KR20140118821A - 용량 가변형 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

용량 가변형 사판식 압축기는, 하우징, 구동 샤프트, 제1 래디얼 베어링, 제2 래디얼 베어링, 사판, 및 액추에이터를 구비한다. 액추에이터는 가동체와 고정체를 포함한다. 가동체는 본체부와 둘레벽을 갖고 있다. 본체부에는 삽입공을 포함한다. 하우징은 수납벽을 포함한다. 둘레벽과 고정체와의 사이에는 제1 클리어런스(clearance)가 존재한다. 구동 샤프트과 삽입공과의 사이에는 제2 클리어런스가 존재한다. 둘레벽과 수납벽과의 사이에는 제3 클리어런스가 존재한다. 구동 샤프트와 제1 래디얼 베어링과의 사이에는 제4 클리어런스가 존재한다. 구동 샤프트와 제2 래디얼 베어링과의 사이에는 제5 클리어런스가 존재한다. 제1 클리어런스와 제2 클리어런스는 크기가 상이하다. 제1 및 제2 클리어런스 중 작은 한쪽과 제3 클리어런스과의 합은, 제4 클리어런스 및 제5 클리어런스보다 크다.

Description

용량 가변형 사판식 압축기{VARIABLE DISPLACEMENT SWASH PLATE COMPRESSOR}

본 발명은 용량 가변형 사판식 압축기에 관한 것이다.

일본공개특허공보 평5-172052호에는 용량 가변형 사판식 압축기(이하, 압축기라고 함)가 개시되어 있다. 이 압축기는, 프론트 하우징 부분, 실린더 블록 및 리어 하우징 부분에 의해 형성되는 하우징을 갖고 있다. 프론트 하우징 부분은 제1 흡입실과 제1 토출실을 포함한다. 리어 하우징 부분은 제2 흡입실 및 제2 토출실을 포함한다. 리어 하우징에는 압력 조정실을 포함한다.

실린더 블록은, 사판실과 실린더 보어를 포함한다. 각 실린더 보어는, 실린더 블록의 전방측에 형성된 제1 실린더 보어와, 실린더 블록의 후방측에 형성된 제2 실린더 보어를 포함한다. 실린더 블록의 제1 실린더 보어 근처에는, 래디얼 베어링이 배치되어 있다. 실린더 블록의 제2 실린더 보어 근처에는, 압력 조정실과 연결되어 있는 제어압실(control pressure chamber)이 형성되어 있다.

하우징을 관통하여 연장되어 있는 구동 샤프트는, 실린더 블록 내에서 래디얼 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 구동 샤프트에 의해 회전되는 사판이 사판실에 배치되어 있다. 링크 기구가 구동 샤프트와 사판과의 사이에 배치되어서 사판의 경사 각도를 변경한다. 그 경사 각도는, 구동 샤프트의 회전축에 직교하는 방향에 대한 사판의 각도이다. 각 실린더 보어는, 실린더 보어 내에서 왕복 운동하여 압축실을 형성하는 피스톤을 수용한다. 사판이 회전하는 경우, 변환 기구는, 경사 각도에 따른 스트로크(stroke)로 각 피스톤을 실린더 보어 내에서 왕복 운동시킨다. 액추에이터는 액추에이터의 경사 각도를 변경하고, 제어 기구는 액추에이터를 제어한다.

제어압실에 배치된 액추에이터는 구동 샤프트와 일체적으로 회전할 수 없다. 상세하게는, 액추에이터는, 구동 샤프트의 후단부를 덮는 비회전 가동체를 포함한다. 비회전 가동체의 내부면은, 구동 샤프트의 후단부를 지지하여 구동 샤프트가 비회전 가동체에 대하여 회전가능하며 축방향으로 이동가능하도록 한다. 비회전 가동체의 외부면은, 제어압실 내에서 축방향으로 이동할 수 있으나, 회전축 둘레로는 이동할 수 없다. 압압 스프링(pushing spring)이 제어압실 내에 배치되어서, 비회전 가동체를 전방을 향하여 탄성지지한다. 액추에이터는, 사판과 연결되어 축방향으로 이동 가능한 가동체를 포함한다. 스러스트 베어링이 비회전 가동체와 가동체 사이에 배치된다. 압력 제어 밸브가 압력 조정실과 토출실 사이에 배치되어서, 제어압실 내의 압력을 변경시키고 비회전 가동체 및 가동체를 축방향으로 이동시킨다.

링크 기구는, 가동체와, 구동 샤프트에 고정된 러그 아암(lug arm)을 포함한다. 러그 아암의 후방단부는, 회전축에 직교하는 방향으로 외측으로부터 회전축을 향하여 연장되어 있는 긴 홀을 포함한다. 핀이 사판의 전방측을 지지하도록 그 긴 홀로 삽입되어서 전방측은 제1 요동축에 대하여 요동가능하게 된다. 가동체의 전방단부는, 회전축과 직교하는 방향으로 외측으로부터 회전축을 향하여 연장되어 있는 긴 홀을 포함한다. 핀은 그 사판의 후방측을 지지하도록 긴 홀로 삽입되어서, 후방측이, 제1 요동축에 평행한 제2 요동축에 대하여 요동가능하게 한다.

이 압축기에서는, 압력 조정 밸브가 개방되어 토출실과 압력 조정실을 연결시키도록 제어하여, 제어압실의 압력이 사판실의 압력보다 크게 되도록 한다. 이것은, 비회전 가동체 및 가동체를 전방으로 이동시킨다. 결국, 사판의 경사 각도가 증가하고, 피스톤의 스트로크가 커진다. 각 구동 샤프트 회전에 대한 압축기의 압축 용량이 또한 커진다. 압력 조정 밸브를 닫아서 토출실과 압력 조정실의 연결을 차단하도록 제어하면, 제어압실의 압력이 감소하여 사판실 내의 압력과 동일하게 된다. 이것은, 비회전 가동체 및 가동체를 후방으로 이동시킨다. 결국, 사판의 경사 각도가 감소되고, 피스톤의 스트로크가 감소한다. 각 구동 샤프트 회전에 대한 압축기의 압축 용량이 또한 감소된다.

전술된 바와 같은 압축기에서는, 피스톤에 작용하는 압축 반력, 토출 반력 등이 구동 샤프트에 작용하는 래디얼 하중을 생성한다. 따라서, 래디얼 베어링이 하우징과 구동 샤프트와의 사이에 설치된다고 하더라도, 래디얼 방향에서의 구동 샤프트의 변위는 피할 수 없게 된다. 이러한 경향은, 전술된 압축기에서 특히 두드러지는데, 그것은 제1 실린더 보어의 근처에 래디얼 베어링이 없기 때문이다. 그런 압축기에서, 액추에이터가 이동하는 경우, 비회전 가동체는, 구동 샤프트에 대한 축방향으로 제어압실 내에서 이동한다.

전술된 압축기에서는, O-링이 비회전 가동체의 외면과 제어압실의 내면 사이에 배치된다. 액추에이터가 압축기 내에서 이동할 때, 구동 샤프트에 의해서 발생되는 래디얼 하중이 허용가능범위(tolerable margin)를 벗어나서 O-링을 변형시킬 수도 있다. 이러한 경우, 비회전 가동체의 외면은 제어압실의 내면과 간섭할 수 있고, 래디얼 하중에 비례하는 마찰력이 비회전 가동체의 외면과 제어압실의 내면 사이에 작용한다. 이것은 압축기 내에서의 비회전 가동체와 가동체의 전방향 및 후방향 이동을 방해한다. 따라서, 압축기 용량을 변화시킬 때, 제어성이 감소하게 된다.

특히, 사판의 경사 각도를 증가시켜 압축기 용량을 증가시킬 때, 구동 샤프트에 작용하는 래디얼 하중이 증가된다. 이것은 마찰력을 증가시킨다. 따라서, 압축기 용량을 증가시기기 위해 사용되는 시간이 더 길어진다. 이것은 압축기의 응답에 영향을 미치며 냉각 지연을 발생시킨다. 그런 상황을 회피하기 위하여, 제어압실을 래디얼 방향으로 확장하여서 비회전 가동체 및 가동체가, 전방으로 이동할 때 마찰력을 극복하게 해야한다. 그러나, 이것은 하우징을 확장하게 하고 결국 압축기를 확장하게 한다. 그러므로, 차량 등에 압축기를 설치할 때 압축기의 배치에 제한을 두게된다.

압축기 용량을 증가시키기 위하여 래디얼 방향으로 제어압실을 확장할 때, 제어압실의 용적이 증가하고 더 오랜 시간이 제어압실의 압력을 감소시키기 위하여 사용된다. 이러한 경우, 차량이 가속될 때 압축기 용량을 용이하게 줄일 수 없다. 또한, 엔진 속도가 낮을 때 압축의 감소가 지연되어 압축 용량이 높게 유지되면, ECU에 의해서 실행된 제어가 엔진을 꺼지게 할 수도 있다. 압축기 용량에서의 그런 느린 변화에 따라서 엔진이 제어되는 경우, ECU에 의해 실행되는 제어가 복잡하게 된다.

