KR102485662B1 - 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 케이싱과 상기 케이싱상에서 차량의 압축기 장착부에 제공된 지지브라켓에 대응되는 부위에 배치되는 체결부 및 상기 지지브라켓과 상기 체결부를 연결하는 체결구를 포함하되, 상기 체결구에 의해 지지되는 압축기의 지지점과 압축기의 무게중심점은 상기 체결구의 길이 방향으로 배치되도록 구성되며, 본 발명에 따르면 차량에 장착시 압축기에 발생되는 회전모멘트 및 피로응력이 완화되는 효과가 있다.

Description

압축기{COMPRESSOR}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전모멘트 및 피로응력이 완화된 체결구조를 가지는 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 냉각시스템에서 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기는 다양한 형태로 개발되어 왔으며, 이와 같은 압축기에는 냉매를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과, 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.

여기서, 왕복식 압축기에는 구동원의 구동력을, 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식과, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 및 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있고, 회전식 압축기에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인로터리식, 및 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

한편, 사판식 압축기로는 사판의 설치각도가 고정된 고정 용량형 타입과, 사판의 경사각을 변화시켜 토출 용량을 변화시킬 수 있는 가변 용량형 타입이 있다.

이러한 압축기는 통상 차량의 차체에 장착된다. 도 1 및 도 2에는 종래 차량(V)의 차체에 장착된 압축기(1)의 체결구조를 도시하고 있다.

도 1 및 도 2를 참고하면 종래 압축기(1)는 주로 지면(W)에 대해 수평 방향으로 차량(V)의 압축기 장착부(2)에 볼트(5) 체결되어 결합된다. 압축기 장착부(2)에는 3개의 마운팅홀(2a,2b,2c)이 지면(W)에 대해 수평방향으로 형성되고, 압축기의 케이싱(3)에는 대응되는 개수의 체결부(4) 또한 지면(W)에 대해 수평방향으로 형성되며, 각각 볼트(5) 체결되어 압축기가 차량(V)의 차체에 장착된다.

그런데, 도 1 및 도 2에 게시된 수평 방향 체결구조의 경우 중력으로 인한 자중인 압축기의 무게중심점(B)과 압축기 장착부와의 볼트체결에 의해 지지되는 압축기의 지지점(A)이 불일치하여, 압축기의 무게중심점(B)을 기준으로 회전모멘트가 생기게 된다. 회전모멘트는 압축기의 지지점(A)과 압축기의 무게중심점(B)간의 이격 간격(D1,D2)만큼 증가하게 된다.

그리고 압축기 장착부(2)와 압축기의 체결부(4)간의 경계부상에 위치하는 볼트(5)의 특정 부위에는 피로응력(C)이 주로 집중되게 된다. 이러한 피로응력(C) 또한 압축기의 지지점(A)과 압축기의 무게중심점(B)간의 이격 간격(D1,D2)이 클수록 증가하게 된다.

여기서 차량의 기동환경, 예를 들어 가속방지턱, 비포장도로 등의 기동환경에서는 차량의 상하 방향으로 진동 또는 충격이 발생되게 되고, 이러한 진동 또는 충격은 압축기 장착부(2)를 통해 압축기(1)로 전달된다. 특히 도 2에 도시된 피로응력이 집중되어 잇는 C 부위에 보다 큰 진동, 충격을 전달하게 된다.

이러한 진동, 충격은 볼트(5)에 회전모멘트 및 피로응력의 증가를 급격하게 발생되게 하여 장기적으로 지속되는 경우 피로파괴의 위험성을 증가시킨다. 극단적인 경우 볼트(5)가 모두 손상되어 압축기(1)가 차량(V)에서 이탈되는 사고를 유발할 수 있다.

