KR101575462B1 - 양두 피스톤형 사판식 압축기 - Google Patents

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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

양두 피스톤형 사판식 압축기는 회전축, 구동력 전달 부재, 경동가능한 사판, 사판의 경사각을 변화시키는 가동체, 및 회전축의 축선 방향에서 사판에 대해 일 측에 배치되는 가동체와 구동력 전달 부재에 의해 규정되는 제어 압력 챔버를 포함한다. 가동체는 회전축이 관통하는 저부, 및 회전축을 둘러싸도록 저부로부터 회전축의 상기 축선 방향으로 연장되는 원통부를 포함한다. 원통부는 구동력 전달 부재의 부분을 따라 슬라이딩하면서 회전축의 축선 방향으로 이동하는 것이 허용되어서, 사판의 경사각이 제어 압력 챔버의 내부 압력의 변화에 따라 변화된다.

Description

양두 피스톤형 사판식 압축기{DOUBLE-HEADED PISTON SWASH PLATE TYPE COMPRESSOR}
본 발명은 양두 피스톤형 사판식 압축기로서, 사판 (swash plate) 과 맞물리는 양두 피스톤이 사판의 경사각에 해당하는 스트로크만큼 왕복 운동하는 양두 피스톤형 사판식 압축기에 관한 것이다.
그러한 양두 피스톤형 사판식 압축기 (이하, 간략히 "압축기" 라고 함) 는 일본 공개특허공보 제5-172052호에 개시되어 있다. 도 7 및 도 8 에 도시된 것처럼, 상기 공보에 개시된 압축기 (100) 는 실린더 블록 (102) 에 의해 형성되는 하우징 (101), 전방 하우징 부재 (104) 및 후방 하우징 부재 (105) 를 포함한다. 전방 하우징 부재 (104) 는 밸브 플레이트 (103a) 를 통해 실린더 블록 (102) 의 전방 단부를 폐쇄하고, 후방 하우징 부재 (105) 는 밸브 플레이트 (103b) 를 통해 실린더 블록 (102) 의 후방 단부를 폐쇄한다.
실린더 블록 (102) 의 중심부에는, 관통 구멍 (102h) 이 형성된다. 관통 구멍 (102h) 은 전방 하우징 부재 (104) 를 통해 연장되는 회전축 (106) 을 수용한다. 실린더 블록 (102) 은 회전축 (106) 주위에 형성되는 실린더 보어 (107) 를 갖는다. 각 실린더 보어 (107) 는 양두 피스톤 (108) 을 수용한다. 실린더 블록 (102) 은 크랭크실 (102a) 을 또한 갖는다. 크랭크실 (102a) 은 경동가능한 (tiltable) 사판 (109) 을 수용하고, 이 사판은 회전축 (106) 으로부터 구동력을 받으면 회전한다. 각 양두 피스톤 (108) 은 슈 (shoes; 110) 를 통해 사판 (109) 과 맞물린다. 전방 하우징 부재 (104) 및 후방 하우징 부재 (105) 는 실린더 보어 (107) 와 연통하는 흡입실 (104a, 105a) 및 토출실 (104b, 105b) 을 갖는다.
실린더 블록 (102) 의 관통 구멍 (102h) 의 후방 단부에는 액추에이터 (111) 가 배치된다. 액추에이터 (111) 는 회전축 (106) 의 후방 단부를 내부에 수용한다. 액추에이터 (111) 의 내부는 회전축 (106) 의 후방 단부를 따라 슬라이딩 가능하다. 액추에이터 (111) 의 외주 (periphery) 는 관통 구멍 (102h) 을 따라 슬라이딩 가능하다. 액추에이터 (111) 와 밸브 플레이트 (103b) 사이에 가압 스프링 (112) 이 위치된다. 가압 스프링 (112) 은 회전축 (106) 의 전방 단부를 향해 액추에이터 (111) 를 탄성지지한다. 가압 스프링 (112) 의 탄성지지력은 크랭크실 (102a) 내의 압력과의 균형에 의해 결정된다.
액추에이터 (111) 의 뒤쪽에 있는 관통 구멍 (102h) 의 일부가 관통 구멍을 통해, 후방 하우징 부재 (105) 내에 형성되는 압력 조절실 (117) (제어 압력 챔버) 과 연통한다. 압력 조절실 (117) 은 압력 조절 회로 (118) 를 통해 토출실 (105b) 에 연결된다. 압력 조절 회로 (118) 에는 압력 제어 밸브 (119) 가 배치된다. 액추에이터 (111) 의 이동량은 압력 조절실 (117) 내의 압력에 의해 조정된다.
액추에이터 (111) 의 앞에 스러스트 베어링 (113) 을 사이에 둔 채로 제 1 연결체 (114) 가 배치된다. 회전축 (106) 은 제 1 연결체 (114) 를 통해 연장된다. 제 1 연결체 (114) 의 내부는 회전축 (106) 을 따라 슬라이딩 가능하다. 제 1 연결체 (114) 는 액추에이터 (111) 가 슬라이딩할 때 회전축 (106) 의 축선을 따라 슬라이딩하도록 설계된다. 제 1 연결체 (114) 는 외주로부터 바깥쪽으로 연장되는 제 1 아암 (114a) 을 갖는다. 제 1 아암 (114a) 은, 회전축 (106) 의 축선에 대해 비스듬하게 일부를 잘라냄으로써 형성되는 제 1 핀 안내 홈 (114h) 을 갖는다.
사판 (109) 의 앞에는 제 2 연결체 (115) (구동력 전달 부재) 가 배치된다. 제 2 연결체 (115) 는 회전축 (106) 과 일체로 회전하도록 회전축 (106) 에 고정된다. 제 2 연결체 (115) 는 제 2 아암 (115a) 을 갖고, 제 2 아암은 외주로부터 바깥쪽으로 연장되고 제 1 아암 (114a) 에 대해 대칭적인 위치에 위치된다. 제 2 아암 (115a) 은 회전축 (106) 의 축선에 대해 비스듬한 방향으로 제 2 아암 (115a) 을 통해 연장되는 제 2 핀 안내 홈 (115h) 을 갖는다.
제 1 연결체 (114) 를 향하는 사판 (109) 의 표면에는, 제 1 아암 (114a) 을 향해 연장되는 2 개의 제 1 지지 로브 (109a) 가 형성된다. 제 1 아암 (114a) 은 2 개의 제 1 지지 로브 (119a) 사이에 위치된다. 2 개의 제 1 지지 로브 (109a) 및 제 1 아암 (114a) 은 제 1 핀 안내 홈 (114h) 을 통해 연장되는 제 1 연결 핀 (114p) 에 의해 서로 피봇 연결된다.
제 2 연결체 (115) 를 향하는 사판 (109) 의 표면에는, 제 2 아암 (115a) 을 향해 연장되는 2 개의 제 2 지지 로브 (109b) 가 형성된다. 제 2 아암 (115a) 은 2 개의 제 2 지지 로브 (119b) 사이에 위치된다. 2 개의 제 2 지지 로브 (109b) 및 제 2 아암 (115a) 은 제 2 핀 안내 홈 (115h) 을 통해 연장되는 제 2 연결 핀 (115p) 에 의해 서로 피봇 연결된다. 사판 (109) 은 제 2 연결체 (115) 를 통해 회전축 (106) 으로부터 구동력을 받아 회전하게 된다.