일본공개특허공보 평5-172052호

본 발명의 목적은, 제어성을 개선하고 크기를 감소시키면서, 압축기 용량을 용이하게 증가 및 감소시킬 수 있는 용량 가변형 사판식 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시형태는 용량 가변형 사판식 압축기이다. 이 압축기는, 하우징, 구동 샤프트, 사판, 링크 기구, 피스톤, 변환 기구, 액추에이터 및 제어 기구를 포함한다. 하우징은 흡입실, 토출실, 사판실 및 실린더 보어를 포함한다. 구동 샤프트는, 하우징 내에서 회전 가능하게 지지된다. 사판은, 구동 샤프트가 회전할 때 사판실 내에서 회전 가능하다. 링크 기구는, 구동 샤프트와 사판 사이에 설치된다. 링크 기구는 구동 샤프트의 회전축에 직교하는 방향에 대하여 사판의 경사 각도가 변경되는 것을 허용한다. 피스톤은, 실린더 보어에서 왕복 운동한다. 변환 기구는, 사판이 회전할 때, 경사 각도에 대응하는 스트로크로 피스톤을 실린더 보어내에서 왕복 운동시킨다. 액추에이터는, 경사 각도를 변경시킬 수 있다. 제어 기구는, 액추에이터를 제어한다. 실린더 보어는, 사판의 일측에 배치된 제1 실린더 보어와, 사판의 타측에 배치된 제2 실린더 보어를 포함한다. 제1 래디얼 베어링은 하우징과 구동 샤프트 사이에 있어서의 제1 실린더 보어 근방에 배치된다. 제2 래디얼 베어링은 하우징과 구동 샤프트 사이에 있어서의 제2 실린더 보어 근방에 배치된다. 액추에이터는, 구동 샤프트와 일체적으로 회전할 수 있도록 사판실 내에 배치된다. 액추에이터는, 사판과 연결되는 가동체, 구동 샤프트에 고정되는 고정체, 및 가동체와 고정체에 의해 형성되는 제어압실을 포함한다. 가동체는 본체부와 둘레벽을 포함한다. 본체부는, 회전축을 따르는 방향으로 가동체가 이동하는 것을 허용하도록 구동 샤프트가 관통하여 삽입되는 삽입공(insertion hole)을 포함한다. 둘레벽은, 본체부와 일체적으로 형성되어 있으며, 고정체를 둘러싸도록 회전축을 따르는 방향으로 연장되어 있다. 액추에이터는, 제어압실의 내부 압력에 의해 가동체를 이동시키도록 구성되어 있다. 하우징은, 가동체를 수납 가능한 수납벽을 포함한다. 둘레벽과 고정체는 제1 클리어런스(clearance)만큼 떨어져 배치되어 있다. 구동 샤프트와 삽입공을 형성하는 벽은 제2 클리어런스만큼 떨어져 배치되어 있다. 둘레벽과 수납벽은 제3 클리어런스만큼 떨어져 배치되어 있다. 구동 샤프트와 제1 래디얼 베어링은 제4 클리어런스만큼 떨어져 배치되어 있다. 구동 샤프트와 제2 래디얼 베어링은 제5 클리어런스만큼 떨어져 배치되어 있다. 제1 클리어런스와 제2 클리어런스는 크기가 다르며, 제3 클리어런스와, 제1 및 제2 클리어런스 중 작은 쪽과의 합이 제4 클리어런스 및 제5 클리어런스보다 커서, 구동 샤프트가 래디얼 방향으로 변위할 때, 가동체로의 래디얼 하중의 인가를 제한한다.

본 발명에 따르는 압축기에 있어서, 제1 래디얼 베어링과 제2 래디얼 베어링은 하우징과 구동 샤프트 사이에 배치되며, 제4 클리어런스는 구동 샤프트와 제1 래디얼 베어링 사이에 있고, 제5 클리어런스는 구동 샤프트와 제2 래디얼 베어링 사이에 존재한다. 그러므로, 이 압축기에 있어서는, 래디얼 하중은, 구동 샤프트와 제1 래디얼 베어링 사이에 존재하는 제4 클리어런스에 대응하는 양만큼 제1 실린더 보어 근처에서 래디얼 방향으로 구동 샤프트를 변위시킨다. 또한, 이 압축기에 있어서는, 래디얼 하중은 구동 샤프트와 제2 래디얼 베어링이 있는 제5 클리어런스에 대응하는 양만큼 제2 실린더 보어 근처에서 래디얼 방향으로 구동 샤프트를 변위시킨다.

압축기는 둘레벽과 고정체 사이에 있는 제1 클리어런스와, 구동 샤프트와 삽입공을 형성하는 벽과의 사이에 존재하는 제2 클리어런스와, 둘레벽과 수납벽과의 사이에 있는 제3 클리어런스를 또한 포함한다. 또한, 이 압축기에서는, 제1 클리어런스는 제2 클리어런스와 크기가 상이하다. 또한 제3 클리어런스와, 제1 및 제2 클리어런스 중 작은 쪽의 합이 제4 클리어런스와 제5 클리어런스보다 크다. 그러므로, 비록 구동 샤프트가 래디얼 방향으로 변위한다고 할지라도, 가동체로의 래디얼 하중의 인가는 제한된다.

따라서, 이 압축기에서는, 가동체의 둘레벽과, 고정체 또는 수납벽과의 간섭이 제한되고, 가동체와 수납벽 사이 그리고 구동 샤프트와 가동체 사이로 과도한 마찰력이 인가되는 것이 제한된다. 또한, 구동 샤프트와, 가동체 내의 삽입공을 형성하는 벽과의 간섭이 제한되며, 구동 샤프트와 가동체 사이의 과도한 마찰력의 인가가 제한된다. 따라서, 이 압축기에서는, 가동체가 축방향으로 매끄럽게 이동하며, 압축기 용량을 변화시키는 것에 대한 높은 제어성을 얻는다.

또한, 이 압축기에서는, 가동체가 이동할 때, 그 가동체는, 가동체와 구동 샤프트와의 사이에 생성되는 마찰력에 더하여, 가동체와 고정체와의 사이 및 가동체와 수납벽과의 사이에 생성되는 마찰력을 극복할 필요가 없다. 따라서, 압축기 용량이 단시간 내에 증가될 수 있으며, 냉각 지연이 제한된다. 또한, 압축기의 제어압실 등은 확장될 필요가 없다. 이것은 압축기의 확장을 제한하며 압축기가 차량 등에 용이하게 설치되는 것을 허용한다.

따라서, 본 발명에 따르는 압축기는 압축기 용량을 용이하게 증가 및 감소시키면서 제어성을 개선하고 크기의 감소를 허용한다.

바람직하게는, 제3 클리어런스는 제1 및 제2 클리어런스보다 크며, 제1 및 제2 클리어런스 중 작은 쪽과 제3 클리어런스와의 차는 제4 클리어런스 및 제5 클리어런스보다 커서, 구동 샤프트가 래디얼 방향으로 변위될 때 둘레벽과 수납벽과의 접촉을 제한한다.

이것은, 구동 샤프트가 래디얼 방향으로 변위될 때, 가동체의 둘레벽과 수납벽과의 간섭이 제한되는 것을 확실하게 해준다. 그러므로, 이 압축기에 있어서, 가동체는 축방향으로 매끄럽게 이동할 수 있으며, 압축기 용량을 변화시킬 때 높은 제어성을 얻는다.

바람직하게는, 제3 클리어런스는 제1 클리어런스와 제2 클리어런스보다 작고, 제1 클리어런스 및 제3 클리어런스의 차가 제4 클리어런스 및 제5 클리어런스보다 크며, 제2 클리어런스 및 제3 클리어런스의 차는 제4 클리어런스 및 제5 클리어런스보다 커서, 구동 샤프트가 래디얼 방향으로 변위될 때 둘레벽과 고정체의 접촉을 제한한다.

이것은, 구동 샤프트가 래디얼 방향으로 변위될 때, 가동체의 둘레벽과 고정체와의 간섭이 제한되는 것을 확실하게 해준다. 그러므로, 이 압축기에 있어서, 가동체는 축방향으로 매끄럽게 이동할 수 있으며, 압축기 용량을 변화시킬 때 높은 제어성을 얻게 된다.

바람직하게는, 슬라이드층이 가동체와 고정체 중 적어도 하나에 형성되어서 가동체와 고정체 사이에 슬라이드 저항을 감소시킨다.

