KR20140106412A - Swash plate compressor - Google Patents
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Abstract
사판식 압축기는 구동 샤프트, 사판, 피스톤, 실린더 블록, 하우징, 실린더 보어, 압축실, 흡입 및 토출실, 그리고 제1 및 제2 스러스트 베어링을 포함한다. 실린더 보어는 실린더 블록 내에 형성되며, 그 안에 구동 샤프트에 장착된 사판과 계지되는 피스톤을 수용한다. 압축실은 실린더 보어 내에서 피스톤에 의하여 구획되어서 하우징 내에 형성된 흡입실 및 토출실과 연출할 수 있다. 제1 및 제2 스러스트 베어링은 사판의 대향하는 양측에 배치된다. 구동 샤프트는 실린더 블록을 관통하여 연장하며 제1 및 제2 스러스트 베어링에 의하여 스러스트 방향으로 지지되고, 제1 및 제2 스러스트 베어링 중 어느 하나는 실린더 블록의 외부 그리고 하우징과 구동 샤프트 사이에 배치된다.The swash plate compressor includes a drive shaft, a swash plate, a piston, a cylinder block, a housing, a cylinder bore, a compression chamber, a suction and discharge chamber, and first and second thrust bearings. The cylinder bore is formed in the cylinder block, and accommodates therein a piston engaged with a swash plate mounted on the drive shaft. The compression chamber is partitioned by the piston in the cylinder bore and can be directed to a suction chamber and a discharge chamber formed in the housing. The first and second thrust bearings are disposed on opposite sides of the swash plate. The drive shaft extends through the cylinder block and is supported in the thrust direction by first and second thrust bearings, and either the first or second thrust bearings are disposed outside the cylinder block and between the housing and the drive shaft.
Description
본 발명은 사판식 압축기에 관한 것이다. The present invention relates to a swash plate type compressor.
일본공개특허공보 평7-197883호에는 사판식 압축기가 개시되어 있다. 사판식 압축기는 제1 및 제2 실린더 블록, 프런트(front) 및 리어(rear) 하우징, 구동 샤프트, 사판 및 복수의 피스톤을 포함한다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-197883 discloses a swash plate type compressor. The swash plate compressor includes first and second cylinder blocks, a front and rear housing, a drive shaft, a swash plate, and a plurality of pistons.
제1 실린더 블록 내에는 복수의 제1 실린더 보어(bore)가 소정 각도의 간격으로 구동 샤프트의 축 둘레에 형성된다. 제2 실린더 블록 내에는, 제1 실린더 보어와 동일한 수의 제2 실린더 보어가, 구동 샤프트의 축 둘레의, 제1 실린더 블록 내의 각 실린더 보어에 대응하는 위치에 형성된다. 제1 및 제2 실린더 블록 사이에는 크랭크실이 형성된다. 각 제1 실린더 보어는 크랭크실을 통하여 대응하는 제2 실린더 보어와 연통한다. 제1 및 제2 실린더 보어의 각 쌍은 실린더 보어를 형성한다. 실린더 보어는 실린더 블럭의 전방측에 형성된 제1 실린더 보어와 실린더 블록의 후방측에 형성된 제2 실린더 보어를 포함한다.In the first cylinder block, a plurality of first cylinder bores are formed around the axis of the drive shaft at predetermined angular intervals. In the second cylinder block, the same number of second cylinder bores as the first cylinder bore are formed at positions corresponding to the respective cylinder bores in the first cylinder block, around the axis of the drive shaft. A crank chamber is formed between the first and second cylinder blocks. Each of the first cylinder bores communicates with the corresponding second cylinder bore through the crank chamber. Each pair of the first and second cylinder bores forms a cylinder bore. The cylinder bore includes a first cylinder bore formed on the front side of the cylinder block and a second cylinder bore formed on the rear side of the cylinder block.
각 피스톤은 제1 실린더 보어 내에서 왕복동(reciprocating)할 수 있는 제1 피스톤 헤드와 제2 실린더 보어 내에서 왕복동할 수 있는 제2 피스톤 헤드를 포함한다. 제1 피스톤 헤드는 제1 실린더 보어 내에 삽입되고, 이 제1 피스톤 헤드에 의하여 제1 실린더 보어 내에 제1 압축실이 구획(define)된다. 제2 피스톤 헤드는 제2 실린더 보어 내에 삽입되고, 이 제2 피스톤 헤드에 의하여 제2 실린더 보어 내에 제2 압축실이 구획된다. 각 피스톤은 한 쌍의 슈(shoe)를 통하여 사판과 계지되어 있어서, 사판의 회전과 함께 대응하는 실린더 보어 내에서 왕복동할 수 있다.Each piston includes a first piston head reciprocating in a first cylinder bore and a second piston head reciprocable in a second cylinder bore. A first piston head is inserted into the first cylinder bore, and the first piston head defines a first compression chamber in the first cylinder bore. The second piston head is inserted into the second cylinder bore, and the second compression chamber is partitioned by the second piston head in the second cylinder bore. Each piston is engaged with a swash plate through a pair of shoe so that it can reciprocate within the corresponding cylinder bore with rotation of the swash plate.
프런트 하우징은 제1 실린더 블록의 선단(front end)에 연결된다. 제1 밸브 유닛은 프런트 하우징과 제1 실린더 블록 사이에 보유지지된다. 제1 흡입실과 제1 토출(discharge)실이 프런트 하우징과 제1 밸브 유닛 사이에 형성된다. 제1 흡입실과 제1 토출실은 각각 제1 압축실과 연통할 수 있다.The front housing is connected to the front end of the first cylinder block. The first valve unit is held between the front housing and the first cylinder block. A first suction chamber and a first discharge chamber are formed between the front housing and the first valve unit. The first suction chamber and the first discharge chamber can communicate with the first compression chamber, respectively.