압축기 (100) 의 용량 (displacement) 을 감소시키기 위해, 압력 제어 밸브 (119) 를 폐쇄함으로써 압력 조절실 (117) 내의 압력이 감소하게 된다. 이는 크랭크실 (102a) 내의 압력이 압력 조절실 (117) 내의 압력 및 가압 스프링 (112) 의 탄성지지력보다 더 커지게 한다. 따라서, 액추에이터 (111) 는 도 7 에 도시된 것처럼 밸브 플레이트 (103b) 를 향해 이동하게 된다. 이때, 제 1 연결체 (114) 는 크랭크실 (102a) 내의 압력에 의해 액추에이터 (111) 를 향해 밀린다. 제 1 연결체 (114) 의 이동은 제 1 연결 핀 (114p) 이 제 1 핀 안내 홈 (114h) 에 의해 안내되게 하고, 따라서 제 1 지지 로브 (109a) 가 반시계방향으로 회전한다. 제 1 지지 로브 (109a) 가 회전하면, 제 2 지지 로브 (109b) 가 반시계방향으로 회전하여서, 제 2 연결 핀 (115p) 이 제 2 핀 안내 홈 (115h) 에 의해 안내된다. 이는 사판 (109) 의 경사각을 감소시키고, 따라서 양두 피스톤 (108) 의 스트로크를 감소시킨다. 그러므로, 용량이 감소하게 된다.
대조적으로, 압축기 (100) 의 용량을 증가시키기 위해서는, 압력 제어 밸브 (119) 가 개방되어, 압력 조절 회로 (118) 를 통해 토출실 (105b) 로부터 압력 조절실 (117) 로 고압 가스 (제어 가스) 를 도입하여서, 압력 조절실 (117) 내의 압력을 증가시킨다. 이는 압력 조절실 (117) 내의 압력 및 가압 스프링 (112) 의 탄성지지력을 크랭크실 (102a) 내의 압력보다 더 커지게 한다. 그러므로, 액추에이터 (111) 는 도 8 에 도시된 것처럼 사판 (109) 을 향해 이동하게 된다.
이때, 제 1 연결체 (114) 는 액추에이터 (111) 에 의해 밀리고, 제 2 연결체 (115) 를 향해 이동된다. 제 1 연결체 (114) 의 이동은 제 1 연결 핀 (114p) 이 제 1 핀 안내 홈 (114h) 에 의해 안내되게 하고, 따라서 제 1 지지 로브 (109a) 가 시계방향으로 회전한다. 제 1 지지 로브 (109a) 가 회전하면, 제 2 지지 로브 (109b) 가 시계방향으로 회전하여서, 제 2 연결 핀 (115p) 이 제 2 핀 안내 홈 (115h) 에 의해 안내된다. 이는 사판 (109) 의 경사각을 증가시키고, 따라서 양두 피스톤 (108) 의 스트로크를 증가시킨다. 그러므로, 용량이 증가하게 된다.
상기 공보의 압축기 (100) 의 구조에서, 각 실린더 보어 (107) 는 양두 피스톤 (108) 을 수용하고, 양두 피스톤 (108) 은 실린더 블록 (102) 내의 회전축 (106) 의 반경방향 외측의 영역 내에서 선형으로 왕복 운동한다. 따라서, 실린더 블록 (102) 내에서, 제 2 연결체 (115), 액추에이터 (111) 및 제 1 연결체 (114) 를 수용하기 위한 공간은 양두 피스톤 (108) 이 선형 왕복 운동을 행하는 영역에 대해 회전축 (106) 의 반경 방향에서 내측으로 제한된다.
제 2 연결체 (115) 는 사판 (109) 이 개재된 채로 회전축 (106) 의 축선을 따라 액추에이터 (111) 및 제 1 연결체 (114) 와 정렬된다. 그러므로, 액추에이터 (111) 와 제 1 연결체 (114) 의 이동을 제어하기 위해 고압 가스가 도입되는 압력 조절실 (117) 은 회전축 (106) 의 축선 방향에서 제 2 연결체 (115) 로부터 사판 (109) 의 대향 측에 형성될 필요가 있다. 그 결과, 제 2 연결체 (115) 는 회전축 (106) 의 축선 방향에서 사판 (109) 의 일 측에 배치된다. 더욱이, 액추에이터 (111), 제 1 연결체 (114) 및 압력 조절실 (117) 은 회전축 (106) 의 축선 방향에서 사판 (109) 의 다른 측에 위치된다. 이는 회전축 (106) 의 축선 방향에서 압축기 (100) 의 크기를 증가시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 회전축의 축선 방향에서의 크기를 줄일 수 있는 양두 피스톤형 사판식 압축기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 그리고 본 발명의 일 양태에 따르면, 한 쌍의 실린더 블록, 제 1 실린더 보어, 제 2 실린더 보어, 양두 피스톤, 회전축, 구동력 전달 부재, 사판, 가동체 및 제어 압력 챔버를 포함하는 양두 피스톤형 사판식 압축기가 제공된다. 실린더 블록은 하우징을 형성하고, 크랭크실을 갖는다. 제 1 실린더 보어 및 제 2 실린더 보어는 쌍을 이루도록 2 개의 실린더 블록에 각각 형성된다. 양두 피스톤은 제 1 및 제 2 실린더 보어에 왕복운동가능하게 (reciprocally) 수용된다. 회전축은 하우징에 의해 회전적으로 (rotationally) 지지된다. 구동력 전달 부재는 크랭크실에 수용되고, 회전축과 일체로 회전하도록 회전축에 고정된다. 사판이 크랭크실에 수용되고, 구동력 전달 부재를 통해 회전축의 구동력에 의해 회전된다. 회전축에 대한 사판의 경사각은 변화가능하다. 구동력 전달 부재는 경사각을 변화시키도록 사판을 안내하는 링크부를 갖는다. 양두 피스톤은 사판과 맞물리고, 사판의 경사각에 해당하는 스트로크만큼 왕복 운동된다. 가동체가 사판에 연결되고, 사판의 경사각을 변화시킬 수 있다. 제어 압력 챔버가 가동체와 구동력 전달 부재에 의해 규정된다. 구동력 전달 부재 및 가동체는 회전축의 축선 방향에서 사판의 일 측에 배치된다. 제어 압력 챔버의 내부 압력을 변화시키기 위해 제어 가스가 제어 압력 챔버에 도입되어서, 회전축의 축선 방향에서 가동체가 이동된다. 가동체는 회전축이 관통 연장하는 저부, 및 회전축을 둘러싸도록 저부로부터 회전축의 축선방향으로 연장되는 원통부를 포함한다. 원통부는 구동력 전달 부재의 일부를 따라 슬라이딩하면서 회전축의 축선 방향에서 이동하는 것이 허용되어서, 사판의 경사각이 제어 압력 챔버의 내부 압력의 변화에 따라 변화된다.
본 발명의 다른 양태 및 이점은 본 발명의 원리를 예로써 보여주는 첨부 도면을 참조한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명, 본 발명의 목적 및 이점은, 첨부 도면과 함께 현재 바람직한 실시형태에 대한 이하의 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1 은 일 실시형태에 따른 양두 피스톤형 사판식 압축기를 보여주는 단면도이다.
