(57)【要約】【課題】容量可変回転圧縮機において、クラッチピンが回転軸に強固に固定されるようにする。【解決手段】異なる内容積を有する第１及び第２圧縮室と、回転軸と、回転軸の外周面に配置される第１及び第２偏心ブッシュと、第１及び第２偏心ブッシュの間に形成されるスロットと、回転軸に半径方向に形成されたクラッチ穴に結合されるクラッチピンと、回転軸に円周方向に形成されてクラッチ穴と連通する固定穴を通ってクラッチピンの側面に結合される固定ピンと、を備える。クラッチピンの後段部には一定幅を持つ溝が形成され、固定ピンの後段部が回転軸の内部において溝にはめ込まれて結合される。【選択図】図２
2006275040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる内容積を有する第１及び第２圧縮室と、
該第１及び第２圧縮室を挿通する回転軸と、
該回転軸の外周面に配置される第１及び第２偏心ブッシュと、
該第１及び第２偏心ブッシュの間に形成されるスロットと、
前記回転軸から突出して前記スロットに配置されるクラッチピンと、
前記回転軸の内側において前記クラッチピンの側面に結合されて前記クラッチピンを強固に固定する固定ピンと、
を備えることを特徴とする容量可変回転圧縮機。
【請求項２】
前記回転軸は、半径方向に形成されたクラッチ穴と、円周方向に形成されて前記クラッチ穴と連通する固定穴とを備え、前記クラッチピンと固定ピンがそれぞれ前記クラッチ穴と固定穴に差し込まれて前記固定ピンが前記クラッチピンの側面に結合されることを特徴とする請求項１に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項３】
前記クラッチピンの後段部には一定幅を有する溝が形成され、前記固定ピンの後端部が前記回転軸の内部において前記溝にはめ込まれて結合されることを特徴とする請求項２に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項４】
前記クラッチ穴と前記固定穴は、前記回転軸の内部において直交するように形成され、前記固定ピンが前記クラッチピンをより強固に固定させるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項５】
前記クラッチピンは、前記クラッチ穴よりも大きい大きさを有し、前記クラッチ穴に圧入方式で結合されることを特徴とする請求項２に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項６】
前記固定ピンと前記固定穴にはねじ山が形成され、前記固定ピンが前記固定穴にねじ結合されることを特徴とする請求項２に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項７】
異なる内容積を有し、気体を圧縮する第１及び第２圧縮室と、
該複数の各圧縮室を挿通する回転軸と、
前記回転軸に配置され、該回転軸の回転により前記第１及び第２圧縮室のいずれかが作動させられるようにするクラッチピンと、
前記回転軸に配置され、前記クラッチピンと結合されて前記回転軸から前記クラッチピンが外れるのを防止する固定ピンと、
を備えることを特徴とする容量可変回転圧縮機。
【請求項８】
前記回転軸は、
半径方向に形成され、前記クラッチピンを収容するクラッチ穴と、
円周方向に形成され、前記固定ピンを収容する固定穴と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項９】
前記固定穴は、前記クラッチ穴と連通し、前記固定穴に収容された前記固定ピンが前記クラッチ穴に収容されたクラッチピンと接触し、前記クラッチピンが前記回転軸から外れるのを防止することを特徴とする請求項８に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項１０】
前記固定ピンは、前記クラッチピンと結合されてクラッチピンが前記回転軸に対して動くのを防止するための結合部を有し、前記クラッチピンは、前記固定ピンの結合部を収容する収容部を有することを特徴とする請求項７に記載の容量可変回転圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量可変回転圧縮機に係り、さらに詳細には、回転軸の回転力を２つの偏心ブッシュに伝えるクラッチピンが反復的な衝撃により回転軸から外れるのを防止した容量可変回転圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気調和装置と冷蔵庫などのように冷却サイクルを用いて特定の空間を冷却させる冷却装置は、ガス冷媒を圧縮するための圧縮機を備える。この種の冷却装置の冷却能力は、通常、圧縮機の圧縮容量によって定められ、よって、圧縮機の圧縮容量を可変可能に構成すれば、冷却装置はその周囲環境に応じて最適に制御され、省エネルギー化が図られる。
