. 그리고 상기 구동축(120)에는 상기 로터(122)와 상기 사판(125) 사이에 설치되어 상기 사판(125)을 초기위치로 복귀시키는 반경사스프링(S1)이 설치되고, 상기 사판(125)이 회동가능하게 결합되는 부시(130)가 슬라이딩 가능하게 결합된다. 그리고 상기 구동축(120)에는 상기 사판(125)의 최대경사각을 지지하는 지지링(140)이 상기 로터(122)와 이격되어 구비된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 구동축(120)에 설치된 지지링(140)은 사판(125)의 최대경사각을 지지하므로, 사판(125)의 최대경사각을 지지하기 위한 별도의 스토퍼가 로터(122) 및 사판(125)에 형성될 필요가 없어, 로터(122) 및 사판(125)의 회전균형이 균일하게 유지되는 이점이 있다.

Description

가변용량형 사판식 압축기{Variable displacement swash plate type compressor}

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동축에 구비되어 사판의 최대경사각을 지지함으로서 로터 및 사판의 회전균형이 균일하도록 하는 구성을 가지는 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있고, 도 2에는 종래 기술의 요부 구성이 정면도로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바에 따르면, 가변용량형 사판식 압축기(이하 "압축기"라 칭함)(1)는, 다수개의 실린더보어(11)를 구비하는 실린더블록(10)과, 상기 실린더블록(10)의 전방에 결합되어 크랭크실(31)을 형성하기 위한 전방하우징(30), 그리고 상기 실린더블록(10)의 후방에 결합되어 흡입실(51) 및 토출실(53)을 형성하기 위한 후방하우징(50)을 포함하고 있다.

상기 실린더블록(10)에는 냉매의 압축을 위한 다수개의 실린더보어(11)가 방사상으로 형성된다. 상기 실린더보어(11)는 실린더블록(10)의 외측 가장자리를 따라 일정 간격을 두고 배열되고, 실질적으로 상기 실린더블록(10)을 관통하여 형성된다. 그리고 상기 실린더보어(11)의 내부에는 피스톤(14)이 각각 설치되어 직선왕복운동하면서, 그 사이의 공간에서 냉매를 압축하게 된다. 상기 피스톤(14)은 원기둥형상이고, 상기 실린더보어(11)는 이에 대응되는 원통형상이다.

그리고 상기 실린더블록(10)의 전방에는 전방하우징(30)이 결합된다. 상기 전방하우징(30)의 후방은 오목하게 형성되고, 상기 실린더블록(10)과 결합하여, 그 사이에서 크랭크실(31)을 형성한다. 상기 크랭크실(31)의 내부에는 상기 피스톤(14)을 왕복운동시키기 위한 메카니즘이 설치된다.

또한 상기 실린더블록(10)의 후방에는 후방하우징(50)이 결합된다. 상기 후방하우징(50)은 전면이 열린 상태로 형성되고, 상기 실린더블록(10)과 결합하여, 상기 실린더보어(11)로 냉매를 흡입하는 흡입실(51)과, 상기 실린더보어(11)에서 압축된 냉매가 토출되는 토출실(53)을 형성한다. 상기 실린더블록(10)과 후방하우징(50) 사이에는, 흡입실(51) 및 토출실(53)을 형성하면서, 실린더보어(11)와 흡입실(51) 및 토출실(53) 사이에서의 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브어셈블리(70)가 설치된다.

상기 흡입실(51)은 압축되어야 하는 냉매를 상기 실린더보어(11)의 내부로 공급하기 위한 부분으로, 상기 실린더보어(11)에 대응하는 부분의 후방하우징(50) 중 상기 실린더블록(10)과 마주보는 면의 중앙에 해당되는 부분에 형성된다. 상기 후방하우징(50)에는 외부에서 상기 흡입실(51)로 냉매를 전달하는 흡입포트(55)가 형성된다.

