KR100543559B1 - 액셜 사판 작동기를 가진 액셜 피스톤 압축기 - Google Patents

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Abstract

액셜 피스톤 압축기는 고정 블록(22)내에 유지된 다수의 피스톤(24)을 통해서, 차량, 특히 대형 트럭의 공기 시스템에 공급된 공기를 생성하며, 피스톤(24)의 이동은 피봇 사판(34)을 제어에 입각해서 이루어진다. 피스톤(24)은 사판(34)의 중립 위치에서 아이들 상태이며, 여기서 실린더 블록내의 피스톤(24) 위의 압력은 드라이브 샤프트(12)에 수직으로 연장하는 평면에 위치설정된 사판(34)에 작동기(41)에 의해 발생된 쓰러스트와 평행하다. 사판(34)은 피스톤 위의 압력 하강에 응답해서 진동하여 작동기(41)가 사판(34)을 향해 팽창하고 피스톤(24) 위의 낮은 압력을 초과하는 쓰러스트를 발생시키고, 사판(34)이 피스톤(24)에 왕복 운동을 제공할 수 있게 한다.

Description

액셜 사판 작동기를 가진 액셜 피스톤 압축기{AXIAL PISTON COMPRESSOR WITH AN AXIAL SWASHPLATE ACTUATOR}
본 발명은 자동차내에 사용된 다양한 액세서리용 압축 공기를 생성하는데 사용된 자동차 산업에서의 액셜 피스톤 압축기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 차량에 설치되고 사판(swash plate)의 변위에 입각한 운동을 하는 피스톤을 가진 가변 사판식 공기 압축기에 관한 것이다.
사판식 액셜 피스톤 압축기는 키무라 등의 미국 특허 제 5,626,463 호에 기술되어 있다. 통상적으로 공기 조절 압축기로서 사용된 이러한 형태의 압축기는 실린더 블록내에 하나 이상의 가동 피스톤을 포함하는 복잡한 기계적 구성에 대해서 알려져 있다. 피스톤은 흡입 영역으로부터 압축 영역으로 압출되어질 공기를 운반한다. 피스톤의 왕복 작동은 사판에 의해 달성되며, 사판은 회전샤프트상에 회전가능하게 장착되어 있다.
사판은 하나 이상의 피스톤에 연결된 테이크-업판(take-up plate)과 연관해서 작용을 하며, 상기 판은 압축기 하우징 내에 위치설정되어 있으므로 회전할 수 없이 비회전 쓰러스트 베어링상에 지지되어 있다. 쓰러스트 베어링의 목적은 회전 사판으로부터 테이크-업판으로 전달되는 토크를 테이크 업하는 것이다. 이런 형태의 압축기는 다수의 부품들을 포함하는, 사판 및 테이크-업판의 영역에서 복잡한 구조물을 이룬다. 더욱이, 논의한 압축기는 상당히 큰 공간을 필요로 한다.
사판식 액셜 피스톤 압축기의 다른 구조물은 회전가능한 실린더 블록과 고정형 사판을 포함하며 예를 들어, 타카기 등의 미국 특허 제 5,394,698 호에 공지되어 있다. 이 구조는 또한 구조적으로 복잡하고 추가로 공기 스트림으로 오일 누설을 야기하는 경향이 있다.
그러므로, 피스톤을 수용하는 고정 보어를 가진 가변 사판식 공기 압축기를 제공하는 것이 바람직하다. 또한 사판을 변위하기 위한 조립체가 콤팩트하고 구조적으로 간단한 액셜 피스톤 압축기를 제공하는 것이 바람직하다. 더욱이, 사판의 변위에 입각해서 왕복 운동을 하는 피스톤을 가진 가변 사판식 공기 압축기는 또한 바람직하다.
본 발명에 따라서, 액셜 피스톤 압축기의 사판은 실린더 내측의 공기압으로부터 나온 힘과 대향 방향으로 사판에 작용하는 가동 캠이 평행을 이루어 압축 공기의 압축을 중단하는 중립 위치와, 공기압이 증가되어질 필요가 있는 레벨 아래에서 프리로딩(preloading)이 선택되어지는, 제 2 가압 위치사이에서 이동한다.
