JPH0613404Y2 - 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７図に例示するような配置が採られていた。

すなわち第７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７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７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７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４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。

すなわち第１，２図及び第５図に示すように、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
方向きの突出端部３ａを備えたベアリング保持筒３を設
置してこのベアリング保持筒３を、キー４によりモータ
軸１ａに対し相対回転不能に接続すると共に、モータ軸
１ａに支承されモータ軸１ａの軸端側からベアリング保
持筒３に係合する外径面テーパ付けリング５とベアリン
グ保持筒３に対しボルト１５により締上げて保持されベ
アリング保持筒３の突出端部３ａ側から外径面テーパ付
けリング５のテーパ面に対しテーパ面でもつて係合する
内径面テーパ付けリング６とによりモータ軸１ａ上で位
置決めし、 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
７を上記ベアリング保持筒３上にベアリング８を介し遊
嵌設置し、 さらに上記したベアリング保持筒３の突出端部３ａに形
成したスプライン９と前記変速機２の入力軸１０の入力
端部１０ａに形成したスプライン１１とを噛合せてモー
タ軸１ａと入力軸１０間を連動連結すると共に、前記変
速機２の出力軸１２を中空状に形成し上記入力軸１０と
同心配置して設けて、該出力軸１２の出力端部１２ａを
前記変速機２の変速ケース１３から上記入力軸１０と同
方向に突出させ上記プーリー７に対し連結するのであ
る。

第１，２図の図例では内径面テーパ付けリング６に一体
的なフランジ部６ａを設けて、該フランジ部６ａの穴を
通してベアリング保持筒３のねじ穴１４に螺合されるボ
ルト１５により内径面テーパ付けリング６をベアリング
保持筒３に締上げ保持させている。また第５図に図示の
場合には第６図に取出して示すように内径面テーパ付け
リング６とは別にフランジ付きの環状押え金物１６を設
けて、この押え金物１６のフランジの穴１６ａを通して
ベアリング保持筒３のねじ穴１４に螺合されるボルト１
５により、内径面テーパ付けリング６をベアリング保持
筒３に締上げ保持させている。

作用 変速駆動装置の組立てにあたつては第３図の左半部に示
すように、モータ軸１ａ上にベアリング保持筒３及びプ
ーリー７を組付けてしまう。そのためにはベアリング８
を介しプーリー７をのせてあるベアリング保持筒３をモ
ータ軸１ａ上にキー４嵌めし、次に外径面テーパ付けリ
ング５をモータ軸１ａ端部に外挿する。そして内径面テ
ーパ付けリング６をベアリング保持筒３の突出端部３ａ
側から外径面テーパ付けリング５のテーパ面上にのるよ
うにもたらし、第１−３図の図例ではそのままフランジ
部６ａを利用し、また第５図の図例では内径面テーパ付
けリング６の外端面上に押え金物１６をもたらし該押え
金物１６を利用し、ボルト１５によつてベアリング保持
筒３に対し内径面テーパ付けリング６を締上げて保持さ
せる。これにより両テーパ付けリング５，６のテーパ面
同士が係合し合い、ベアリング保持筒３とプーリー７が
モータ軸１ａ上で正確に位置決めされた状態で軸線方向
での位置を固定される。

次に第３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１０の入力端部１０ａ
のスプライン１１をベアリング保持筒３の突出端部３ａ
のスプライン９に噛合せ、次いで連結具１７，１８によ
り変速機出力軸１２の出力端部１２ａをプーリー７に連
結する。図例では出力軸１２の出力端部１２ａ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７に形成した軸線方向の貫通穴７ａを通して
プーリー７の他端面外にまで突出せしめられる連結螺杆
１７と該螺杆１７端に螺合されるナツト１８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４図が実施例を装備する、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Ａ
Ｆ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７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８は、ベアリング保
持筒３とプーリー７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。ベアリング
保持筒３の内周面には、モータ軸１ａの端部周面との間
に環状の間隙を附与する内径拡大部１９及びそれに引続
き突出端部３ａにまで至る内径拡大部２０が形成され、
外径面テーパ付けリング５は前者の内径拡大部１９の内
端面２１でもつてベアリング保持筒３に係合させてあ
る。外径面テーパ付けリング６は前者の内径拡大部１９
に略嵌合する寸法のものとされ、また該リング６のフラ
ンジ部６ａは上記後者の内径拡大部１９内に位置させて
ある。変速機入力軸１０の前記入力端部１０ａは変速ケ
ース１３外で入力軸１０上に溶着により固定設置した環
状体にて提供されている。第３図に示すように変速機２
を、スプライン９，１１を噛合せつつ組付けるときにプ
ーリー７と出力軸１２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１２ａ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７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１３内には同心配置の入力軸１０及び出力軸１２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
１０には歯車２６がキー２７を用いて嵌着され、この歯
車２６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２９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１２の内端部上に一体
形成されている。なお中空の出力軸１２は外周面側でボ
ールベアリング３２を介し変速ケース１３に支持される
他、入力軸１０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１
０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１０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１２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
１０と出力軸１２間に配設されている。同油圧クラツチ
３７のピストン３８は入力軸１０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１０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１２
が入力軸１０に対し該入力軸１０と一体回転するように
接続されることになる。