그리고 상기 흡입실(51)을 통하여 실린더보어(11)의 내부로 공급된 후, 압축된 냉매가 토출되는 토출실(53)은, 상기 실린더보어(11)와 대응하는 부분의 후방하우징(50)에서 방사상으로 외측에 해당하는 부분에 형성된다. 상기 토출실(53)로 나온 압축된 냉매는 자동차에서 필요로 하는 공조를 위하여 열교환기로 공급된다.

상기 흡입실(51) 및 토출실(53)은 실린더보어(11)와의 압력차에 의하여, 각각 선택적으로 실린더보어(11)와 연통되게 되면서 냉매를 이동시키게 된다. 이때, 상기 밸브어셈블리(70)는 실린더보어(11)와 흡입실(51) 및 토출실(53)의 압력 차에 기초하여 냉매의 흐름을 단속하게 된다.

다음으로 상기 실린더보어(11)에서 직선왕복운동을 수행하면서 냉매를 압축시키는 피스톤(14)을 구동시키기 위한 구성에 대하여 살펴보기로 한다.

상기 피스톤(14)을 동작시키기 위한 구동원은 자동차의 엔진에서 전달되는 구동력이다. 엔진에서의 구동력이 구동축(20)으로 전달되어 구동축(20)이 회전하게 된다. 상기 구동축(20)은 상기 전방하우징(30)의 축공(32)을 관통하여 실린더블록(10)의 후방 중심에 형성되는 센터보어(16)에 결합되어, 상기 엔진에서 전달되는 회전력에 기초하여 회전가능하게 지지된다.

상기 크랭크실(31)의 내부에는, 구동축(20)이 그 중심에 결합되어 고정되는 대략 원판형상의 로터(22)가 설치된다. 상기 로터(22)는 구동축(20)의 회전을 따라서 같이 회전한다. 상기 로터(22)의 일측에는 힌지아암(24)이 돌출되게 형성된다. 상기 힌지아암(24)에는 힌지슬롯(24')이 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 로터(22)에는 로터스토퍼(23)가 형성된다. 상기 로터스토퍼(23)는 사판(26)과 마주보는 일면에 돌출되어 형성된다. 상기 로터스토퍼(23)는 아래에서 설명될 사판스토퍼(29)와 접촉하여 사판(26)이 상기 구동축(20)에 대해 경사지게 기울어지는 정도를 규제하는 역할을 한다.

또한 상기 구동축(20)에는 피스톤(14)을 직선왕복운동 시키기 위한 사판(26)이 설치된다. 상기 사판(26)은 원판형상으로 형성되고, 압축기의 토출 용량에 따라서 상기 구동축(20)에 대한 각도가 변할 수 있도록 설치된다.

상기 사판(26)의 중앙에는 허브(27)가 구비된다. 상기 허브(27)는 상기 사판(26)이 구동축(20)에 대하여 직교하거나 구동축(20)에 대하여 일정한 각도로 기울어진 상태로 변화할 수 있도록 상기 구동축(20)에 결합되어 있다. 즉, 상기 허브(27)는 상기 구동축(20)에 슬라이딩 가능하게 설치된 부시(40)에 회동가능하게 지지된다.

상기 허브(27)의 일측에는, 상기 로터(22)의 힌지아암(24)과 연결되는 연결아암(28)이 형성된다. 상기 연결아암(28)과 힌지아암(24)은 힌지핀(P)에 의하여 연결되어 서로 연동하여 회전하게 된다. 여기서 상기 힌지핀(P)은 힌지아암(24)의 힌지슬롯(24')에 연결되는데, 이는 상기 사판(26)의 각도 변화를 수용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 로터(22)와 마주보는 상기 허브(27)의 일면에는 상기 사판(26)의 최대경사각을 지지하는 사판스토퍼(29)가 돌출되어 형성된다. 상기 사판스토퍼(29)는 상기 로터스토퍼(23)와 대응되는 위치에 형성되는 것으로, 상기 연결아암(28)과는 상기 구동축(20)을 중심으로 반대쪽에 구비된다. 상기 사판스토퍼(29)는 상기 압축기(1)가 최대각 조건일 때, 상기 사판(26)의 경사각이 최대각으로 변위되고 이때, 반경사스프링(S1)은 압축됨과 동시에 상기 사판스토퍼(29)가 상기 로터(22)의 일측면에 접촉하여 사판(26)의 최대경사각을 지지하게 된다.