따라서, 본 발명의 액셜 피스톤 압축기는 변위가능한 작동기이며, 이 작동기는 사판에 쓰러스트를 발생시켜서 실린더의 고정 보어내로 피스톤을 이동시킨다. 압축기는 작동기에 의해 사판에 생긴 쓰러스트가 피스톤에 의해 사판에 발생된 힘과 평행을 이룰 때 공기 압축을 중단한다. 그러므로, 압축기는 사판이 사판을 지지하는 샤프트에 수직으로 연장하는 평면내에 놓이는, 압력 평형 상태를 경험하고, 피스톤은 아이들 상태(idle)이다. 피스톤에 의해 발생된 힘은 대형 트럭을 포함하지만, 이에 제한되지 않은 자동차의 공기 시스템과 흐름 연통하고 있는 고정 실린더 블록내의 피스톤 위의 공기압의 결과이다.
압축기는 작업 상태내에서 작동기가 평행 상태의 작동기에 의해 발생된 쓰러스트 아래로의 실린더 블록내의 압력 강하에 응답해서 사판을 향해 제어가능하게 이동하고 피봇한 후 피스톤의 왕복 운동에 의해 특징으로 한다.
본 발명의 한 양태에 따라서, 작동기는 사판과 접촉한 상태인 캠 요소에 부착된 다수의 탄성 요소를 포함한다. 탄성 요소는 차량의 공기 시스템내의 압력 강하에 응답해서 사판을 향해 일정한 거리로 팽창할 수 있으며, 이러한 팽창은 피스톤 위의 공기내의 압력을 탄성 요소에 의해 발생된 쓰러스트 아래로 감소시킨다. 피스톤 행정은 임의의 각도로 제어되며, 임의의 각도에서 사판은 캠에 의해 발생된 쓰러스트에 의해 수직 위치 또는 중립 위치로부터 구부려지고, 캠은 공기 시스템내의 압력이 판의 중립 상태에서의 와셔에 의해 발생된 힘과 같은 기준 값으로 또는 아래로 하강할 때 팽창된 와셔에 의해 변위된다. 사판은 다시 중립 위치로 이동할 것이며, 여기서 피스톤은 중립위치에 놓이며, 그러므로 와셔에 의해 발생된 힘과 피스톤 위의 압력 사이의 평행한 상태에 도달하면 공기 생산을 중지한다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 사판이 중립 위치로부터 구부려지는 각도는 서보 피스톤에 의해 제어되고, 서보 피스톤은 드라이브 샤프트의 회전 부재내에 장착될 수 있다. 서보 피스톤은 서보 피스톤을 작동하는 신호에 대응하고 차량의 공 기 시스템내의 압력 하강에 대응하는 거리로 사판을 향해 변위되는 캠 요소에 결합된 링크에 부착되어 있다.
그러므로, 본 발명의 목적은 고정 실린더 보어내에 수용되어지는, 피스톤의 이동을 제어하는 사판을 가진 액셜 피스톤 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사판의 각도 변위가 트럭의 공기 시스템내의 압력이 기준값으로 또는 아래로 떨어진 후 작동기의 변위에 응답해서 제어되는, 액셜 피스톤 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공기 시스템내의 압력 변화에 응답해서 사판에 쓰러스트를 발생하기 위해서 사판에 대해서 제어가능하게 변위되는 탄성 작동기를 가진 액셜 피스톤 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공기 생성이 평행 상태를 방해할 때 시작되고, 캠 요소의 제어가능하게 변위가능한 캠에 의해 발생된 힘이 트럭의 공기 시스템내의 미리설정한 압력에 의해 평행되어지는, 액셜 피스톤 압축기를 제공하는 것이다.
상술 및 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면에 의해 설명된 본 발명의 아래의 상세한 설명으로부터 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 사판이 제공된 액셜 피스톤 압축기의 등각 투상도.
도 2는 회전 축선을 따라 취하고, 피스톤이 이동불가능한, 평행 상태에서 도시한 도 1의 압축기의 단면도.
도 3은 작동되는 피스톤을 도시하는 도 1의 압축기의 단면도.
도 4는 피스톤을 사판과 연결하는 볼 링크의 등각 투상도.
도 5는 V-V선을 따라 취한 도 4의 볼 링크의 단면도.
도 6은 도 1에 도시한 압축기의 헤드판의 평면도.
도 7은 VII-VII선을 따라 취한 도 6의 헤드판의 단면도.
도 8은 사판을 에워싸는 압축기 하우징의 등각 투상도.
도 9는 사판과 사판 작동 메커니즘의 전개 사시도.
도 10은 사판 작동 메커니즘의 캠 칼라의 측면도.
도 11은 사판 작동 메커니즘의 다른 실시예의 등각 투상도.
도 12는 도 11의 사판 작동 메커니즘이 제공된 액셜 피스톤 압축기의 등각 투상도.