도 2 는 제어 압력 챔버, 압력 조절실, 흡입실 및 토출실의 배치를 보여주는 도해도이다.
도 3 은 사판의 경사각이 최소화된 때의 양두 피스톤형 사판식 압축기를 보여주는 측단면도이다.
도 4 는 사판이 미리 결정된 경사각에 있는 때의 양두 피스톤형 사판식 압축기를 부분적으로 보여주는 측단면도이다.
도 5 는 사판의 경사각이 최대화된 때의 다른 실시형태에 따른 양두 피스톤형 사판식 압축기를 보여주는 측단면도이다.
도 6 은 사판의 경사각이 최소화된 때의 양두 피스톤형 사판식 압축기를 보여주는 측단면도이다.
도 7 은 종래의 가변 용량형 사판식 압축기를 보여주는 측단면도이다.
도 8 은 사판의 경사각이 최대화된 때의 종래의 가변 용량형 사판식 압축기를 보여주는 측단면도이다.
이제, 도 1 ~ 도 4 를 참조하여 일 실시형태에 대해 설명한다. 양두 피스톤형 사판식 압축기 (10) (이하에서, 간략히 "압축기" 라고 함) 는 차량에 장착된다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 압축기 (10) 는 전방 측 (제 1 측) 에 위치되는 제 1 실린더 블록 (12) 및 후방 측 (제 2 측) 에 위치되는 제 2 실린더 블록 (13) 에 의해 형성되는 하우징 (11) 을 포함한다. 제 1 및 제 2 실린더 블록 (12, 13) 은 서로 접합된다. 하우징 (11) 은 제 1 실린더 블록 (12) 에 접합되는 전방 하우징 부재 (14) 및 제 2 실린더 블록 (13) 에 접합되는 후방 하우징 부재 (15) 를 더 포함한다. 제 1 실린더 블록 (12) 및 제 2 실린더 블록 (13) 은 하우징 (11) 의 일부인 실린더 블록이다. 제 1 실린더 블록 (12) 및 제 2 실린더 블록 (13) 은 한 쌍을 이룬다.
제 1 하우징 부재 (14) 와 제 1 실린더 블록 (12) 사이에 제 1 밸브 플레이트 (16) 가 배치된다. 또한, 후방 하우징 부재 (15) 와 제 2 실린더 블록 (13) 사이에 제 2 밸브 플레이트 (17) 가 배치된다.
전방 하우징 부재 (14) 와 제 1 밸브 플레이트 (16) 사이에 흡입실 (14a) 및 토출실 (14b) 이 규정된다. 토출실 (14b) 은 흡입실 (14a) 의 반경방향 외측에 위치된다. 유사하게, 후방 하우징 부재 (15) 와 제 2 밸브 플레이트 (17) 사이에 흡입실 (15a) 및 토출실 (15b) 이 규정된다. 그리고, 후방 하우징 부재 (15) 내에 압력 조절실 (15c) 이 형성된다. 압력 조절실 (15c) 은 후방 하우징 부재 (15) 의 중심부에 위치되고, 흡입실 (15a) 은 압력 조절실 (15c) 의 반경방향 외측에 위치된다. 토출실 (15b) 은 흡입실 (15a) 의 반경방향 외측에 위치된다. 토출실 (14b, 15b) 은 토출 통로 (도시 안 됨) 을 통해 서로 연결된다. 그리고, 토출 통로는 외부 냉매 회로 (도시 안 됨) 에 연결된다.
제 1 밸브 플레이트 (16) 는 흡입실 (14a) 에 연결된 흡입구 (16a) 및 토출실 (14b) 에 연결된 토출구 (16b) 를 갖는다. 제 2 밸브 플레이트 (17) 는 흡입실 (15a) 에 연결된 흡입구 (17a) 및 토출실 (15b) 에 연결된 토출구 (17b) 를 갖는다. 흡입구 (16a, 17a) 각각에 흡입 밸브 메커니즘 (도시 안 됨) 이 배치된다. 토출구 (16b, 17b) 각각에 토출 밸브 메커니즘 (도시 안 됨) 이 배치된다.
하우징 부재 (11) 내에 회전축 (21) 이 회전적으로 지지된다. 전방 측 (제 1 측) 에 있는 회전축 (21) 의 일부가 제 1 실린더 블록 (12) 을 통해 연장하도록 형성된 축 구멍 (12h) 을 통해 연장된다. 구체적으로, 회전축 (21) 의 전방 부분은 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따른 방향 (회전축 (21) 의 축선 방향) 에서 전방 측에 위치되는 회전축 (21) 의 일부를 가리킨다. 회전축 (21) 의 전방 단부는 전방 하우징 부재 (14) 내에 위치된다. 후방 측 (제 2 측) 에 있는 회전축 (21) 의 일부가 제 2 실린더 블록 (13) 에 형성된 축 구멍 (13h) 을 통해 연장된다. 구체적으로, 회전축 (21) 의 후방 부분은 회전축 (21) 의 축선 (L) 이 연장되는 방향에서 제 2 측에 위치되는 회전축 (21) 의 일부를 가리킨다. 회전축 (21) 의 후방 단부는 압력 조절실 (15c) 내에 위치된다.
회전축 (21) 의 전방 부분은 축 구멍 (12h) 에서 제 1 실린더 블록 (12) 에 의해 회전적으로 지지된다. 회전축 (21) 의 후방 부분은 축 구멍 (13h) 에서 제 2 실린더 블록 (13) 에 의해 회전적으로 지지된다. 제 1 하우징 부재 (14) 와 회전축 (21) 사이에 립 시일 타입의 밀봉 장치 (22) 가 위치된다.
하우징 (11) 내에서, 제 1 실린더 블록 (12) 과 제 2 실린더 블록 (13) 은 크랭크실 (24) 을 규정한다. 크랭크실 (24) 내에 사판 (23) 이 수용된다. 사판 (23) 은 회전축 (21) 으로부터 구동력을 받아서 회전하게 된다. 사판 (23) 은 회전축 (21) 에 대해 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 또한 경동가능하다. 사판 (23) 은 삽입 구멍 (23a) 을 갖고, 이 삽입 구멍을 통해 회전축 (21) 이 연장될 수 있다. 사판 (23) 은 회전축 (21) 을 삽입 구멍 (23a) 에 삽입함으로써 회전축 (21) 에 조립된다.
제 1 실린더 블록 (12) 은 제 1 실린더 보어 (12a) (도 1 에는 제 1 실린더 보어 (12a) 중 하나만 도시됨) 를 갖고, 제 1 실린더 보어는 제 1 실린더 블록 (12) 의 축선을 따라 연장되고 회전축 (21) 주위에 배치된다. 각각의 제 1 실린더 보어 (12a) 는 대응 흡입구 (16a) 를 통해 흡입실 (14a) 에 연결되고, 대응 토출구 (16b) 를 통해 토출실 (14b) 에 연결된다. 제 2 실린더 블록 (13) 은 제 2 실린더 보어 (13a) (도 1 에는 제 2 실린더 보어 (13a) 중 단 하나만 도시됨) 를 갖고, 제 2 실린더 보어는 제 2 실린더 블록 (13) 의 축선을 따라 연장되고 회전축 (21) 주위에 배치된다. 각각의 제 2 실린더 보어 (13a) 는 대응 흡입구 (17a) 를 통해 흡입실 (15a) 에 연결되고, 대응 토출구 (17b) 를 통해 토출실 (15b) 에 연결된다. 제 1 실린더 보어 (12a) 및 제 2 실린더 보어 (13a) 는 전방-후방 쌍을 형성하도록 배치된다. 각 쌍의 제 1 실린더 보어 (12a) 와 제 2 실린더 보어 (13a) 는 양두 피스톤 (25) 이 전후 방향으로 왕복 운동할 수 있도록 하면서 양두 피스톤 (25) 을 수용한다.