그리고 직선왕복운동을 수행하는 피스톤(14)의 일측, 즉 전방에는 사판(26)과의 연결을 위한 연결부(18)가 형성된다. 상기 구동축(20)을 향하여 일부가 열려있는 상기 연결부(18)의 내부에는 한 쌍의 반구형상 슈(19)가 구비된다.

상기 사판(26)의 가장자리부분은 상기 연결부(18)의 슈(19) 사이에 결합된다. 따라서 소정의 경사를 가지고 있는 상기 사판(26)이 회전하면서 그 가장자리 부분이 상기 슈(19)를 지나게 되면, 사판(26)의 경사에 의하여 슈(19)를 구비하고 있는 연결부(18)와 연결된 피스톤(14)이 실린더보어(11)의 내부에서 직선왕복운동을 하면서 냉매를 압축하게 된다.

이렇게 하여 상기 실린더보어(11) 내부에서 압축된 냉매는 밸브어셈블리(70)를 통하여 토출실(53)로 배출된다. 그리고 상기 피스톤(14)이 실린더보어(11)의 내부에서 상사점(도면상에서는 좌측 방향)으로 이동하게 되면, 실린더보어(11)의 내부 압력이 낮아지기 때문에, 흡입실(51)로 안내된 냉매가 밸브어셈블리(70)를 경유하여 다시 실린더보어(11)의 내부로 유입된다. 이러한 과정을 거치면서 복수개의 실린더보어(11)를 통한 냉매의 흡입 및 압축이 일어나게 되어, 자동차의 공조장치가 동작하게 되는 것이다.

다음에는 상기 사판(26)의 경사각도 조절과 관련된 구성에 대하여 살펴보기로 한다.

상기한 바와 같이, 상기 사판(26)의 경사각은 구동축(20)과 수직 상태에서 일정한 경사각을 가지는 상태까지 변화하면서, 압축되는 냉매의 토출량을 조절할 수 있다. 상기 사판(26)의 경사각을 조절하기 위하여, 상기 후방하우징(50)의 일측에는 제어밸브(80)가 설치된다.

가변 용량형 사판식 압축기의 제어밸브(80)는 밸브부(미도시)를 통하여 토출실(53)에서 토출되는 고압의 냉매의 일부를 상기 크랭크실(31)로 안내하면서 그 유량을 제어하는 것에 의하여 크랭크실(31) 내의 압력을 제어하는 것이다. 즉 상기 제어밸브(80)의 밸브부는 토출실(53)과 크랭크실(31)을 선택적으로 연통시키는 역할을 한다.

압축기(10)가 정지하여 상기 제어밸브(80)의 밸브부가 열리게 되면, 토출실(53)로 토출되는 고압의 냉매의 일부가 상기 크랭크실(31)로 유입되어 크랭크실(31)의 압력을 높일 수 있게 된다. 크랭크실(31)의 압력이 높아진다는 것은 실질적으로 사판(26)의 경사각이 작아지는 것, 즉 구동축(20)에 대하여 직각 상태를 유지하는 것을 의미한다. 따라서 이러한 상태는 피스톤(14)의 행정이 최소화되어 압축되어 토출되는 냉매가 최소화 되는 것이다.

그리고 상기 로터(22)와 상기 사판(26) 사이에서 탄성력을 발휘하도록 반경사스프링(S1)이 설치된다. 상기 반경사스프링(S1)은 상기 구동축(20)의 외면을 둘러 설치되는 것으로, 상기 사판(26)의 경사각이 작아지는 방향으로 탄성력을 발휘한다.

