KR100212525B1 - 압축기 - Google Patents

Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

회전수 검지기구를 구비한 압축기에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

간소한 구조로 압축기의 회전수 검출기능력의 향상을 도모한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

전자클러치(6)으로부터의 누설자속을 구동축(7), 가동부재(8) 및 체결기구(14)에 순차 도통시켜서 순환 자기회로를 형성하고, 가동부재(8)의 주기운동을 통해서 체결기구(14)와의 사이에 생기는 자속변화를 검출하는 검출기(18)을 상기 자기회로중의 기기 외부분에 부착하고, 가동부재(8)과 대향하는 검출기(18) 근방의 곽부재(2)에는 그 자속 변화를 증대시키는 방향으로 영구자석(30)을 설비해서, 증대된 그 자속변화의 검출결과에 기초해서 압축기의 회전수를 검지하도록 구성하였기 때문에 간소한 구조로 높은 검출출력이 얻어진다.

4. 발명의 중요한 용도

검출기부착의 용이성, 구조의 간소화, 확실한 회전수검지.

Description

압축기

제1도는 본 발명의 실시예에 관계하는 압축기를 나타내는 단면도.

제2도는 본 발명의 다른 실시예에 관계하는 압축기를 나타내는 단면도.

제3도는 가동부재를 나타내는 일부단면 측면도.

제4도는 가동부재의 별예를 나타내는 중요부의 단면도.

제5도는 가동부재의 별예를 나타내는 측면도.

제6도는 영구자석의 다른 부착상태를 나타내는 중요부 단면도.

제7도는 영구자석의 또다른 부착상태를 나타내는 중요부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더블럭 2 : 전방하우징

3 : 후방하우징 6 : 전자클러치

63 : 스테이터(stator) 7 : 구동축

8,8A : 회전기체 8b,20b : 절흠부

14 : 관통볼트 18 : 검출기

20 : 쓰러스트축받이의 회전측 레이스 30 : 영구자석

본 발명은 회전수 검지기구를 구비한 압축기에 관한 것이다.

기밀 구조가 요구되는 유체압축기, 특히, 차량공조용에 제공되는 냉매압축기가 늘어붙음이나 액압축 등의 원인에 의해서 회전불량 상태로 된 경우에는 신속히 동력원(엔진)과의 전동계를 끊어서 차량구동요소의 파손을 방지할 필요가 있다.

특히, 물펌프, 올터네이터등 다른 보조기기류와 동일한 전동기구에 의해서 구동되는 차량의 압축기에 있어서는 이상발생과 동시에 전자클러치를 off 해서 상기 다른 기기의 동작에 영향을 미치지 않도록 하는게 중요하다.

따라서, 이러한 이상을 검출하기 위해 종래로부터 압축기에는 회전수 검지기구가 설치되어 있어 압축기의 회전수가 미리 설정된 값 이하로 되면, 전자 클러치를 off해서 동작원으로부터의 입력을 차단하도록 구성되어 있다.

이미 알려져 있는 상기 회전수 검지기구로서, 예로는 일본국 실공평3-6878호 공보에 개시되어 있는 요동판형 압축기의 고안은 전자 클러치의 누설자속이 주축 및 베어링의 레이스를 경유하는 것에 의해 형성되는 자기회로와, 통체에 부착된 검출기(자기픽업)를 가지고, 레이스에 설치된 돌기부가 검출기의 전면을 통과하는 것에 의해서 자속의 변화를 검출하고 있다.

한편, 일본국 실개소 58-73991호 공보에 개시되어 있는 슬라이드 벤형 압축기의 고안은 전자 클러치로부터 구동축, 로우터(베인:vane) 및 검출부의 철심으로 통하는 자로(磁路)가 형성되며, 그 검출부를 로우터 또는 베인의 끝면과 대향시키는 것에 의해 같은 형태로 자속의 변화를 검출하고 있다.

여기서, 기밀구조가 요구되는 각종 압축기의 회전 검출시에는 일반적으로 신호의 취출쪽, 검출기의 부착공간, 출력신호의 크기 등이 문제된다.

결국, 기기체 케이스 부분을 관통하는 형태로 검출기를 부착하면, 필연적으로 부착부 기밀유지수단이 관련되게 되며, 또한 기기외의 주축부분이나 주축과 함께 동작하는 폴리 등에 의해서 회전 검출을 행할 경우에는 검출기의 부착개소의 확보가 상당히 곤란하게 된다.

더우기, 기기체 케이스를 투과하는 자속의 변화를 기기외에서 포착하도록 하면 당연히 검출기의 출력신호가 미약화되는 것을 피할 수가 없다.