리어 하우징은 제2 실린더 블록의 후단(rear end)에 연결된다. 제2 밸브 유닛이 리어 하우징과 제2 실린더 블록 사이에 보유지지된다. 제2 흡입실과 제2 토출실은 리어 하우징과 제2 밸브 유닛 사이에 형성되어서, 각각 제2 압축실과 연통할 수 있다.The rear housing is connected to the rear end of the second cylinder block. And the second valve unit is held between the rear housing and the second cylinder block. The second suction chamber and the second discharge chamber are formed between the rear housing and the second valve unit and can communicate with the second compression chamber, respectively.
구동 샤프트는 프런트 하우징과 제1 및 제2 실린더 블록을 관통하여 연장되어 배치된다. 사판은 크랭크실 내에서 구동 샤프트와 함께 회전하기 위하여 구동 샤프트에 장착되어 있다. The drive shaft is disposed extending through the front housing and the first and second cylinder blocks. The swash plate is mounted on the drive shaft for rotation with the drive shaft in the crank chamber.
사판식 압축기 내에는, 제1 스러스트 베어링(thrust bearing)이 제1 실린더 블록과 사판 사이에 배치되고, 제2 스러스트 베어링이 제2 실린더 블록과 사판 사이에 배치된다. 제1 및 제2 스러스트 베어링은 크랭크실 내에서 사판의 대향하는 양측에 배치된다. 프런트 하우징, 제1 및 제2 실린더 블록을 관통하여 연장되어 있는 구동 샤프트는, 제1 및 제2 스러스트 베어링에 의하여 스러스트 방향으로 지지된다. 이 압축기에 따르면, 흡입 스트로크(stroke) 중에 피스톤에 가해지는 흡입 반력(reaction force)과 압축 스트로크 중에 피스톤에 가해지는 압축 반력으로부터 유도되는 스러스트력이 제1 및 제2 스러스트 베어링에 의해서 수용된다.In the swash plate type compressor, a first thrust bearing is disposed between the first cylinder block and the swash plate, and a second thrust bearing is disposed between the second cylinder block and the swash plate. The first and second thrust bearings are disposed on opposite sides of the swash plate in the crank chamber. The drive shaft extending through the front housing and the first and second cylinder blocks is supported in the thrust direction by the first and second thrust bearings. According to this compressor, a suction reaction force applied to the piston during a suction stroke and a thrust force induced from a compression reaction force applied to the piston during a compression stroke are accommodated by the first and second thrust bearings.
전술된 압축기의 차량 내의 탑재의 용이성을 개선하기 위하여, 압축기에 있어서, 압축기의 소정 압축용량을 유지하면서 중량을 가볍게 하는 것과 같은, 설계의 자유도를 개선하는 것이 요구되고 있다. 한편, 용량 고정형 사판 압축기는, 제1 및 제2 스러스트 베어링과 같은, 소정 크기의 베어링을 채용함으로써 특정 강도를 확보하는 것이 요구되고 있다.In order to improve the ease of mounting the above-mentioned compressor in a vehicle, it is required to improve the degree of freedom of design, such as lightening the weight while maintaining a predetermined compression capacity of the compressor in the compressor. On the other hand, the capacity-fixed swash plate compressor is required to secure a specific strength by adopting a bearing having a predetermined size such as the first and second thrust bearings.
전술된 종래의 양두(double-headed) 사판식 압축기에 있어서, 제1 및 제2 스러스트 베어링이 크랭크실 내의 각 피스톤의 프런트 헤드와 리어 헤드 사이, 즉 피스톤의 내측에 위치되어 있어서, 피스톤의 축 길이를 증가시키는 경향이 있다. 그런 경우에, 이 사판식 압축기는 중량과 크기를 감소시키는 것이 어렵다. 따라서, 사판식 압축기 크기의 증가는, 각 피스톤의 프런트 및 리어 헤드 사이에 베어링이 존재하는 것에 의하여 불가피하게 된다.In the conventional double-headed swash plate compressor described above, the first and second thrust bearings are located between the front head and the rear head of each piston in the crank chamber, i.e., inside the piston, so that the axial length . ≪ / RTI > In such a case, this swash plate compressor is difficult to reduce in weight and size. Thus, the increase in swash plate compressor size is inevitable due to the presence of bearings between the front and rear heads of each piston.
축 길이가 긴 구동 샤프트를 갖는 사판식 압축기는, 비틀림(torsion)에 대한 구동 샤프트의 강도가 감소될 수도 있다는 문제가 있다. 구동 샤프트의 강도를 확보하기 위하여는, 압축기 하우징의 두께를 증가시킬 필요가 있으며, 이것은 또한 사판식 압축기의 크기와 중량을 증가시킨다. 따라서 사판식 압축기는 그 중량과 크기를 감소시키는 것이 어렵게 된다.A swash plate type compressor having a drive shaft with a long axial length has a problem that the strength of the drive shaft against torsion may be reduced. In order to secure the strength of the drive shaft, it is necessary to increase the thickness of the compressor housing, which also increases the size and weight of the swash plate compressor. Therefore, it is difficult to reduce the weight and size of the swash plate type compressor.
피스톤이 제1 및 제2 스러스트 베어링의 반지름 방향의 외측에 존재하는 사판식 압축기에 있어서, 실린더 보어의 용적을 유지시키면서 피스톤의 축 길이를 축소하려면 하우징을 반지름 방향으로 증가시켜야 한다. 이 경우에, 사판식 압축기는 그 중량과 크기를 감소시키는 것이 어렵게 된다. 실린더 보어의 용적을 감소시키게 되면 사판식 압축기는 그 압축용량을 유지하지 못하게 된다.In the swash plate type compressor in which the piston is located radially outward of the first and second thrust bearings, the housing must be increased in the radial direction in order to reduce the axial length of the piston while maintaining the volume of the cylinder bore. In this case, the swash plate type compressor becomes difficult to reduce its weight and size. Reducing the volume of the cylinder bore prevents the swash plate compressor from maintaining its compression capacity.
본 발명은, 소정의 압축용량과 그 압축용량에 대한 사판식 압축기의 강도를 유지하면서, 중량의 감소를 얻는 높은 설계 자유도를 확보하는 사판식 압축기를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a swash plate type compressor capable of securing a high degree of design freedom to obtain a reduction in weight while maintaining the strength of a swash plate type compressor with respect to a predetermined compression capacity and its compression capacity.