상기 부시(40)의 후방의 구동축(20)의 둘레에는 백스프링(S2)이 설치된다. 상기 백스프링(S2)은 차량의 에어컨을 구동 시 사판(26)이 최소경사각으로 작동중인 압축기는 초기 압축과정이 어렵기 때문에, 경사각 증대를 위해 초기 작동을 위하여 설치된 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 로터스토퍼(23) 및 사판스토퍼(29)는 상기 로터(22) 및 상기 사판(26)에 각각 형성되는데, 상기 로터(22) 및 상기 사판(26)은 상기 로터스토퍼(23) 및 사판스토퍼(29)에 의해 회전균형이 균일하지 못하게 된다. 이와 같이 되면, 압축기 구동 시 진동이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

그리고 상기 로터스토퍼(23) 및 사판스토퍼(29)를 각각 가공해야 하므로, 가공비용이 상승하게 되며, 상기 로터스토퍼(23) 및 사판스토퍼(29)의 위치가 정확한 곳에 형성되지 않으면 압축기가 제대로 동작되지 않아 성능이 하락할 수 있는 문제점도 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로터 및 사판이 균일하게 회전될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 로터 및 사판의 가공비용을 줄이는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 엔진에서 전달되는 구동력이 전달되어 회전하는 구동축과; 상기 구동축과 함께 회전되도록 설치되는 로터; 상기 구동축에 설치되고, 상기 로터와 힌지결합되어 회전하며, 상기 구동축에 대해 각도가 가변되는 사판; 상기 로터와 상기 사판 사이의 구동축에 설치되고, 상기 사판을 초기위치로 복귀시키는 반경사스프링; 그리고 상기 구동축에 슬라이딩 가능하게 결합되어, 상기 사판이 회동가능하게 결합되며, 상기 사판의 회전에 따라 상기 로터를 향해 슬라이딩하는 부시를 포함하는 가변용량형 사판식 압축기에 있어서; 상기 구동축에는 상기 사판의 최대경사각을 지지하는 최대경사각 지지수단이 상기 로터와 이격되어 구비되어, 차량의 에어컨이 동작하는 동작 상기 사판은 냉매 토출량을 조절하기 위해 최대 경사각 및 최소 경사각을 갖게 된다.

상기 최대경사각 지지수단은, 상기 로터와 상기 부시 사이에 개재되어 상기 사판의 최대경사각 시 상기 부시가 접촉되고, 상기 반경사스프링의 내경보다 작은 외경을 가지는 것이 바람직하다.

상기 최대경사각 지지수단은, 일측이 개구된 링 형상으로 형성되어, 상기 구동축의 외경보다 작은 내경을 가지고, 상기 구동축에 상기 최대경사각 지지수단을 고정시키는 고정돌기가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 최대경사각 지지수단은 상기 부시와 로터 사이에 해당하는 상기 구동축의 외주면에 강제 압입되어 고정되는 것이 바람직하다.

상기 부시와 로터사이에 해당하는 상기 구동축의 외주면을 둘러서는 상기 최대경사각 지지수단이 결합되는 고정부가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 구동축에 설치된 로터와 부시 사이에는 지지링이 설치되어, 사판이 최대경사각일 때 상기 부시는 상기 지지링에 지지되고, 상기 지지링은 상기 사판의 최대경사각을 지지한다. 따라서 사판의 최대경사각을 지지하기 위한 별도의 스토퍼가 로터 및 사판에 각각 형성될 필요가 없으므로, 상기 로터 및 사판의 회전균형이 균일하게 유지되므로, 압축기의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

그리고 본 발명에서, 로터 및 사판에 상기 사판의 최대경사각을 지지하기 위한 별도의 스토퍼가 구비될 필요가 없이 구동축에 설치되는 지지링 만으로도 사판을 지지할 수 있으므로, 상기 로터 및 사판의 가공비용이 줄어들게 되는 효과도 있다.

또한 최대경사각 지지수단의 위치를 결정함에 있어서, 타 부품과의 치수 공차 및 설계 인자를 고려하지 않더라도, 오차의 범위를 현저히 줄여줄 수 있는 효과도 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 구성을 보인 단면도.
도 2는 종래 기술의 요부 구성을 보인 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 요부 구성을 보인 정면도.
도 4는 본 발명의 요부 구성을 보인 정면도.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 지지링의 구성을 보인 정면도.
도 6a는 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 부분단면도.
도 6b 내지 6d는 본 발명 다른 실시예의 요부 구성을 보인 부분단면도.