이와 같은 관점에서 평가하면, 위에서 설명한 종래의 회전수 검지기구는 어느 것이나 기밀유지수단을 필요로 하는 점에서 경제적 불이익을 면할 수가 없으며, 또한 전자의 구성에서 보여지는 바와 같은 검출기와 전자 클러치간의 개방공간은 닫힌 자기회로의 형성을 크게 방해하고 있어 검출감도가 극단적으로 떨어진다는 문제가 있다.

본 발명은 높은 감도로 정확히 자속변화를 포착할 수 있는 회전수 검지기구를 가지고, 특히, 공조용에 제공되기 적절한 압축기의 제공을 해결해야 할 기술과제로 하고 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 기기체를 형성하는 복수의 곽부재와, 그 곽부재를 기밀적으로 결합하는 체결기구와, 그 기기체에 끼워 삽입되어 전자 클러치를 통해서 동력원에 연결된 구동축과, 그 구동축과 함께 동작하는 가동부재를 구비하고, 그 가동부재의 작동에 의해 유체의 압축을 행하도록 한 압축기에 있어서, 상기 전자 클러치로부터의 누설자속이 도통하는 상기 구동축, 가동부재 및 체결기구를 포함하는 순환자기회로중의 기기외측부분에 자속변화를 검출하는 검출기를 부착하고, 가동부재와 대향하는 검출기 근방의 상기 곽부재에는 영구자속을 설치함과 동시에, 상기 검출기의 검출주기를 기초로 해서 압축기의 회전수를 검지하는 회전수검지기구를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 바람직한 형태로서, 상기 검출기는 체결기구의 머리부를 둘러싸는 형태로 장착되거나 또는 전자클러치의 스테이터 부분에 장착된다.

본 발명에 의하면, 가동부재와 대향하는 검출기 근방의 곽부재에 영구자석이 설치되어 있기 때문제 전자클러치의 누설자속이 순차 도통되는 순환자기 회로에 부가해서, 영구자석으로부터 발생하는 자속이 대향하는 가동부재, 체결기구, 검출기 및 전자클러치의 스테이터를 순회하는 자기회로를 형성해서 체결기구를 투과하는 자속의 주기변화를 현저히 증대시키기 때문에 유도전압(출력신호)도 비교적 크게 된다.

따라서, 체결기구의 머리부나 전자클러치의 스테이터 부분과 같이 기기외 자기회로중에 간소한 검출기를 설치하는 것에 의해서도 상당히 높은 감도로 정확히 자속변화를 포착하는 것이 가능하여 압축기의 회전이상을 오차없이 검지할 수가 있다.

[실시예 1]

이하, 본 발명을 구체화한 실시예를 제1도 및 제3도에 기초해서 설명한다.

도면에 있어서, 압축기의 주체를 이루는 실린더블럭(1)의 앞끝에는 전방 하우징(2)가 결합되며, 뒤끝에는 흡입실(3a) 및 토출실(3b)가 형성된 후방하우징(3)이 밸브판(4)를 통해서 결합되고, 실린더블럭(1) 및 양 하우징(2)(3)과 같이 기기체를 형성하는 곽부재에는 완전히 비자성체의 알루미늄합금이 채용되어 있다.

그리고 전방 하우징(2)내에 형성된 크랭크실(5)에는 도시하지 않은 엔진에 전자클러치(6)을 통해서 연동연결된 구동축(7)이 삽입 관통되며, 그 구동축(7)은 실린더 블럭(1) 및 전방 하우징(2)에 회전이 자유롭게 지지되어 있다.

크랭크실(5)의 구동축(7)상에는 회전기체(8)이 고착되며, 그 회전기체(8)의 후면측으로 뻗은 지지아암(9)의 선단부에는 긴구멍(9a)가 관통설치됨과 동시에 그 긴구멍(9a)에는 핀(10)이 슬라이드 가능하게 삽입되어 있고, 그 핀(10)에는 회전경사판(11)이 경사운동가능하게 연결되어 있다.

즉, 회전기체(8)의 뒤 끝에 인접해서 구동축(7)상에는 슬리브(12)가 삽입되며, 그 슬리브(12)의 좌우양측에 돌출설치된 축(12a)가 회전경사판(11)의 도시하지 않은 걸어맞춤구멍에 끼워넣어져 그 회전경사판(11)은 축(12a)둘레로 경사운동하도록 지지되어 있다.