각각의 양두 피스톤 (25) 은 2 개의 슈 (26) 로 사판 (23) 의 외주와 맞물린다. 슈 (26) 는 회전축 (21) 과 함께 회전하는 사판 (23) 의 회전을 양두 피스톤 (25) 의 선형 왕복 운동으로 전환시킨다. 각각의 제 1 실린더 보어 (12a) 내에서, 양두 피스톤 (25) 과 제 1 밸브 플레이트 (16) 에 의해 제 1 압축실 (20a) 이 규정된다. 각각의 제 2 실린더 보어 (13a) 내에서, 양두 피스톤 (25) 과 제 2 밸브 플레이트 (17) 에 의해 제 2 압축실 (20b) 이 규정된다.
제 1 실린더 블록 (12) 은, 축 구멍 (12h) 과 연속적이며 축 구멍 (12h) 보다 더 큰 직경을 갖는 제 1 대직경 구멍 (12b) 을 갖는다. 제 1 대직경 구멍 (12b) 은 크랭크실 (24) 과 연통한다. 크랭크실 (24) 및 흡입실 (14a) 은 제 1 실린더 (12) 및 제 1 밸브 플레이트 (16) 를 통해 연장되는 흡입 통로 (12c) 에 의해 서로 연결된다.
제 2 실린더 블록 (13) 은 축 구멍 (13h) 과 연속적이며 축 구멍 (13h) 보다 더 큰 직경을 갖는 제 2 대직경 구멍 (13b) 을 갖는다. 제 2 대직경 구멍 (13b) 은 크랭크실 (24) 과 연통한다. 크랭크실 (24) 및 흡입실 (15a) 은 제 2 실린더 블록 (13) 및 제 2 밸브 플레이트 (17) 를 통해 연장되는 흡입 통로 (13c) 에 의해 서로 연결된다.
제 2 실린더 블록 (13) 의 외주 벽에 흡입구 (13s) 가 형성된다. 흡입구 (13s) 는 외부 냉매 회로에 연결된다. 냉매 가스가 흡입구 (13s) 를 통해 외부 냉매 회로로부터 크랭크실 (24) 내로 인입된 후, 흡입 통로 (12c, 13c) 를 통해 흡입실 (14a, 15a) 로 인입된다. 그러므로, 흡입실 (14a, 15a) 및 크랭크실 (24) 은 흡입 통로 구역 내에 있다. 흡입실 (14a, 15a) 내의 압력 및 크랭크실 (24) 내의 압력은 서로 실질적으로 동일하다.
회전축 (21) 은 반경 방향으로 연장되는 환형 플랜지부 (21f) 를 갖는다. 플랜지부 (21f) 는 제 1 대직경 구멍 (12b) 내에 배치된다. 회전축 (21) 의 축선 방향에 대해, 플랜지부 (21f) 와 제 1 실린더 블록 (12) 사이에 스러스트 베어링 (27a) 이 배치된다.
회전축 (21) 과 일체로 회전하도록 회전축 (21) 에 구동력 전달 부재 (31) 가 고정된다. 구동력 전달 부재 (31) 는 회전축 (21) 에 그리고 플랜지부 (21f) 와 사판 (23) 사이에 위치된다. 구동력 전달 부재 (31) 는 환형 본체 (31a) 및 링크부 (31c) 를 포함하고, 링크부는 사판 (23) 을 향하는 본체 (31a) 의 단부면 (end face) 으로부터 사판 (23) 을 향해 돌출한다. 링크부 (31c) 는 경사각을 변화시키도록 사판 (23) 을 안내한다. 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 은 아치형이 되도록 곡선형이고, 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 과 동일한 외주 표면에 위치된다. 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 및 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 은 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 연장된다. 링크부 (31c) 는 원주형 제 1 핀 (41) 을 수용하기 위한 삽입 구멍 (31h) 을 갖는다. 삽입 구멍 (31h) 은, 링크부 (31c) 의 말단부로부터의 거리가 감소함에 따라 삽입 구멍 (31h) 이 회전축 (21) 에 접근하도록, 선형으로 연장되는 세장형 (elongated) 형상을 갖는다.
더욱이, 사판 (23) 은 상측 (도 1 에서 보았을 때 상측) 에 연결부 (23c) 를 갖는다. 연결부 (23c) 는 구동력 전달 부재 (31) 의 링크부 (31c) 를 향해 돌출한다. 연결부 (23c) 는 제 1 핀 (41) 을 수용하기 위한 원형 삽입 구멍 (23d) 을 갖는다. 제 1 핀 (41) 은 구동력 전달 부재 (31) 의 제 1 링크부 (31c) 를 사판 (23) 의 연결부 (23c) 에 연결한다. 이로써, 구동력 전달 부재 (31) 를 통해 회전축 (21) 의 구동력을 사판 (23) 에 전달할 수 있고, 따라서 사판 (23) 이 회전한다. 제 1 핀 (41) 은 사판 (23) 의 연결부 (23c) 에 구속되도록 삽입 구멍 (23d) 에 압입 끼워맞춤되고, 삽입 구멍 (13h) 에 의해 슬라이딩 가능하게 유지된다.
플랜지부 (21f) 와 구동력 전달 부재 (31) 사이에 가동체 (32) 가 위치된다. 가동체 (32) 는 구동력 전달 부재 (31) 에 대해 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 이동가능하다. 그러므로, 구동력 전달 부재 (31) 및 가동체 (32) 는 양두 피스톤 (25) 이 왕복 운동하는 영역의 회전축 (21) 의 반경방향 내측에 있는 제 1 실린더 (12) 및 제 2 실린더 블록 (13) 의 공간에 수용된다. 구동력 전달 부재 (31) 및 가동체 (32) 는 회전축 (21) 의 축선 방향에서 사판 (23) 의 전방 측에 (일 측에) 위치된다.
가동체 (32) 는 환형 저부 (32a) 및 원통부 (32b) 에 의해 형성된다. 회전축 (21) 을 수용하기 위해 저부 (32a) 에 삽입 구멍 (32e) 이 형성된다. 원통부 (32b) 는 저부 (32a) 의 외주 에지로부터 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 연장되고 회전축 (21) 을 둘러싼다. 원통부 (32b) 의 내주 표면 (321b) 이 구동력 전달 부재 (31) 의 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 및 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 을 따라 슬라이딩하는 동안, 원통부 (32b) 는 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 이동하는 것이 허용된다. 따라서, 회전축 (21) 의 축선방향에서의 구동력 전달 부재 (31) 의 일부와 가동체 (32) 의 일부가 회전축 (21) 의 반경방향에서 서로 중첩된다. 가동체 (32) 는 구동력 전달 부재 (31) 에 의해 회전축 (21) 과 일체로 회전하게 된다. 원통부 (32b) 의 내주 표면 (321b) 과 구동력 전달 부재 (31) 의 본체 (31a) 사이의 간극은 밀봉 부재 (33) 로 밀봉된다.
