JPH0613403Y2 - 空調装置用の変速駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は電動モータと該電動モータの回転を有段に変
速して送風機等の空調用回転負荷へ伝達する変速機とを
備える、空調装置用の変速駆動装置に関するものであ
る。

従来の技術 例えば実公昭60-5291号公報とか実公昭６２−9461号公
報に開示されているように、空調装置において電動モー
タと送風機或は送水ポンプ等の空調用回転負荷との間の
駆動径路中に有段の変速機を設けて、温度検出によるフ
イードバツク制御或はタイマー制御により変速機の変速
段を切替え空調用回転負荷の駆動回転数を切替え制御す
る技術が公知である。かかる変速機を設けられた空調装
置は、送風機とか送水ポンプ等の流体輸送機械の消費エ
ネルギーが回転数の３乗に比例し回転数を約８０％に低
下させるとエネルギー消費量が半減すること、そして機
械式のものに構成される有段の変速機はロス馬力が極め
て小さくエネルギー効率が高いことからして、高い省エ
ネルギー効果を発揮する。

ところで電動モータと対比して比較的大型の送風機等の
空調用回転負荷を電動モータによりベルトを介し駆動さ
せるべくされた空調装置に変速機を導入する場合、従来
は一般に第９図に例示するような配置が採られていた。

すなわち第９図(a)に例示するように電動モータ１のモ
ータ軸１ａと変速機Ｇの入力軸ＧａとをカツプリングＣ
により直結すると共に、変速機Ｇにおいて入力軸Ｇａと
は反対向きに突出させてある出力軸Ｇｂ上にプーリーP₁
を設けて、第９図(b)に示すように該プーリーP₁と空調
用回転負荷Ｆの入力回転軸Ｆａ上のプーリーP₂とにベル
トＢを捲回するのである。

考案が解決しようとする問題点 したがつて電動モータにより直接にベルトを介し空調用
回転負荷を駆動させる既存の空調装置に変速機を導入す
る場合に従来は電動モータの配置替えを、そして場合に
よつては空調用回転負荷の配置替えも、必要としてい
た。

このため従来は狭い機械室等で変速機導入のためのスペ
ースを新たに求めなければならず、また第９図に例示す
るような電動モータ１及び変速機Ｇのための架台Ｄを新
たに作製しなければならなかつた。第９図に例示するよ
うな架台ＤはベルトＢに必要な緊張を与えるべくプーリ
ーP₁の位置を変更可能とするように、スライド式或は回
動式のものに形成されるため高価につく。

そこでこの考案は、電動モータにより直接にベルトを介
し空調用回転負荷を駆動させる空調装置においてモータ
側のプーリーが電動モータのモータ軸上に設けられてい
るのに対し、変速機を導入したものでありながら上記配
置のプーリーと全く同様の位置に変速機の出力プーリー
を備えると共に、変速機を附加したことによる特別の架
台を必要とせず、また特に組立てを簡単に行なえること
としてある、冒記タイプの空調装置用の新規な変速駆動
装置を提供しようとするものである。

問題点を解決するために講じた技術的手段 そのためにこの考案は第１図に例示するように、電動モ
ータ１と該電動モータ１の回転を有段に変速して送風機
等の空調用回転負荷Ｆ（第２図）へ伝達する変速機２と
を備える変速駆動装置において、次のような技術的手段
を講じた。

すなわち前記電動モータ１のモータ軸１ａ上にモータ軸
１ａの軸線方向外方へ突出する突出端部３ａを備えたテ
ーパブツシユ３を介してベアリング保持筒４を締付け固
定設置して、空調用回転負荷Ｆに対しベルト伝動するた
めのプーリー５を該ベアリング保持筒４上にベアリング
６を介し遊嵌設置し、上記したテーパブツシユ３の突出
端部３ａに形成したスプライン７と前記変速機２の入力
軸８の入力端部８ａに形成したスプライン９とを噛合せ
てモータ軸１ａと入力軸８間を連動連結すると共に、前
記変速機２の出力軸１０を中空状に形成し上記入力軸８
と同心配置して設けて、該出力軸１０の出力端部１０ａ
を前記変速機２の変速ケース１１から上記入力軸８と同
方向に突出させ上記プーリー５に対し連結するのであ
る。

テーパブツシユ３は、第１，３図に例示するようにキー
溝１２を備えキー１３を介してモータ軸１ａと結合され
るものであつてもよいし、第６図に例示するテーパブツ
シユ３のように適当数のスリツト１４を備えて弾性変形
性を高められモータ軸１ａに対し圧着により結合される
ものであつてもよい。