도 1 및 도 3을 참고하면, 오버 더 로드 트럭(over-the road truck)과 같은 대형 차량에 설치된 가변 사판식 압축기(10)는 다양한 액세서리, 예를 들어 브레이크 시스템에 압축 공기를 공급하는 탱크(14)를 포함하는 트럭의 공기압 시스템용 압축 공기를 발생한다. 압축 공기의 생성은 기준 압력에 또는 아래로 공기 시스템내의 공기압의 감소에 응답해서 공기를 흡입함으로써 시작되며, 공기가 터보차저(turbocharger)로부터 또는 필터(16)를 통해서 전달될 수 있거나 전달되지 않을 수 있으며, 상기 기준 압력이 북아메리카의 10바로부터 유럽의 13바까지 변할 수 있다.
압축 공기를 제공하기 위해서, 압축기(10)는 다수의 보어(23)를 포함하는 고 정 실린더 블록(22)을 가지며, 보어가 흡입 및 압축 행정을 하도록 보어내에 왕복 변위가능한 피스톤(24)을 수용한다. 피스톤 위의 실린더 보어내의 공간은 다수의 배출 포트(20)를 통해서 공기 시스템과 흐름 연통하고 있다. 따라서, 상기 공간내의 공기압은 아래에 설명한 바와 같이, 압축기의 압력 평행 상태로 공기 시스템내의 공기압에 대응한다.
피스톤은 압력 평행 상태에서 아이들 상태에 있으며, 여기서 사판 조립체(34)에 작용하고 피스톤 위의 공간내의 공기압에 대응하는 피스톤에 의해 발생된 힘은 상기 사판 조립체에 대향해서 작동 조립체(41)에 의해 발생된 쓰러스트와 동일하고 서로 반대된다. 평행 상태는 회전 샤프트(12)의 축선에 대해서 사판 조립체의 거의 수직인 위치에 의해 특징되어진다. 공기압의 균형이 한번 방해되면, 작동 조립체에서 나온 쓰러스트는 낮은 피스톤에 의해 발생된 힘을 초과해서 수직 위치로부터 사판 조립체를 각도상으로 변위시킨다. 결국, 피스톤은 나중에 보다 상세히 설명되어지는 바와 같이, 고정 보어내에서 왕복으로 이동하기 시작한다. 그러므로, 공기 시스템내의 공기압을 하강하면 할수록, 사판의 각도 변위는 보다 더 크고 피스톤의 행정은 보다 더 길다.
흡입과 배출 포트(18, 20)사이의 흐름 연통을 제공하기 위해서, 압축기는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 배출 공기의 재공급을 방지하도록 다수의 체크 밸브(28)가 제공되어 있는 헤드판(26)을 가진다. 적합하게, 체크 밸브는 고압 영역으로부터 저압 영역까지 통로를 따라서 공기가 흐를 수 있게 하는 리드 또는 포핏형태(reed or poppet types)일 수 있다. 그러므로, 압축기로부터의 하류에 있는 공기 시스템내의 압력이 낮아지면, 공기흐름은 배출 포트(20)내에 제공된 밸브(28)를 통해서 보어로부터 공기 시스템까지 안내된다. 따라서, 피스톤 위의 공기압은 낮아지고 그러므로 작동 조립체(41), 사판 및 피스톤의 변위를 일으킨다. 결국, 흡입 행정은 외부 공기가 입구 포트(18)내에 제공된 밸브(28)를 통해서 실린더 블록을 들어가도록 허용하기에 충분한 부압(negative pressure)을 발생한다.
비록 피스톤의 운동이 구속되고, 그러므로 압축기가 공기 압축기가 아닐지라도, 샤프트는 연속적으로 회전한다. 따라서, 샤프트에 결합된 액세서리, 예를 들어 연료 펌프는 계속해서 작용한다는 것을 주목해주기 바란다.
본 발명의 한 양태에 따라서, 작동 조립체는 도 9에 상세히 도시한 바와 같이, 접시형 와셔(40)와 캠 칼라(38)와 같은 탄성 요소를 포함한다. 와셔는 샤프트에 비해서 가느다란 캠 표면과 사판(34)과 항상 접촉하고 있는 연장부품(66)을 가진 캠 칼라(38)에 연결되어 있다. 사판이 항상 피스톤 위에 존재하는 압력하에 있고 그러므로, 평행 상태 동안 수직 위치로 사판을 유지하며, 캠 칼라가 사판을 연속적으로 프리로드해야 함을 주목해주기 바란다. 그러나, 평형 상태에서의 이러한 접촉은 피스톤 위의 압력을 극복하고 샤프트(12)상에 회전가능하게 장착된 핀(36) 둘레로 사판을 피봇하기에 충분한 쓰러스트를 발생하지 못한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 작동 조립체가 샤프트(12)상에 회전가능하게 장착될 수도 있고, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 작동 조립체(바람직하게는 캠 칼라를 제외한 작동조립체)가 압축기의 하우징(62)에 비-회전식(non-rotatably)으로 장착될 수 있다. 더욱이, 벨로우즈와 같은 압축 스프링의 다양한 형태가 상술한 와셔와 같은 결과를 가져오는 한 사용될 수 있다.