본 발명에 따르면, 사판식 압축기는, 구동 샤프트, 사판, 피스톤, 실린더 블록, 하우징, 실린더 보어, 압축실, 흡입 및 토출실, 및 제1 및 제2 스러스트 베어링을 포함한다. 사판은 구동 샤프트와 함께 회전하기 위하여 구동 샤프트에 장착되어 있다. 피스톤은 사판과 계지되어 있다. 실린더 블록은 사판을 수용한다. 하우징은 실린더 블록에 연결된다. 실린더 보어는 실린더 블록 내에 형성되며, 실린더 보어 내에 피스톤을 수용한다. 압축실은 실린더 보어 내에서 피스톤에 의하여 구획된다. 흡입실은 압축실과 연통되게 하우징에 형성된다. 토출실은 압축실과 연통되도록 하우징에 형성된다. 제1 스러스트 베어링 및 제2 스러스트 베어링은 사판의 대향하는 양측에 배치된다. 구동 샤프트는 실린더 블록을 관통하여 연장되며 스러스트 방향으로 제1 스러스트 베어링 및 제2 스러스트 베어링에 의하여 지지되고, 제1 스러스트 베어링 및 제2 스러스트 베어링 중 적어도 하나는 실린더 블록의 외부 그리고 하우징과 구동 샤프트 사이에 배치된다.According to the present invention, a swash plate compressor includes a drive shaft, a swash plate, a piston, a cylinder block, a housing, a cylinder bore, a compression chamber, a suction and discharge chamber, and first and second thrust bearings. The swash plate is mounted on the drive shaft for rotation with the drive shaft. The piston is locked with a swash plate. The cylinder block houses the swash plate. The housing is connected to the cylinder block. A cylinder bore is formed in the cylinder block and accommodates the piston in the cylinder bore. The compression chamber is partitioned by the piston in the cylinder bore. The suction chamber is formed in the housing so as to communicate with the compression chamber. The discharge chamber is formed in the housing so as to communicate with the compression chamber. The first thrust bearing and the second thrust bearing are disposed on opposite sides of the swash plate. Wherein at least one of the first thrust bearing and the second thrust bearing is disposed on the outside of the cylinder block and between the housing and the drive shaft, wherein the first thrust bearing and the second thrust bearing extend in a thrust direction and are supported by a first thrust bearing and a second thrust bearing, .
도 1은 본 발명의 실시형태에 따르는 용량 고정형 양두 피스톤형 사판식 압축기를 보여주는 종단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a capacity-fixed double-headed piston type swash plate compressor according to an embodiment of the present invention; FIG.
본 발명의 다른 측면 및 장점은, 본 발명의 원리를 예로서 보여주는 첨부 도면과 함께 이하의 설명으로부터 명확하게 될 것이다.Other aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, taken in conjunction with the accompanying drawings, which illustrate, by way of example, the principles of the invention.
본 발명, 및 본 발명의 목적 및 장점은 첨부 도면과 함께 바람직한 실시형태에 대한 이하의 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 것이다.The invention and its objects and advantages will be best understood by referring to the following description of the preferred embodiments together with the accompanying drawings, in which:
이하에서는, 도 1을 참조하여 바람직한 실시형태를 설명한다. 도 1에 도시된 용량 고정형 양두 피스톤형 사판식 압축기(이하 간단하게 "압축기"라고 함)는 차량에 장착되도록 설계된 것으로, 차량 공조기(air conditioner)에 사용하는 냉각 회로의 일부분을 형성한다.Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to Fig. The fixed capacity double-headed piston type swash plate type compressor (hereinafter simply referred to as "compressor") shown in Fig. 1 is designed to be mounted on a vehicle and forms a part of a cooling circuit used in a vehicle air conditioner.
도 1을 참조하면, 압축기는 하우징(1), 제1 실린더 블록(17), 제2 실린더 블록(19), 구동 샤프트(3), 사판(5), 복수의 피스톤(7) 및 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)을 포함한다. 제1 및 제2 실린더 블록(17, 19)이 본 발명의 실린더 블록에 대응한다. 1, the compressor includes a housing 1, a
제1 실린더 블록(17)은 그의 전방측에 복수의 제1 실린더 보어(17A)와 구동 샤프트(3)가 관통하여 삽입되는 제1 샤프트홀(17B)을 그 안에 형성하고 있다. 제1 실린더 보어(17A)는 제1 샤프트홀(17B) 둘레에 평행하게 등각도 간격으로 형성되어 있다. 제1 슬라이드 베어링(31A)이 제1 샤프트홀(17B) 내에 배치된다. 제1 흡입 경로(33A)는 구동 샤프트(3)의 축 방향으로 제1 실린더 블록(17)을 관통하여 연장하게 형성된다. 제1 리테이너(retainer; 도시되지 않음)가 제1 실린더 블록(17) 내에 형성되어서, 후술될 제1 흡입 리드(reed) 밸브의 리프트(lift)를 제한한다.The
제2 실린더 블록(19)이 제1 실린더 블록(17)의 후방에 배치된다. 제2 실린더 블록(19)은 제1 실린더 보어(17A)와 동일한 수의 제2 실린더 보어(19A)와 구동 샤프트(3)가 관통하여 삽입되는 제2 샤프트홀(19B)이 그 안에 형성되어 있다. 제2 실린더 보어(19A)는 등각도 간격으로 제2 샤프트홀(19B) 둘레에 평행하게 형성된다. 제2 슬라이드 베어링(31B)이 제2 샤프트홀(19B)에 장착된다. 제2 흡입 경로(33B)가, 구동 샤프트(3)의 축 방향으로 제2 실린더 블록(19)을 관통하여 연장되게 형성된다. 제2 리테이너(도시되지 않음)가 제2 실린더 블록(19) 내에 형성되어서 후술될 제2 흡입 리드 밸브(23A)의 리프트를 규제한다. 실린더 보어는 실린더 블록의 전방측에 형성된 제1 실린더 보어와 실린더 블록의 후방측에 형성된 제2 실린더 보어를 포함한다.And the
하우징(1)은 프런트 하우징(13)과 리어 하우징(15)을 포함한다.The housing (1) includes a front housing (13) and a rear housing (15).