作用 変速駆動装置の組立てにあたつては先ず第５図の左半部
に示すように、ベアリング６を介しプーリー５を支承す
るベアリング保持筒４をモータ軸１ａ上におき、電動モ
ータ１反対側からモータ軸１ａとベアリング保持筒４間
にテーパブツシユ３を挿入して行き、締付具１５によつ
てテーパブツシユ３とベアリング保持筒４間の締付けを
行なう。図例では前記スプライン７を内周面に形成され
ているテーパブツシユ突出端部３ａがフランジ部に形成
され、締付具１５は該フランジ部の穴を通しベアリング
保持筒４のねじ穴４ａに螺合されるボルトとされてい
る。以上によつてテーパブツシユ２３はモータ軸１ａに
結合され、またプーリー５はモータ軸１ａ上で所定の位
置決めを行なわれて位置を固定される。

次に第５図の右半部に示すように変速機２をモータ軸１
ａ方向に近付けて行つて、入力軸８の入力端部８ａのス
プライン９をテーパブツシユ３の突出端部３ａのスプラ
イン７に噛合せ、次いで連結具１６，１７により変速機
出力軸１０の出力端部１０ａをプーリー５に連結する。
図例では出力軸１０の出力端部１０ａがフランジ部に形
成されており、連結具は該フランジ部に螺着されプーリ
ー５に形成した軸線方向の貫通穴５ａを通してプーリー
５の他端面外にまで突出せしめられる連結螺杆１６と該
螺杆１６端に螺合されるナツト１７とでもつて、提供さ
れている。

後は簡単なステーでもつて変速機２を廻り止めさえして
やれば、変速駆動装置を所要のように稼働させうる。

実施例 第２図が図示実施例を装備する、エアハンドリングユニ
ツトに構成された空調装置を示している。図示のエアハ
ンドリングユニツトは送風機Ｆと熱交換器ＨＥを並設し
てなる横形のものとされ、熱交換器ＨＥにはエアフイル
タＡＦが附設されている。

本案に係る変速駆動装置は送風機Ｆの上面上に設置され
て、前記プーリー５からベルトＢにより、送風機Ｆの入
力回転軸Ｆａ上のプーリーＰに伝動するものとされてい
る。電動モータ１はベルトＢに緊張を与えるべく回動調
節可能な架台Ｄ上に据付けられ、変速機２は該架台Ｄに
取付けたステー（図示せず）により廻り止めされてい
る。

第１図に示すように前記ベアリング６は、ベアリング保
持筒４とプーリー５間で位置を拘束される１対のオイル
シール付きボールベアリングとされている。プーリー５
のモータ側端面上にはボルト１９によりリング状の押え
板２０を取付けてあり、前記連結螺杆１６は押え板２０
外で前記ナツト１７を螺合するものとされている。フラ
ンジ部に形成されているテーパブツシユ突出端部３ａに
は、必要に応じテーパブツシユ３、ベアリング保持筒４
及びプーリー５をモータ軸１ａ上から取外すときにベア
リング保持筒４の端面に対し押付ける押えボルトを螺合
してテーパブツシユ３を抜出し方向に移動させるための
ねじ穴２１が、設けられている。また第５図に示すよう
に変速機２を、スプライン７，９を噛合せつつ組付ける
ときにプーリー５と出力軸１０間の円周方向での位置決
めを行なわせるべく、出力軸出力端部１０ａの位置決め
穴２２に嵌合される位置決めピン２３が、プーリー５に
取付けられている。

変速機２の構造を第１図について説明すると、変速ケー
ス１１内には同心配置の入力軸８及び出力軸１０に対し
平行する下方の中間軸２５が設けられている。入力軸８
には歯車２６がキー２７を用いて嵌着され、この歯車８
に噛合された歯車２８が中間軸２５に圧嵌めされてい
る。中間軸２５上にはまた、１対のボールベアリング２
９を介し歯車３０が遊嵌設置され、この歯車３０に対し
噛合された歯車３１が出力軸１０の内端部上に一体形成
されている。なお中空の出力軸１０は外周面側でボール
ベアリング３２を介し変速ケース１１に支持される他、
入力軸８上及び歯車２６ボス部上に設けた１対のボール
ベアリング３３，３４を介し内周面側で入力軸８に間隔
をあけた２位置で支持された関係として、安定支持を図
られている。