국내특허 공개번호 : 10-2015-0021640 A

본 발명은 상기와 같이 관련 기술분야의 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량에 장착시 압축기에 발생되는 회전모멘트 및 피로응력이 완화되는 체결구조를 가지는 압축기를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 압축기에 관한 것으로, 차량의 압축기 장착부에 지지브라켓이 배치되고, 상기 지지브라켓에 장착되는 압축기에 있어서, 케이싱과 상기 케이싱상에서 상기 지지브라켓에 대응되는 부위에 배치되는 체결부 및 상기 지지브라켓과 상기 체결부를 연결하는 체결구를 포함하되, 상기 체결구에 의해 지지되는 압축기의 지지점과 압축기의 무게중심점은 상기 체결구의 길이방향으로 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 압축기의 지지점과 상기 압축기의 무게중심점은 상기 체결구의 길이방향을 기준으로 상하방향으로 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 압축기의 무게중심점은 상기 압축기의 지지점보다 상기 체결구의 길이방향을 기준으로 낮게 위치할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 지지브라켓은 상기 압축기 장착부에 복수 개가 배치되고, 상기 체결부는 상기 케이싱에 상기 지지브라켓에 대응되는 개수로 배치되며, 상기 체결구는 상기 지지브라켓과 상기 체결부에 복수 개가 체결되되, 상기 복수 개의 체결구에 의해 상기 압축기의 지지점은 복수 개로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 압축기의 지지점은 3개 이상 형성되되, 상기 3개 이상의 압축기의 지지점들은 동일평면상의 지지영역을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 압축기의 무게중심점은 상기 지지영역의 내부에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 압축기의 무게중심점과 상기 지지영역의 내부에 형성된 상기 압축기의 지지점들의 중심은 상기 체결구의 길이방향을 기준으로 동일선상에 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 압축기 장착부로부터 압축기로 전달되는 진동, 충격이 완화되도록, 상기 지지브라켓과 상기 체결부 사이에 배치되는 완충부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 완충부는, 상기 지지브라켓과 상기 체결부 사이에 배치되고, 탄성재질로 형성되는 밀착패드를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 완충부는, 상기 지지브라켓의 하단부에 형성된 브라켓홈에 배치되는 완충탄성체 및 상측은 상기 완충탄성체의 하단에 연결되고, 하측은 상기 밀착패드의 상면에 연결되는 완충블록을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 체결부의 내부에는 제1 나사산부가 형성되고, 상기 체결구의 외주면에는 상기 제1 나사산부에 맞물리는 제2 나사산부가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 체결구는, 상기 지지브라켓의 내부에 안착되는 헤드부와 상기 헤드부의 하측에 배치되고, 상기 제2 나사산부가 외주면을 따라 형성된 제1 스템부와 상기 제1 스템부의 하측에 배치되는 제2 스템부 및 상기 체결구를 통해 상기 압축기 장착부로부터 압축기로 전달되는 진동, 충격이 완화되도록, 상기 제1 스템부와 상기 제2 스템부 사이에 배치되는 스템완충부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 스템완충부는, 상기 제1 스템부의 하단에 형성된 스템홈 및 상기 제2 스템부의 상단에 형성되고, 상기 스템홈의 내부에 삽입 배치되는 연결돌기를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 스템완충부는, 상기 제1 스템부의 하단에서 상기 스템홈의 둘레를 따라 배치되고, 상기 스템홈의 내측으로 돌기된 형상으로 제공되는 가이드블록을 더 포함하며, 상기 연결돌기는 상기 가이드블록에 의해 이탈되지 않도록 지지될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 스템완충부는, 상기 스템홈의 내부와 상기 연결돌기 사이에 배치되는 스템탄성체를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 차량에 장착된 압축기의 지지점 방향과 중력에 의한 압축기의 무게중심점 방향을 체결구의 길이방향으로 배치함으로써, 종래 압축기를 지면을 기준으로 차량에 수평방향으로 장착하는 것이 비해, 압축기의 지지점과 압축기의 무게중심점 불일치에 따른 압축기에 발생되는 회전모멘트 값 및 피로응력 값을 완화할 수 있다.

특히 차량에 압축기를 장착할 때, 체결구의 길이방향을 기준으로 상하(또는 수직)방향으로 장착함으로써, 차량의 운행 중 발생되는 충격, 진동 등이 압축기에 전달되어 회전모멘트나 피로응력이 증가되는 것을 완화할 수 있다.

또한 차량에 장착될 때 압축기의 지지점은 복수개가 형성될 수 있고, 3개이상의 체결부위가 형성되는 경우 지지영역을 형성하며, 이때 압축기의 무게중심점이 지지영역내의 중심과 동일선상에 위치되도록 압축기를 장착함으로써, 압축기에의 회전모멘트 및 피로응력 발생을 완화할 수 있다.

더하여 차량의 지지브라켓과 압축기의 체결부에 탄성재질의 밀착패드를 배치하거나, 완충부를 구성함으로써, 차량의 운행에 따른 진동이나 충격이 압축기로 전달되는 것을 완화할 수 있다.

도 1은 종래 차량에 장착된 압축기의 체결구조를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에서 압축기의 지지점 방향과 압축기의 무게중심점 방향의 불일치에 따라 압축기 및 체결볼트에 인가되는 회전모멘트 및 피로응력 분포를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명인 압축기에 대한 사시도.
도 4는 본 발명인 압축기에 대한 정면도.
도 5는 본 발명인 압축기에 대한 측면도.
도 6는 본 발명인 압축기에 대한 상면도.
도 7는 본 발명인 압축기에 대한 후면도.
도 8은 본 발명인 압축기가 지면을 기준으로 상하방향으로 차량에 장착됨에 따른 압축기의 지지점 및 압축기의 무게중심점의 배열 상태를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에서 완충부의 제1 형태를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에서 완충부의 제2 형태를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에서 스템완충부의 구조를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명이 적용되는 전동압축기의 일 형태에 대한 측단면도.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 압축기의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.

우선 도 12를 참고하여, 본 발명이 적용되는 전동 압축기의 구조에 대해 살펴보도록 한다. 도 12에 게시된 전동 압축기의 구조는 일 형태에 불과하며, 본 발명은 다른 형태의 전동 압축기에도 적용될 수 있다. 물론 기계식 압축기도 체결 구조에 따라서는 포함될 수 있다.

여기서 기계식 압축기는 작동하기 위해 엔진과 벨트로 연결되어야 하여 장착위치가 제한되었으나, 전동 압축기는 자체의 구동력으로 작동하므로 차량 내 장착위치의 자유도가 기계식 압축기에 비해 높은 특징이 있다.