프런트 하우징(13)은 전방으로 연장하는 보스(boss; 13A)를 가지고 형성된다. 보스(13A)는 샤프트홀(13B)을 그 안에 형성한다. 샤프트 밀봉 장치(25)가 샤프트홀(13B) 내에 설치되어서 구동 샤프트(3)와 프런트 하우징(13) 사이를 밀봉한다.The
제1 흡입실(27A)과 제1 토출실(29A)이 프런트 하우징(13) 내에 환형(annulus)으로 형성된다. 제1 흡입실(27A)은 제1 토출실(29A)의 반지름 방향의 내측에 형성된다.The
프런트 하우징(13)은 제1 흡입실(27A) 내에 연장하는 제1 지지부(13C)를 갖는다. 제1 지지부(13C)는 그 말단부에 오목하게 된 환형의 제1 압력 수용 시트(pressure receiving seat; 13D)를 갖는다.The
제2 흡입실(27B)과 제2 토출실(29B)은 리어 하우징(15) 내에 환형으로 형성된다. 제2 흡입실(27B)은 제2 토출실(29B)의 반지름 방향의 내측에 형성된다. 제1 및 제2 흡입실(27A, 27B)은 본 발명의 흡입실로서 기능하도록 협동한다.The second suction chamber (27B) and the second discharge chamber (29B) are annularly formed in the rear housing (15). And the
리어 하우징(15)은 제2 흡입실(27B) 내에 연장하는 제2 지지부(15A)를 포함한다. 제2 지지부(15A)는 그 말단부에 오목하게 된 환형의 제2 압력 수용 시트(15B)를 갖는다.The
프런트 하우징(13) 및 리어 하우징(15)은 복수의 볼트(도시되지 않음)에 의하여 함께 결합고정되어 있어서 그들 사이에 제1 및 제2 실리더 블록(17, 19)이 보유지지되어 있다. 프런트 하우징(13)은 제1 실린더 블록(17)의 선단에 고정된다. 프런트 하우징(13)과 제1 실린더 블록(17)은 그들 사이에 제1 밸브 유닛(21)을 보유지지하면서 서로 연결되어 있다. 리어 하우징(15)은 제2 실린더 블록(19)의 후단에 연결된다. 리어 하우징(15)과 제2 실린더 블록(19)은 그들 사이에 제2 밸브 유닛(23)을 보유지지하면서 서로 연결된다.The
프런트 하우징(13), 제1 및 제2 실린더 블록(17, 19), 및 리어 하우징(15)이 서로 결합된 상태에서는, 크랭크실(35)이 제1 및 제2 실린더 블록(17, 19) 사이에 형성된다. 제1 및 제2 실린더 블록(17, 19)은 사판(5)을 그 안에 수용한다. 크랭크실(35)은 제1 흡입 경로(33A)를 통하여 제1 흡입실(27A)과 연통하며 제2 흡입 경로(33B)를 통하여 제2 흡입실(27B)과 연통한다.In the state where the
제1 밸브 유닛(21)은 제1 밸브판(37A), 제1 흡입 밸브판(21E), 제1 토출 밸브판(21F) 및 제1 리테이너판(39A)을 포함한다.The
제1 실린더 보어(17A)와 동일한 수의 제1 흡입 포트(21C) 및 제2 토출 포트(21D)가 제1 밸브판(37A)에 형성된다. 제1 흡입 밸브판(21E)은 복수의 제1 흡입 리드 밸브(21A)를 갖고 형성된다. 제1 흡입 리드 밸브(21A)는 제1 흡입 포트(21C)를 개방 및 폐쇄하도록 구성된다. 복수의 제1 토출 리드 밸브(21B)는 제1 토출 밸브판(21F)을 통하여 형성된다. 제1 토출 리드 밸브(21B)는 제1 토출 포트(21D)를 개방 및 폐쇄하도록 구성된다. 제1 리테이너판(39A)은 제1 토출 리드 밸브(21B)의 리프트를 규제한다.A
제2 밸브 유닛(23)은 제2 밸브판(37B), 제2 흡입 밸브판(23E), 제2 토출 밸브판(23F) 및 제2 리테이너판(39B)을 포함한다.The
제2 실린더 보어(19A)와 동일한 수의 제2 흡입 포트(23C) 및 제2 토출 포트(23D)가 제2 밸브판(37B)을 관통하여 형성된다. 제2 흡입 밸브판(23E)에는 복수의 제2 흡입 리드 밸브(23A)를 갖고 형성된다. 제2 흡입 리드 밸브(23A)는 제2 흡입 포트(23C)를 개방 및 폐쇄하도록 구성된다. 제2 토출 밸브판(23F)에는 복수의 제2 토출 리드 밸브(23B)를 갖고 형성된다. 제2 토출 리드 밸브(23B)는 제2 토출 포트(23D)를 개방 및 폐쇄하도록 구성된다. 제2 리테이너판(39B)은 제2 토출 리드 밸브(23B)의 리프트를 규제한다.A
구동 샤프트(3)는 구동 샤프트(3)의 전부(front part)를 형성하는 제1 샤프트부(3A), 구동 샤프트(3)의 후부(rear part)를 형성하는 제2 샤프트부(3B) 및 제1 및 제2 샤프트부(3A, 3B) 사이에 있는 제3 샤프트부(3C)를 포함한다. 제1 샤프트부(3A)의 선단에는 나사부(3D)가 형성된다. 나사부(3D)에는 풀리(pulley; 도시되지 않음)와 전자 클러치(electromagnetic clutch; 도시되지 않음)가 연결되어 있다.The drive shaft 3 includes a
제1 샤프트부(3A)는 제2 샤프트부(3B)와 동일한 직경을 갖는다. 제3 샤프트부(3C)는 제1 및 제2 샤프트부(3A, 3B)보다 큰 직경을 갖는다. 환형의 제3 압력 수용 시트(3E)가 제1 샤프트부(3A)와 제3 샤프트부(3C) 사이에, 또는 제3 샤프트부(3C)의 선단에 형성된다. 환형의 제4 압력 수용 시트(3F)가, 제2 샤프트부(3B)와 제3 샤프트부(3C) 사이에, 또는 제3 샤프트부(3C)의 후단에 형성된다.The
