JPH08121332A - クラッチレス圧縮機における動力伝達構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クラッチレス圧縮機側の負荷トルクの変動を緩
和して車両エンジン側に伝達すると共に、過負荷の伝達
を遮断する簡素な動力伝達構造を提供する。 【構成】駆動力伝達体８は回転軸４に螺着されており、
ロックナット９により締め付け固定されている。駆動力
伝達体８とプーリ６との間には環状の弾性ゴム１０が介
在固定されている。車両エンジン（図示略）の回転はベ
ルト７を介してプーリ６に伝えられ、プーリ６の回転は
弾性ゴム１０及び駆動力伝達体８を介して回転軸４に伝
達される。圧縮機側の負荷トルクが過大になった場合に
は弾性ゴム１０が破断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部駆動源の駆動力を
プーリを介して回転軸に伝達するクラッチレス圧縮機に
おける動力伝達構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】外部駆動源と圧縮機の回転軸との間の動
力伝達の連結及び遮断を行なう電磁クラッチを使用しな
いクラッチレス圧縮機では、特に車両搭載形態ではその
ＯＮ−ＯＦＦのショックによる体感フィーリングの悪さ
の欠点を解消できる。又、圧縮機全体の重量減、コスト
減が可能となる。しかし、このようなクラッチレス圧縮
機では圧縮機側の負荷トルクの変動が緩和されずに車両
エンジンに波及するため、車両エンジンの回転数が変動
してしまう。

【０００３】実開昭６３−１４２４６０号公報に開示さ
れるクラッチレス圧縮機では、プーリに形成された環状
の突状壁に係合凹部が設けられていると共に、ハブの周
面に係合凹部が設けられている。突状壁側の係合凹部に
はドライブレバーの一端が挿入されており、ハブ側の係
合凹部にはドライブレバーの他端が環状の板ばねを介し
て挿入されている。プーリの回転はドライブレバー及び
板ばねを介して回転軸に伝達する。圧縮機側の負荷トル
クの変動はドライブレバーの揺動及び板ばねの弾性変形
によって緩和され、負荷トルクの変動に起因する車両エ
ンジンの回転数変動が抑制される。又、圧縮機側の負荷
トルクが過大になったときには、ドライブレバーの他端
が板ばねの凹部から外れ、過大な負荷トルクが車両エン
ジン側に波及しないようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、複数本のドラ
イブレバーを揺動可能に支持し、かつドライブレバーの
揺動変位を板ばねで受け止める構成は複雑である。この
ような複雑な構成では部品点数、組み付け工数が増え、
クラッチレス圧縮機のコストが高くなる。

【０００５】本発明は、簡素な構成にも関わらず圧縮機
側の負荷トルクの変動の波及を抑制し得ると共に、過負
荷の伝達を遮断し得るクラッチレス圧縮機における動力
伝達構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために請求項１の発
明では、ハウジングから突出する回転軸の突出端部に駆
動力伝達体を止着し、前記プーリと駆動力伝達体とを過
負荷によって破断する弾性ゴムで弾性結合した。

【０００７】請求項２の発明では、プーリの全周に結合
されると共に、環状の駆動力伝達体の全周に結合される
環状の形状に前記弾性ゴムを形成した。請求項３の発明
では、回転軸の軸線方向へスライド可能にハウジングで
軸受け部材を支持し、前記軸受け部材によりプーリを支
持し、前記回転軸にハウジングから突出する方向へ予荷
重を付与するための予荷重付与ばねを軸受け部材とハウ
ジングとの間に介在し、前記環状の駆動力伝達体の外径
を前記プーリの最小の内径よりも大きくした。

【０００８】

【作用】圧縮機側の負荷トルクの変動は弾性ゴムの弾性
変形作用によって緩和されてプーリ側へ伝達される。圧
縮機側の負荷トルクが過負荷になると、弾性ゴムが破断
し、プーリと駆動力伝達体との間の負荷伝達が遮断され
る。この負荷伝達遮断により外部駆動源側への過負荷伝
達による悪影響が回避される。回転軸に駆動力伝達体を
止着すると共に、駆動力伝達体とプーリとを弾性ゴムで
弾性結合する構成は簡素である。

【０００９】請求項２の発明では、環状の弾性ゴムの外
周面又は一方の端面がプーリの内周面又は端面に結合さ
れ、環状の弾性ゴムの内周面又は他方の端面が駆動力伝
達体の外周面又は端面に結合される。このような結合構
成は簡素である。

【００１０】請求項３の発明では、弾性ゴムが破断した
場合にも、ハウジングから離間する方向へのプーリ及び
軸受け部材の移動は駆動力伝達体とプーリとの干渉によ
って阻止され、軸受け部材がハウジングから脱落するこ
とはない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した第１実施例を図１
〜図５に基づいて説明する。図１に示すようにシリンダ
ブロック１の前端にはフロントハウジング２が接合され
ており、シリンダブロック１の後端にはリヤハウジング
３が接合されている。クランク室２-1を形成するフロン
トハウジング２とシリンダブロック１との間には回転軸
４が回転可能に架設支持されている。回転軸４の前端は
クランク室２-1から外部へ突出している。