바람직하게는, 슬라이드층이 가동체와 수납벽 중 적어도 하나에 형성되어서 가동체와 수납벽 사이의 슬라이드 저항을 감소시킨다.

이러한 경우에, 예를 들어, 둘레벽과 고정체 사이의 간섭 및 둘레벽과 수납벽 사이의 간섭이 공차(tolerance) 등에 의해 발생된다고해도, 가동체는 축방향으로 매끄럽게 이동할 수 있다. 이것은 압축기 용량을 변화시키기 위한 제어성의 개선을 허용한다. 또한, 이 압축기에 있어서, 슬라이드층은 가동체, 고정체 및 수납벽의 내구성을 개선한다.

또한, 슬라이드층은 주석 도금될 수 있다. 슬라이드층은 또한 불소 수지등을 도포함으로써 형성될 수 있다. 또한 가동체 등이 알루미늄 합금으로 형성되는 경우, 알마이트 가공이 가동체와 가이드부에 실행되어서 슬라이드층을 형성할 수도 있다.

본 발명의 다른 형태 및 장점은, 본 발명의 원리를 예로서 설명하는, 첨부도면과 함께인 이하의 설명으로부터 명백하게 될 것이다

도 1은 압축기 용량이 최대일 때, 본 발명의 제1 실시형태에 따르는 압축기의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 압축기의 제어 기구의 개략도이다.
도 3은 도 1에 도시된 압축기의 제1 내지 제 5 클리어런스의 부분 확대 단면도이다.
도 4는 압축기 용량이 최소일 때, 도 1에 도시된 압축기의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 압축기에서의 슬라이드층의 부분 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따르는 압축기에 있어서의 제1 내지 제5 클리어런스의 부분 확대 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 압축기의 슬라이드층의 부분 확대 단면도이다.

본 발명, 그리고 본 발명의 목적 및 장점은 첨부 도면 및 바람직한 실시형태의 다음의 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 것이다.

본 발명의 제1 및 제2 실시형태는 도면을 참조하여 설명된다. 제1 및 제2 실시형태의 압축기는 용량 가변형 양두(double-head) 사판식 압축기이다. 압축기는 차량에 각각 설치되며 차량 공조 장치의 냉각 회로를 형성한다.

(제1 실시형태)

도 1에 도시된 바와 같이, 압축기는, 하우징(1), 구동 샤프트(3), 사판(5), 링크 기구(7), 복수의 피스톤(9), 복수 쌍의 슈(11a, 11b), 액추에이터(13), 도 2에 도시된 제어 기구(15)를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(1)은, 압축기의 전방에 위치하는 프론트 하우징 부분(17)과, 압축기의 후방에 위치하는 리어 하우징 부분(19)과, 프론트 하우징 부분(17)과 리어 하우징 부분(19)과의 사이에 위치하는 제1 실린더 블록(21) 및 제2 실린더 블록(23)을 포함한다.

보스(17a)가 프론트 하우징 부분(17)으로부터 전방을 향하여 연장되어 있다. 샤프트 밀봉 장치(25a)가 보스(17a) 내에서 보스(17a)와 구동 샤프트(3)와의 사이에 위치되어 있다. 프론트 하우징 부분(17) 내에는, 제1 흡입실(27a) 및 제1 토출실(29a)이 형성되어 있다. 제1 흡입실(27a)은 프론트 하우징 부분(17)의, 래디얼 방향으로 안쪽에 위치하고, 제1 토출실(29a)은 프론트 하우징 부분(17)의, 래디얼 방향으로 바깥족에 위치하고 있다.

리어 하우징(19)에는, 제어 기구(15)가 설치되어 있다. 리어 하우징 부부분(19)에는, 제2 흡입실(27b), 제2 토출실(29b) 및 압력 조정실(31)이 형성되어 있다. 제2 흡입실(27b)은 리어 하우징 부분(19)의, 래디얼 방향으로 안쪽에 위치하고, 제2 토출실(29b)은 리어 하우징 부분(19)의, 래디얼 방향으로 바깥쪽에 위치하고 있다. 압력 조정실(31)은 리어 하우징 부분(19)의 중심 부분에 위치하고 있다. 토출 통로(도시하지 않음)가 제1 토출실(29a)과 제2 토출실(29b)을 연결하고 있다. 토출 통로는, 압축기의 외측으로 토출 통로를 연결하는 토출 포트(도시하지 않음)를 구비한다.

제1 실린더 블록(21)과 제2 실린더 블록(23) 사이에는 사판실(33)이 형성되어 있다. 이 사판실(33)은, 압축기의 길이 방향에 대하여 하우징(1)의 중간부에 위치하고 있다.

제1 실린더 블록(21)은 동일한 각도 간격으로 배열된 평행한 제1 실린더 보어(21a)를 구비한다. 제1 실린더 블럭(21)은, 구동 샤프트(3)가 끼워맞춰지는 제1 샤프트홀(21b)을 또한 포함한다. 이 제1 샤프트홀(21b)에는, 제1 슬라이드 베어링(22a)이 설치되어 있다. 이 제1 슬라이드 베어링(22a)이 본 발명의 제1 래디얼 베어링에 상당한다. 롤링 베어링이 제1 슬라이드 베어링(22a)에 대신하여 배치될 수도 있다.

제1 실린더 블록(21)은, 제1 샤프트홀(21b)에 연결되어 있으며 제1 샤프트홀(21b)과 동축을 이루는 제1 수납실(21c)을 구비한다. 제1 실린더 블록(21)의 일부인 제1 수납벽(210)은 제1 수납실(21c)을 둘러싸고 있으며, 제1 실린더 보어(21a)로부터 제1 수납실(21c)을 구획하고 있다. 이 제1 수납벽(210)이 본 발명의 수납벽에 상당한다. 제1 수납실(21c)은 사판실(33)과 연결되어 있다. 또한, 제1 수납실(21c)은, 제1 수납실(21c)의 직경이 전방단부를 향하여 계단 형태로 감소하는 형상으로 되어 있다. 제1 스러스트 베어링(35a)이 제1 수납실(21c)의 전방단부에 배치된다. 또한, 제1 실린더 블록(21)은 사판실(33)과 제1 흡입실(27a)을 연결하는 제1 흡입 통로(37a)를 포함한다.

제1 실린더 블록(21)과 마찬가지로, 제2 실린더 블록(23)은 제2 실린더 보어(23a)를 포함한다. 제2 실린더 블록(23)은 또한 구동 샤프트(3)가 끼워맞춰지는 제2 샤프트홀(23b)을 포함한다. 제2 샤프트홀(23b)은 압력 조정실(31)에 연결된다. 제2 슬라이드 베어링(22b)은 제2 샤프트홀(23b)에 배치된다. 제2 슬라이드 베어링(22b)은 본 발명의 제2 래디얼 베어링에 상당한다. 롤링 베어링이 제2 슬라이드 베어링(22b) 대신에 배치될 수도 있다.

제2 실린더 블록(23)은, 제2 샤프트홀(23b)에 연결되어 있으며 제2 샤프트홀(23b)과 동축인 제2 수납실(23c)을 또한 포함한다. 제2 실린더 블록(23)의 일부인 제2 수납벽(230)은 제2 수납실(23c)을 둘러싸고 있으며 제2 수납실(23c)을 제2 실린더 보어(23a)로부터 구획하고 있다. 제2 수납실(23c)은 또한 사판실(33)에 연결되어 있다. 제2 수납실(23c)은, 제2 수납실(23c)의 직경이 후방단부로 향하여 계단 형태로 감소하는 형상으로 되어 있다. 제2 스러스트 베어링(35b)은 제2 수납실(23c)의 후방단부에 배치되어 있다. 또한, 제2 실린더 블록(23)은, 사판실(33)과 제2 흡입실을 연결하는 제2 흡입 통로(37b)를 포함한다.

또한, 제2 실린더 블록(23)은 사판실(33)을 증발기(도시하지 않음)에 연결하는 흡입 포트(330)를 포함한다.

프론트 하우징 부분(17)과 제1 실린더 블록(21)과의 사이에는, 제1 밸브 플레이트(39)가 설치되어 있다. 제1 밸브 플레이트(39)는, 제1 실린더 보어(21a)의 수와 동일한 수의 흡입 포트(39b) 및 토출 포트(39a)를 포함한다. 각 흡입 포트(39b)에는, 흡입 밸브 기구(도시되지 않음)가 설치되어서, 흡입 포트(39b)를 통하여, 대응하는 제1 실린더 보어(21a)와 제1 흡입실(27a)를 연결한다. 토출 밸브 기구(도시되지 않음)가 각 토출 포트(39a)에 배치되어서, 토출 포트(39a)를 통하여 대응하는 제1 실린더 보어(21a)와 제1 토출실(29a)을 연결한다. 제1 밸브 플레이트(39)는 제1 흡입실(27a)과 제1 흡입 통로(37a)를 연결하는 연통공(communication hole; 39c)을 또한 포함한다.