사판 조립체(34)는 샤프트(12)의 샤프트 축선 A-A 둘레로 회전할 수 있도록 핀(36)에 결합된 회전가능한 내부부품(44)과, 도 2와 도 9에 잘 도시되어 있고 베어링 조립체(46)에 의해서 내부부품에 연결된 외부부품(42)으로 구성되어 있다. 전체 사판 조립체는 공기 시스템내의 압력이 기준값에 또는 아래로 하강되면 접시형 와셔의 팽창에 응답해서 샤프트를 따라서 축선방향으로 이동하는 캠 칼라(38)에 의해서 발생된 쓰러스트로 인해 샤프트에 대해서 피봇된다.
사판의 피봇 변위(도 4)를 피스톤의 왕복 축선 변위(도 4)로 변형하기 위한 메커니즘은 다수의 볼 링크를 포함하며, 이들 볼 링크 각각은 볼 요소(54)와 로드(56)로 구성되어 있다. 사판의 외주변을 따라서 서로로부터 동등하게 각도상으로 이격되고 외주변으로부터 방사방향으로 연장하는 로드(56)는 예를 들어 한쪽 단부에 나사가 제공되고 대향쪽 단부에 너트(50)가 제공된 볼트일 수 있다. 볼은 피스톤 로드(30)를 미끄럼가능하게 결합하는 구형 외면을 가지며, 상기 피스톤 로드는 피스톤 로드와 볼 요소가 서로에 대해서 각도상으로 변위를 허용하면서, 동시에 축선 변위를 하기 위해서 회전 샤프트(12)에 평행하게 연장한다.
사판이 피봇하면 피스톤과 사판을 서로에 대해서 변위하기 위해서, 각 피스톤 로드(30)는 도 5에 도시한 바와 같이 볼 요소의 외부 극단(52)과 협력하는 내면을 가진 플랜지(58)를 가진다. 따라서, 사판이 도 3에 도시한 위치로 각도상으로 변위되면, 플랜지와 볼 요소의 협력 면들은 서로에 대해서 미끄럼가능하게 이동한다. 이런 상대적인 이동은 볼 요소가 사판의 각도 운동에 응답해서 플랜지 내에 회전하면서, 피스톤 로드와 볼 요소(54)가 함께 축방향으로 이동하도록 허용한다. 피스톤 로드와 볼 요소가 도 3에 도시한 바와 같이 서로에 대해서 각도상으로 변위가능하면서, 축방향으로 동시에 이동하는 한, 플랜지(58)가 각도 형상과 다른 형상이 제공 협력 면을 가질 수 있다는 점을 주목해주기 바란다.
도 3은 압축기의 작업 모드를 도시하며, 여기서 와셔(40)는 기준값에 또는 아래의 공기 시스템내의 압력 하강에 응답해서 팽창되어진다. 결국, 캠 칼라는 사판을 피봇하도록 축선방향으로 변위되며, 사판의 이동은 피스톤의 흡입 및 압축 행정을 발생한다.
사판 조립체의 외부부품(42)의 회전을 방지하기 위해서, 사판은 도 8에 도시한 바와 같이, 하우징(62)의 축방향 홈(64)을 결합하는 방사방향으로 연장하는 스톱퍼(60)를 수용한다. 홈은 하우징의 내면으로부터 사판을 향해서 연장하는 두 개의 축선방향 리브사이에 형성되어 있다. 홈과 스톱퍼는, 사판이 도 3에 도시한 바와 같이 중립 위치로부터 최대로 변위되어도, 스톱퍼 헤드가 홈과의 결합으로부터 미끄러지지 않도록 하는 치수로 형성된다. 로드(30, 56)와 스톱퍼(60)가 모두 나사결합될 수 있으며, 그러므로 쉽게 조립 및 교체될 수 있음을 주목해주기 바란다.