구동 샤프트(3)는 프런트 하우징(13), 제1 및 제2 실린더 블록(17, 19)을 통하여 리어 하우징(15)으로 연장되어 있다. 구동 샤프트(3)는, 제1 및 제2 실린더 블록(17, 19) 에 각각 형성되어 있는 제1 및 제2 샤프트홀(17B, 19B)을 통하여 삽입된다. 제1 샤프트부(3A)의 선단은 샤프트홀(13B) 내에 위치되고 제1 샤프트부(3A)의 후단 및 제3 압력 수용 시트(3E)는 제1 흡입실(27A) 내에 위치된다. 제2 샤프트부(3B)와 제4 압력 수용 시트(3F)는 제2 흡입실(27B)에 위치된다. 제3 샤프트부(3C)는 제1 및 제2 슬라이드 베어링(31A, 31B)에 의하여 회전가능하게 지지된다. 구동 샤프트(3)는 풀리와 전자 클러치를 통하여 전달되는 전력에 의하여 회전축(O)에 대하여 회전하도록 구동된다.The drive shaft 3 extends to the
사판(5)은 환형상을 갖는다. 사판(5)은 그 중앙에 형성된 보스(5A)를 포함한다. 홀(5B)이 보스(5A)를 통하여 형성된다. 구동 샤프트(3)의 제3 샤프트부(3C)는 홀(5B)을 통하여 압입(press-fit)되고, 따라서 사판(5)이 구동 샤프트(3)에 연결된다. 이에 따라서, 사판(5)은 크랭크실(35) 내에서 구동 샤프트(3)의 회전과 함께 회전가능하게 된다.The
피스톤(7)은 제1 피스톤 헤드(7A), 제2 피스톤 헤드(7B) 및 제1 및 제2 피스톤 헤드(7A, 7B)를 연결하는 중간부(7C)를 포함한다. 제1 피스톤 헤드(7A) 및 제2 피스톤 헤드(7B)는 피스톤(7)의 전방과 후방측에 각각 형성된다. 제1 실린더 보어(17A)는, 그 안에서의 왕복동을 위하여 피스톤(7)의 제1 피스톤 헤드(7A)를 그 안에 수용하며, 제1 피스톤 헤드(7A)는 제1 실린더 보어(17A) 내에서 제1 압축실(41A)을 구획한다. 제1 압축실(41A)은 제1 실린더 보어(17A)와 제1 피스톤 헤드(7A) 사이에 형성된다. 제1 압축실(41A)은 제1 흡입 포트(21C)를 통하여 제1 흡입실(27A)과 연통할 수 있으며 제1 토출 포트(21D)를 통하여 제1 토출실(29A)과 연통할 수 있다.The piston 7 includes an
제2 피스톤 헤드(7B)는 중간부(7C)의 후방에 형성된다. 제2 실린더 보어(19A)는 그 안에서의 왕복동을 위하여 제2 피스톤 헤드(7B)를 그 안에 수용한다. 제2 피스톤 헤드(7B)는 제2 실린더 보어(19A) 내에서 제2 압축실(41B)을 구획한다. 제2 압축실(41B)은 제2 실린더 보어(19A)와 제2 피스톤 헤드(7B) 사이에 형성된다. 제2 압축실(41B)은 제2 흡입 포트(23C)를 통하여 제2 흡입실(27B)과 연통하며 제2 토출 포트(23D)를 통하여 제2 토출실(29B)과 연통한다.And the
오목부(7D)가 피스톤(7)의 중간부(7C) 내의 중앙에 형성된다. 한 쌍의 반구형의 슈(43A, 43B)가 그 오목부(7D)에 배치된다. 피스톤(7)은 슈(43A, 43B)를 통하여 사판(5)과 계지되어 있다.A
이 압축기에서, 피스톤(7)은 회전축(O)에 수직한 가상 수직면에 대한 사판(5)의 경사각에 따라서 제1 및 제2 실린더 보어(17A, 19A)에서 왕복동한다. 사판(5)의 회전은, 이 기술분야에서 잘 알려진 방법으로, 관련된 제1 및 제2 실린더 보어(17A, 19A) 내에서 피스톤(7)의 왕복 운동으로 변환된다. 제1 압축실(41A) 내에서 제1 피스톤 헤드(7A)의 상사점(top dead center)이 도 1에서 T1으로 표시되어 있으며, 제1 상사점이라고 한다. 제2 압축실(41B)에서 제2 피스톤 헤드(7B)의 상사점이 T2로 표시되어 있으며 제2 상사점이라고 한다.In this compressor, the piston 7 reciprocates in the first and second cylinder bores 17A, 19A in accordance with the inclination angle of the
제1 스러스트 베어링(9)은, 제1 및 제2 레이스(race; 9A, 9B), 제1 및 제2 레이스(9A, 9B) 사이에서 보유지지되는 롤러(9C)와 제1 케이지(cage; 도시되지 않음)를 포함하는 롤러 스러스트 베어링이다. 홀(9D)이 제1 레이스(9A)의 중앙을 관통하여 형성된다. 홀(9E)이 제2 레이스((9B)의 중앙을 관통하여 형성된다.The
제1 스러스트 베어링(9)이 프런트 하우징(13) 내의, 구동 샤프트(3)에 인접한 위치에 배치된다. 상세하게 말하면, 제1 스러스트 베어링(9)은 제1 흡입실(27A) 내의, 프런트 하우징(13)의 제1 압력 수용 시트(13D)와 구동 샤프트(3)의 제3 샤프트부(3C)의 제3 압력 수용 시트(3E) 사이의 위치에 배치된다. 따라서, 제1 스러스트 베어링(9)은 제1 피스톤 헤드(7A)의 상사점(T1)의 전방에 그리고 제1 실린더 블록(17)의 외부에 위치된다. 좀 더 상세하게 말하면, 제1 스러스트 베어링(9)은, 그의 제1 레이스(9A)가 그의 안쪽주변측에서 제3 압력 수용 시트(3E)와 당접하고, 그의 제2 레이스(9B)는 그의 외곽주변측에서 제1 압력 수용 시트(13D)와 당접하고, 그리고 샤프트 밀봉 장치(25)와 당접하게 배치된다. 제1 레이스(9A)는 그의 내주측에 있는 영역에서 제3 압력 수용 시트(3E)와 당접하여서, 제1 레이스(9A)에 인가된 스러스트력에 의하여 제1 레이스(9A)의 내주부가 제2 레이스(9B)를 향하여 탄성 변형할 수 있게 된다. 제1 스러스트 베어링(9)의 제1 레이스(9A)가 본 발명의 쿠션(cushion)으로서 기능한다.A
제2 스러스트 베어링(11)은 제1 및 제2 레이스(11A, 11B), 제1 및 제2 레이스(11A, 11B) 사이에 보유지지되는 롤러(11C) 및 제2 케이지(도시되지 않음)를 포함하는 롤러 스러스트 베어링이다. 홀(11D)이 제1 레이스(11A)의 중앙을 관통하여 형성된다. 홀(11E)이 제2 레이스(11B)의 중앙을 관통하여 형성된다.The second thrust bearing 11 includes first and