【０００３】
そこで、本出願人は、それぞれ異なる内容積を有する２圧縮室のうち、いずれか一方において選択的に圧縮動作がなされるようにして容量を可変させる偏心装置を備えた容量可変回転圧縮機を出願している（特許文献１参照）。
【０００４】
該偏心装置は、各圧縮室を貫通する回転軸と、回転軸の外面から突出するように設けられた二つの偏心カムと、各偏心カムの外面に回転自在に配置される二つの偏心ブッシュと、各偏心ブッシュの外面に回転自在に配置されてガス冷媒を圧縮する二つのローラと、回転軸の回転方向に応じて、いずれか一つの偏心ブッシュは回転軸の中心線から偏心位置に切り換え、他の偏心ブッシュは回転軸の中心線と同心位置に切り換えるクラッチピンと、を備えてなる。
【０００５】
このように構成された従来の容量可変回転圧縮機では、回転軸が正方向または逆方向に回転すると、偏心装置により内容積の異なる二つの圧縮室のうち、いずれか一方においてのみ圧縮動作がなされることで、圧縮容量が可変される。
【０００６】
しかしながら、このような従来の容量可変回転圧縮機では、回転軸から突き出たクラッチピンが、二つの偏心ブッシュとの間に形成されたスロット内で容量可変のために正方向または逆方向に移動する際にスロットの両端と衝突することになり、このようなクラッチピンの反復的な衝突に起因する衝撃により、クラッチピンが回転軸において元の位置に固定されずに遊動し騒音を招いたり、回転軸から抜けてしまい圧縮機の作動停止につながるといった問題があった。
【特許文献１】大韓民国公開特許公報第2004-0086559号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、クラッチピンが回転軸に強固に固定されるようにした容量可変回転圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る容量可変回転圧縮機は、異なる内容積を有する第１及び第２圧縮室と、該第１及び第２圧縮室を挿通する回転軸と、該回転軸の外周面に配置される第１及び第２偏心ブッシュと、該第１及び第２偏心ブッシュの間に形成されるスロットと、前記回転軸から突出して前記スロットに配置されるクラッチピンと、前記回転軸の内側において前記クラッチピンの側面に結合されて前記クラッチピンを強固に固定する固定ピンと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
前記回転軸は、半径方向に形成されたクラッチ穴と、円周方向に形成されて前記クラッチ穴と連通する固定穴とを備え、前記クラッチピンと固定ピンがそれぞれ前記クラッチ穴と固定穴に差し込まれて前記固定ピンが前記クラッチピンの側面に結合されるようにする。
【００１０】
前記クラッチピンの後段部には一定幅を有する溝が形成され、前記固定ピンの後端部が前記回転軸の内部において前記溝にはめ込まれて結合される。
【００１１】
前記クラッチ穴と前記固定穴は、前記回転軸の内部において直交するように形成され、前記固定ピンが前記クラッチピンをより強固に固定させるようにする。
【００１２】
前記クラッチピンは、前記クラッチ穴よりも大きい大きさを有し、前記クラッチ穴に圧入方式で結合される。
【００１３】
前記固定ピンと前記固定穴にはねじ山が形成され、前記固定ピンが前記固定穴にねじ結合される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の容量可変回転圧縮機は、クラッチピンが固定ピンにより回転軸に強固に結合される構造を有し、クラッチピンに振動や衝撃が反復的に伝えられてもクラッチピンが回転軸に強固に固定された状態が維持されるため、安定的に作動でき、かつ、保修にも有利であるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付した図面に基づき、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る容量可変回転圧縮機の内部構造の概略を示す縦断面図である。図１に示すように、本発明に係る容量可変回転圧縮機は、密閉容器１０の内部に設けられ、回転力を生じさせる駆動部２０と、駆動部２０の回転力を受けてガスを圧縮する圧縮部３０とを備える。