본 발명의 다른 양태에서, 도 11 및 도 12에 도시한 작동 조립체(41)는 압축기 하우징 내에 하우징될 수 있는 서보 피스톤(70)을 포함하며, 그러나 여기서 도시적인 목적으로 하우징의 외측에 도시되어 있다. 서보 피스톤은 외부 소오스(78)에 의해 발생된 파일롯 신호에 응답해서 작동되며, 외부 소오스는 공압, 유압 또는 전기적일 수 있다. 파일롯 신호는 공기 시스템의 압력의 기준값을 나타내고 압력이 떨어지거나 초기값 아래인 경우에 발생된다.
서보 피스톤은 캠 칼라에 연결되어 있는 포크와 같은 기계적 링크(72, 74)에 부착되어 있다. 서보 피스톤의 변위의 결과로, 포크는 캠 칼라를 변위하고 사판을 중립 위치로부터 피봇방식으로 변위시키고 피스톤을 왕복운동시키기에 충분한 쓰러스트를 발생한다. 공기 시스템내의 바람직한 압력에 도달하면, 서보 피스톤은 샤프트의 축선에 대해서 사판의 수직 위치에 대응해서 초기 위치로 가게된다.
이 실시예에 따라서, 방사방향 연장 공기 입구(80)는 헤드 판(84)내에 제공되어 있고 실린더 블록(82)은 내열성 재료로 만들어져 있다. 피스톤은 평행 상태에서 아이들 상태이며 피스톤이 공기 입구를 막는 위치에 있으므로, 외측 공기의 진입을 막는다. 진동 사판이 피스톤을 변위하면, 공기 입구는 개방하여 외측 공기가 피스톤 헤드 위의 보어내로 들어오도록 허용하며, 압축 행정 동안 보어는 압축 공기를 배출 포트(20)를 통해서 공기 시스템으로 전달한다.
도 2와 도 12에 도시한 바와 같이, 트럭이 가파른 언덕을 올라갈 때와 같은 어떤 상태하에서 추가의 로드로부터 트럭의 엔진을 일시적으로 해제하기 위해서, 솔레노이드(86)는 운전자로부터의 온-디멘드 신호(on-demand signal)시 배출 포트(88)를 폐쇄할 수 있다. 결국, 실린더 블록내의 피스톤 위의 압력은 급격히 상승하여 압축기가 단시간내에 평형 상태에 도달할 수 있게 한다. 솔레노이드를 개방하면, 압축기가 작동의 정상 모드로 복귀하게된다.
추가로, 도 2에 도시한 바와 같이, 차량에는 예를 들어 공기 시스템 내의 공기압이 미리결정된 높은 초기값에 도달된 후에 압력 센서(92)에 의해 발생되어지는 신호를 수용하는 중앙 처리 유닛(90)이 제공되어 있다. 이런 신호가 한번 처리되면, 솔레노이드는 배출 포트를 차단하도록 작동된다.
더욱이, 통상적으로 컴퓨터인 중앙 처리 유닛(90)은 차량의 엔진상의 과부하를 알리는 신호(94)를 처리할 수 있다. 그러므로, 부하(로드)를 표시하는 신호가 어떤 초기값을 초과하면, 처리 유닛은 솔레노이드를 작동하는 파일롯 신호를 발생하여, 배출 포트를 폐쇄한다. 이 경우에, 압축기는 상술한 바와 같이 평행 상태를 신속히 달성하며, 공기 압축을 중단한다.
피스톤의 왕복 운동이 평행 상태가 도달된 후에 구속되기 때문에, 피스톤과 압축기 헤드사이의 윤활의 필요성은 감소된다. 결국, 공기 스트림으로의 오일 통로도 감소된다. 더욱이, 공기 스트림상의 오일 통로의 효과를 보다 더 최소화하기 위해서, 실린더 보어와 피스톤 컵은 내마모성 재료로 코팅된다. 그러므로, 피스톤 컵은 황동과 몰리브덴 2황화물로 채워진 PTFE 재료와 그라파이트와 PPS로 채워진 PTFE재료를 포함하는 그룹으로부터 선택된 재료와 관련된다. 양극처리된 알루미늄 코팅(60RC 경도에 가까움)은 실린더 보어의 표면에 도포된다. 사실상, 피스톤의 제어가능한 운동과 함께 코팅 재료의 적절한 선택은 피스톤과 압축기 헤드사이의 윤활이 필요 없는 구조를 이끌 수 있다.
본 발명은 부품, 특성 등의 특정 구성을 참고로 설명하였지만, 이들은 모든 가능한 구성 및 특성을 속속들이 규명하고자 하는 의도는 없으며, 실제로 많은 다른 개량예와 변경예가 본 기술에 숙련된 자에 의해 확인가능할 것이다.