제2 스러스트 베어링(11)은 구동 샤프트(3)에 인접한 리어 하우징(15) 내에 배치된다. 상세하게는, 제2 스러스트 베어링(11)은 제2 흡입실(27B) 내의, 리어 하우징(15)의 제2 압력 수용 시트(15B)와 구동 샤프트(3)의 제3 샤프트부(3C)의 제4 압력 수용 시트(3F) 사이에 배치된다. 따라서, 제2 스러스트 베어링(11)은 제2 피스톤 레드(7B)의 상사점(T2)의 후방에 그리고 제2 실린더 블록(19)의 외부에 위치된다. 좀 더 상세하게는, 제2 스러스트 베어링(11)은, 그의 제1 레이스(11A)가 그의 안쪽주변측에서 제4 압력 수용 시트(3F)와 당접하고 또한 그의 제2 레이스(11B)가 제2 압력 수용 시트(15B)와 당접하게 배치된다. 제1 레이스(11A)는 그의 안쪽주변측의 영역에서 제4 압력 수용 시트(3F)와 당접하여서, 제1 레이스(11A)의 안쪽주변측이, 제1 레이스(11A)에 인가된 스러스트력에 의하여 제2 레이스(11B)를 향하여 탄성적으로 변형될 수 있다. 제2 스러스트 베어링(11)의 제1 레이스(11A)는 또한 본 발명의 쿠션으로서 기능한다. 따라서, 제1 및 제2 스러스트 베어링의 적어도 하나는, 하우징(1)과 구동 샤프트(3)와 함께, 자신을 변형시킴으로써 스러스트력을 수용하는 쿠션으로서 기능한다.The second thrust bearing (11) is disposed in the rear housing (15) adjacent to the drive shaft (3). More specifically, the second thrust bearing 11 is supported by the second
제1 흡입실(27A) 및 제2 흡입실(27B)에 각각 배치되어 있는 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)은 사판(5)의 대향하는 양측상의, 프런트 및 리어 하우징(13, 15) 내에 위치된다. 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)의 크기는, 피스톤(7)에 인가되는 스러스트력에 따라서 적절하게 결정될 수도 있다.The first and
제1 및 제2 토출실(29A, 29B)은 응축기(condenser)에 연결되는 단일의 토출실(도시되지 않음)을 형성한다. 응축기는 팽창 밸브를 통하여 증발기에 연결된다. 증발기는 크랭크실(35)에 연결된다. 크랭크실(35)은, 제1 및 제2 흡입 경로(33A, 33B)를 통하여 제1 및 제2 흡입실(27A, 27B)과 각각 연통한다. 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기는 냉각 회로를 형성하도록 협동한다. 응축기, 팽창 밸브 및 증발기는 도면에 도시되어 있지 않다.The first and
전술된 압축기의 구동 샤프트(3)를 풀리와 전자 클러치를 통하여 차량 엔진 또는 모터에 의하여 회전시키도록 구동하기 때문에, 피스톤(7)은 사판(5)의 경사각에 의하여 결정되는 스트로크 길이에 대하여 제1 및 제2 실린더 보어(17A, 19A)에서 왕복동한다. 따라서, 제1 및 제2 흡입실(27A, 27B)에 있는 냉매를, 압축을 위하여 제1 및 제2 압축실(41A, 41B)로 흘려 보내고, 제1 및 제2 압축실(41A, 41B)에서 압축된 냉매는 제1 및 제2 토출실(29A, 29B)로 토출시킨다. 흡입 스트로크 중의 피스톤(7)의 흡입 반력과 또한 압축 스트로크 중의 피스톤(7)의 압축 반력으로부터 유도된 스러스트력이 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)에 의하여 수용된다.The piston 7 is driven to rotate about the stroke length determined by the inclination angle of the
제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)은 프런트 및 리어 하우징(13, 15) 내의, 제1 및 제2 실린더 블록(17, 19)의 대향하는 외부 양측에 있는 제1 및 제2 흡입실(27A, 27B) 내에 각각 배치되어 있다. 제1 스러스트 베어링(9)은 제1 실린더 블록(17)의 외부 및 압축기의 전방측에 위치된다. 제2 스러스트 베어링(11)은 제2 실린더 블록(19)의 외부 및 압축기의 후방측에 위치된다. 따라서, 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)은 실린더 블록의 외부 그리고 하우징(1)과 구동 샤프트(3) 사이에 위치된다. 그러므로, 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)은 크랭크실(35) 외부의 대향하는 양측에 위치된다. 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)은 크랭크실(35)의 외부에 각각 위치된다. 즉, 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)은 피스톤(7)의 외부에 위치된다.The first and
강도를 확보하기에 충분히 큰 임의의 크기를 갖는 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)을 사용함으로써 중간부(7C)의 축 길이의 증가로 인한 피스톤(7) 축 길이의 증가를 방지할 수 있다. 따라서 제1 및 제2 실린더 블록(17, 19)의 축 길이가 감소될 것이다.The use of the first and