제2 밸브 플레이트(41)는 리어 하우징 부분(19)과 제2 실린터 블록(23) 사이에 배치된다. 제1 밸브 플레이트(39)와 동일하게, 제2 밸브 플레이트(41)는 제2 실린더 보어(23a)의 수와 동일한 수의 흡입 포트(41b)와 토출 포트(41a)를 포함한다. 흡입 밸브 기구(도시되지 않음)는 각 흡입 포트(41b)에 배치되어서, 흡입 포트(41b)를 통하여, 대응하는 제2 실린더 보어(23a)과 제2 흡입실(27b)을 연결한다. 토출 밸브 기구(도시하지 않음)는 각 토출 포트(41a)에 배치되어서 그 토출 포트(41a)를 통하여 대응하는 제2 실린더 보어(23a)를 제2 토출실(29b)에 연결한다. 제2 밸브 플레이트(41)는 제2 흡입실(27b)과 제2 흡입 통로(37b)를 연결하는 연통공(41c)을 포함한다.

제1 및 제2 흡입 통로(37a 및 37b) 그리고 연통공(39c 및 41c)은 제1 및 제2 흡입실(27a 및 27b)을 사판실(33)에 연결한다. 이것은 사판실(33)의 압력과 제1 및 제2 흡입실(27a 및 27b) 내의 압력을 거의 동일하게 한다. 증발기를 통과하고 흡입 포트(330)를 통하여 사판실(33)로 흐르는 냉매 가스는 사판실(33) 및 제1 및 제2 흡입실(27a 및 27b) 내의 압력을 제1 및 제2 토출실(29a 및 29b)의 압력보다 낮게 만든다.

사판(5), 액추에이터(13), 및 플랜지(3a)는 구동 샤프트(3)에 각각 결합되어 있다. 구동 샤프트(3)는 보스(17a)로부터 후방으로 향하여 연장하고 있으며 제1 및 제2 슬라이드 베어링(22a 및 22b)으로 끼워맞춰져 있다. 이것은 회전축(O)에 대하여 회전가능하게 구동 샤프트(3)를 지지하고 있다. 구동 샤프트(3)는 하우징(1)에 끼워맞춰져서 사판(5), 액추에이터(13) 및 플랜지(3a)가 사판실(33) 내에 각각 배치되어 있다.

지지부(43)가 구동 샤프트(3)의 후방단부에 압입되어 있다. 지지부(43)는, 제2 스러스트 베어링(35b)과 접촉하는 플랜지(43a) 및 제2 핀(47b)이 끼워맞춰지는 결합부(도시하지 않음)를 포함한다. 또한, 제2 복귀 스프링(44b)의 후방단부가 지지부(43)에 고정되어 있다. 제2 복귀 스프링(44b)는 축(O)의 방향으로 지지부(43)로부터 사판실(33)을 향하여 연장한다.

도 3을 참조하여, 제1 및 제2 슬라이드 베어링(22a 및 22b)이 압축기 내의 구동 샤프트(3)에 끼워맞춰질 때, 제4 클리어런스(X4)가 구동 샤프트(3)와 제1 슬라이드 베어링(22a) 사이에 존재하게 된다. 제5 클리어런스(X5)는 구동 샤프트(3)와 제2 슬라이드 베어링(22b) 사이에 존재하며, 더 바람직하게는 지지부(43)와 제2 슬라이드 베어링(22b) 사이에 존재한다. 제4 및 제5 클리어런스(X4 및 X5)는 다음에 상세하게 설명된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 구동 샤프트(3)는, 후방단부로부터 전방을 향하여 축(O)의 방향으로 연장하고 있는 축방향 통로(3b) 및 축방향 통로(3b)의 전방단부로부터 래디얼 방향으로 연장하고 있으며 구동 샤프트(3)의 외면에서 개방되는 래디얼방향 통로(3c)를 구비한다. 축방향 통로(3b)와 래디얼방향 통로(3c)는 연통 통로를 형성한다. 축방향 통로(3b)의 후방단부는 압력 조정실(31) 내에서 개방되어 있다. 래디얼방향 통로(3c)는 제어압실(13c)에서 개방되어 있다.

나사부(3d)가 구동 샤프트(3)의 말단에 형성된다. 풀리 또는 전자 클러치(도시되지 않음)가 나사부(3d)에 결합되어서 구동 샤프트(3)와 연결된다. 차량의 엔진에 의하여 구동되는 벨트(도시되지 않음)는 풀리 또는 전자 클러치의 풀리를 따라서 작동한다.

환형이며 평편한 사판(5)은 전면(5a)과 후면(5b)을 구비한다. 전면(5a)은 사판실(33) 내에서 압축기의 전방측과 마주한다. 후면(5b)은 사판실(33)에서 압축기의 후방측과 마주한다. 사판(5)은 링 플레이트(45)에 고정되어 있다. 삽입공(45a)이, 환형이며 평편한 링 플레이트(45)의 중심부를 관통하여 연장되어 있다. 사판(5)은, 삽입공(45a)을 통하여 구동 샤프트(3)를 삽입함으로써 사판실(33)에서 구동 샤프트(3)와 결합되어 있다.

링크 기구(7)는, 사판실(33) 내에서 사판(5)과 지지부(43) 사이의 사판(5)의 후방에 배치되어 있는 러그 아암(49)을 포함한다. 러그 아암(49)은 전방단부로부터 후방단부를 향하여 볼 때 대략 L-형으로 되도록 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 러그 아암(49)은, 사판(5)의 경사 각도가 회전축(O)에 대하여 최소가 될 때 지지부(43)의 플랜지(43a)와 접촉한다. 러그 아암(49)은 사판(5)이 압축실 내에서 최소 경사 각도로 유지하게 한다. 웨이트(49a)가 러그 아암(49)의 전방단부에 형성된다. 웨이트(49a)는 둘레 방향으로 액추에이터(13)의 대략 1/2 둘레에 연장되어 있다. 웨이트(49a)는 적합한 형상을 갖도록 설계될 수 있다.

제1 핀(47a)이 러그 아암(49)의 전방단부를 링 플레이트(45)의 일 래디얼측에 연결하고 있다. 이것은 러그 아암(49)의 일단이, 링 플레이트(45)의 일 래디얼측, 즉 사판(5)에 대하여, 제1 핀(47a)의 축, 또는 제1 요동축(M1) 둘레를 요동할 수 있도록 지지한다. 이 제1 요동축(M1)은 구동 샤프트(3)의 회전축(O)에 직교하는 방향으로 연장되어 있다.

제2 핀(47b)은 러그 아암(49)의 후방단부를 지지부(43)에 연결한다. 이것은 러그 아암(49)의 타단이, 지지부(43), 즉 구동 샤프트(3)에 대하여, 제2 핀(47b)의 축 또는 제2 요동축(M2) 둘레를 요동할 수 있게 지지한다. 제2 요동축(M2)은 제1 요동축(M1)에 평행하게 연장되어 있다. 러그 아암(49) 및 제1 및 제2 핀(47a 및 47b)은 본 발명의 링크 기구(7)를 형성한다.

웨이트(49a)는, 러그 아암(49)의 일단으로부터 또는 제1 요동축(M1)으로부터 제2 요동축(M2)의 반대측을 향하여 연장되도록 배치된다. 러그 아암(49)은 제1 핀(47a)으로 링 플레이트(45)에 의하여 지지되어서, 웨이트(49a)가 링 플레이트(45)의 홈(45b)을 통하여 연장하여 링 플레이트(45)의 전면, 즉 사판(5)의 전면(5a)에 배치되도록 한다. 사판(5)이 회전축(O)에 대하여 회전할 때 발생하는 원심력은 사판(5)의 전면(5a)에서 웨이트(49a)에 작용한다.

이 압축기에서, 링크 기구(7)는 사판(5)과 구동 샤프트(3)를 연결하여 사판(5)이 구동 샤프트(3)와 함께 회전할 수 있도록 한다. 러그 아암(49)의 두 단부는 제1 요동축(M1)과 제2 요동축(M2)에 대하여 각각 요동되어서 사판(5)의 경사 각도를 변경한다.