【００１７】
駆動部２０は、密閉容器１０の内部に設けられる円筒状の固定子２２と、固定子２２の内部に回転自在に設けられる回転子２３と、回転子２３の中心部から延設され、回転子２３とともに正方向(例えば、反時計回り方向)もしくは逆回転(例えば、時計回り方向)に回転する回転軸２１とからなる。
【００１８】
圧縮部３０は、上部と下部にそれぞれ異なる内容積を有する第１圧縮室３１及び第２圧縮室３２が設けられている円筒状のハウジング３３と、ハウジング３３の上端と下端に配置され、回転軸２１を回転自在に支える第１フランジ３５及び第２フランジ３６と、第１圧縮室３１と第２圧縮室３２との間に配置され、第１圧縮室３１と第２圧縮室３２を互いに仕切る仕切板３４と、を備える。
【００１９】
第１圧縮室３１は、第２圧縮室３２よりも高く形成されることから第１圧縮室３１の内容積が第２圧縮室３２の内容積よりも大きくなり、これにより、本発明に係る回転圧縮機は可変容量を有するようになる。もちろん、本発明の容量可変回転圧縮機は、第２圧縮室３２を第１圧縮室３１よりも大きくした構造も可能である。
【００２０】
第１圧縮室３１及び第２圧縮室３２の内部には、回転軸２１の回転方向に応じて第１圧縮室３１及び第２圧縮室３２のうち、いずれか一方においてのみ選択的に圧縮動作が行われるようにする偏心装置４０が配設される。
【００２１】
第１圧縮室３１と第２圧縮室３２にはそれぞれ、偏心装置４０の外周面に回転自在に配置される第１ローラ３７と第２ローラ３８が設けられ、ハウジング３３には第１圧縮室３１及び第２圧縮室３２とそれぞれ連通するように第１及び第２吸入口６３，６４と第１及び第２吐出口６５，６６(図５及び図７参照)が形成されている。
【００２２】
第１吸入口６３と第１吐出口６５との間には、第１ベーン６１が支持ばね６１ａにより第１ローラ３７と密着された状態で半径方向に配置されており(図５参照)、第２吸入口６４と第２吐出口６６との間には第２ベーン６２が支持ばね６２ａにより第２ローラ３８と密着された状態で半径方向に配置されている(図７参照)。
【００２３】
また、液冷媒を分離してガス冷媒のみを圧縮機に流入させるアキュムレータ６９の出口管６９ａには、ハウジング３３に形成された第１及び第２吸入口６３，６４のうち圧縮動作が行われる吸入口にのみガス冷媒が供給されるように各吸入流路６７，６８を選択的に開閉する流路切換装置７０が設けられる。流路切換装置７０の内部には、第１吸入口６３と繋がっている吸入流路６７及び第２吸入口６４と繋がっている吸入流路６８間の圧力差により作動するバブル装置７１が横方向に移動可能に配置されている。
【００２４】
図２は、偏心装置４０及び回転軸２１を示す分解斜視図であり、図３及び図４は、クラッチピンが回転軸２１に結合される構造を示す部分拡大図である。
【００２５】
図２を参照すると、偏心装置４０は、回転軸２１においてそれぞれ第１圧縮室３１と第２圧縮室３２に対応する位置に設けられた第１偏心カム４１及び第２偏心カム４２、第１偏心カム４１と第２偏心カム４２の外周面にそれぞれ配置される第１偏心ブッシュ５１及び第２偏心ブッシュ５２、第１偏心カム４１と第２偏心カム４２との間に設置されたクラッチピン８０、及び第１偏心ブッシュ５１と第２偏心ブッシュ５２との間に一定長さにて形成され、回転軸２１の正方向または逆方向回転に応じてクラッチピン８０がかかってクラッチ動作ができるようにするスロット５３を備えてなる。
【００２６】
第１偏心カム４１及び第２偏心カム４２は、回転軸２１の外周面から横方向に一体に突設され、第１及び第２偏心カム４１，４２の外面をそれぞれ取り囲む第１及び第２偏心ブッシュ５１，５２は、互いに対向する方向に偏心するように形成される。すなわち、第１及び第２偏心ブッシュ５１，５２は、回転軸２１に対して互いに非対称的に形成される。
【００２７】
第１偏心ブッシュ５１と第２偏心ブッシュ５２は、これらの間に形成された連結部５４を介して一体に連結されてなり、クラッチピン８０が差し込まれて回動するようになるスロット５３は、連結部５４の円周方向に沿って形成される。したがって、第１及び第２偏心ブッシュ５１，５２は、クラッチピン８０がスロット５３に沿って回動しつつスロット５３の第１端部５３ａまたは第２端部５３ｂに係止されると、クラッチピン８０により共に回転しつつ回転軸２１に対して同心位置または最大偏心位置に切り換えられる。すなわち、第１及び第２偏心ブッシュ５１，５２は、互いに偏心するように相対向して配置されるため、それらのうちいずれか一つが同心位置にあると、残りの一つは最大偏心位置にあるようになる。