저부 (32a) 는 회전축 (21) 이 수용되는 위치에 돌출부 (32f) 를 갖는다. 돌출부 (32f) 는 구동력 전달 부재 (31) 를 향해 그리고 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 돌출한다. 돌출부 (32f) 의 내주 표면에 환형 유지 홈 (32d) 이 형성된다. 유지 홈 (32d) 은 삽입 구멍 (32e) 과 회전축 (21) 사이의 경계를 밀봉하는 밀봉 부재 (34) 를 유지한다. 구동력 전달 부재 (31) 는 돌출부 (32f) 를 향하는 부분에 리세스 (31f) 를 갖는다. 가동체 (32) 가 이동하면, 리세스 (31f) 에 의해 돌출부 (32f) 가 수용된다. 구동력 전달 부재 (31) 및 가동체 (32) 는 제어 압력 챔버 (35) 를 규정한다.
회전축 (21) 내에 제 1 축내 (in-shaft) 통로 (21a) 가 형성된다. 제 1 축내 통로 (21a) 는 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 연장된다. 제 1 축내 통로 (21a) 의 후방 단부는 압력 조절실 (15c) 의 내부로 개방된다. 회전축 (21) 내에 제 2 축내 통로 (21b) 가 형성된다. 제 2 축내 통로 (21b) 는 회전축 (21) 의 반경방향으로 연장된다. 제 2 축내 통로 (21b) 의 일 단부는 제 1 축내 통로 (21a) 와 연통한다. 제 2 축내 통로 (21b) 의 타 단부는 제어 압력 챔버 (35) 의 내부로 개방된다. 따라서, 제어 압력 챔버 (35) 와 압력 조절실 (15c) 은 제 1 축내 통로 (21a) 및 제 2 축내 통로 (21b) 에 의해 서로 연결된다.
도 2 에 도시된 것처럼, 압력 조절실 (15c) 과 흡입실 (15a) 은 추기 통로 (36) 에 의해 서로 연결된다. 추기 통로 (36) 는 추기 통로 (36) 에서 흐르는 냉매 가스의 유량을 제한하는 오리피스 (36a) 를 갖는다. 압력 조절실 (15c) 과 토출실 (15b) 은 공급 통로 (37) 에 의해 서로 연결된다. 공급 통로 (37) 에는 전자기 제어 밸브 (37s) 가 배치된다. 제어 밸브 (37s) 는 흡입실 (15a) 의 온도에 기초하여 공급 통로 (37) 의 개도를 조절할 수 있다. 제어 밸브 (37s) 는 공급 통로 (37) 에서 흐르는 냉매 가스의 유량을 조절한다.
냉매 가스는 토출실 (15b) 로부터 공급 통로 (37), 압력 조절실 (15c), 제 1 축내 통로 (21a) 및 제 2 축내 통로 (21b) 를 통해 제어 압력 챔버 (35) 에 도입된다. 냉매 가스는 제어 압력 챔버 (35) 로부터 제 2 축내 통로 (21b), 제 1 축내 통로 (21a), 압력 조절실 (15c) 및 추기 통로 (36) 를 통해 흡입실 (15a) 로 운반된다. 냉매 가스의 도입 및 운반은 제어 압력 챔버 (35) 의 압력을 변화시킨다. 제어 압력 챔버 (35) 와 크랭크실 (24) 사이의 압력차는 구동력 전달 부재 (31) 에 대해 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 가동체 (32) 를 이동하게 한다. 그러므로, 제어 압력 챔버 (35) 에 도입된 냉매 가스는 회전축 (21) 의 축선 방향에서 가동체 (32) 를 이동시키기 위한 제어 가스로서 역할한다.
도 1 에 도시된 것처럼, 가동체 (32) 의 원통부 (32b) 의 말단부에 연결부 (32c) 가 형성된다. 연결부 (32c) 는 사판 (23) 을 향해 돌출한다. 연결부 (32c) 는 원주형 제 2 핀 (42) 을 수용하기 위한 삽입 구멍 (32h) 을 갖는다. 삽입 구멍 (32h) 은 연결부 (32c) 의 말단부로부터의 거리가 감소함에 따라 삽입 구멍 (32h) 이 회전축 (21) 에 접근하도록, 선형으로 연장되는 세장형 형상을 갖는다. 사판 (23) 은 하측 (도 1 에서 보았을 때 하측) 에 제 2 핀 (42) 을 수용하기 위한 원형 삽입 구멍 (23h) 을 갖는다. 제 2 핀 (42) 은 연결부 (32c) 를 사판 (23) 의 하측 부분에 연결한다. 제 2 핀 (42) 은 사판 (23) 에 구속되도록 삽입 구멍 (23h) 에 압입 끼워맞춤되고, 삽입 구멍 (32h) 에 의해 슬라이딩 가능하게 유지된다.
전술한 실시형태에 따른 압축기 (10) 에서, 제어 밸브 (37s) 의 개도의 감소는 토출실 (15b) 로부터 공급 통로 (37), 압력 조절실 (15c), 제 1 축내 통로 (21a) 및 제 2 축내 통로 (21b) 를 통해 제어 압력 챔버 (35) 로 운반되는 냉매 가스의 양을 감소시킨다. 냉매 가스가 제어 압력 챔버 (35) 로부터 제 2 축내 통로 (21b), 제 1 축내 통로 (21a), 압력 조절실 (15c) 및 추기 통로 (36) 를 통해 흡입실 (15a) 로 운반되므로, 제어 압력 챔버 (35) 의 압력과 흡입실 (15a) 의 압력은 실질적으로 동등화된다. 이는 제어 압력 챔버 (35) 와 크랭크실 (24) 사이의 압력차를 제거한다. 따라서, 원통부 (32b) 의 내주 표면 (321b) 은 구동력 전달 부재 (31) 의 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 및 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 을 따라 슬라이딩하여서, 가동체 (32) 가 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 안내되면서 저부 (32a) 가 구동력 전달 부재 (31) 에 접근한다.
제 2 핀 (42) 은 삽입 구멍 (32h) 내에서 슬라이딩하여 회전축 (21) 에 접근하고, 제 1 핀 (41) 은 삽입 구멍 (31h) 내에서 슬라이딩하여 회전축 (21) 에 접근한다. 그 결과, 사판 (23) 의 하측 부분은 구동력 전달 부재 (31) 로부터 멀어지도록 흔들리고 (swing), 사판 (23) 의 상측 부분은 구동력 전달 부재 (31) 를 향해 흔들린다. 이는 사판 (23) 의 경사각을 감소시키고, 따라서 양두 피스톤 (15) 의 스트로크를 감소시킨다. 그러므로, 용량이 감소하게 된다.