본 실시형태의 압축기는 피스톤(7)과 구동 샤프트(3)의 형상에 있어서의 제한을 완화해줄 수 있다. 스러스트 베어링이 사판(5)의 보스(5A)와 당접하지 않게 형성되기 때문에, 보스(5A)가 소형화될 수 있다.The compressor of the present embodiment can alleviate restrictions on the shapes of the piston 7 and the drive shaft 3. [ Since the thrust bearing is formed so as not to be in contact with the
피스톤(7)이 축 길이를 감소시킬 수 있기 때문에, 크랭크실(35)이 소형화될 수 있고, 따라서, 압축기의 크기를 더 소형화하여 만들 수도 있다. 그러므로, 압축기는 비틀림에 대한 높은 강도를 확보할 수 있다.Since the piston 7 can reduce the shaft length, the
크기를 감소시키도록 압축기를 설계함에 있어서, 제1 및 제2 실린더 보어(17A, 19A)의 용적을 감소시킬 필요가 없다. 냉매 가스를 제1 및 제2 압축실(41A, 41B) 양자에서 압축시키는 양두 사판식 압축기에 있어서, 압축기의 압축용량은 압축기의 소형화에 의한 영향을 많이 받지는 않을 것이다.In designing the compressor to reduce the size, it is not necessary to reduce the volume of the first and second cylinder bores 17A, 19A. In the double-head swash plate type compressor in which the refrigerant gas is compressed by both the first and
본 실시형태에 따르는 압축기는, 압축기의 소정의 용량과 그 용량에 필요한 압축기의 강도를 유지하면서 중량의 감소를 허용하는 설계의 높은 자유도를 확보할 수 있다.The compressor according to the present embodiment can secure a high degree of freedom in design that allows reduction in weight while maintaining the strength of the compressor required for a predetermined capacity and capacity of the compressor.
제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)의 제1 레이스(9A, 11A)는, 탄성변형 할 수 있어서, 압축기 내에서 발생되는 스러스트력을 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)이 수용하는 것이 가능하며, 그 결과 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)의 내구성이 증가된다. 그러므로, 압축기의 내구성이 증가될 수 있으며, 작동 중의 압축기의 진동 및 노이즈의 발생을 방지할 수 있다.The
제1 흡입실(27A)이 프런트 하우징(13)의 안쪽주변측에 형성되고 제1 토출실(29A)이 프런트 하우징(13)의 외곽주변측에 형성된다. 유사하게, 제2 흡입실(27B)이 리어 하우징(15)의 안쪽주변측에 형성되고 제2 토출실(29B)이 리어 하우징(15)의 외곽주변측에 형성된다. 제1 스러스트 베어링(9)은 제1 흡입실(27A)에 배치되고 제2 스러스트 베어링(11)은 제2 흡입실(27B)에 배치된다.The
이 압축기에 있어서, 제1 스러스트 베어링(9)은 제1 흡입실(27A)에 임해 있고, 제1 흡입실(27A) 내의 제1 스러스트 베어링(9)에 의하여 구동 샤프트(3)가 그의 제1 샤프트부(3A)의 후단에서 지지되고 있다. 제2 스러스트 베어링(11)은 제2 흡입실(27B)에 임해 있고 제2 흡입실(27B) 내의 제2 스러스트 베어링(11)에 의하여 구동 샤프트(3)가 그의 제2 샤프트부(3B)에서 지지되고 있다.In this compressor, the
본 실시형태의 압축기에 있어서, 제1 및 제2 흡입실(27A, 27B)에서 흐르는 냉매 내에 함유되어 있는 윤활유는 구동 샤프트(3) 뿐만 아니라 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)을 윤활시키며, 따라서 구동 샤프트(3)를 부드럽게 회전시키게 한다. 구동 샤프트(3)는 마모로부터 보호되며 압축기의 내구성이 개선된다. 흡입실 내의 냉매는 상대적으로 낮은 온도를 갖는다. 따라서, 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)에서 발생된 임의의 마찰열을 냉매에 의하여 냉각시킨다.In the compressor of the present embodiment, the lubricant contained in the refrigerant flowing in the first and
본 실시형태는 예시로서 간주되어야 하고 그것으로 한정되지 않으며, 본 발명은 전술된 세부사항으로 한정되지 않으며 이하에서 예시된 바와 같이 다양한 방법으로 변경될 수 있다.The present embodiments are to be considered as illustrative and not restrictive, and the present invention is not limited to the details described above and may be modified in various ways as exemplified below.