入力軸１０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１０の回転を約８０％に減速して出力軸１２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１２が入
力軸１０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１３
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１３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。

第５，６図に図示の実施例は、前述のように内径面テー
パ付けリング６とは別体の環状押え金物１６を設けてい
る他は、第１−３図に図示の実施例と変わりない。

図示の変速駆動装置は例えば第４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
り前記コントロールバルブ装置４２の制御下で、油圧ク
ラツチ３７の作動によりプーリー７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７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７を、モータ軸１
ａに対し固定接続したベアリング保持筒３及びその上の
ベアリング８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７を配置したも
のとなつており、またモータ軸１ａ上のベアリング保持
筒３に対し変速軸１０をスプライン９，１１接続しモー
タ軸１ａ上のプーリー７に対し中空の出力軸１２を連結
してある変速機を設けて該変速機２をモータ軸１ａに支
持させた関係として変速機２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上のベアリング保
持筒３及びプーリー７に対しそれぞれ接続される入力軸
１０及び出力軸１２を備える変速機２を設けて該変速機
２の組付け前に、ベアリング８を介しプーリー７を装架
するベアリング保持筒３をモータ軸１ａ上へ、キー４に
より廻り止めすると共に１対のテーパ付けリング５，６
により位置決めして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９，１１接続により入力
軸１０を簡単にベアリング保持筒３へと接続した上で出
力軸１２をプーリー７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図は第１図の一部を拡大した拡大縦断側面図、
第３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４図は実施例を装備する空調装置を示す側
面図、第５図は他の実施例の一部分の縦断側面図、第６
図は同他の実施の数部品を示す概略の斜視図、第７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…ベ
アリング保持筒、３ａ…突出端部、４…キー、５…外径
面テーパ付けリング、６…内径面テーパ付けリング、６
ａ…フランジ部、７…プーリー、８…ボールベアリン
グ、９…スプライン、１０…入力軸、１０ａ…入力端
部、１１…スプライン、１２…出力軸、１２ａ…出力端
部、１３…変速ケース、１４…ねじ穴、１５…ボルト、
１６…環状押え金物、１７…連結螺杆、１８…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、Ｆ…空調用回転
負荷（送風機）。

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
   線方向外方向きの突出端部３ａを備えたベアリング保持
   筒３を設置してこのベアリング保持筒３を、キー４によ
   りモータ軸１ａに対し相対回転不能に接続すると共に、
   モータ軸１ａに支承されモータ軸１ａの軸端側からベア
   リング保持筒３に係合する外径面テーパ付けリング５と
   ベアリング保持筒３に対しボルト１５により締上げて保
   持されベアリング保持筒３の突出端部３ａ側から外径面
   テーパ付けリング５のテーパ面に対しテーパ面でもつて
   係合する内径面テーパ付けリング６とによりモータ軸１
   ａ上で位置決めし、 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
   ７を上記ベアリング保持筒３上にベアリング８を介し遊
   嵌設置し、 さらに上記したベアリング保持筒３の突出端部３ａに形
   成したスプライン９と前記変速機２の入力軸１０の入力
   端部１０ａに形成したスプライン１１とを噛合せてモー
   タ軸１ａと入力軸１０間を連動連結すると共に、前記変
   速機２の出力軸１２を中空状に形成し上記入力軸１０と
   同心配置して設けて、該出力軸１２の出力端部１２ａを
   前記変速機２の変速ケース１３から上記入力軸１０と同
   方向に突出させ上記プーリー７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。