사판 (23) 의 경사각이 도 3 에 도시된 것처럼 최소화되는 때, 제 2 핀 (42) 은 회전축 (21) 에 가장 가까운 삽입 구멍 (32h) 내의 위치로 슬라이딩한다. 유사하게, 제 1 핀 (41) 은 회전축 (21) 에 가장 가까운 삽입 구멍 (31h) 내의 위치로 슬라이딩한다. 사판 (23) 의 경사각이 최소 경사각에 도달하는 때, 가동체 (32) 의 원통부 (32b) 는 전체 구동력 전달 부재 (31) 를 둘러싼다. 즉, 사판 (23) 의 경사각이 최소 경사각에 도달하는 때, 가동체 (32) 의 원통부 (32b) 는 전체 구동력 전달 부재 (31) 를 수용한다. 더욱이, 돌출부 (32f) 는 가동체 (32) 가 사판 (23) 을 향해 이동함에 따라 리세스 (31f) 에 진입한다.
대조적으로, 제어 밸브 (37s) 의 개도의 증가는 토출실 (15b) 로부터 공급 통로 (37), 압력 조절실 (15c), 제 1 축내 통로 (21a) 및 제 2 축내 통로 (21b) 를 통해 제어 압력 챔버 (35) 로 운반되는 냉매 가스의 양을 증가시킨다. 이는 제어 압력 챔버 (35) 의 압력을 토출실 (15b) 의 압력에 실질적으로 동등화시킨다. 따라서, 제어 압력 챔버 (35) 와 크랭크실 (24) 사이의 압력차가 증가하게 된다. 원통부 (32b) 의 내주 표면 (321b) 은 구동력 전달 부재 (31) 의 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 및 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 을 따라 슬라이딩한다. 그러므로, 가동체 (32) 는 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 안내되면서 이동되어서, 저부 (32a) 가 구동력 전달 부재 (31) 로부터 분리된다.
제 2 핀 (42) 은 삽입 구멍 (32h) 내에서 슬라이딩하여, 회전축 (21) 으로부터 멀어지도록 이동한다. 유사하게, 제 1 핀 (41) 은 삽입 구멍 (31h) 내에서 슬라이딩하여, 회전축 (21) 으로부터 멀어지도록 이동한다. 그 결과, 사판 (23) 의 하측 부분은 구동력 전달 부재 (31) 에 접근하도록 흔들린다. 대조적으로, 사판 (23) 의 상측 부분은 구동력 전달 부재 (31) 로부터 멀어지게 이동하도록 흔들린다. 이는 사판 (23) 의 경사각을 증가시키고, 따라서 양두 피스톤 (15) 의 스트로크를 증가시킨다. 그러므로, 용량이 증가하게 된다.
사판 (23) 의 경사각이 도 1 에 도시된 것처럼 최대화되는 때, 제 2 핀 (42) 은 회전축 (21) 으로부터 가장 멀리 있는 삽입 구멍 (32h) 내의 위치로 슬라이딩한다. 유사하게, 제 1 핀 (41) 은 회전축 (21) 으로부터 가장 멀리 있는 삽입 구멍 (31h) 내의 위치로 슬라이딩한다. 이런 식으로, 원통부 (32b) 는 구동력 전달 부재 (31) 의 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 및 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 을 따라 슬라이딩하면서 회전축 (21) 의 축선 방향에서 이동하는 것이 허용되어서, 사판 (23) 의 경사각은 제어 압력 챔버 (35) 내의 압력의 변화에 따라 변화된다.
이제, 본 실시형태의 작동에 대해 설명한다.
구동력 전달 부재 (31) 및 가동체 (32) 는 회전축 (21) 의 축선방향에서 사판 (23) 의 전방 측에 위치된다. 구동력 전달 부재 (31) 및 가동체 (32) 는 제어 압력 챔버 (35) 를 규정한다. 즉, 제어 압력 챔버 (35) 는 기존 구조물인 구동력 전달 부재 (31) 를 활용함으로써 규정된다. 더욱이, 제어 압력 챔버 (35) 는 회전축 (21) 의 축선방향에서 사판 (23) 의 전방 측에 배치된다. 게다가, 회전축 (21) 의 축선방향에서의 구동력 전달 부재 (31) 의 일부 및 가동체 (32) 의 일부가 회전축 (21) 의 반경방향에서 서로 중첩된다.
구동력 전달 부재 (31) 및 가동체 (32) 는 양두 피스톤 (15) 이 왕복 운동하는 영역의 회전축 (21) 의 반경방향 내측에 있는 제 1 실린더 블록 (12) 및 제 2 실린더 블록 (13) 의 공간에 수용된다. 전술한 구성에 따르면, 구동력 전달 부재 (31) 및 가동체 (32) 를 수용하기 위한 공간의 크기가 회전축 (21) 의 축선방향에서 최소화된다.
발명의 배경이 되는 기술 섹션에서 전술한 압축기는 회전축의 축선방향에서 사판의 전방 측에 위치되는 구동력 전달 부재를 포함하고, 가동체 및 제어 압력 챔버가 회전축의 축선방향에서 사판의 후방 측에 배치된다. 그러한 구성을 갖는 종래의 압축기에 비해, 전술한 구성을 갖는 본 실시형태의 압축기 (10) 는 회전축 (21) 의 축선방향에서 감소된 크기를 갖는다.
예컨대, 압축기 (10) 의 사판 (23) 은 도 4 에서 특정 경사각에 있다. 도 4 의 경사각은 최소 경사각보다 더 크고 최대 경사각보다 더 작다. 사판 (23) 의 경사각이 특정 경사각으로부터 변화되는 때, 제어 압력 챔버 (35) 와 크랭크실 (24) 사이의 압력차로 인해 가동체 (32) 는 사판 (23) 으로부터 멀어지도록 이동된다.
제 2 핀 (42) 과 연결부 (32c) 사이의 접촉점에서, 법선 (normal line) 을 따른 힘 (F1) 이 연결부 (32c) 에 작용한다. 힘 (F1) 의 방향은 가동체 (32) 로부터 멀어지는 방향이고, 가동체 (32) 의 이동 방향 (회전축 (21) 의 축선방향) 과 교차한다. 힘 (F1) 은 가동체 (32) 의 이동 방향에 수직한 방향 (수직 방향) 의 성분을 갖는 힘 (F1y) 및 가동체 (32) 의 이동 방향 (수평 방향) 의 성분을 갖는 힘 (F1x) 으로 분해된다. 가동체 (32) 의 이동 방향에 수직한 방향의 성분을 갖는 힘 (F1y) 은 회전축 (21) 으로부터 멀어지는 방향으로 연결부 (32c) 에 작용한다. 그러므로, 가동체 (32) 의 이동 방향에 수직한 방향의 성분을 갖는 힘 (F1y) 은 연결부 (32c) 를 통해 가동체 (32) 의 이동 방향에 대해 가동체 (32) 를 경동시키도록 작용한다.
본 실시형태에 따르면, 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 및 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 은 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 연장된다. 즉, 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 및 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 은 회전축 (21) 의 축선 (L) 에 평행하게 연장된다. 따라서, 원통부 (32b) 의 내주 표면 (321b) 은 구동력 전달 부재 (31) 의 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 뿐만 아니라 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 과 접촉한다.
그러므로, 원통부 (32b) 의 내주 표면 (321b) 이 단지 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 과 접촉하는 경우에 비해, 원통부 (32b) 와 구동력 전달 부재 (31) 사이의 접촉 면적이 증가하게 된다. 따라서, 사판 (23) 의 경사각이 변화되는 때, 이동 방향에 대해 가동체 (32) 를 경동하도록 작용하는 힘 (F1y) 이 가동체 (32) 에 작용하더라도, 가동체 (32) 는 이동 방향에 대해 경동되는 것이 방지된다. 그 결과, 사판 (23) 의 경사각은 매끄럽게 변화된다.