도 12를 참조하면, 본 발명이 적용되는 전동 압축기는, 케이싱(110), 상기 케이싱(110)의 내부에서 구동력을 발생시키는 모터(20), 상기 모터(20)에 의해 회전되는 구동샤프트(30), 상기 구동샤프트(30)에 의해 구동되어 냉매를 압축하는 압축기구(40)을 포함할 수 있다.

상기 케이싱(110)은, 상기 모터(20)을 수용하는 제1 하우징(11), 상기 모터(20)을 제어하는 인버터(50)을 수용하는 제2 하우징(12) 및 상기 압축기구(40)을 수용하는 제3 하우징(13)을 포함할 수 있다.

상기 제1 하우징(11)은, 환형벽(11a), 상기 환형벽(11a)의 일단부를 복개하는 제1 격벽(11b) 및 상기 환형벽(11a)의 타단부를 복개하는 제2 격벽(11c)을 포함하고, 상기 환형벽(11a), 상기 제1 격벽(11b) 및 상기 제2 격벽(11c)이 상기 모터(20)이 수용되는 모터 수용공간을 형성할 수 있다.

상기 제2 하우징(12)은 상기 제1 격벽(11b) 측에 결합되어 상기 인버터(50)이 수용되는 인버터 수용공간을 형성할 수 있다.

상기 제3 하우징(13)은 상기 제2 격벽(11c) 측에 결합되어 상기 압축기구(40)이 수용되는 압축공간을 형성할 수 있다.

여기서, 상기 제2 격벽(11c)은 상기 모터 수용공간과 상기 압축공간을 구획하고, 상기 압축기구(40)을 지지하는 메인 프레임 역할을 수행하며, 그 제2 격벽(11c)의 중심 측에는 상기 모터(20)과 상기 압축기구(40)을 연동시키는 상기 구동샤프트(30)이 관통하는 축수공(14a)이 형성될 수 있다.

한편, 상기 압축기구(40)의 고정 스크롤(41)이 상기 제2 격벽(11c)에 체결되고, 상기 제3 하우징(13)이 그 고정 스크롤(41)에 체결될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제3 하우징(13)이 상기 압축기구(40)을 수용하며 상기 제2 격벽(11c)에 체결될 수도 있다.

상기 모터(20)은 상기 제1 하우징(11)에 고정되는 고정자(21) 및 상기 고정자(21)의 내부에서 상기 고정자(21)와의 상호 작용으로 회전되는 회전자(22)를 포함할 수 있다.

상기 구동샤프트(30)은 상기 회전자(22)의 중심부를 관통하여, 그 구동샤프트(30)의 일단부가 상기 회전자(22)를 기준으로 상기 제1 격벽(11b) 측으로 돌출되고, 그 구동샤프트(30)의 타단부가 상기 회전자(22)를 기준으로 상기 제2 격벽(11c) 측으로 돌출될 수 있다.

상기 구동샤프트(30)의 일단부(30a)는 상기 제1 격벽(11b)의 중심 측에 구비되는 제1 베어링(71)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

여기서, 상기 제1 격벽(11b)의 중심 측에는 상기 제1 베어링(71) 및 상기 구동샤프트(30)의 일단부가 삽입되는 제1 지지홈(11d)이 형성되고, 상기 제1 베어링(71)은 상기 제1 지지홈(11d)과 상기 구동샤프트(30)의 일단부 사이에 개재될 수 있다.

상기 구동샤프트(30)의 타단부(30b)는 상기 제2 격벽(11c)의 축수공(14a)을 관통하여 상기 압축기구(40)에 연결될 수 있다.

그리고, 상기 회전축(30)의 타단부(30b)는 연결핀(90)에 의해 편심 부시(80)가 연결된다. 상기 편심 부시(80)는 상기 압축기구(40)에 구비되는 제3 베어링(73)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 본 발명인 편심 부시(80)에 대해서는 후술하도록 한다.

여기서, 상기 제2 격벽(11c)의 축수공(14a)에는 상기 제2 베어링(72)이 배치되는 제2 지지홈(14b)이 형성되고, 상기 제2 베어링(72)은 상기 제2 지지홈(14b)과 상기 회전축(30) 사이에 개재될 수 있다.

그리고, 상기 압축기구(40)의 선회 스크롤(42)에는 상기 제3 베어링(73)과 상기 편심 부시(80)가 삽입되는 보스부(42a)가 형성되고, 상기 제3 베어링(73)은 상기 보스부(42a)와 상기 편심 부시(80) 사이에 개재될 수 있다.

상기 압축기구(40)는, 상기 제2 격벽(11c)을 기준으로 상기 모터(20)의 반대측에서 상기 제2 격벽(11c)에 고정 결합되는 고정 스크롤(41) 및 상기 제2 격벽(11c)과 상기 고정 스크롤(41) 사이에 구비되고 상기 고정 스크롤(41)에 치합되어 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하며 상기 구동샤프트(30)에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤(42)을 포함할 수 있다.

상기 고정 스크롤(41)은 원판형의 고정 경판부(41a) 및 상기 고정 경판부(41a)의 압축면(41b)으로부터 돌출되어 상기 선회 스크롤(42)에 치합되는 고정 랩(41c)을 포함할 수 있다.