이하 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 요부 구성이 정면도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 요부 구성이 정면도로 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명 실시예를 구성하는 지지링의 구성이 정면도로 도시되어 있으며 도 6a에는 본 발명 실시예의 요부 구성이 부분단면도로 도시되어 있다. 그리고 본 발명은 사판의 경사각도 조절과 관련된 구조에 관한 것으로, 이를 제외한 나머지 구조는 도 1에 도시한 바와 동일한다. 따라서 가변 용량형 사판식 압축기의 전체 구조에 대해서는 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도면에 도시된 바에 따르면, 구동축(120)은 긴 바아 형상으로 형성된다. 상기 구동축(120)은 엔진에서 전달되는 구동력이 전달되어 회전하게 된다. 상기 구동축(120)은, 전방하우징(30)의 축공(32)을 관통하여 실린더블록(10)의 센터보어(16)에 결합되어, 상기 엔진에서 전달되는 회전력에 기초하여 회전 가능하게 지지된다.

상기 구동축(120)에는 대략 원판형상의 로터(122)가 설치된다. 상기 로터(122)는 상기 구동축(120)에 그 중심이 결합되어 고정된다. 따라서 상기 로터(122)는 상기 구동축(120)의 회전에 따라서 같이 회전한다. 상기 로터(122)의 일측에는 힌지아암(124)이 돌출되도록 형성되어 있다.

그리고 상기 구동축(120)에는 피스톤(14)을 직선왕복운동시키기 위한 사판(125)이 설치된다. 상기 사판(125)은 상기 로터(122)와 함께 회전하면서 상기 구동축(120)에 대해 각도가 변한다.

상기 사판(125)은 상기 로터(122)의 힌지아암(124)과 연결되는 연결아암(127)이 형성된 허브(126)와, 상기 허브(126)의 둘레에 설치되는 사판플레이트(128)를 포함한다. 상기 연결아암(127)과 힌지아암(124)은 힌지핀(P)에 의하여 연결되어 서로 연동하여 회전하게 된다. 여기서 상기 연결핀(P)은 힌지아암(124)의 슬롯(124')에 연결되는데, 이는 상기 사판(125)의 각도 변화를 수용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 구동축(120)에는 상기 사판(125)이 회동가능하게 결합되는 부시(130)가 설치된다. 상기 부시(130)는 상기 구동축(120)에 대한 사판(125)의 경사각 변위를 수용할 수 있도록 상기 구동축(120)의 축방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합된다. 상기 부시(130)는 상기 사판(125)이 최대경사각으로 변위될 때, 상기 로터(122)를 향해 슬라이딩한다. 즉, 상기 사판(125)이 최대경사각으로 변위될 때, 상기 허브(126)는 부시(130)를 중심으로 회전하게 되고, 상기 부시(130)는 상기 로터(122)를 향해 이동하여 지지링(140)에 접촉하게 된다.

그리고 상기 로터(122)와 상기 사판(125) 사이에서 탄성력을 발휘하도록 반경사스프링(S1)이 설치된다. 상기 반경사스프링(S1)은 상기 구동축(120)의 외면을 둘러 설치되는 것으로, 상기 사판(125)의 경사각이 작아지는 방향으로 탄성력을 발휘한다. 본 발명에서 반경사스프링(S1)은 코일 스프링이다.

상기 부시(130)의 후방의 구동축(120)의 둘레에는 백스프링(S2)이 설치된다. 상기 백스프링(S2)은 차량의 에어컨을 구동 시 사판(125)이 최소경사각으로 작동중인 압축기는 초기 압축과정이 어렵기 때문에, 경사각 증대를 위해 초기 작동을 위하여 설치된 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로터(122)와 부시(130) 사이의 상기 구동축(120)에는 고정부(129)가 형성된다. 상기 고정부(129)는 상기 구동축(120)을 둘러 오목하게 형성된다. 상기 고정부(129)는 지지링(140)이 삽입되어 고정되는 부분이다.