전술한 실시형태는 이하의 이점을 제공한다.
(1) 구동력 전달 부재 (31) 및 가동체 (32) 가 회전축 (21) 의 축선방향에서 사판 (23) 의 전방 측에 위치된다. 구동력 전달 부재 (31) 및 가동체 (32) 는 제어 압력 챔버 (35) 를 규정한다. 이러한 구성에 따르면, 제어 압력 챔버 (35) 는 기존 구조물인 구동력 전달 부재 (31) 를 활용함으로써 규정되고, 제어 압력 챔버 (35) 는 회전축 (21) 의 축선방향에서 사판 (23) 의 전방 측에 위치된다.
더욱이, 원통부 (32b) 는 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 및 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 을 따라 슬라이딩하면서 회전축 (21) 의 축선방향에서 이동하는 것이 허용되므로, 사판 (23) 의 경사각은 제어 압력 챔버 (35) 내의 압력의 변화에 따라 변화된다. 즉, 회전축 (21) 의 축선방향에서의 구동력 전달 부재 (31) 의 일부 및 가동체 (32) 의 일부는 회전축 (21) 의 반경 방향에서 서로 중첩된다. 구동력 전달 부재 (31) 및 가동체 (32) 는 양두 피스톤 (15) 이 왕복 운동하는 영역의 회전축 (21) 의 반경방향 내측에 있는 제 1 실린더 블록 (12) 및 제 2 실린더 블록 (13) 의 공간에 수용된다. 전술한 구성에 따르면, 구동력 전달 부재 (31) 및 가동체 (32) 를 수용하기 위한 공간의 크기를 회전축 (21) 의 축선방향에서 최소화할 수 있다.
발명의 배경이 되는 기술 섹션에서 전술한 압축기는 회전축의 축선방향에서 사판의 전방 측에 위치되는 구동력 전달 부재를 포함하고, 가동체 및 제어 압력 챔버가 회전축의 축선방향에서 사판의 후방 측에 배치된다. 그러한 구성을 갖는 종래의 압축기에 비해, 전술한 구성을 갖는 본 실시형태의 압축기 (10) 는 회전축 (21) 의 축선방향에서 감소된 크기를 갖는다.
(2) 구동력 전달 부재 (31) 는 원통부 (32b) 에 의해 둘러싸인다. 이 구성은 크랭크실 (24) 에서 냉매 가스와 함께 흐르는 윤활유가 회전축 (21) 과 일체로 회전하는 구동력 전달 부재 (31) 에 의해 교반되는 때에 야기되는 크랭크실 (24) 의 온도 증가를 억제한다.
(3) 저부 (32a) 는 회전축 (21) 이 수용되는 위치에 돌출부 (32f) 를 갖는다. 돌출부 (32f) 는 구동력 전달 부재 (31) 를 향해 그리고 회전축 (21) 의 축선을 따라 돌출한다. 더욱이, 삽입 구멍 (32e) 과 회전축 (21) 사이의 경계를 밀봉하는 밀봉 부재 (34) 를 유지하기 위해 돌출부 (32f) 의 내주 표면에 유지 홈 (32d) 이 형성된다. 구동력 전달 부재 (31) 는 돌출부 (32f) 를 향하는 부분에 리세스 (31f) 를 갖는다. 가동체 (32) 가 이동함에 따라, 돌출부 (32f) 가 리세스 (31f) 에 의해 수용된다.
이 구성은, 밀봉 부재 (34) 를 유지하기 위한 유지 홈 (32d) 을 형성하기 위해 회전축 (21) 을 수용하는 저부 (32a) 의 부분으로부터 회전축 (21) 의 축선방향으로 돌출하는 돌출부가 구동력 전달 부재 (31) 와는 반대 방향으로 형성되는 경우에 비해 회전축 (21) 의 축선방향에서 가동체 (32) 의 크기를 감소시킨다.
더욱이, 돌출부 (32f) 를 향하는 구동력 전달 부재 (31) 의 부분에 리세스 (31f) 가 형성되지 않은 경우에 비해, 가동체 (32) 와 구동력 전달 부재 (31) 사이의 거리는 가동체 (32) 가 이동함에 따라 돌출부 (32f) 가 리세스 (31f) 에 진입하는 양만큼 감소된다. 그 결과, 압축기 (10) 의 크기가 회전축 (21) 의 축선방향에서 더 감소된다.
(4) 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 및 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 은 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 따라 연장된다. 이 구성은 구동력 전달 부재 (31) 와 원통부 (32b) 사이의 접촉 면적을 최대화한다. 따라서, 사판 (23) 의 경사각이 변화되는 때, 이동 방향에 대해 가동체 (32) 를 경동시키도록 작용하는 힘 (F1y) 이 가동체 (32) 에 작용하더라도 가동체 (32) 가 이동 방향에 대해 경동되는 것이 방지된다. 그러므로, 사판 (23) 의 경사각이 매끄럽게 변화된다.
(5) 제어 압력 챔버 (35) 는 기존 구조물인 구동력 전달 부재 (31) 를 활용함으로써 규정된다. 이 구성에 따르면, 가동체 (32) 와 함께 제어 압력 챔버 (35) 를 규정하는 부재가 양두 피스톤 (15) 이 왕복 운동하는 영역의 회전축 (21) 의 반경방향 내측에 있는 제 1 실린더 블록 (12) 및 제 2 실린더 블록 (13) 의 공간에 수용될 필요가 없다.
이는 양두 피스톤 (15) 이 왕복 운동하는 영역의 회전축 (21) 의 반경방향 내측에 있는 제 1 실린더 블록 (12) 및 제 2 실린더 블록 (13) 의 공간에 수용되는 부품의 개수를 최소화한다. 이는, 제 1 실린더 블록 (12) 및 제 2 실린더 블록 (13) 의 내측에서, 양두 피스톤 (15) 이 왕복 운동하는 영역의 회전축 (21) 의 반경방향 내측에 있는 공간에 부품의 개수가 증가되는 때에 추가적인 부재를 수용하기 위한 공간에 의해 압축기 (10) 의 크기가 회전축 (21) 의 축선방향에서 증가되는 것을 방지한다.
전술한 실시형태는 다음과 같이 변경될 수 있다.
도 5 및 도 6 에 도시된 것처럼, 구동력 전달 부재 (31) 는, 링크부로서 역할하고 사판 (23) 을 향해 연장되는 2 개의 아암 (31A) 을 포함할 수도 있고, 사판 (23) 은 구동력 전달 부재 (31) 를 향해 연장되는 돌출부 (23A) 를 구비할 수도 있다. 돌출부 (23A) 는 2 개의 아암 (31A) 사이에 삽입되고, 아암 (31A) 사이에 유지되면서 아암 (31A) 사이의 공간을 따라 이동가능하다.