상기 고정 경판부(41a)의 중심 측에는 그 고정 경판부(41a)를 관통하여 상기 압축실에서 압축된 냉매를 토출하는 토출포트(41d)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 토출포트(41d)는 상기 고정 스크롤(41)과 상기 제3 하우징(13) 사이에 형성되는 토출공간과 연통될 수 있다.

이러한 구성에 따른 스크롤 압축기는, 상기 모터(20)에 전원이 인가되면 상기 구동샤프트(30)이 상기 회전자(22)와 함께 회전을 하면서 상기 선회 스크롤(42)에 회전력을 전달할 수 있다. 그러면, 상기 선회 스크롤(42)은 상기 구동샤프트(30)에 의해 선회 운동을 하게 되어, 상기 압축실은 중심 측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소될 수 있다. 그러면, 냉매는 상기 제1 하우징(11)의 환형벽(11a)에 형성되는 냉매 유입구(미도시)를 통해 상기 모터 수용공간으로 유입될 수 있다. 그리면, 상기 모터 수용공간의 냉매는 상기 제1 하우징(11)의 제2 격벽(11c)에 형성되는 냉매 통과공(미도시)을 통해 상기 압축실로 흡입될 수 있다. 그리면, 상기 압축실로 흡입된 냉매는 상기 압축실의 이동경로를 따라 중심측으로 이동되면서 압축되어 상기 토출포트(41d)를 통해 상기 토출공간으로 토출될 수 있다. 상기 토출공간으로 토출된 냉매는 상기 제3 하우징(13)에 형성되는 냉매 토출구를 통해 상기 스크롤 압축기의 외부로 배출되는 일련의 과정이 반복된다.

이 과정에서, 상기 구동샤프트(30)은 상기 제1 베어링(71) 및 상기 제2 베어링(72)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 상기 선회 스크롤(42)은 상기 제3 베어링(73)에 의해 상기 구동샤프트(30)에 대해 회전 가능하게 지지되는데, 상기 제3 베어링(73)은 그 제3 베어링(73)과 선회 스크롤(42)의 조립체(이하, 선회 운동체)의 무게 및 크기를 감소시키기 위해 상기 제1 베어링(71) 및 상기 제2 베어링(72)과 상이한 베어링(73)으로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 케이싱(110)에 고정되는 상기 제1 베어링(71)과 상기 제2 베어링(72)은 마찰 손실 최소화를 위해 각각 볼 베어링으로 형성될 수 있다.

반면, 상기 선회 스크롤(42)과 함께 선회 운동됨에 따라 상기 선회 운동체의 무게 및 크기와 비례관계에 있는 상기 제3 베어링(73)은 볼 베어링보다 무게 및 크기가 작고 원가도 저렴한 니들 롤러 베어링(needle roller bearing) 또는 슬라이드 부시(slide bush)베어링으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제3 베어링(73)은 상기 보스부(42a)에 사전에 결정된 압입력으로 압입 체결될 수 있다.

이하 본 발명인 압축기에 대한 체결구조에 대해 살펴보도록 한다.

도 3은 본 발명인 압축기(100)에 대한 사시도이고, 도 4는 본 발명인 압축기(100)에 대한 정면도이며, 도 5는 본 발명인 압축기(100)에 대한 측면도이고, 도 6는 본 발명인 압축기(100)에 대한 상면도이며, 도 7는 본 발명인 압축기(100)에 대한 후면도이다. 도 8은 본 발명인 압축기(100)가 지면을 기준으로 상하방향으로 차량의 압축기 장착부(V)에 장착됨에 따른 압축기(100)의 지지점 및 압축기(100)의 무게중심점의 배열 상태를 나타낸 도면이다.

우선 도 3 내지 도 7를 참고하면, 본 발명인 압축기(100)의 전반적인 형태를 확인할 수 있다. 본 발명인 압축기(100)는 차량에 체결되는 구조에 관한 것으로, 도 3 내지 도 7에 게시된 형태에 본 발명인 압축기(100)의 형태가 한정될 것은 아니다.

그리고 도 8에는 차량의 압축기 장착부(V)에 형성된 지지브라켓(120)이 게시되어 있으며, 상기 지지브라켓(120)에 본 발명인 압축기(100)가 장착될 수 있다. 여기서 차량의 압축기 장착부(V)는 차량의 차체일 수 있다.

본 발명인 압축기(100)는 케이싱(110), 체결부(130) 및 체결구(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선 상기 케이싱(110)의 내부에는 냉매를 압축하는 압축부가 형성될 수 있으며, 상기 케이싱(110)상에는 압축기 작동에 필요한 각종 전자, 기계적 부품이 배치될 수 있다.

다음 상기 체결부(130)는 중앙부에 홀이 형성되어 제공될 수 있으며, 상기 케이싱(110)상에서 상기 지지브라켓(120)에 대응되는 부위에 배치될 수 있다. 상기 체결부(130)의 홀 내부에는 제1 나사산부(131)가 형성될 수 있다.