제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)에 있어서, 제1 레이스(9A, 11A) 뿐만아니라 제2 레이스(9B, 11B)도 탄성적으로 변형될 수 있도록 형성될 수도 있다.In the first and
제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11) 중 어느 하나만 탄성적으로 변형될 수 있도록 형성될 수도 있다. 또한 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11) 모두가 탄성적으로 변형될 수 없게 형성될 수도 있다.Only one of the first and
압축기는, 사판(5)의 경사각을 변화할 수 있도록 구성하여 구동 샤프트(3)의 회전당 압축기의 용량이 변화할 수 있도록 할 수도 있다. 또한, 이러한 경우에, 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)은 크랭크실(35) 외부에 위치되기 때문에, 크랭크실(35)을 더 작게 형성하는 경우, 사판(5)의 경사각을 변화시키기 위한 메카니즘에 필요한 공간을 확보하는 것이 용이하게 된다.The compressor may be configured to change the inclination angle of the
제1 스러스트 베어링(9)은 크랭크실(35)의 내부, 또는 제1 실린더 블록(17)의 내부에 배치될 수도 있다. 이러한 경우에, 제1 스러스트 베어링(9)은 제1 실린더 블록(17) 내의 제1 피스톤 헤드(7A)의 상사점(T1)의 전방에 배치되는 것이 바람직하다.The
또한, 제2 스러스트 베어링(11)은 크랭크실(35)의 내부, 또는 제2 실린더 블록(19)의 내부에 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 제2 스러스트 베어링(11)은 제2 실린더 블록(19) 내의 제2 피스톤 헤드(7B)의 상사점(T2)의 후방에 배치되는 것이 바람직하다.Further, the second thrust bearing 11 may be disposed inside the
제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)은 제1 및 제2 흡입실(27A, 27B)에 각각 배치된다. 또한 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)은 제1 및 제2 흡입실(27A, 27B)와 각각 연통될 수 있도록 배치될 수도 있다. 따라서, 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)은 제2 흡입실(27A, 27B)에 각각 임해 있다. 이러한 경우, 제1 및 제2 스러스트 베어링(9, 11)은, 하우징(1)과 구동 샤프트(3) 사이에 형성된 클리어런스(clearance) 또는 외부 연통 경로를 통하여 제1 및 제2 흡입실(27A, 27B)와 각각 연통할 수 있다.The first and
레이디얼(radial) 롤링 베어링이 제1 및 제2 슬라이드 베어링(31A, 31B) 대신에 사용될 수도 있다.A radial rolling bearing may be used instead of the first and
본 발명은 또한 편두(single-headed) 피스톤형 사판식 압축기에 적용할 수 있다. 또한, 이러한 경우, 압축기는 용량 고정형 또는 용량 가변형 중 어느 것일 수도 있다.The present invention is also applicable to a single-headed piston type swash plate type compressor. Further, in this case, the compressor may be either a capacity-fixed type or a capacity-variable type.
Claims (4)
상기 구동 샤프트에 장착되어 상기 구동 샤프트와 함께 회전하는 사판(swash plate)과,
상기 사판과 계지되어 있는 피스톤과,
상기 사판을 수용하는 실린더 블록(cylinder block)과,
상기 실린더 블록에 연결된 하우징과,
상기 실린더 블록 내에 형성되어서 그 안에 상기 피스톤을 수용하는 실린더 보어(bore)와,
상기 실린더 보어 내에서 상기 피스톤에 의하여 구획되는 압축실과,
상기 하우징에 형성되어서 상기 압축실과 연통되는 흡입실과,
상기 하우징에 형성되어서 상기 압축실과 연통되는 토출실과,
상기 사판의 대향하는 양측에 배치되는 제1 스러스트 베어링 및 제2 스러스트 베어링
을 구비하며,
상기 구동 샤프트는 상기 실린더 블록을 관통하여 연장하며 상기 제1 스러스트 베어링 및 상기 제2 스러스트 베어링에 의하여 스러스트 방향으로 지지되고, 상기 제1 스러스트 베어링과 상기 제2 스러스트 베어링 중 적어도 하나가 상기 실린더 블록의 외부 그리고 상기 하우징과 상기 구동 샤프트 사이에 배치되는 사판식 압축기.A drive shaft,
A swash plate mounted on the drive shaft and rotating together with the drive shaft;
A piston engaged with the swash plate,
A cylinder block for receiving the swash plate,
A housing connected to the cylinder block,
A cylinder bore formed in the cylinder block to receive the piston therein,
A compression chamber partitioned by the piston in the cylinder bore,
A suction chamber formed in the housing and communicating with the compression chamber,
A discharge chamber formed in the housing and communicating with the compression chamber,
A first thrust bearing and a second thrust bearing disposed on opposite sides of the swash plate,
And,
Wherein the drive shaft extends through the cylinder block and is supported in the thrust direction by the first thrust bearing and the second thrust bearing, and at least one of the first thrust bearing and the second thrust bearing is supported by the cylinder block And is disposed between the housing and the drive shaft.
상기 하우징은 상기 실린더 블록의 전단(front end)에 연결되는 프런트(front) 하우징과 상기 실린더 블록의 후단에 연결되는 리어(rear) 하우징을 포함하며,
상기 실린더 보어는 상기 실린더 블록의 전방측에 형성된 제1 실린더 보어와 상기 실린더 블록의 후방측에 형성된 제2 실린더 보어를 포함하며,
상기 피스톤은 상기 제1 실린더 보어 내에서 왕복동(reciprocating)할 수 있는 제1 피스톤 헤드와 상기 제2 실린더 보어 내에서 왕복동할 수 있는 제2 피스톤 헤드를 포함하며,
상기 제1 스러스트 베어링은 상기 프런트 하우징과 상기 구동 샤프트 사이에 배치되고 상기 제2 스러스트 베어링은 상기 리어 하우징과 상기 구동 샤프트 사이에 배치되는 사판식 압축기.The method according to claim 1,
The housing includes a front housing connected to a front end of the cylinder block and a rear housing connected to a rear end of the cylinder block,
Wherein the cylinder bore includes a first cylinder bore formed on a front side of the cylinder block and a second cylinder bore formed on a rear side of the cylinder block,
Wherein the piston includes a first piston head reciprocating within the first cylinder bore and a second piston head reciprocable within the second cylinder bore,
Wherein the first thrust bearing is disposed between the front housing and the drive shaft and the second thrust bearing is disposed between the rear housing and the drive shaft.
상기 제1 스러스트 베어링과 상기 제2 스러스트 베어링 중 적어도 하나는, 상기 하우징 및 상기 구동 샤프트와 함께, 상기 제1 스러스트 베어링과 상기 제2 스러스트 베어링 중 상기 적어도 하나를 변형시킴으로써 스러스트력을 수용하는 쿠션(cushion)으로서 기능하는 사판식 압축기.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first thrust bearing and the second thrust bearing together with the housing and the drive shaft includes a cushion for receiving a thrust force by deforming the at least one of the first thrust bearing and the second thrust bearing cushion.
상기 제1 스러스트 베어링과 상기 제2 스러스트 베어링 중 적어도 하나는 흡입실에 임해(face) 있는 사판식 압축기.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first thrust bearing and the second thrust bearing faces the suction chamber.
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