아암 (31A) 사이의 저부에 캠 표면 (31B) 이 형성된다. 돌출부 (23A) 는 캠 표면 (31B) 을 따라 슬라이딩 가능하다. 사판 (23) 은 아암 (31A) 사이의 돌출부 (23A) 와 캠 표면 (31B) 의 협력작동에 의해 회전축 (21) 의 축선방향에서 경동되는 것이 허용된다. 회전축 (21) 의 구동력은 2 개의 아암 (31A) 을 통해 돌출부 (32A) 로 전달되어서, 사판 (23) 이 회전한다. 사판 (23) 이 회전축 (21) 의 축선 (L) 을 향해 경동되는 때, 돌출부 (23A) 는 캠 표면 (31B) 을 따라 슬라이딩한다.
묘사된 실시형태에서, 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 은 반드시 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 과 동일한 외주 표면에 위치될 필요는 없다. 예컨대, 링크부 (31c) 의 외주 표면 (311c) 은 회전축 (21) 의 반경 방향에서 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 의 내측에 위치될 수도 있다. 이 경우, 원통부 (32b) 는 본체 (31a) 의 외주 표면 (311a) 을 따라 슬라이딩하면서 회전축 (21) 의 축선방향에서 이동하도록 허용되므로, 사판 (23) 의 경사각이 제어 압력 챔버 (35) 내의 압력의 변화에 따라 변화된다.
묘사된 실시형태에서, 밀봉 부재 (34) 를 유지하기 위한 유지 홈 (32d) 을 형성하기 위해, 구동력 전달 부재 (31) 와는 반대 방향으로 돌출하는 돌출부가 회전축 (21) 을 수용하는 저부 (32a) 의 부분에 형성될 수도 있다.
묘사된 실시형태에서, 원통부 (32b) 는 사판 (23) 의 경사각이 최소 경사각에 도달하는 때에 반드시 전체 구동력 전달 부재 (31) 를 둘러쌀 필요는 없다.
묘사된 실시형태에서, 삽입 구멍 (31h) 은 예컨대 회전축 (21) 의 축선방향에 수직한 방향으로 선형으로 연장되는 세장형 형상을 가질 수도 있다.
묘사된 실시형태에서, 삽입 구멍 (32h) 은 예컨대 회전축 (21) 의 축선방향에 수직한 방향으로 선형으로 연장되는 세장형 형상을 가질 수도 있다.
묘사된 실시형태에서, 삽입 구멍 (31h) 은 원형 형상을 가질 수도 있고, 삽입 구멍 (23d) 은 세장형 형상을 가질 수도 있다. 더욱이, 제 1 핀 (41) 은 구동력 전달 부재 (31) 의 링크부 (31c) 에 구속되도록 삽입 구멍 (31h) 에 압입 끼워맞춤될 수도 있고, 삽입 구멍 (23d) 에 의해 슬라이딩 가능하게 유지될 수도 있다.
묘사된 실시형태에서, 삽입 구멍 (32h) 은 원형 형상을 가질 수도 있고, 삽입 구멍 (23h) 은 세장형 형상을 가질 수도 있다. 더욱이, 제 2 핀 (42) 은 가동체 (32) 의 연결부 (32c) 에 구속되도록 삽입 구멍 (32h) 에 압입 끼워맞춤될 수도 있고, 삽입 구멍 (23h) 에 의해 슬라이딩 가능하게 유지될 수도 있다.
그러므로, 본 예들 및 실시형태들은 설명을 위한 것일 뿐 제한적인 것이 아니며, 본 발명은 여기서 주어진 세부로 제한되어서는 안 되며, 첨부된 청구항들의 범위 및 균등범위 내에서 변경될 수도 있다.

Claims (5)

  1. 양두 피스톤형 사판식 압축기로서,
    하우징을 형성하고 크랭크실을 갖는 한 쌍의 실린더 블록;
    쌍을 이루도록 2 개의 상기 실린더 블록에 각각 형성되는 제 1 실린더 보어 및 제 2 실린더 보어;
    상기 제 1 및 제 2 실린더 보어에 왕복운동가능하게 (reciprocally) 수용되는 양두 피스톤;
    상기 하우징에 의해 회전적으로 (rotationally) 지지되는 회전축;
    상기 크랭크실에 수용되고, 상기 회전축과 일체로 회전하도록 상기 회전축에 고정되는 구동력 전달 부재;
    상기 크랭크실에 수용되고, 상기 구동력 전달 부재를 통해 상기 회전축의 구동력에 의해 회전되는 사판으로서, 상기 회전축에 대한 상기 사판의 경사각이 변화가능하고, 상기 구동력 전달 부재는 상기 경사각을 변화시키도록 상기 사판을 안내하는 링크부를 갖고, 상기 양두 피스톤은 상기 사판과 맞물리고 상기 사판의 상기 경사각에 해당하는 스트로크만큼 왕복 운동되는, 상기 사판;
    상기 사판에 연결되고, 상기 사판의 상기 경사각을 변화시킬 수 있는 가동체; 및
    상기 가동체와 상기 구동력 전달 부재에 의해 규정되는 제어 압력 챔버
    를 포함하고,
    상기 구동력 전달 부재 및 상기 가동체는 상기 회전축의 축선 방향에서 상기 사판의 일 측에 배치되고,
    상기 제어 압력 챔버의 내부 압력을 변화시키기 위해 제어 가스가 상기 제어 압력 챔버에 도입되어서, 상기 회전축의 상기 축선 방향에서 상기 가동체가 이동되고,
    상기 가동체는 상기 회전축이 관통 연장하는 저부, 및 상기 회전축을 둘러싸도록 상기 저부로부터 상기 회전축의 상기 축선 방향으로 연장되는 원통부를 포함하고,
    상기 원통부는 상기 구동력 전달 부재의 부분을 따라 슬라이딩하면서 상기 회전축의 상기 축선 방향으로 이동하는 것이 허용되어서, 상기 사판의 상기 경사각이 상기 제어 압력 챔버의 내부 압력의 변화에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는, 양두 피스톤형 사판식 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원통부는 상기 구동력 전달 부재 전체를 둘러싸는, 양두 피스톤형 사판식 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 사판의 상기 경사각이 최소 경사각에 도달하는 때에, 상기 원통부는 상기 구동력 전달 부재 전체를 둘러싸는, 양두 피스톤형 사판식 압축기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저부는 상기 회전축이 관통 연장하는 부분에 돌출부를 갖고, 상기 돌출부는 상기 회전축의 상기 축선 방향에서 상기 구동력 전달 부재를 향해 돌출하고,
    상기 저부와 상기 회전축 사이의 경계를 밀봉하기 위해, 상기 저부와 상기 회전축 사이에 밀봉 부재가 제공되고,
    상기 돌출부의 내주 표면에 유지 홈이 형성되고, 상기 유지 홈은 상기 저부와 상기 회전축 사이의 경계를 밀봉하기 위한 밀봉 부재를 유지하고,
    상기 돌출부를 향하는 상기 구동력 전달 부재의 부분에 리세스가 형성되고, 상기 가동체가 이동함에 따라, 상기 돌출부가 상기 리세스에 진입하는, 양두 피스톤형 사판식 압축기.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원통부가 슬라이딩하는 상기 구동력 전달 부재의 상기 부분은 상기 링크부의 외주 표면이고,
    상기 링크부의 상기 외주 표면은 상기 회전축의 상기 축선 방향으로 연장되는, 양두 피스톤형 사판식 압축기.
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