Claims (20)

  1. 공기 시스템내의 압력이 기준값에 또는 기준값 이하로 낮아지면 공기 시스템에 압축공기를 공급하기 위한 액셜 피스톤 압축기로서,
    축선을 따른 대향 단부사이에 연장하는 긴 드라이브 샤프트와,
    상기 샤프트의 일측 단부에 장착되고 상기 샤프트를 둘러싸는 서로 이격된 실린더 보어를 가지며 상기 공기 시스템과 흐름 연통한 상태인 실린더 블록과,
    상기 실린더 보어내에 미끄럼가능하게 수용된 피스톤과,
    상기 샤프트상에 피봇가능하게 장착되고 상기 피스톤에 연결된 사판과,
    상기 실린더 블록으로부터 축선방향으로 이격되고 상기 공기 시스템내의 압력 변화에 응답해서 상기 샤프트의 타측 단부를 따라서 제 1위치와 제 2위치사이로 변위가능한 작동기를 포함하며,
    상기 제 1위치에서, 상기 작동기는 상기 사판에 상기 기준값에 적어도 동일한 쓰러스트를 발생하여 상기 샤프트에 수직인 평면으로 상기 사판을 지지하고 상기 피스톤을 아이들 상태로 유지하며, 상기 제 2위치에서, 상기 작동기에 의해 발생된 쓰러스트는 상기 공기 시스템의 낮은 압력을 초과해서 상기 샤프트에 대해서 상기 사판을 피봇으로 변위시키고 상기 실린더 보어내의 상기 피스톤의 왕복 운동을 야기하는 액셜 피스톤 압축기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 작동기는 상기 사판과 접촉하는 캠 칼라에 부착된 탄성 요소를 포함하는 액셜 피스톤 압축기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 탄성 요소는 접시형 와셔인 액셜 피스톤 압축기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 작동기는 상기 샤프트상에 회전가능하게 장착되어 있는 액셜 피스톤 압축기.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 탄성 요소와 캠 칼라는 상기 샤프트에 대해서 고정되어 있는 액셜 피스톤 압축기.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 사판은 샤프트 축선을 가진 상기 샤프트 둘레로 동시에 피봇할 수 있도록 서로 부착된 외부부품과 내부부품을 가지는 액셜 피스톤 압축기.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 사판은 상기 외부부품과 내부부품이 상기 샤프트 축선 둘레로 서로에 대해서 회전할 수 있도록 상기 외부부품과 내부부품사이에 베어링 조립체를 가지며, 상기 액셜 피스톤 압축기는 추가로 핀을 포함하며, 상기 핀은 상기 샤프트 축선에 수직으로 연장하는 핀 축선을 가진 핀을 포함하며, 상기 핀은 상기 사판 조립체의 내부부품에 회전가능하게 고정되어 있고 상기 샤프트상에 회전할 수 있도록 장착되어 있는 액셜 피스톤 압축기.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 캠 칼라에 의해 발생된 쓰러스트가 상기 작동기의 제 2 위치에서 사판의 내부부품에 가해진다면 사판이 핀축의 주위에서 진동하는 액셜 피스톤 압축기.
  9. 제 1항에 있어서, 축방향 홈이 제공된 하우징을 더 포함하며, 상기 사판은, 상기 작동기의 상기 제 2위치로 상기 사판이 진동하면 상기 샤프트 축선 둘레로 상기 외부부품의 회전을 방지하도록, 상기 하우징의 상기 축방향 홈을 미끄럼가능하게 결합하는 방사방향으로 연장하는 스톱퍼를 가지는 액셜 피스톤 압축기.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 사판상에 서로 이격되고 상기 피스톤과 결합하도록 방사외향으로 연장하는 다수의 볼 링크를 더 포함하는 액셜 피스톤 압축기.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 볼 링크는 링크 로드에 의해 횡단된 볼 바디를 포함하는 액셜 피스톤 압축기.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 피스톤은 피스톤 로드를 포함하며, 상기 피스톤 로드는, 상기 사판이 진동하면 상기 볼 바디와 상기 피스톤 로드사이의 상대적인 각도 변위를 허용하도록, 상기 샤프트에 전체적으로 평행하게 연장하며 상기 볼 바디를 둘러싸는 플랜지가 제공된 단부를 가지는 액셜 피스톤 압축기.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 샤프트의 한 단부를 둘러싸며, 상기 피스톤이 흡입 행정을 수행하면 흡입 공기에 의해 횡단된 다수의 축방향 입구 포트와 다수의 축방향 배출 포트가 제공된 헤드 판을 더 포함하며, 상기 배출 포트는 상기 피스톤의 압축 행정 동안 상기 공기 시스템과 흐름 연통되고 상기 실린더 블록으로부터 공기흐름에 의해 횡단되는 액셜 피스톤 압축기.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 헤드판은 포핏과 리드 밸브로 이루어지는 그룹으로부터 선택되고 상기 입구 및 출구 포트와 연통하는 다수의 체크 밸브를 가지며, 상기 출구 포트내에 제공된 상기 체크 밸브는 상기 공기 시스템내의 압력이 미리설정한 값 아래로 낮아지면 개방해서 상기 실린더 블록으로부터 상기 공기 시스템으로 공기흐름을 허용하는 액셜 피스톤 압축기.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 작동기는 상기 공기 시스템내의 공기압 변화에 의존하고 상기 피스톤의 축방향 행정의 길이를 정의하는 상기 제 2위치에서의 가변 거리로 변위가능한 액셜 피스톤 압축기.