각 피스톤(9)은, 전방단부에 형성되어 있는 제1 피스트 헤드(9a) 및 후방단부에 형성된 제2 피스톤 헤드(9b)를 포함한다. 제1 피스톤 헤드(9a)는 제1 실린더 보어(21a) 내에서 왕복 운동하며 제1 압축실(21d)을 형성한다. 제2 피스톤 헤드(9b)는 제2 실린더 보어(23a) 내에서 왕복운동하며 제2 압축실(23d)을 형성한다. 피스톤 오목부(9c)는 각 피스톤(9)의 중간에 형성된다. 각 피스톤 오목부(9c)는 한 쌍의 반구 슈(11a 및 11b)를 수납하여 사판(5)의 회전을 피스톤(9)의 왕복 운동으로 변환시킨다. 슈(11a 및 11b)는 본 발명의 변환 기구를 형성한다. 제1 및 제2 피스톤 헤드(9a 및 9b)는, 사판(5)의 경사 각도에 대응하는 스트로크로 제1 및 제2 실린더 보어(21a 및 21b) 내에서 각각 왕복 운동한다.

액추에이터(13)는 사판실(33) 내에 배치되어 있으며 사판(5)의 전방에 위치하고 있으며 제1 수납실(21c)로 이동할 수 있다. 액추에이터(13)가 제1 수납실(21c)에 배치될 때, 액추에이터(13)는 제1 수납벽(210)에 의하여 수납된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 액추에이터(13)는 가동체(13a), 고정체(13b) 및 제어압실(13c)을 포함한다. 제어압실(13c)은 가동체(13a) 및 고정체(13b) 사이에 형성된다.

가동체(13a)는 본체부(13)와 둘레벽(131)을 포함한다. 본체부(130)는 가동체(13a)의 전방에 배치되고 래디얼 방향으로 회전축(O)으로부터 멀어지는 방향으로 연장한다. 삽입공(132)은 본체부(130)를 관통하여 연장하고, 링 홈(133)은 삽입공(132)의 벽에 형성된다. O-링(14a)은 링 홈(133)에 수용된다.

둘레벽(131)은 본체부(130)의 외주연과 연속하여, 후방을 향하여 연장한다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 둘레벽(131)의 후방단부는 결합부(134)를 포함한다. 결합부(134) 각각은 둘레벽(131)의 후방단부로부터 가동체(13a)의 후방을 향하여 연장한다. 본체부(130), 둘레벽(131), 및 결합부(134)는 가동체(13a)를 형성하여 가동체(13a)가 원통형상이며 폐쇄된 단부를 갖게 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 고정체(13b)는 원판 형상을 가지며 가동체(13a)의 내부 직경과 거의 동일한 직경을 갖는다. 삽입공(135)은 고정체(13b)의 중심을 관통하여 연장한다. 또한, 링 홈(136)은 고정체(13b)의 외주면에 형성된다. O-링(14b)은 링 홈(136) 내에 수용된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 주석 도금되어 있는 슬라이드층(51)이 고정체(13b)의 외주면에 제공된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 구동 샤프트(3)는 삽입공(132 및 135)을 관통하여 가동체(13a)와 고정체(13b)에 끼워맞춰져 있다. 따라서, 고정체(13b)는 제1 수납벽(210)에 의하여 수납되며, 가동체(13a)와 링크 기구(7)는 사판(5)의 대향하는 양측에 배치된다. 고정체(13b)는 가동체(13a)내의 사판(5)의 전방에 위치되며 둘레벽(131)에 의하여 둘러싸인다. 이것은 가동체(13a)와 고정체(13b) 사이에 제어압실(13c)을 형성한다. 제어압실(13c)은 사판실(33) 내에서 가동체(13a)의 본체부(130) 및 둘레벽(131)과 고정체(13b)에 의해서 구획된다. 전술된 바와 같이, 래디얼방향 통로(3c)는 제어압실(13c)로 개방되어 있으며, 제어압실(13c)은 래디얼방향 통로(3c)와 축방향 통로(3b)를 통하여 압력 조정실(31)에 연결되어 있다.

구동 샤프트(3)가 가동체(13a)에 끼워맞춰질 때, 가동체(13a)는 구동 샤프트와 함께 회전할 수 있으며 사판실(33) 내부에서 구동 샤프트(3)의 축(O) 방향으로 이동할 수 있다. 고정체(13b)는, 구동 샤프트(3)에 끼워맞춰질 때, 구동 샤프트(3)에 고정된다. 따라서, 고정체(13b)는 구동 샤프트(3)와 함께만 회전할 수 있으며, 가동체(13a)와 같이 이동할 수는 없다. 결국, 가동체(13a)가 회전축(O)의 방향으로 이동할 때, 가동체(13a)는 고정체(13b)에 대하여 상대 이동한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 이 압축기에서는, 고정체(13b)가 가동체(13a)에 배치된 상태에서 구동 샤프트(3)가 고정체(13b)와 가동체(13a)를 관통하여 삽입하면, 제1 클리어런스(X1)는 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 내면과 고정체(13b)의 외주면과의 사이에 존재한다. 또한, 제2 클리어런스(X2)는 구동 샤프트(3)와 가동체(13a) 내의 삽입공(132)의 벽과의 사이에 존재한다. 또한, 액추에이터(13)가 제1 수납벽(210)에 의하여 수납되면, 제3 클리어런스(X3)는 둘레벽(131)의 외면과 제1 수납벽(210)과의 사이에 존재한다.

이 압축기에서, 가동체(13a)와 고정체(13b)는 제1 클리어런스(X1)가 제2 클리어런스(X2)보다 크도록 설계된다. 또한, 수납실(21c)은 제3 클리어런스(X3)가 제1 클리어런스(X1)와 제2 클리어런스(X2)보다 큰 크기를 갖도록 설계되어 있다. 또한, 지지부(43)는 제4 클리어런스(X4)가 제5 클리어런스보다 큰 크기를 갖도록 설계되어 있다.

가동체(13a), 고정체(13b) 등은, 제2 클리어런스(X2)와 제3 클리어런스(X3)의 합이 제4 클리어런스(X4)와 제5 클리어런스(X5) 중 어느 하나보다 크게 되도록 설계되고 제3 클리어런스(X3)와 제2 클리어런스(X2)와의 사이의 차가 제4 클리어런스(X4)와 제5 클리어런스(X5) 중 어느 하나보다 크게 되도록 설계되어 있다. 도 3에서는, 설명을 용이하게 하기 위하여, 제1 내지 제5 클리어런스(X1 내지 X5)를 일정한 비율로 도시하고 있지 않다. 또한, 결합부(134) 등은 도 3에 도시되어 있지 않다. 도 6도 또한 일정한 비율로 도시하고 있지 않으며 결합부(134) 등을 도시하지 않고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가동체(13a)의 각 결합부(134)는 제3 핀(47c)에 의하여 링 플레이트(45)의 다른 래디얼측에 연결되어 있다. 제3 핀(47c)의 축은 작용축(M3)으로서 기능하며, 가동체(13a)는 링 플레이트(45)의 다른 측, 즉, 사판(5)이 작용축(M3)에 대하여 요동가능하게 지지한다. 작용축(M3)은 제1 및 제2 요동축(M1 및 M2)에 평행하게 연장한다. 이와 같이, 가동체(13a)는 사판(5)에 결합되어 있다. 가동체(13a)는 사판(5)의 경사 각도가 최대일 때 플랜지(3a)와 접촉한다.

제1 복귀 스프링(44a)은 고정체(13b)와 링 플레이트(45) 사이에 배치된다. 제1 복귀 스프링(44a)의 전방단부는 고정체(13b)에 고정되며 제1 복귀 스프링(44a)의 후방단부는 링 플레이트(45)의 다른 측에 고정된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제어 기구(15)는 추기 통로(bleeding passage; 15a), 급기 통로(air supply passage; 15b), 제어 밸브(15c) 및 오리피스(15d)를 포함한다.

추기 통로(15a)는, 압력 조정실(31)과 제2 흡입실(27b)에 연결되어 있다. 이에 따라, 이 추기 통로(15a), 축방향 통로(3b), 및 래디얼방향 통로(3c)가, 제어압실(13c)과 압력 조정실(31)과 제2 흡입실(27b)을 연결한다. 급기 통로(15b)는, 압력 조정실(31)과 제2 토출실(29b)에 연결 있다. 이 급기 통로(15b)와 축방향 통로(3b)와 래디얼방향 통로(3c)는, 제어압실(13c)과 압력 조정실(31)과 제2 토출실(29b)을 연결한다. 급기 통로(15b)에는, 오리피스(15d)가 배치되어서, 급기 통로(15b)를 통하여 흐르는 냉매 가스의 양을 제한한다.

제어 밸브(15c)는 추기 통로(15a)에 설치되어 있다. 이 제어 밸브(15c)는, 제2 흡입실(27b) 내의 압력에 기초하여 추기 통로(15a)의 개방을 조정하여, 추기 통로(15a)를 통하여 흐르는 냉매 가스의 양을 조정한다.