회전 경사판(11)의 뒤끝 측에는 요동판(13)이 상대회전 가능하게 지지되며, 또한 바깥 가장자리부에 설치된 안내부(13a)가 관통 볼트(14)와 걸어맞춤하는 것에 의해 자전이 구속됨과 동시에 실린더블럭(1)에 평행상으로 배치된 복수의 보어(15)내의 피스턴(16)과 그 요동판(13)은 커넥팅 로드(17)에 의해 연결되어 있다. 따라서, 구동축(7)의 회전 운동이 회전 경사판(11)을 통해서 요동판(13)의 전후요동으로 변환되어 피스터(16)이 보어(15)내를 직선 운동하는 것에 의해 흡입실(3a)로부터 보어(15)내로 흡입된 냉매가스가 압축되면서 토출실(3b)로 토출된다.

전자클러치(6)은 전방하우징(2)의 보스부에 회전자유롭게 지지되며, 벨트를 통해서 엔진에 연동연결되는 로우터(61)과, 로우터(61)의 환상홈내에 수납 고정되어 전자코일(62)를 내장한 스테이터(63)과, 로우터(61)의 전동마찰면에 대향배치된 원판상의 아마츄어(64)와, 아마츄어(64)를 완충체(65)를 통해서 구동축(7)에 결합하는 허브(66)을 주요부로서 구성하고 있다.

구동축(7) 및 관통 볼트(14)(본 발명에서 말하는 체결기구)와 함께 강자성재(철계 금속에 의해서 형성된 상기 회전기체(8)(본 발명에서 말하는 가동부재)는 원판상의 외부면(8a)가 관통볼트(14)와 가급적 근접하도록 조정되며, 이것에 의해 전자클러치(6)으로부터의 누설자속의 구동축(7), 회전기체(8) 및 관통볼트(14)로 순차 도통되어서 치밀한 순환자기회로가 형성되도록 되어 있으며, 회전기체(8)의 동 외주면(8a)에는 뒤에 설명하는 자속변화를 발생시키기 위한 절흠부(8b)가 같은 크기로 4개가 잘려서 설치되어 있다.

그리고, 상기 스테이터(63)과 근접대향하는 관통볼트(14)의 머리부에는 틀쇠(19)에 고착된 검출기(픽업코일)이 머리부를 둘러싸는 형태로 설치되어 있다.

본 발명의 특징적인 존재인 영구자석(30)은 크랭크실(5)내의 회전기체(8)과 대향하는 전방 하우징(2)의 앞벽부에서, 상기 검출기(18)과 비교적 근접하는 위치에 매설되어 있으며, 게다가 그 자극은 발생하는 자속이 전자클러치(6)의 누설자속을 증폭시키는 방향으로 배치되어 있다.

또한, 본 발명에서 말하는 가동부재는 그 주기운동을 통해서 체결기구와의 사이에 노이즈 없는 명확한 자속변화를 발생시키는 것이 중요하며, 제4도, 제5도에 나타낸 회전기체(8A)와 같이 그 자체의 밸런스 조절을 위해 완전한 원형상 둘레면을 형성하기 어려울 경우에는, 예로써 그 회전기체(8A)를 지지하는 쓰러스트 축받이의 회전측 레이스(20)을 넓게 연장시켜서 그 둘레가장 자리부에 환상(環狀)의 날부(20a)를 설치하며, 그 날부(20a)를 포함해서 절흠부(20b)를 오목하게 자르도록 구성할 수도 있다.

또한, 압축기와 전자클러치의 조립형태에 따라서서는 상기 영구자석(30)을 전자클러치의 스테이터에 장착하는 것도 가능하다.

본 실시예는 상술한 바와 같이 구성되어 있으며, 전자클러치(6)이 on 되어 동력원으로부터의 입력에 의해 구동축(7)이 회전되면, 회전기체(8) 및 회전경사판(11)의 회전운동이 요동판(13)의 전후 요동으로 변화되어, 피스턴(16)이 보어(15)내를 왕복 운동하는 것에 의해 압축 작업이 개시된다.

이때, 전자클러치(6)으로 부터의 누설자속은 구동축(7), 회전기체(8) 및 관통 볼트(14)로 순차로 통과되어 치밀한 순환자기회로가 형성되며, 동시에 영구자석(30)으로부터 발생하는 자속이 비자성체로 이루어진 전방 하우징(2)의 앞측벽을 넘어서 대향하는 회전기체(8)로 관통되고, 더욱이 관통볼트(14), 검출기(18) 및 스테이터(63)을 순회하는 자기회로를 형성해서 관통볼트(14)를 투과하는 자속을 현저히 증폭시킨다.