  16. 제 13항에 있어서, 온-디멘트 신호시 상기 배출 포트를 차단할 수 있는 피스톤이 제공된 솔레노이드 밸브를 더 포함하는 액셜 피스톤 압축기.
  17. 제 1항에 있어서, 상기 작동기는 대개 상기 기준값 아래로의 상기 공기 시스템내의 압력의 하강에 응답해서 작동되는 서보 피스톤과 상기 서보 피스톤과 캠사이에 부착되어 있는 포크를 포함하며, 상기 캠은 상기 사판과 접촉한 상태이고 상기 사판에 쓰러스트를 발생하는 액셜 피스톤 압축기.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 실린더 블록내에 제공되고 상기 작동기의 상기 제 1위치내의 상기 피스톤에 의해서 차단되었던 공기를 유입시키는 방사방향 입구 포트를 더 포함하는 액셜 피스톤 압축기.
  19. 액셜 피스톤 압축기로서,
    샤프트 축선 둘레로 회전가능한 드라이브 샤프트와,
    상기 샤프트 축선에 수직으로 연장하는 피봇 축선 둘레로 피봇하도록 상기 샤프트상에 피봇가능하게 장착된 사판과,
    상기 샤프트의 한 단부를 에워싸는 다수의 보어를 가진 실린더 블록과,
    상기 사판과 결합되고 상기 보어내에 수용되며, 상기 피스톤 위의 상기 실린더 블록내의 공기압에 응답해서 상기 사판에 힘을 발생시키는 다수의 피스톤과,
    상기 샤프트의 대향 단부를 둘러싸고 상기 사판을 프리로딩하는 가동 캠을 포함하며,
    상기 사판은 실린더 블록내의 공기압으로부터 나온 힘과 상기 사판에 반대 방향으로 작용하는 가동 캠이 평행을 이루어 공기의 압축을 중단하는 중립 위치와, 공기압이 증가되어질 필요가 있는 레벨 아래에서 프리로딩이 선택되어지는, 제 2 가압 위치사이에서 피봇되는 액셜 피스톤 압축기.
  20. 제 19항에 있어서, 접시형 와셔와 서보 피스톤으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 작동기를 더 포함하며, 상기 접시형 와셔와 상기 서보 피스톤 각각은 캠에 연결되어 상기 제 1위치내의 캠에 의해 발생된 쓰러스트와 같은 기준값 아래로의 압력 하강에 응답해서 상기 제 1위치와 다수의 제 2위치사이로 캠을 이동하는 액셜 피스톤 압축기.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003062602A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-31 Permo-Drive Research And Development Pty Ltd Hold-down cylinder for axial piston hydraulic pump
EP1574712A4 (en) * 2002-12-16 2011-03-16 Panasonic Corp REFRIGERANT COMPRESSOR AND THIS USING COOLING MACHINE
US20050061143A1 (en) 2003-01-28 2005-03-24 Koelzer Robert L. Modular swash plate compressor
US6883416B2 (en) 2003-01-28 2005-04-26 Haldex Brake Corporation Swash plate containment assembly
US6694764B1 (en) * 2003-03-21 2004-02-24 Delphi Technologies, Inc. Air conditioning system with electric compressor
US7153105B2 (en) * 2003-04-24 2006-12-26 Haldex Brake Corporation Compressor with swash plate housing inlet port
WO2004113724A2 (en) * 2003-06-18 2004-12-29 Thomas Industries Inc. Hybrid nutating pump
EP1495782B1 (de) * 2003-07-08 2005-12-21 MediUm-TECH Medizingeräte GmbH Vorrichtung zum Aufbringen einer Tätowierung oder von permanentem Make-up
US7318709B2 (en) 2003-08-27 2008-01-15 Haldex Brake Corporation Pump valve assembly
US20050057094A1 (en) * 2003-09-16 2005-03-17 Koelzer Robert L. System for regulating the supply of power to a brake system
US20050207905A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-22 Koelzer Robert L Fixed angle swash plate compressor
US20060002801A1 (en) * 2004-07-01 2006-01-05 Kosco John S Rocker compressor mechanism
US7299740B2 (en) * 2004-09-13 2007-11-27 Haldex Brake Corporation Reciprocating axial displacement device
US7451687B2 (en) * 2005-12-07 2008-11-18 Thomas Industries, Inc. Hybrid nutating pump
US20100101407A1 (en) * 2007-03-21 2010-04-29 William Harry Lynn Hybrid nutating pump with anti-rotation feature
DE102008002140A1 (de) * 2008-06-02 2009-12-03 Zf Friedrichshafen Ag Hydromodul
CN101776055B (zh) * 2009-01-13 2012-05-23 刘大磊 一种摆筒式容积泵