入力軸２６上の歯車２６には筒状をなすボス延長部２６
ａが設けられており、このボス延長部２６ａに形成せる
爪穴３５と出力軸１０の内周面に形成せる爪穴３６とに
それぞれ摺動のみ自在に係合させた一方及び他方の摩擦
エレメントを備える多板式油圧クラツチ３７が、入力軸
８と出力軸１０間に配設されている。同油圧クラツチ３
７のピストン３８は入力軸８の大径部と小径部とに油密
に摺接するようにして入力軸８上に配置されており、リ
ターンばね３９により摩擦エレメント群反対方向に移動
附勢されている。ピストン３８に油圧が供給され該ピス
トン３８により摩擦エレメントが係合せしめられて油圧
クラツチ３７が作動せしめられると、出力軸１０が入力
軸８に対し該入力軸８と一体回転するように接続される
ことになる。

入力軸８から中間軸２５を経て出力軸３１に至る、歯車
２６，２８，３０，３１よりなるギヤ列のギヤ比は入力
軸８の回転を約８０％に減速して出力軸１０に伝達しう
るように設定されており、中間軸２５とそれに遊嵌した
歯車３０間には中間軸２５側から駆動されると係合する
一方向クラツチ４０を配設してある。出力軸１０が入力
軸８と同一回転数で回転する油圧クラツチ３７の作動状
態で一方向クラツチ４０は歯車３０側から相対的に駆動
を受けて係合せず、油圧クラツチ３７が切られると一方
向クラツチ４０が自動的に係合して出力軸１０が入力軸
８の回転数の約８０％の回転数で回転せしめられること
となる。

油圧クラツチ３７に対し油タンク兼用の変速ケース１１
内から作動油を供給するためのギヤポンプ４１は第１図
に示すように、そのポンプ軸４１ａを中間軸２５に対し
係合させて変速ケース１１の端面上に設置されている。
油圧クラツチ３７に対する油圧の給排を制御するコント
ロールバルブ装置４２は、変速ケース１１の上面上に設
置されている。コントロールバルブ装置４２内から導き
出してある作動油通路及び潤滑油通路（以上、図示せ
ず。）はそれぞれ、入力軸８内の作動油通路４３及び潤
滑油通路４４を経て油圧クラツチ３７のピストン３８部
及び摩擦エレメント部に連らねてある。

油圧系統が故障した場合、或は変速機２に何らかのトラ
ブルが起きた場合に備えて、電動モータ１によりプーリ
ー５を直接に回転させることもできるように図られてい
る。すなわち第１，４図に示すように前記したベアリン
グ保持筒４と押え板２０とには互に向い合せたときに正
方形状をなす溝穴４５，４６を形成してあり、また押え
板２０には前記ボルト２０を利用して直角状に折曲して
ある抜止め板４７を装備させてある。そして油圧系統が
故障したような緊急時には第４図に図示のピン４８を溝
穴４５，４６にまたがらせて挿入し、第１，４図に鎖線
図示のように抜止め板４７を折り延ばしピン４８を抜止
めすることにより、ピン４８を介しベアリング保持筒４
と押え板２０及びプーリー５とが一体回転されることと
し、もつてモータ軸１ａとプーリー５とが一体回転する
ようにできることとしてある。

第７，８図は一部の変形例を示し、テーパブツシユ３と
変速機入力軸８とのスプライン７，９による接続部につ
いての保護を図つている。

すなわち第７図に示すようにモータ軸１ａと入力軸入力
端部８ａ間の間隙内に、外周端に取付けたリングゴムで
もつてテーパブツシユ３内周面に密着係合させてあるシ
ール板５０を配置すると共に、テーパブツシユ突出端部
３ａの端面部に入力軸８端面に摺接するゴム等よりなる
シールリング５１を装着して、スプライン７，９接続部
を内部に含む油密部５２を形成した上で、入力軸８内の
前記潤滑油通路４４を延長して入力軸８の端面に開口さ
せ油密部５２に連通させている。つまり第８図に示すよ
うに前記コントロールバルブ装置４２には油圧クラツチ
３７に対する油圧の給排を切換え制御する電磁コントロ
ールバルブ５３の他に、油圧クラツチ３７に対する作用
油圧を設定する調圧弁５４が設けられていて、調圧弁５
４のリリーフ油を潤滑油回路５６により油圧クラツチ３
７の摩擦エレメント部等の潤滑必要部に供給することと
されているのに対し、潤滑油供給回路５６により油密部
５２にも潤滑油を供給してスプライン７，９接続部の摩
耗を防止しているのである。摩耗防止効果は油密部５２
にグリースを充填することでも得られるが、潤滑油によ
る場合はスプライン７，９間の隙間を埋めてスプライン
７，９同士の衝撃的な係合を避けさせる潤滑油により微
振動時の騒音低減も得られる。