그리고 상기 체결구(140)는 상기 지지브라켓(120)과 상기 체결부(130)를 연결하도록 제공되며, 도 9를 참고하면, 상기 체결구(140)의 외주면에는 상기 제1 나사산부(131)와 맞물리는 제2 나사산부(141)가 형성될 수 있다.

다시 도 8를 참고하면, 상기 차량의 압축기 장착부(V)상에 상기 지지브라켓(120)은 지면(W)에 대해 상하방향으로 배치될 수 있다. 상기 체결부(130)도 상기 지지브라켓(120)에 대응되게 지면(W)에 대해 상하방향으로 배치될 수 있으며, 상기 체결구(140) 또한 상기 지지브라켓(120)과 상기 체결부(130)를 연결하므로, 지면(W)에 대해 상하방향으로 체결될 수 있다.

바람직하게는 상기 지지브라켓(120)은 지면(W)에 대해 중력(K) 방향 또는 수직방향으로 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 체결부(130) 및 상기 체결구(140)도 중력방향 또는 수직방향으로 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 상기 지지브라켓(120)은 상기 압축기 장착부(V)에 복수 개가 배치될 수 있으며, 상기 체결부(130)는 상기 케이싱(110)에 상기 지지브라켓(120)에 대응되는 개수로 배치될 수 있다. 상기 체결구(140)는 상기 지지브라켓(120)과 상기 체결부(130)에 맞게 복수 개가 제공될 수 있다.

여기서 상기 지지브라켓(120), 상기 체결부(130) 및 상기 체결구(140)는 각각 3개 이상일 수 있다. 3개 이상인 경우, 상기 3개 이상의 체결구(140)에 의해 압축기의 지지점(A)은 복수 개로 형성될 수 있다.

도 6을 참고하면, 본 발명에서는 상기 케이싱(110)상의 3군데에 배치될 수 있으며, 이 경우 3개의 체결구(140)에 의해 지지되는 압축기의 지지점(A)과 중력에 의한 자중인 압축기의 무게중심점(B)은 도 6 및 도 8에 게시된 것과 같이 상기 체결구(140)의 길이방향으로 동일선(G)상에 배치될 수 있다.

즉 상기 압축기의 지지점(A)과 상기 압축기의 무게중심점(B)은 상기 체결구(140)의 길이방향 또는 지면을 기준으로 상하방향으로 배치될 수 있다. 이때 지면은 중력 방향에 대해 비교적 수평하다고 가정한다.

그리고 도 8에서와 같이 상기 압축기의 무게중심점(B)은 상기 압축기의 지지점(A)보다 상기 체결구(140)의 길이방향 또는 지면(W)을 기준으로 낮은 위치에 형성될 수 있다. 이는 통상 물체의 무게중심점이 물체의 지지점보다 지면(W)을 기준으로 낮게 위치할 때, 물체의 흔들림이 완화되는 위치안정성이 높아지는 것을 고려한 것이다.

따라서 상기 지지브라켓(120)과 상기 체결부(130)의 경계부에 형성되는 상기 압축기의 지지점(A)보다 상기 압축기의 무게중심점(B)이 상기 체결구(140)의 길이방향 또는 지면(W)를 기준으로 낮게 위치하므로, 차량의 운행 중 발생되는 진동, 충격에 의한 흔들림이 감소될 수 있다. 물론 본 발명은 상기 압축기의 무게중심점(B)가 상기 압축기의 지지점(A)보다 높게 위치하는 경우도 포함할 수 있다.

본 발명에서는 3개의 체결 부위가 배치됨에 따라 압축기(100)의 케이싱(110)상에서 3개의 압축기 지지점(A)이 형성된다. 이러한 상기 압축기 지지점(A)들은 도 6 및 도 8에서와 같이 압축기(100)에 대한 동일평면상의 지지영역(P)을 형성한다. 지면(W)이 비교적 수평하다는 가정하에 상기 지지영역(P)은 지면과 비교적 평행하게 형성될 수 있다.

상기 복수 개의 압축기 지지점(A)들은 압축기(100)의 케이싱(110)상 여러 군데에 형성될 수 있고, 개수가 증가할수록 압축기(100)의 체결을 보다 견고히 할 수 있다.

이때 지지영역(P)이 동일평면상에 형성된다는 것은 압축기 지지점(A)들이 압축기(100)의 케이싱(110)상에 지면(W)을 기준으로 동일한 높이에 형성됨을 의미한다. 즉 복수개의 지지브라켓(120)과 체결부(130)가 동일평면상에 위치되는 것이다.

만약 이러한 동일평면의 지지영역(A)이 지면과 비교적 평행하다면, 모든 압축기 지지점(A)이 지면(W)과 평행하게 배치되는 것이고, 이는 중력에 의해 각각의 지지브라켓(120)과 체결부(130)를 서로 연결하는 체결구(140)에 인가되는 압축기의 자중에 의한 피로응력(S)이 균일하게 분산되는 것을 의미한다.

이는 복수 개의 체결구(140)가 비교적 동일한 피로응력(S)을 가지게 되므로, 특정 체결구(140)의 상대적 손상가능성 증가를 방지할 수 있다.

따라서 바람직하게는 본 발명의 압축기 지지점(A)들은 동일평면의 지지영역(P)을 형성하고, 이러한 지지영역(P)이 지면(W)에 대해 비교적 평행하게 형성되는 것이다. 이는 압축기에 대한 체결력은 보다 향상시키는 효과를 발휘한다.