따라서, 회전기체(8)의 외주면(8a)에 잘려진 절흠부(8b)가 관통볼트(14)와 간헐적으로 대면할때마다 관통볼트(14)를 투과하는 상기 증폭된 자속에는 상당히 명확한 주기 변화가 생긴다.

관통볼트(14)의 머리부에 부착되어 있는 검출기(18)은 이러한 자속의 주기 변화를 기초로 해서 전압펄스를 발생시키고, 동 펄스수를 연산처리하는 것에 의해서 압축기의 회전수를 정확히 검지할 수가 있다.

물론, 펄스수의 극단적인 감소나 두절과 같은 이상이 발생했을 때에는 곧바로 전자클러치(6)을 off 하여 압축기와 함께 다른 보조기기류의 손상방지를 도모할 수 있는 회로구성이 부여되어 있는 것은 물론이다.

제2도에 나타낸 다른 실시예에서는 검출기(18)의 부착위치를 관통볼트(14)의 머리부와 대향하는 전자클러치(6)의 스테이터(63)측으로 이환한 것으로서 자속변화를 검출하는 기본구성에 대해서는 전 실시예와 같다.

또한, 설계수단의 관계로부터 관통볼트의 머리부와 전자클러치의 스테이터와의 간격이 필요이상으로 클 경우에는 볼트 머리부의 높이를 변경해서 간격을 교정하거나, 스테이터 부분에 볼트 머리부를 향해서 뻗은 보조편을 부착해서 치밀한 자기결합에 기초한 검출출력의 증대를 도모하는 것이 바람직하다.

제6도, 제7도는 영구자석(30)의 부착형태를 달리한 변형예로서,제6도에 나타낸 영구자석(30)은 크랭크실(5)측으로부터 전방 하우징(2)의 앞벽부에 매설되어 있으며, 제7도에 나타낸 영구자석(30)은 전방 하우징(2)의 앞벽부 외면에 고정설치되어 있는 바, 영구자석(30)이 일으키는 작용, 효과에 대해서는 전 실시예와 같다.

이상, 상술한 바와 같이 본 발명은 특허 청구의 범위에 기재된 구성을 갖고 있으며 이하와 같은 우수한 효과를 나타낸다.

(1) 전자클러치의 누설자속에 의한 순환자기회로에 영구자석에 의한 자기회로를 병설해서, 체결기구를 투과하는 자속의 주기변화를 증대시키도록 하였기 때문에 검출감도의 현저한 향상에 의해 기기외 배치의 검출기에 있어서의 유일한 불안 재료는 완전히 해소되고 구조의 간소화나 부착의 용이성과 같은 기기외 배치라면 검출기의 이점을 충분히 누릴 수가 있다.

(2) 검출기를 관통 볼트의 머리부에 설치한 것에서는 기기체의 결합과 검출기 부착을 동시에 달성할 수가 있다.

(3) 검축기를 자기클러치의 스테이터에 장착한 것에서는 검출기와는 전혀 관계없이 압축기의 조립을 완료할 수가 있다.

Claims (6)

1. 기기체를 형성하는 복수의 곽부재와, 그 곽부재를 기밀적으로 결합하는 체결기구와, 그 기기체에 끼워 삽입되어 전자클러치를 통해서 동력원에 연결된 구동축과, 그 구동축과 함께 동작하는 가동부재를 구비하고, 그 가동부재의 작동에 의해 유체의 압축을 행하도록 한 압축기에 있어서, 상기 전자클러치로부터의 누설자속이 도통하는 상기 구동축, 가동부재 및 체결기구를 포함하는 순환자기회로중의 기기외측 부분에 자속변화를 검출하는 검출기를 부착하고, 가동부재와 대향하는 검출기 근방의 상기 곽부재에는 영구자속을 설치함과 동시에, 상기 검출기의 검출주기를 기초로 해서 압축기의 회전수를 검지하는 회전수검지기구를 구비한 것을 특징으로 하는 압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 검출기가 상기 체결기구의 머리부를 둘러싸는 형태로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
3. 제1항에 있어서, 상기 검출기가 상기 전자클러치의 스테이터 부분에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
4. 제1항에 있어서, 영구자석에 의해 생기는 자속은 가동부재, 체결기구에 순차도통되어서 순환자기회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 압축기.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 가동부재는 구동축상에 일체회전가능하게 고착된 회전기체인 것을 특징으로 하는 압축기.
6. 제5항에 있어서, 회전기체에는 그 외주면에 자속변화를 발생시키기 위한 절흠부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.