図示の変速駆動装置は例えば第２図に例示した態様で空
調装置において用いられ、空調空間内の温度検出等によ
り第８図に図示の電磁コントロールバルブ５３の位置制
御を行なつて、油圧クラツチ３７の作動によりプーリー
５が電動モータ１と同回転数で駆動される状態と油圧ク
ラツチ３７が切られることでプーリー５が電動モータ１
の回転数の約８０％の回転数で駆動される状態とを得、
省エネルギー下での温度制御を得させる。

考案の効果 この考案の空調装置用の変速駆動装置は空調用回転負荷
に対しベルト伝動するためのプーリー５を、モータ軸１
ａに対し固定された関係のテーパブツシユ及びベアリン
グ保持筒４とベアリング６とを介しモータ軸１ａ上に配
置していて、電動モータにより直接にベルトを介し空調
用回転負荷を駆動させる空調装置においてモータ側のプ
ーリーが配置されているのと同様の位置に上記プーリー
５を配置したものとなつており、またモータ軸１ａ上の
テーパブツシユ３に対し入力軸８をスプライン７，９接
続しモータ軸１ａ上のプーリー５に対し中空の出力軸１
０を連結してある変速機２を設けて該変速機３をモータ
軸１ａに支持させた関係として変速機３を単に廻り止め
さえしてやれば済むこととしているものとしているか
ら、電動モータにより直接にベルトを介し空調用回転負
荷を駆動させる空調装置に変速機を導入する場合に電動
モータを架台上にそのまま据付けておいて変速機を組付
けうることとし、架台の新設とか電動モータ及び空調用
回転負荷の配置替えとかを必要としない。

そして特にこの考案は、モータ軸１ａ上のテーパブツシ
ユ３及びプーリー５に対しそれぞれ接続される入力軸８
及び出力軸１０を備える変速機２を設けて該変速機２の
組付け前に、テーパブツシユ３を介しモータ軸１ａ上に
締付け固定設置されるベアリング保持筒４に支承される
プーリー５をテーパブツシユ３により位置決めしてモー
タ軸１ａ上に遊転自在に設置できることとし、その後に
変速機２を組付けるのもスプライン７，９接続により入
力軸８を簡単にテーパブツシユ３へと接続した上で出力
軸１０をプーリー５へと連結することで行なえることと
しているから、変速駆動装置の組立てを極く簡単に行な
えることとしている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の主要部を示す縦断側面
図、第２図は同実施例を装備する空調装置を示す側面
図、第３図は同実施例の一部材を示す一部切欠き斜視
図、第４図は同実施例一部の正面図、第５図は同実施例
の組立て工程を説明するための分解縦断側面図、第６図
は第３図に図示の部材の変形例を示す一部切欠き斜視
図、第７図は実施例一部の変形例を示す縦断側面図、第
８図は同変形例における油圧回路を示す回路図、第９図
(a)，(b)はそれぞれ、従来例を装備する空調装置の模式
的な側面図及び正面図である。 １…電動モータ、１ａ…モータ軸、２…変速機、３…テ
ーパブツシユ、３ａ…突出端部、４…ベアリング保持
筒、４ａ…ねじ穴、５…プーリー、５ａ…貫通穴、６…
ベアリング、７…スプライン、８…入力軸、８ａ…入力
端部、９…スプライン、１０…出力軸、１０ａ…出力端
部、１２…キー溝、１３…キー、１４…スリツト、１５
…締付具、１６…連結螺杆、１７…ナツト、２５…中間
軸、２６，２８，３０，３１…歯車、３７…油圧クラツ
チ、４０…一方向クラツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電動モータ１と該電動モータ１の回転を有
   段に変速して送風機等の空調用回転負荷Ｆへ伝達する変
   速機２とを備える変速駆動装置において、 前記電動モータ１のモータ軸１ａ上にモータ軸１ａの軸
   線方向外方へ突出する突出端部３ａを備えたテーパブツ
   シユ３を介してベアリング保持筒４を締付け固定設置し
   て、空調用回転負荷Ｆに対しベルト伝動するためのプー
   リー５を該ベアリング保持筒４上にベアリング６を介し
   遊嵌設置し、上記したテーパブツシユ３の突出端部３ａ
   に形成したスプライン７と前記変速機２の入力軸８の入
   力端部８ａに形成したスプライン９とを噛合せてモータ
   軸１ａと入力軸８間を連動連結すると共に、前記変速機
   ２の出力軸１０を中空状に形成し上記入力軸８と同心配
   置して設けて、該出力軸１０の出力端部１０ａを前記変
   速機２の変速ケース１１から上記入力軸８と同方向に突
   出させ上記プーリー５に対し連結したことを特徴とす
   る、空調装置用の変速駆動装置。