그리고 도 6를 참고하면, 상기 지지영역(P)이 형성됨으로 인해 상기 압축기의 무게중심점(B)은 상기 지지영역(P)의 내부에 형성될 수 있다.

상기 지지영역(P)의 내부에 상기 압축기의 무게중심점(B)가 형성됨으로써, 상기 압축기의 자중(무게)이 상기 지지영역(P)를 형성하는 복수개의 압축기 지지점(A) 각각에서 비교적 균등하게 분산된다. 이는 복수 개의 상기 체결구(140)에 의한 압축기의 안정적인 지지를 가능하게 한다.

또한 도 8를 참고하면, 상기 압축기의 무게중심점(B)과 상기 지지영역(P)의 내부에 형성되는 상기 압축기의 지지점(A)들의 중심점(A0)은 상기 체결구(140)의 길이방향 또는 지면(W)을 기준으로 동일선(G)상에 배치될 수 있다.

상기 압축기의 지지점(A)들의 중심점(A0)과 상기 압축기의 무게중심점(B)이 상기 체결구(140)의 길이방향 또는 지면(W)을 기준으로 상하방향으로 동일선(G)상에 배치되면, 상기 압축기의 지지점(A)들의 중심점(A0)과 상기 압축기의 무게중심점(B)간에 수평방향의 이격 간격이 발생하지 않아 회전모멘트는 발생하지 않는다.

이 경우 상하방향의 이격 간격(D3)만이 형성되게 된다. 그런데 상하방향의 이격 간격(D3) 차이는 중력에 의해 상기 압축기의 지지점(A)들의 중심점(A0)에 인가되는 피로응력(S)과 상기 압축기의 무게중심점(B)에 인가되는 자중이 동일 방향이므로, 역시 회전모멘트를 발생하지 않는다.

상기된 피로응력(S)도 상기 체결구(140)의 길이방향을 따라 분산되므로 종래 압축기 체결구조에 비해 손상의 염려도 완화된다.

여기서 도 1 및 도 2에 게시된 종래의 압축기 체결구조에서는 압축기가 차량에 수평방향으로 장착됨에 의해 이격 간격(D1,D2) 차이로 인해 회전모멘트가 발생하나, 본 발명인 압축기(100)는 수평방향의 이격 간격이 없어, 회전모멘트는 발생하지 않으므로, 차량의 운행 중 발생되는 진동 또는 충격으로 인해 상기 체결구(140)에 발생되는 피로응력(S) 증가를 완화할 수 있다.

그리고 본 발명은 압축기(100)의 자중에 의해 상기 체결구(140)에 인가되는 피로응력(S)이 상기 체결구(140)의 길이방향 또는 지면에 대해 상하방향으로 발생하므로, 종래의 체결구조에서는 체결볼트의 C부위(도 2 참조)에 피로응력이 집중되었으나, 본 발명은 중력(K)에 의해 발생되는 피로응력(S)이 상기 체결구(140)의 길이방향을 따라 고르게 분산되며 분포하게 되어, 상기 체결구(140)의 피로파괴에 대한 저항 강성이 종래보다 상대적으로 높아지게 된다.

구체적으로 상기 체결구(140)의 헤드부(142)는 상기 지지브라켓(120)의 내부에 안착되고, 상기 체결구(140)의 외주면은 제2 나사산부(141)가 형성되어 있어, 상기 체결부(130)의 제1 나사산부(131)에 맞물려 체결되어 있다.

이에 따라 피로 응력은 상기 헤드부(142)와 상기 제1,2 나사산부(131,141)에서의 맞물림에 의해 분산되어 상기 체결구(140)의 길이방향을 따라 분포하게 된다.

이는 도 1 및 도 2에 게시된 종래 지면에 대해 수평방향으로 체결되는 볼트에 비해 피로응력(S)이 특정 부위에 집중되지 않고, 상기 체결구(140)의 길이방향을 따라 분산 분포하게 되도록 함으로써, 상기 체결구(140)의 사용수명을 연장하게 된다.

또한 상기 체결구(140)에서의 피로응력(S)의 분산 분포는 차량의 운행 중 진동, 충격이 발생하더라도, 이러한 진동, 충격을 상기 지지브라켓(120)에서 상기 체결부(130)를 통해 압축기(100)로 전달되는 과정에서, 상기 체결구(140)에서 충분히 흡수되어 완충작용의 효과를 발휘하게 할 수 있다.

상기된 것과 같이 본 발명은 차량의 압축기 장착부(V)에 압축기(100)를 상기 체결구(140)의 길이방향 또는 지면을 기준으로 상하방향으로 장착하여 상기 압축기의 지지점(A)과 상기 압축기의 무게중심점(B)이 동일방향의 동일선상에 배치되도록 함으로써, 이격 간격에 따른 회전모멘트 발생을 방지하고, 중력에 의한 상기 체결구(140)에 발생되는 피로응력(S)을 상기 체결구(140)의 길이방향을 따라 분산 분포되도록 하였다. 이는 상기 체결구(140)의 손상을 완화하고 사용수명이 연장되도록 하여, 궁극적으로는 압축기의 체결력을 보다 견고히 할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 지지브라켓(120)에서 상기 체결부(130)를 통해 압축기(100)로 전달되는 진동, 충격이 완충되도록 하기 위해 도 9 내지 도 11에 게시된 형태의 완충 구조를 추가로 구성한다. 이하 본 발명의 완충 구조에 대해 살펴보도록 한다.