이 압축기에서는, 배관이 증발기를 도 1에 도시된 흡입 포트(330)에 연결하고, 배관이 응축기를 토출 포트로 연결한다. 응축기는 배관 및 팽창 밸브를 통하여 증발기와 접속된다. 압축기, 증발기, 팽창 밸브, 응축기 등에 의해 차량용 공조 장치의 냉각 회로를 형성한다. 증발기, 팽창 밸브, 응축기 및 각 배관은 도면에 도시되어 있지 않다.

이 압축기에서는, 구동 샤프트(3)가 회전하는 경우, 사판(5)이 회전하고, 각 피스톤(9)이 대응하는 제1 및 제2 실린더 보어(21a 및 23a) 내에서 왕복 운동한다. 이 때문에, 제1 및 제2 압축실(21d 및 23d)의 용량이 피스톤 스트로크에 따라서 변화한다. 증발기로부터 흡입 포트(330)를 통하여 사판실(33)로 흡입된 냉매 가스는, 제1 및 제2 흡입실(27a 및 27b)을 통하여 흘러서 각 제1 및 제2 압축실(21d 및 23d) 내에서 압축된 후, 제1 및 제2 토출실(29a 및 29b)로 토출된다. 제1 및 제2 토출실(29a 및 29b) 내의 냉매 가스는 토출 포트에서 응축기로 토출된다.

이 압축기의 동작 중에, 사판(5)의 경사 각도를 감소시키는 피스톤 압축력이 사판(5), 링 플레이트(45), 러그 아암(49) 및 제1 핀(47a)에 의하여 형성된 회전체에 작용한다. 사판(5)의 경사 각도의 변경은, 피스톤(9)의 스트로크의 증감에 의해 용량 제어를 실행하게 한다.

구체적으로는, 제어 기구(15)에 있어서, 도 2에 도시된 제어 밸브(15c)가 추기 통로(15a)를 통하여 흐르는 냉매 가스의 양을 증대시키면, 제2 토출실(29b)로부터 더 적은 냉매 가스가 급기 통로(15b) 및 오리피스(15d)를 거쳐 압력 조정실(31) 내에 축적된다. 이 때문에, 제어압실(13c)의 압력이 제2 흡입실(27b)과 거의 동일해진다. 결국, 사판(5)에 작용하는 피스톤 압축력이, 도 4에 도시된 바와 같이, 액추에이터(13)를 이동시킨다. 이것은 가동체(13a)가 사판실(33)의 후방, 즉, 제1 수납실(21c)의 외부를 향하여 그리고 러그 아암(49)을 향하여 이동하게 한다.

결국, 링 플레이트(45)의 하측, 즉, 사판(5)의 하측이, 제1 복귀 스프링(44a)의 탄성지지력에 의하여, 작용축(M3) 둘레에서 반시계 방향으로 요동한다. 러그 아암(49)의 일단이 제1 요동축(M1) 둘레에서 시계 방향으로 요동하고, 러그 아암(49)의 타단이 제2 요동축(M2) 둘레에서 시계 방향으로 요동한다. 이 때문에, 러그 아암(49)이 지지부(43)의 플랜지(43a)에 접근한다. 따라서, 사판(5)은, 작용축(M3)을 작용점으로서 기능하고, 제1 요동축(M1)을 지점(fulcrum point)으로서 기능하게 하여 요동한다. 이것은, 구동 샤프트(3)의 회전축(O)에 대한 사판(5)의 경사 각도를 감소시키고, 피스톤(9)의 스트로크를 감소시켜서, 압축기의 구동 샤프트 회전 당의 흡입 및 토출 용량을 감소시킨다. 도 4는, 압축기에 있어서의 최소 경사 각도에 있는 사판(5)을 도시한다. 사판(5)이 최소 경사 각도가 되었을 때, 가동체(13a)는, 사판실(33) 내의 제1 수납실(21c)의 외부에 위치하게 된다.

이 압축기에서는, 웨이트(49a)에 작용하는 원심력도 또한 사판(5)에 제공된다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 사판(5)이, 경사 각도를 감소시키는 방향으로 용이하게 이동할 수 있다. 또한, 가동체(13a)가 사판실(33)의 후방을 향하여 이동한다. 이것은 가동체(13a)의 후방단부를 웨이트(49a) 내에 위치시킨다. 이에 따라, 이 압축기에서는, 사판(5)의 경사 각도가 감소했을 때, 가동체(13a)의 후방단부의 대략 절반이 웨이트(49a)에 의해 덮힌다.

또한, 사판(5)의 경사 각도가 감소할 때, 링 플레이트(45)가 제2 복귀 스프링(44b)의 전방단부와 접촉한다. 이것은, 제2 복귀 스프링(44b)을 탄성적으로 변형시켜서, 제2 복귀 스프링(44b)의 전방단부가 지지 부재(43)에 가까워지게한다.

도 2에 도시된 제어 밸브(15c)가 추기 통로(15a)를 통하여 흐르는 냉매 가스의 양을 감소시키면, 제2 토출실(29b) 내의 냉매 가스가 급기 통로(15b) 및 오리피스(15d)를 거쳐 압력 조정실(31) 내에 용이하게 축적된다. 이 때문에, 제어압실(13c)의 압력이 제2 토출실(29b)과 거의 동일해진다. 이것은, 사판(5)에 작용하는 피스톤 압축력에 저항하는 액추에이터(13)를 이동시켜서, 가동체(13a)가 러그 아암(49)으로부터 멀어져서 사판실(33)의 전방, 즉, 제1 수납실(21c) 내로 향하여 이동시킨다.

이에 따라, 이 압축기에서는, 작용축(M3)에 있어서, 각 결합부(134)를 통하여 가동체(13a)가 사판(5)의 하측을 사판실(33)의 전방을 향하여 당긴다. 이것은, 사판(5)의 하측을 작용축(M3) 둘레에서 시계 방향으로 요동하게 한다. 또한, 러그 아암(49)의 일단이 제1 요동축(M1) 둘레에서 반시계 방향으로 요동되고, 러그 아암(49)의 타단이 제2 요동축(M2) 둘레에서 반시계 방향으로 요동된다. 이 때문에, 러그 아암(49)은 지지부(43)의 플랜지(43a)로부터 멀어지게 이동한다. 이에 따라, 사판(5)은, 작용점과 지점으로서 각각 기능하는 작용축(M3) 및 제1 요동축(M1)으로, 경사 각도가 작아지는 경우와 반대 방향으로 요동한다. 이것은, 구동 샤프트(3)의 회전축(O)에 대한 사판(5)의 경사 각도를 증대시켜서, 피스톤(9)의 스트로크가 증대시키고, 압축기의 각 구동 샤프트 회전당의 흡입 및 토출 용량을 증가시킨다. 도 1은, 압축기에서의 최대 경사 각도에 있는 사판(5)을 도시한다.

이와 같이, 이 압축기에서는, 각 피스톤(9)에 작용하는 압축 반력, 토출 반력 등이 구동 샤프트(3)에 작용하는 래디얼 하중을 생성한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 압축기는, 구동 샤프트(3)와 제1 슬라이드 베어링(22a)과의 사이에 있는 제4 클리어런스(X4)와, 지지부(43)와 제2 슬라이드 베어링(22b)과의 사이에 존재하는 제5 클리어런스(X5)를 포함한다. 따라서, 이 압축기에서는, 래디얼 하중은, 제1 실린더 보어(21a) 근방에 있어서, 구동 샤프트(3)를 제1 슬라이드 베어링(22a)으로부터 제4 클리어런스(X4)에 대응하는 양만큼 래디얼 방향으로 변위시킨다. 또한, 래디얼 하중은, 제2 실린더 보어(23a) 근방에 있어서, 구동 샤프트(3)를 제2 슬라이드 베어링(22b)으로부터 제5 클리어런스(X5)에 대응하는 양만큼 래디얼 방향으로 변위시킨다.

이 압축기는, 둘레벽(131)의 내면과 고정체(13b)의 외주면과의 사이에 존재하는 제1 클리어런스(X1)와, 구동 샤프트(3)와 가동체(13a)의 삽입공(132)의 벽과의 사이에 존재하는 제2 클리어런스(X2)를 포함한다. 제1 클리어런스(X1)는 제2 클리어런스(X2)보다 크다. 또한, 둘레벽(131)의 외면과 제1 수납벽(210)과의 사이에 있는 제3 클리어런스(X3)는 제1 클리어런스(X1)와 제2 클리어런스(X2) 각각보다 크다. 제2 클리어런스(X2)와 제3 클리어런스(X3)와의 합은 제4 클리어런스(X4)와 제5 클리어런스(X5)보다도 크다. 제3 클리어런스(X3)와 제2 클리어런스(X2)와의 차는 제4 클리어런스(X4)와 제5 클리어런스(X5)보다도 크다.