본 발명에서 지지링(140)은 구동축(120)에 오목하게 형성된 고정부(129)에 삽입되어 결합되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 고정부(129)는 구동축(120)의 외주면을 둘러 돌출되어 형성되고, 지지링(140)은 고정부(129)에 끼워져 결합될 수 있다.

상기 지지링(140)은 상기 사판(125)의 최대경사각일 시 부시(130)가 접촉하면서 사판(125)의 최대경사각을 제한함과 동시에 지지하게 된다. 즉, 토출용량이 최대조건일 때, 상기 사판(125)의 경사각이 최대각으로 변위되고, 이때, 상기 반경사스프링(S1)은 압축됨과 동시에 상기 부시(130)가 도 3에 도시된 화살표 A 방향으로 상기 지지링(140)에 접촉하여 사판(125)의 최대경사각을 지지하게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지지링(140)은 일측이 개구된 링 형상으로 형성된다. 상기 지지링(140)의 내경(r1)은 상기 구동축(120)의 외경(r2)보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 지지링(140)은 상기 고정부(129)에 삽입된다. 상기 지지링(140)의 양단에는 고정돌기(142)가 형성된다. 상기 고정돌기(142)는 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 형성된다. 상기 고정돌기(142)는 상기 고정부(129)에 삽입되어 상기 지지링(140)이 상기 구동축(120)에 더 견고하게 고정되도록 한다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 지지링(140)은 반경사스프링(S1)의 내경(R)보다 작은 외경(r3)을 가지는 것이 바람직하다. 이는 상기 지지링(140)이 상기 반경사스프링(S1)에 간섭되는 것을 방지하기 위한 것이다.

한편, 본 발명에서 반경사스프링(S1)은 코일 스프링이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 반경사스프링(S1)은 도 6b에 도시된 바와 같이, 원뿔 코일 스프링 일 수 있고, 도 6c에 도시된 바와 같이, 지지링(140)으로부터 사판측을 향해 직경이 커지는 코일 스프링 일 수 있으며, 도 6d에 도시된 바와 같이, 코니칼(conical) 판스프링 일 수 있다. 이때, 지지링(140)은 반경사스프링(S1)의 내경(R)보다 작은 외경(r3)을 가져야 한다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명의 압축기는 엔진에서 전달되는 구동력을 전달받아 회전되는데, 상기 구동축(120)이 회전되면, 상기 로터(122)가 함께 회전한다. 상기 로터(122)의 회전은 상기 힌지아암(124)과 연결아암(127)으로 연결된 사판(125)의 회전을 만들어낸다.

이때, 상기 크랭크실(31)의 압력이 상기 제어밸브(80)의 제어에 의해 상대적으로 낮아지면, 상기 사판(125)의 상기 구동축(120)에 대해 소정의 각도를 가지도록 기울어지면서, 상기 피스톤(14)의 이동행정이 길어지게 되고 토출용량이 증가하게 된다.

이와 같이 상기 사판(125)이 도 3에 도시된 화살표 B 방향으로 기울어지기 시작하면, 상기 사판(125)에 의해 상기 반경사스프링(S1)은 길이방향으로 압축된다. 이때, 상기 사판(125)은 어느 정도의 최소경사각을 유지하고 있으므로, 상기 구동축(120)에 대해 원활하게 경사운동을 할 수 있게 된다.

이와 같이 반경사스프링(S1)이 압축되면서 상기 사판(125)의 경사각도가 점차 커지게 되면, 상기 사판(125)은 최대경사각을 가지게 된다. 상기 사판(125)이 최대경사각으로 변위될 때, 상기 허브(126)는 부시(130)를 중심으로 회전하게 되는데, 이때, 상기 로터(122)를 향해 이동하던 부시(130)가 상기 지지링(140)에 접촉함으로서 사판(125)의 최대경사각을 지지하게 되며, 상기 사판(125)의 경사각이 더 이상 커지지 않게 된다.