【００１２】フロントハウジング２には支持筒２-2が一
体形成されており、支持筒２-2にはアンギュラベアリン
グ５が回転軸４の軸線方向へスライド可能に支持されて
いる。アンギュラベアリング５の外輪にはプーリ６が止
着されている。プーリ６は、アンギュラベアリング５の
外輪に固着された連結基板６-1と、連結基板６-1に固着
されたプーリ本体６-2とからなる。プーリ本体６-2はベ
ルト７を介して外部駆動源である車両エンジン（図示
略）に連結されている。

【００１３】アンギュラベアリング５はスラスト方向の
荷重及びラジアル方向の荷重の両方を受け止める。アン
ギュラベアリング５の内輪とフロントハウジング２との
間には皿ばね型の予荷重付与ばね１１が介在されてい
る。予荷重付与ばね１１はアンギュラベアリング５を回
転軸４のフロントハウジング２からの突出方向へ付勢す
る。

【００１４】クランク室２-1から外部へ突出する回転軸
４の突出端部４-1には環状の駆動力伝達体８及びロック
ナット９が螺着されている。ロックナット９は駆動力伝
達体８を突出端部４-1に締め付け固定するものである。
図２に示すようにプーリ６は矢印α方向に回転する。駆
動力伝達体８及びロックナット９の螺合方向は右ねじ方
向である。

【００１５】図１及び図３に示すように駆動力伝達体８
の外周面と連結基板６-1の内周面との間には環状の弾性
ゴム１０が介在されている。弾性ゴム１０の内周面は駆
動力伝達体８の外周面に接着材で結合されており、弾性
ゴム１０の外周面は連結基板６-1の内周面に接着材で結
合されている。車両エンジンの回転はベルト７を介して
プーリ６に伝えられ、プーリ６の回転は弾性ゴム１０及
び駆動力伝達体８を介して回転軸４に伝達される。又、
予荷重付与ばね１１のばね力は、アンギュラベアリング
５、プーリ６、弾性ゴム１０及び駆動力伝達体８を介し
て回転軸４に伝えられる。

【００１６】連結基板６-1の内周面には脱落防止用フラ
ンジ６-3が形成されている。脱落防止用フランジ６-3の
内径はプーリ６の最小径である。駆動力伝達体８の外径
は脱落防止用フランジ６-3の内径よりも大きくしてあ
る。

【００１７】回転軸４には回転支持体１４が止着されて
いる。回転軸４には斜板１５が回転軸４の軸線方向へス
ライド可能かつ傾動可能に支持されている。図４に示す
ように斜板１５は回転支持体１４上の支持アーム１４-1
と一対のガイドピン１６，１７との連係により回転軸４
の軸線方向へ傾動可能かつ回転軸４と一体的に回転可能
である。斜板１５の傾動は、支持アーム１４-1とガイド
ピン１６，１７とのスライドガイド関係、回転軸４のス
ライド支持作用により案内される。

【００１８】回転軸４の後端部は深溝玉軸受け部材１８
及び遮断体１９を介してシリンダブロック１内の収容孔
２０の内周面で支持される。リヤハウジング３の中心部
には吸入通路２１が形成されている。吸入通路２１は収
容孔２０に連通しており、収容孔２０側の吸入通路２１
の開口の周囲には位置決め面２２が形成されている。遮
断体１９の先端は位置決め面２２に当接可能である。遮
断体１９の先端が位置決め面２２に当接することにより
遮断体１９が斜板１５から離間する方向への移動を規制
されると共に、吸入通路２１と収容孔２０との連通が遮
断される。

【００１９】斜板傾角の減少により斜板１５が遮断体１
９側へ移動するに伴い、斜板１５が伝達筒２３に当接
し、伝達筒２３及び深溝玉軸受け部材１８を位置決め面
２２側へ押す。深溝玉軸受け部材１８は回転軸４のラジ
アル方向のみならずスラスト方向の荷重も受け止める。
そのため、遮断体１９は吸入通路開放ばね２４のばね力
に抗して位置決め面２２側へ付勢され、遮断体１９の先
端が位置決め面２２に当接する。

【００２０】斜板１５の最小傾角は０°よりも僅かに大
きい。この最小傾角状態は遮断体１９が吸入通路２１と
収容孔２０との連通を遮断する閉位置に配置されたとき
にもたらされる。斜板１５の最大傾角は回転支持体１４
の傾角規制突部１４-2と斜板１５との当接によって規制
される。