우선, 도 9는 본 발명에서 완충부(150)의 제1 형태를 나타낸 도면이다.

도 9를 참고하면, 상기 완충부(150)의 제1 형태는 상기 차량의 압축기 장착부(V)로부터 압축기(100)로 전달되는 진동, 충격이 완화되도록, 상기 지지브라켓(120)과 상기 체결부(130) 사이에 배치되는 밀착패드(151)일 수 있다. 상기 밀착패드(151)는 내열성이며 탄성력이 있는 재질로 구현될 수 있다. 예를 들어 내열성이 구비된 플라스틱, 고무, 실리콘, 수지섬유 등의 재질일 수 있다.

상기 완충부(150)의 제1 형태에서는 상기와 같은 구조를 통해 가속방지턱, 비포장도로 등과 같이 기동환경에서 차량의 운행시 압축기 장착부(V)를 통해 압축기(100)로 전달되는 진동, 충격을 흡수하여 압축기(100)의 체결상태 손상을 완화할 수 있다.

다음, 도 10은 본 발명에서 완충부(150)의 제2 형태를 나타낸 도면이다.

도 10을 참고하면, 상기 완충부(150)의 제2 형태는 밀착패드(151), 완충탄성체(152) 및 완충블록(153)을 포함하여 구성될 수 있다.

우선 상기 밀착패드(151)는 상기 지지브라켓(120)과 상기 체결부(130) 사이에 배치되는 밀착패드(151)일 수 있다. 상기 밀착패드(151)는 내열성이며 탄성력이 있는 재질로 구현될 수 있다. 예를 들어 내열성이 구비된 플라스틱, 고무, 실리콘, 수지섬유 등의 재질일 수 있다.

그리고 상기 완충탄성체(152)는 상기 지지브라켓(120)의 하단부에 형성된 브라켓홈(121)에 배치될 수 있으며, 탄성력을 가진 재질로 구현될 수 있다. 예를 들어 코일스프링, 판스프링 등일 수 있다.

다음 상기 완충블록(153)은 상측이 상기 완충탄성체(152)의 하단에 연결되고, 하측이 상기 밀착패드(151)의 상면에 연결되며, 탄성재질의 밀착패드(151)가 완충탄성체(152)의 작동에 따라 원활히 상하운동이 되도록 구비될 수 있다. 이러한 완충블록(153)은 내열성 금속, 플라스틱 등의 재질일 수 있다.

상기 완충부(150)의 제2 형태에서는 상기와 같은 구조를 통해 불규칙한 도로 기동환경에서 차량의 운행시 압축기 장착부(V)에서 압축기(100)로 전달되는 진동, 충격을 밀착패드(151)에서 1차적으로 흡수하고, 완충탄성체(152)에서 2차적으로 흡수하여 압축기(100)의 체결구조의 손상을 완화할 수 있다. 이러한 구조는 차량의 운행 중 주로 발생되는 상하방향 진동, 충격의 흡수에 효과적이다.

다음, 도 11은 본 발명에서 스템완충부(149)의 구조를 나타낸 도면이다.

도 11를 참고하면, 우선 상기 체결구(140)는 헤드부(142), 제1 스템부(144), 제2 스템부(145) 및 스템완충부(149)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 헤드부(142)는 상기 지지브라켓(120)의 내부에 안착되며, 상기 체결구(140)의 상부를 구성할 수 있다.

그리고 상기 제1 스템부(144)는 상기 헤드부(142)의 하측에 배치되고, 상기 제2 나사산부(141)가 외주면을 따라 형성될 수 있다. 그리고 상기 제2 스템부(145)는 상기 제1 스템부(144)의 하측에 배치될 수 있다.

또한 상기 스템완충부(149)는 상기 체결구(140)를 통해 상기 압축기 장착부(V)로부터 압축기(100)로 전달되는 진동, 충격이 완화되도록, 상기 제1 스템부(144)와 상기 제2 스템부(145) 사이에 배치될 수 있다.

이러한 상기 스템완충부(149)는 스템홈(144a), 가이드블록(148), 연결돌기(145a) 및 스템탄성체(146)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선 상기 스템홈(144a)은 상기 제1 스템부(144)의 하단에 형성될 수 있으며, 상기 제1 스템부(144)의 하단에서 상기 스템홈(144a)의 둘레를 따라 상기 가이드블록(148)이 형성될 수 있다. 상기 가이드블록(148)은 상기 스템홈(144a)의 내측으로 돌기된 형상으로 제공될 수 있다.

그리고 상기 연결돌기(145a)는 상기 제2 스템부(145)의 상단에 형성되고, 상기 가이드블록(148)에 의해 이탈되지 않도록 지지되며 상기 스템홈(144a)의 내부에 삽입 배치될 수 있다.