DE102009044930A1 (de) * 2009-09-24 2011-04-07 Ernst Beck Gasexpansionsmotor
CN102116290B (zh) * 2010-11-03 2013-02-13 刘大磊 一种采用十字轴关节轴承的摆筒式容积泵
JP6003547B2 (ja) 2012-11-05 2016-10-05 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機
WO2014069618A1 (ja) 2012-11-05 2014-05-08 株式会社 豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機
JP6003546B2 (ja) * 2012-11-05 2016-10-05 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機
JP6028524B2 (ja) * 2012-11-05 2016-11-16 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機
JP5949626B2 (ja) * 2013-03-27 2016-07-13 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機
JP6217474B2 (ja) * 2014-03-14 2017-10-25 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機
CH711661A1 (de) * 2015-10-15 2017-04-28 Liebherr Machines Bulle Sa Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung.

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4368928A (en) 1981-05-07 1983-01-18 Acf Industries, Incorporated Inertial hand brake release apparatus
US4886423A (en) 1986-09-02 1989-12-12 Nippon Soken, Inc. Variable displacement swash-plate type compressor
JP2530707Y2 (ja) * 1989-09-16 1997-03-26 株式会社豊田自動織機製作所 可変容量圧縮機のコイルスプリング取付け構造
DE4130225C1 (ko) * 1991-09-11 1992-11-26 Brueninghaus Hydraulik Gmbh, 7240 Horb, De
JPH0550083U (ja) * 1991-12-05 1993-07-02 サンデン株式会社 容量可変型斜板式圧縮機
JP2510425Y2 (ja) * 1992-01-29 1996-09-11 サンデン株式会社 圧縮機の主軸ベアリングの潤滑構造
JP2644412B2 (ja) 1992-03-26 1997-08-25 川崎重工業株式会社 油圧変速機
JP3080278B2 (ja) 1992-10-05 2000-08-21 株式会社豊田自動織機製作所 往復動型圧縮機
KR100223522B1 (en) * 1996-12-17 1999-10-15 Mando Machine Co Ltd A brake system in a vehicle
DE19706066A1 (de) 1997-02-17 1997-11-20 Hans Dipl Ing Unger Kompressor, insbesondere für die Drucklufterzeugung in Kraftfahrzeugen
JP3790942B2 (ja) 1997-05-26 2006-06-28 株式会社ヴァレオサーマルシステムズ 斜板式圧縮機
JP3880158B2 (ja) * 1997-10-21 2007-02-14 カルソニックカンセイ株式会社 斜板式圧縮機
JP3860311B2 (ja) * 1997-10-21 2006-12-20 カルソニックカンセイ株式会社 斜板式圧縮機
US6095760A (en) * 1998-10-01 2000-08-01 Parker-Hannifin Corporation Fluid pumping apparatus with two-step load limiting control
KR100282041B1 (ko) * 1998-11-10 2001-02-15 토마스 데주어 편두피스톤및이것을사용하는가변용량사판식압축기
US6176684B1 (en) * 1998-11-30 2001-01-23 Caterpillar Inc. Variable displacement hydraulic piston unit with electrically operated variable displacement control and timing control
US6162024A (en) * 1998-12-01 2000-12-19 Spx Corporation Constant horsepower continuously variable volume pump

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Publication number Publication date
DE60205467D1 (de) 2005-09-15
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JP2004519577A (ja) 2004-07-02
KR20030020278A (ko) 2003-03-08
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DE60205467T2 (de) 2006-06-01
US20020127116A1 (en) 2002-09-12
WO2002073035A9 (en) 2002-12-19
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JP3830899B2 (ja) 2006-10-11
CN1461384A (zh) 2003-12-10

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