따라서, 구동 샤프트(3)가 래디얼 방향으로 변위한 경우라도, 래디얼 하중이 가동체(13a)로 인가되는 것을 제한할 수 있다. 결국, 이 압축기에서는, 가동체(13a)의 둘레벽(131)과, 고정체(13b)나 제1 수납벽(210)과의 간섭이 제한된다. 따라서, 가동체(13a)와 고정체(13b)와의 사이에 과대한 마찰력이 작용하지 않는다. 또한, 이 압축기에서는, 구동 샤프트(3)와 가동체(13a) 내의 삽입공(132)의 벽과의 간섭이 제한된다. 따라서, 삽입공(132)의 벽과 가동체(13a) 사이에 과대한 마찰력이 작용하지 않는다.

이 압축기에서는, 구동 샤프트(3)의 래디얼 방향으로의 변위가, O-링(14b)의 허용가능범위를 벗어나 있는, 둘레벽(131)의 내면과 고정체(13b)의 외주면 사이에서의 간섭을 발생시킨다고 하여도, 둘레벽(131)의 외면은 제1 수납벽(210)과 접촉하지 않는다. 따라서, 둘레벽(131)과 제1 수납벽(210)은 서로 간섭하지 않는다. 마찬가지로, 구동 샤프트(3)의 래디얼 방향으로의 변위가, O-링(14a)의 허용가능범위를 벗어나 있는, 구동 샤프트(3)와 삽입공(132)의 벽 사이에서의 간섭을 발생시킨다고 하여도, 둘레벽(131)은 제1 수납벽(210)과 접촉하지 않는다. 따라서, 가동체(13a)와 제1 수납벽(210)은 서로 간섭하지 않는다.

이와 같이, 이 압축기에서는, 구동 샤프트(3)가 래디얼 방향으로 변위할 때에, 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 외면과 제1 수납벽(210)과의 사이에서 간섭이 확실하게 발생하지 않게 한다. 따라서, 둘레벽(131)의 외면과 제1 수납벽(210)과의 사이에는 과대한 마찰력이 작용하지 않는다. 이 때문에, 가동체(13a)는 회전축(O) 방향으로 매끄럽게 이동하고, 압축기는 압축기 용량을 변경할 때에 높은 제어성을 갖는다.

또한, 이 압축기에서는, 가동체(13a)와 고정체(13b)와의 사이에 생성되는 마찰력, 및 가동체(13a)와 제1 수납벽(210)과의 사이에 생성되는 마찰력에 더하여, 가동체(13a)가 이동할 때, 가동체(13a)는, 가동체(13a)와 구동 샤프트(3)와의 사이에 생성되는 마찰력을 극복할 필요가 없다. 이것은 압축기 용량을 단시간에 증가시킬 수 있게 하며 냉각 지연을 제한한다. 또한, 이 압축기에서는, 제어압실(13c) 등을 확장할 필요가 없다. 이 때문에, 압축기의 확장이 제한되고, 압축기는, 차량 등의 내에 용이하게 설치될 수 있다.

이 압축기에서는, 제어압실(13c)을 확장할 필요가 없다. 이것은, 제어압실(13c)의 용적을 변화시키기 위한 시간을 감소시킬 수 있게 한다. 이 때문에, 압축기 용량은, 압축기가 설치되는 차량의 주행 조건에 따라서 용이하게 변경될 수 있다. 또한, 이 압축기에 의하면, 압축기 용량을 변경할 때, ECU 등이 엔진에 대하여 복잡한 제어를 행할 필요가 없다.

따라서, 제1 실시형태의 압축기는, 제어성을 개선하고 크기를 감소시키면서 압축기 용량을 용이하게 증가 및 감소시킬 수 있다.

특히, 이 압축기에서는, 고정체(13b)의 외주면에 슬라이드층(51)이 형성되어 있다. 이것은, 공차 등에 의해, 둘레벽(131)의 내면이 고정체(13b)와 간섭한 경우라도, 회전축(O) 방향으로 가동체(13a)가 매끄럽게 이동할 수 있게 한다. 또한, 이 압축기에서는, 슬라이드층(51)이, 가동체(13a) 및 고정체(13b)의 내구성을 증가시킨다.

(제2 실시형태)

제2 실시형태의 압축기에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 수납실(21c)이, 제3 클리어런스(X3)가 제1 클리어런스(X1) 및 제2 클리어런스(X2)보다도 작아지도록 설계된다. 즉, 이 압축기에서는, 제1 수납실(21c)이 제1 실시형태의 압축기 내의 제1 수납실(21c)보다도 작다.

이 압축기에서는, 제2 클리어런스(X2)와 제3 클리어런스(X3)와의 합이 제4 클리어런스(X4)와 제5 클리어런스(X5)보다 크다. 또한, 이 압축기에서는, 제1 클리어런스(X1)와 제3 클리어런스(X3)와의 차가 제4 클리어런스(X4) 및 제5 클리어런스(X5)보다도 크다. 이 압축기에서는, 제2 클리어런스(X1)와 제3 클리어런스(X3)의 차가 제4 클리어런스(X4) 및 제5 클리어런스(X5)보다도 크다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 수납벽(210)에, 주석 도금으로 형성된 슬라이드층(51)이 형성되어 있다. 이 압축기는, 제1 실시형태의 압축기와는 상이하게, 고정체(13b)의 외주면에 슬라이드층(51)이 형성되어 있지 않다. 그 이외의, 압축기의 구성은 제1 실시형태의 압축기와 동일하다. 제1 실시형태의 대응구성과 동일한 구성에 대해서는 유사 또는 동일한 부호를 부여한다. 그러한 구성은 상세한 설명을 생략한다.

도 6을 참조하여, 이 압축기에서는, 구동 샤프트(3)에 작용하는 래디얼 하중이, 제1 실린더 보어(21a) 근방에서, 구동 샤프트(3)를, 제1 슬라이드 베어링(22a)으로부터 제4 클리어런스(X4)에 대응하는 양만큼 래디얼 방향으로 변위시킨다. 또한, 래디얼 하중은 제2 실린더 보어(23a) 근방에서, 구동 샤프트(3)를, 제2 슬라이드 베어링(22b)으로부터 제5 클리어런스(X5)에 대응하는 양만큼 래디얼 방향으로 변위시킨다.

이 압축기에서는, 제1 클리어런스(X1)는 제2 클리어런스(X2)보다 크다. 또한, 제3 클리어런스(X3)는 제1 클리어런스(X1) 및 제2 클리어런스(X2)보다 작다. 제2 클리어런스(X2)와 제3 클리어런스(X3)와의 합이 제4 클리어런스(X4)와 제5 클리어런스(X5)보다 크다. 제1 클리어런스(X1)와 제3 클리어런스(X3)와의 차는 제4 클리어런스(X4)와 제5 클리어런스(X5)보다 크다. 또한, 제2 클리어런스(X2)와 제3 클리어런스(X3)와의 합이, 제4 클리어런스(X4) 및 제5 클리어런스(X5)보다 크다.

이 때문에, 구동 샤프트(3)가 래디얼 방향으로 변위할 때, 래디얼 하중이 가동체(13a)로 인가되는 것을 제한한다. 결국, 이 압축기에서는, 가동체(13a)의 둘레벽(131)과 고정체(13b) 또는 제1 수납벽(210)과의 간섭이 제한된다. 따라서, 가동체(13a)와 고정체(13b) 사이에 과대한 마찰력이 작용하지 않는다. 또한, 이 압축기에서는, 구동 샤프트(3)와 가동체(13a)의 삽입공(132)의 벽과의 간섭이 제한된다. 따라서 과대한 마찰력이 삽입공(132)의 벽과 가동체(13a) 사이에 작용하지 않는다.

이 압축기에서는, 구동 샤프트(3)의 래디얼 방향으로의 변위가, 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 외면과 제1 수납벽(210) 사이에 간섭을 발생시킨다고 하여도, 둘레벽(131)의 내면이 고정체(13b)의 외주면이 접촉하지 않는다. 따라서, 둘레벽(131)과 고정체(13b)는 서로 간섭하지 않는다. 마찬가지로, 구동 샤프트(3)의 래디얼 방향으로의 변위가, 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 외면과 제1 수납벽(210)사이에 간섭을 발생시킨다고 하여도, 구동 샤프트(3)는 삽입공(132)의 벽과 접촉하지 않는다. 따라서, 구동 샤프트(3)와 삽입공(132)의 벽은 서로 간섭하지 않는다.

이와 같이, 압축기는, 구동 샤프트(3)가 래디얼 방향으로 변위하는 경우, 간섭이, 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 내면과 고정체(13b)와의 사이 및 구동 샤프트(3)와 가동체(13a)의 삽입공(132)의 벽 사이에 확실하게 발생시키지 않는다. 이 때문에, 가동체(13a)가 회전축(O) 방향으로 매끄럽게 이동하며, 압축기는, 압축기 용량을 변경할 때 높은 제어성을 갖는다.