【００２８】
本発明の容量可変回転圧縮機が長期間作動しても、クラッチピン８０が回転軸２１で遊動したり取り外されないように強固に固定すべく、クラッチピン８０は回転軸２１の内部で固定ピン９０と結合される。
【００２９】
クラッチピン８０は、回転軸２１において第１偏心カム４１と第２偏心カム４２との間に形成されたクラッチ穴８５に、回転軸２１から突出するように差し込まれ、クラッチピン８０をクラッチ穴８５から外れないような状態に強固に固定する固定ピン９０は、回転軸２１においてクラッチ穴８５と離隔形成された固定穴９５に差し込まれる。
【００３０】
図３を参照すると、クラッチ穴８５は、回転軸２１の外面から回転軸２１の中心に向けて半径方向に形成され、固定穴９５は、回転軸２１の外面から円周方向に形成され、回転軸２１の内側でクラッチ穴８５と連通するようになっている。
【００３１】
固定穴９５は、クラッチ穴８５に略直交するように形成され、よって、固定ピン９０もクラッチピン８０の側面に直交する形に結合される。したがって、クラッチピン８０がスロット５３の第１及び第２端部５３ａ，５３ｂに反復的に衝突することに起因する衝撃によりクラッチピン８０がクラッチ穴８５から外れるのを効果的に防止することが可能になる。
【００３２】
クラッチピン８０は、スロット５３に係止される頭部８１と、この頭部８１から延在し、回転軸２１のクラッチ穴８５に差し込まれる胴体部８２とからなり、胴体部８２の後段部には一定の幅を持つ溝８３が形成されている。
【００３３】
頭部８１は、胴体部８２よりも小さい直径を持ち、胴体部８２の直径は、クラッチ穴８５の直径と実質的に同一であるので、クラッチピン８０の胴体部８２がクラッチ穴８５に圧入されると、頭部８１は、回転軸２１から突き出てスロット５３内でクラッチとして機能する。クラッチピン８０の胴体部８２は、クラッチピン８０がクラッチ穴８２に圧入固定されるような直径を有する。
【００３４】
クラッチピン８０の胴体部８２の直径とクラッチ穴８５の直径をほぼ同一の大きさにし、胴体部８２とクラッチ穴８５にねじ山を刻み込む構造にしてクラッチピン８０をクラッチ穴８５にねじ結合方式で締付けることも可能である。
【００３５】
固定ピン９０は、前面にレンチ溝が形成されている頭部９１、頭部９１から延在して固定穴９５に差し込まれる胴体部９２、そして胴体部９２から延在してクラッチピン８０の溝８３にはめ込まれる結合部９３からなる。
【００３６】
頭部９１の直径は、固定穴９５の直径よりも大きく形成され、胴体部９２の直径は固定穴９５のそれと同じ大きさにて形成され、結合部９３の直径は、胴体部９２よりは小さくてクラッチピン８０の溝８３の幅と等しい大きさにて形成される。また、胴体部９２と固定穴９５にはねじ山が形成されており、互いにねじ結合される。
【００３７】
したがって、第１及び第２偏心カム４１，４２がそれぞれ第１及び第２偏心ブッシュ５１，５２に配置された状態で、クラッチピン８０をクラッチ穴８５に圧入してクラッチピン８０を回転軸２１に結合させた後に、固定ピン９０を固定穴９５に締付けると、図４に示すように、固定ピン９０の胴体部９２が固定穴９５にねじ結合にて固定されると同時に、固定ピン９０の結合部９３がクラッチピン８０の溝８３にはめ込まれることで、クラッチピン８０が回転軸２１に強固に固定される。一方、このように固定ピン９０がクラッチピン８０の側面に結合された状態において固定ピン９０は回転軸２１から突き出ない。
【００３８】
以下、図５ないし図８を参照しつつ、上記のように構成された偏心装置により第１圧縮室または第２圧縮室において選択的にガス冷媒が圧縮される動作について説明する。
【００３９】
図５及び図６を参照すると、回転軸２１が正回転（図５及び図６では反時計回り方向）すると、回転軸２１から突出したクラッチピン８０がスロット５３に沿って回動しつつスロット５３の第１端部５３ａに係止され、第１及び第２偏心ブッシュ５１，５２が回転軸２１と共に回転するようになる。
【００４０】
このようにクラッチピン８０がスロット５３の第１端部５３ａに係止された状態で回転すると、図５に示すように、第１偏心ブッシュ５１は回転軸２１の中心から最大限に偏心した位置に切り換えられ、第１ローラ３７が第１圧縮室３１においてハウジング３３の内周面に触れた状態で回転するため、第１圧縮室３１では圧縮動作がなされる。
【００４１】