이와 같이, 상기 로터(112) 및 허브(126)에 별도의 스토퍼가 구비되지 않더라도, 상기 구동축(120)에 구비된 지지링(140)에 의해 상기 사판(125)의 최대경사각이 지지되므로, 상기 로터(112) 및 허브(126)의 회전균형이 균일하게 유지된다.

그리고 상기 로터(122) 및 허브(126)에 사판스토퍼가 각각 형성되지 않아도, 상기 지지링(140)만으로 상기 사판(125)의 최대 경사각을 지지할 수 있으므로, 상기 로터(122) 및 사판(125)의 가공비용을 줄일 수 있다.

또한 상기 지지링(140)의 위치를 결정함에 있어서, 타 부품과의 치수 공차 및 설계 인자를 고려하지 않더라도, 오차의 범위를 현저히 줄일 수 있다.

이와 같은 상태에서, 냉매가 상기 실린더보어(11) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(11) 내부의 압력은 상대적으로 높아져 상기 토출실(53)로 냉매가 전달된다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도시된 실시예에서, 지지링(140)은 구동축(120)에 형성된 고정부(129)에 결합되어 고정되지만 이는 반드시 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 지지링(140)과 구동축(120)에 각각 나사부를 형성하여 서로 결합시켜 지지링(140)을 고정시킬 수 있다.

그리고 예를 들어, 지지링(140)을 구동축(120)에 강제 압입하여 고정시킬 수도 있다.

또한, 예를 들어, 지지링(140)을 구동축(120)에 결합시킨 상태에서 용접하여 지지링(140)을 구동축(120)에 고정시킬 수도 있다.

120: 구동축 122: 로터
124: 힌지아암 125: 사판
126: 허브 127: 연결아암
128: 사판플레이트 129: 고정부
130: 부시 140: 지지링

Claims

엔진에서 전달되는 구동력이 전달되어 회전하는 구동축(120)과;
상기 구동축(120)과 함께 회전되도록 설치되는 로터(122);
상기 구동축(120)에 설치되고, 상기 로터(122)와 힌지결합되어 회전하며, 상기 구동축(120)에 대해 각도가 가변되는 사판(125);
상기 로터(122)와 상기 사판(125) 사이의 구동축(120)에 설치되고, 상기 사판(125)을 초기위치로 복귀시키는 반경사스프링(S1); 그리고
상기 구동축(120)에 슬라이딩 가능하게 결합되어, 상기 사판(125)이 회동가능하게 결합되며, 상기 사판(125)의 회전에 따라 상기 로터(122)를 향해 슬라이딩하는 부시(130)를 포함하는 가변용량형 사판식 압축기에 있어서;
상기 구동축(120)에는 상기 사판(125)의 최대경사각을 지지하는 최대경사각 지지수단(140)이 상기 로터(122)와 이격되어 구비됨으로써, 차량의 에어컨이 동작하는 동작 상기 사판(125)은 냉매 토출량을 조절하기 위해 최대 경사각 및 최소 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
제 1항에 있어서,
상기 최대경사각 지지수단(140)은, 상기 로터(122)와 상기 부시(130) 사이에 개재되어 상기 사판(125)의 최대경사각 시 상기 부시(130)가 접촉되고, 상기 반경사스프링(S1)의 내경(R)보다 작은 외경(r3)을 가짐을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
제 1항에 있어서,
상기 최대경사각 지지수단(140)은, 일측이 개구된 링 형상으로 형성되어, 상기 구동축(120)의 외경(r2)보다 작은 내경(r1)을 가지고, 상기 구동축(120)에 상기 최대경사각 지지수단(140)을 고정시키는 고정돌기(142)가 형성됨을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 최대경사각 지지수단(140)은 상기 부시(130)와 로터(122) 사이에 해당하는 상기 구동축(120)의 외주면에 강제 압입되어 고정됨을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 부시(130)와 로터(122) 사이에 해당하는 상기 구동축(120)의 외주면을 둘러서는 상기 최대경사각 지지수단(140)이 결합되는 고정부(129)가 형성됨을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.