다음 상기 스템탄성체(146)는 상기 스템홈(144a)의 내부와 상기 연결돌기(145a) 사이에 배치될 수 있다.

여기서 상기 제1 스템부(144)의 하단과 상기 제2 스템부(145)의 상단은 일정 간격이 이격되어 있으며, 이 간극은 차량의 기동시 상하방향으로 전달되는 충격을 완충하는 공간이 될 수 있다. 그리고 상기 스템탄성체(146)가 복원력을 제공하여 완충작용 후 상기 제2 스템부(145)를 다시 하방향으로 밀어 원위치시키게 된다.

그리고 상기 연결돌기(145a)의 하단에는 가이드홈(147)이 가공 배치되어 있다. 이때 상기 가이드블록(148)은 상기 연결돌기(145a) 방향으로 돌출되어 있어, 상기 가이드홈(147)이 상기 가이드블록(148)을 따라 이동됨으로써, 상기 제2 스텝부(145)의 상하방향 이동을 안내하게 된다.

이상의 사항은 압축기의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

100:압축기
110:케이싱
120:지지브라켓
121:브라켓홈
130:체결부
131:제1 나사산부
140:체결구
141:제2 나사산부
142:헤드부
150:완충부
151:밀착패드
152:완충탄성체
153:완충블록
144:제1 스템부
144a:스템홈
145:제2 스템부
145a:연결돌기
146:스템탄성체
148:가이드블록
149:스템완충부
A:압축기의 지지점
B:압축기의 무게중심점
D3:이격간격
G:동일선
K:중력
P:지지영역
S:피로응력

Claims (15)

1. 차량의 압축기 장착부에 지지브라켓이 배치되고, 상기 지지브라켓에 장착되는 압축기에 있어서,
   케이싱;
   상기 케이싱상에서 상기 지지브라켓에 대응되는 부위에 배치되는 체결부; 및
   상기 지지브라켓과 상기 체결부를 연결하는 체결구;
   를 포함하되, 상기 체결구에 의해 지지되는 압축기의 지지점과 압축기의 무게중심점은 상기 체결구의 길이방향으로 배치되고,
   상기 지지브라켓은 상기 압축기 장착부에 복수 개가 배치되고, 상기 체결부는 상기 케이싱에 상기 지지브라켓에 대응되는 개수로 배치되며,
   상기 체결구는 상기 지지브라켓과 상기 체결부에 복수 개가 체결되되,
   상기 복수 개의 체결구에 의해 상기 압축기의 지지점은 복수 개로 형성되며,
   상기 복수 개의 지지점들은 3개가 형성되되,
   상기 케이싱은 모터를 수용하는 제1 하우징, 모터를 제어하는 인버터를 수용하는 제2 하우징, 압축기구를 수용하는 제3 하우징을 포함하고,
   상기 체결부 및 상기 체결구는 상기 제1 하우징에 2개와 상기 제3 하우징의 1개가 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 3개의 압축기의 지지점들은 동일평면상의 지지영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 압축기.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 압축기의 무게중심점은 상기 지지영역의 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 압축기의 무게중심점과 상기 지지영역의 내부에 형성된 상기 압축기의 지지점들의 중심은 상기 체결구의 길이방향을 기준으로 동일선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 압축기 장착부로부터 압축기로 전달되는 진동, 충격이 완화되도록, 상기 지지브라켓과 상기 체결부 사이에 배치되는 완충부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 완충부는,
   상기 지지브라켓과 상기 체결부 사이에 배치되고, 탄성재질로 형성되는 밀착패드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 완충부는,
    상기 지지브라켓의 하단부에 형성된 브라켓홈에 배치되는 완충탄성체; 및
    상측은 상기 완충탄성체의 하단에 연결되고, 하측은 상기 밀착패드의 상면에 연결되는 완충블록;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 체결부의 내부에는 제1 나사산부가 형성되고, 상기 체결구의 외주면에는 상기 제1 나사산부에 맞물리는 제2 나사산부가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 체결구는,
    상기 지지브라켓의 내부에 안착되는 헤드부;
    상기 헤드부의 하측에 배치되고, 상기 제2 나사산부가 외주면을 따라 형성된 제1 스템부;
    상기 제1 스템부의 하측에 배치되는 제2 스템부; 및
    상기 체결구를 통해 상기 압축기 장착부로부터 압축기로 전달되는 진동, 충격이 완화되도록, 상기 제1 스템부와 상기 제2 스템부 사이에 배치되는 스템완충부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 스템완충부는,
    상기 제1 스템부의 하단에 형성된 스템홈; 및
    상기 제2 스템부의 상단에 형성되고, 상기 스템홈의 내부에 삽입 배치되는 연결돌기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 스템완충부는,
    상기 제1 스템부의 하단에서 상기 스템홈의 둘레를 따라 배치되고, 상기 스템홈의 내측으로 돌기된 형상으로 제공되는 가이드블록;을 더 포함하되, 상기 연결돌기는 상기 가이드블록에 의해 이탈되지 않도록 지지되는 것을 특징으로 하는 압축기.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 스템완충부는,
    상기 스템홈의 내부와 상기 연결돌기 사이에 배치되는 스템탄성체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
    

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