또한, 이 압축기에서는, 제1 수납벽(210)에 슬라이드층(51)이 형성되어 있다. 이것은, 예를 들어, 공차 등에 의해, 둘레벽(131)의 외면이 제1 수납벽(210)과 간섭한 경우라도, 회전축(O) 방향으로 가동체(13a)가 매끄럽게 이동할 수 있게 한다. 또한, 이 압축기에서는, 슬라이드층(51)이 가동체(13a) 및 제1 실린더 블록(21)의 내구성을 증가시킨다. 이 압축기는 제1 실시형태의 압축기와 동일한 다른 이점을 갖는다.

본 발명이 본 발명의 본질과 범위를 벗어나지 않는 한 다른 다양한 특정 형태로 실행될 수 있다는 것은 통상의 기술자에게는 명백하다. 특히, 본 발명은 다음의 형태로 실행될 수도 있다.

제1 및 제2 실시형태에 있어서, 실린더 보어가 제1 실린더 블록(21) 및 제2 실린더 블록(23) 중 어느 한쪽에만 형성되어 있을 수 있으며, 각 피스톤(9)에는 제1 피스톤 헤드(9a) 및 제2 피스톤 헤드(9b) 중 어느 한쪽만이 설치될 수도 있다. 즉, 본 발명은 용량 가변형 편두(single-head) 사판식 압축기에 적용될 수도 있다.

제1 및 제2 실시형태의 제어 기구(15)에 있어서, 제어 밸브(15c)는 급기 통로(15b)에 설치되고, 오리피스(15d)는 추기 통로(15a)에 형성될 수도 있다. 이 경우에는, 급기 통로(15c)를 통하여 흐르는 고압의 냉매의 양을 제어 밸브(15c)에 의하여 조정할 수 있다. 이에 따라, 제2 토출실(29b) 내의 고압에 의해 제어압실(13c)의 압력을 용이하게 증가시킴으로써 압축기 용량을 용이하게 감소시킬 수 있다.

제1 및 제2 실시형태에 있어서, 제2 클리어런스(X2)는 제1 클리어런스(X1)보다 클 수도 있다. 또한, 제5 클리어런스(X5)는 제4 클리어런스(X4)보다 클 수도 있다.

제1 및 제2 실시형태에 있어서, 제1 클리어런스(X1)는 제2 클리어런스(X2)와 다른 크기를 가질 수도 있다. 또한, 제1 클리어런스(X1) 및 제2 클리어런스(X2) 중 작은 한쪽과 제3 클리어런스(X3)와의 합이 제4 클리어런스(X4) 및 제5 클리어런스(X5)보다 클 수도 있다.

제1 실시형태에 있어서, 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 내면에 슬라이드층(51)이 형성될 수도 있다. 또한, 고정체(13b)의 외주면 및 둘레벽(131)의 내면에 슬라이드층(51)이 형성될 수도 있다. 또한, 제1 실시형태에 있어서, 둘레벽(131)의 외면이나 제1 수납벽(210)에 슬라이드층(51)이 형성될 수도 있다.

제2 실시형태에 있어서, 가동체(13a)의 둘레벽(131)의 외면에 슬라이드층(51)이 형성될 수도 있다. 또한, 제1 수납벽(210) 및 둘레벽(131)의 외면에 슬라이드층(51)이 형성될 수도 있다. 또한, 제2 실시형태에 있어서, 둘레벽(131)의 내면 또는 고정체(13b)의 외주면에 슬라이드층(51)이 형성될 수도 있다.

본 실시예와 실시형태는 설명을 위한 것으로, 그것으로 제한되지 않으며, 본 발명은 여기에 제공된 상세로 제한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범위 및 동등물 내에서 변형될 수 있다.

Claims (5)

1. 흡입실, 토출실, 사판실 및 실린더 보어를 포함하는 하우징과,
   상기 하우징에 회전 가능하게 지지된 구동 샤프트와,
   상기 구동 샤프트가 회전할 때 상기 사판실 내에서 회전 가능한 사판과,
   상기 구동 샤프트와 상기 사판과의 사이에 설치되고, 상기 사판의 경사 각도가 상기 구동 샤프트의 회전축에 직교하는 방향에 대하여 변경되도록 허용하는 링크 기구와,
   상기 실린더 보어 내에서 왕복 운동되는 피스톤과,
   상기 사판이 회전할 때, 상기 경사 각도에 대응하는 스트로크로 상기 피스톤을 상기 실린더 보어 내에서 왕복 운동시키는 변환 기구와,
   상기 경사 각도를 변경 가능한 액추에이터와,
   상기 액추에이터를 제어하는 제어 기구
   를 구비하고,
   상기 실린더 보어는, 상기 사판의 일측에 배치된 제1 실린더 보어와, 상기 사판의 타측에 배치된 제2 실린더 보어를 포함하고,
   제1 래디얼 베어링이 상기 하우징과 상기 구동 샤프트 사이에서 상기 제1 실린더 보어의 근방에 배치되며,
   제2 래디얼 베어링이 상기 하우징과 상기 구동 샤프트 사이에서 상기 제2 실린더 보어의 근방에 배치되며,
   상기 액추에이터는, 상기 구동 샤프트와 일체적으로 회전가능하게 상기 사판실 내에 배치되고,
   상기 액추에이터는, 상기 사판과 결합되는 가동체와, 상기 구동 샤프트에 고정되는 고정체와, 상기 가동체와 상기 고정체에 의해 구획되는 제어압실을 포함하고,
   상기 가동체는 본체부와 둘레벽을 포함하며,
   상기 본체부는, 상기 가동체가 상기 회전축을 따르는 방향으로 이동하는 것을 허용하도록 구동 샤프트가 삽입관통하는 삽입공을 포함하며,
   상기 둘레벽은, 상기 본체부와 일체로 형성되고, 상기 고정체를 둘러싸도록 상기 회전축 방향으로 연장되고,
   상기 액추에이터는, 상기 제어압실의 내부의 압력에 의해 상기 가동체를 이동시키도록 구성되고,
   상기 하우징은, 상기 가동체를 수납 가능한 수납벽을 포함하고,
   상기 둘레벽과 상기 고정체는 제1 클리어런스(clearance)만큼 떨어져서 배치되고,
   상기 구동 샤프트 및 상기 삽입공을 형성하는 벽은 제2 클리어런스만큼 떨어져서 배치되며,
   상기 둘레벽과 상기 수납벽은 제3 클리어런스만큼 떨어져서 배치되고,
   상기 구동 샤프트 및 상기 제1 래디얼 베어링은 제4 클리어런스만큼 떨어져서 배치되고,
   상기 구동 샤프트와 상기 제2 래디얼 베어링은 제5 클리어런스만큼 떨어져서 배치되고,
   상기 제1 클리어런스는 상기 제2 클리어런스와는 크기가 다르고, 상기 제1 및 상기 제2 클리어런스 중 작은 한쪽과 상기 제3 클리어런스와의 합이, 상기 제4 클리어런스 및 상기 제5 클리어런스보다 크게 하여, 상기 구동 샤프트가 래디얼 방향으로 변위할 때 래디얼 하중이 가동체로 인가되는 것을 제한하는 용량 가변형 사판식 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제3 클리어런스는, 상기 제1 클리어런스 및 상기 제2 클리어런스보다도 크고, 상기 제1 및 상기 제2 클리어런스 중 작은 한쪽과 상기 제3 클리어런스와의 차가, 상기 제4 클리어런스 및 상기 제5 클리어런스보다 크게 하여, 상기 구동 샤프트가 래디얼 방향으로 변위할 때 상기 둘레벽과 상기 수납벽과의 접촉을 제한하는 용량 가변형 사판식 압축기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제3 클리어런스는, 상기 제1 클리어런스 및 상기 제2 클리어런스보다도 작고, 상기 제1 클리어런스와 상기 제3 클리어런스와의 차가, 상기 제4 클리어런스 및 상기 제5 클리어런스보다 크고, 상기 제2 클리어런스와 상기 제3 클리어런스와의 차가, 상기 제4 클리어런스 및 상기 제5 클리어런스보다 크게 하여, 상기 구동 샤프트가 래디얼 방향으로 변위할 때 상기 둘레벽과 상기 고정체와의 접촉을 제한하는 용량 가변형 사판식 압축기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가동체 및 상기 고정체 중 적어도 한쪽에 형성되어서, 상기 가동체와 상기 고정체와의 사이에서 슬라이드 저항을 감소시키는 슬라이드층을 더 구비하는 용량 가변형 사판식 압축기.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가동체 및 상기 수납벽 중 적어도 한쪽에 형성되어서, 상기 가동체와 상기 수납벽과의 사이에서 슬라이드 저항을 감소시키는 슬라이드층을 더 구비하는 용량 가변형 사판식 압축기.

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