一方、図６に示すように、第１偏心ブッシュ５１と反対側に偏心している第２偏心ブッシュ５２は、回転軸２１の中心と同心をなす位置に切り換えられ、第２ローラ３８は第２圧縮室３２においてハウジング３３の内周面と一定間隔だけ離れた状態で空回転するため、圧縮動作はなされない。
【００４２】
したがって、回転軸２１が正回転すると、相対的に内容積の大きい第１圧縮室３１では、第１吸入口６３から流入した冷媒ガスが第１ローラ３７により圧縮されて第１吐出口６５から排出され、相対的に内容積の小さい第２圧縮室３２では圧縮動作がなされず、その結果、回転圧縮機は増大した圧縮容量にて作動するのである。
【００４３】
図７及び図８を参照すると、回転軸２１が逆回転（図７及び図８では時計回り方向）すると、回転軸２１から突出したクラッチピン８０がスロット５３に沿って回動しつつスロット５３の第２端部５３ｂに係止され、第１及び第２偏心ブッシュ５１，５２が回転軸２１と共に回転するようになる。
【００４４】
このようにクラッチピン８０がスロット５３の第２端部５３ｂに係止された状態で回転すると、図７に示すように、第２偏心ブッシュ５２は回転軸２１の中心から最大限に偏心した位置に切り換えられ、第２ローラ３８が第２圧縮室３２においてハウジング３３の内周面に触れた状態で回転するため、第２圧縮室３２では圧縮動作がなされる。
【００４５】
一方、図８に示すように、第２偏心ブッシュ５２と反対側に偏心している第１偏心ブッシュ５１は、回転軸２１の中心と同心をなす位置に切り換えられ、第１ローラ３７が第１圧縮室３１においてハウジング３３の内周面と一定間隔だけ離れて空回転するため、圧縮動作はなされない。
【００４６】
したがって、回転軸２１が逆回転すると、相対的に内容積の小さい第２圧縮室３２では、第２吸入口６４から流入した冷媒ガスが第２ローラ３８により圧縮されて第２吐出口６６から排出され、相対的に内容積の大きい第１圧縮室３１では圧縮動作がなされず、回転圧縮機は減少した圧縮容量にて作動するのである。
【００４７】
このように、回転軸２１、第１及び第２偏心ブッシュ５１，５２、及び第１及び第２ローラ３７，３８の回転動作により、クラッチ穴８５に結合されたクラッチピン８０に持続して微小な振動が伝えられるとともに、クラッチピン８０がスロット５３の第１及び第２端部５３ａ，５３ｂに反復的に衝突し、このような動作の持続的な反復によりクラッチピン８０がクラッチ穴８５における元の位置から外れたり抜けてしまうことがあるが、本発明の容量可変回転圧縮機は、固定ピン９０がクラッチピン８０の側面を強固に固定する構造となっているため、クラッチピン８０がクラッチ穴８５における元の位置を逸脱するこことなく結合状態を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る容量可変回転圧縮機の内部構造の概略を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す偏心装置が回転軸から切り離されている状態を示す分解斜視図である。
【図３】図２の部分拡大図であり、クラッチピンが回転軸に結合される構造を示す。
【図４】図２の部分拡大図であり、クラッチピンが回転軸に結合される構造を示す。
【図５】回転軸が正回転し、図２に示す偏心装置により圧縮動作が行われる第１圧縮室を示す断面図である。
【図６】図５に対応するものであり、回転軸が正回転し、図２に示す偏心装置により圧縮動作が行われない第２圧縮室を示す断面図である。
【図７】回転軸が逆回転し、図２に示す偏心装置により圧縮作用が行われる第２圧縮室を示す断面図である。
【図８】図７に対応するものであり、回転軸が逆回転し、図２に示す偏心装置により圧縮作用が行われない第１圧縮室を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
２１  回転軸
３１  第１圧縮室
３２  第２圧縮室
４０  偏心装置
４１  第１偏心カム
４２  第２偏心カム
５１  第１偏心ブッシュ
５２  第２偏心ブッシュ
８０  クラッチピン
８５  クラッチ穴
９０  固定ピン
９５  固定穴
【図１】
2006275040.tif 000003
【図２】
2006275040.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006275040.tif 000007
【図６】
2006275040.tif 000008
【図７】
2006275040.tif 000009
【図８】
2006275040.tif 000010