【００２１】斜板１５の回転運動はシュー２５を介して
シリンダボア１-1内の片頭ピストン２６の前後往復運動
に変換される。図１及び図５に示すようにリヤハウジン
グ３内には吸入室３-1及び吐出室３-2が区画形成されて
いる。吸入室３-1内の冷媒ガスは片頭ピストン２６の復
動動作により吸入ポート２８から吸入弁２９を押し退け
てシリンダボア１-1内へ流入する。シリンダボア１-1内
へ流入した冷媒ガスは片頭ピストン２６の往動動作によ
り吐出ポート３０から吐出弁３１を押し退けて吐出室３
-2へ吐出される。

【００２２】回転支持体１４とフロントハウジング２と
の間にはスラストベアリング２７が介在されている。シ
リンダボア１-1からの圧縮反力は、片頭ピストン２６、
シュー２５、斜板１５、ガイドピン１６，１７、回転支
持体１４及びスラストベアリング２７を介してフロント
ハウジング２で受け止められる。

【００２３】吸入室３-1は通口３２を介して収容孔２０
に連通している。遮断体１９が前記閉位置に配置される
と、通口３２は吸入通路２１から遮断される。回転軸４
内には通路３３が形成されている。通路３３はクランク
室２-1と遮断体１９の筒内とを連通している。遮断体１
９の先端には放圧通口１９-1が貫設されている。放圧通
口１９-1は収容孔２０と遮断体１９の筒内とを連通す
る。

【００２４】クランク室２-1と吐出室３-2とは圧力供給
通路３４で接続されている。圧力供給通路３４上には電
磁開閉弁３５が介在されている。電磁開閉弁３５のソレ
ノイド３５-1の励磁により弁体３５-2が弁孔３５-3を閉
鎖する。ソレノイド３５-1が消磁すれば弁体３５-2が弁
孔３５-3を開放する。

【００２５】吸入室３-1へ冷媒ガスを導入する吸入通路
２１と、吐出室３-2から冷媒ガスを排出する排出口１-2
とは外部冷媒回路３６で接続されている。外部冷媒回路
３６上には凝縮器３７、膨張弁３８及び蒸発器３９が介
在されている。膨張弁３８は蒸発器３９の出口側のガス
圧の変動に応じて冷媒流量を制御する。蒸発器３９の近
傍には温度センサ４０が設置されている。制御コンピュ
ータＣは温度センサ４０から得られる検出温度情報に基
づいてソレノイド３５-1を励消磁制御する。制御コンピ
ュータＣは空調装置作動スイッチ４１のＯＮ状態のもと
に検出温度が設定温度以下になるとソレノイド３５-1の
消磁を指令する。この設定温度以下の温度は蒸発器３９
においてフロストが発生しそうな状況を反映する。又、
制御コンピュータＣは空調装置作動スイッチ４１のＯＮ
状態のもとに車両エンジンの回転数検出器４２からの特
定の回転数変動検出情報によってソレノイド３５-1を消
磁する。さらに制御コンピュータＣは空調装置作動スイ
ッチ４１のＯＦＦによってソレノイド３５-1を消磁す
る。ソレノイド３５-1が消磁されると圧力供給通路３４
が開き、吐出室３-2とクランク室２-1とが連通する。従
って、吐出室３-2の冷媒ガスがクランク室２-1へ流入
し、クランク室２-1内の圧力が高くなる。クランク室２
-1内の圧力上昇により斜板１５の傾角が最小傾角側へ移
行する。遮断体１９の先端が位置決め面２２に当接する
と、斜板傾角は最小となり、外部冷媒回路３６から吸入
室３-1への冷媒ガス流入が阻止される。

【００２６】斜板最小傾角は０°ではないため、斜板傾
角が最小の状態においてもシリンダボア１-1から吐出室
３-2への吐出は行われている。吸入室３-1内の冷媒ガス
はシリンダボア１-1内へ吸入されて吐出室３-2へ吐出さ
れる。即ち、斜板傾角が最小状態では、吐出室３-2、圧
力供給通路３４、クランク室２-1、通路３３、放圧通口
１９-1、吸入室３-2、シリンダボア１-1を経由する循環
通路が圧縮機内にできている。冷媒ガスと共に流動する
潤滑油は前記循環通路を経由して圧縮機内を潤滑する。
吐出室３-2、クランク室２-1及び吸入室３-1の間では圧
力差が生じている。この圧力差及び放圧通口１９-1にお
ける通過断面積が斜板１５を最小傾角に安定的に保持す
る。

【００２７】ソレノイド３５-1が励磁すると圧力供給通
路３４が閉じる。クランク室２-1内と吸入室３-1内との
間では圧力差があるため、クランク室２-1の圧力が通路
３３及び放圧通口１９-1を介した放圧に基づいて減圧し
てゆく。この減圧により斜板１５の傾角が最小傾角から
最大傾角へ移行する。

【００２８】このような動作を行なうクラッチレス圧縮
機では、圧縮機側の負荷トルクの変動が回転軸４から駆
動力伝達体８及び弾性ゴム１０を介してプーリ６に伝達
される。環状の弾性ゴム１０は圧縮機側の負荷トルクに
よって周方向へ弾性変形する。従って、弾性ゴム１０は
負荷トルクの変動を緩和してプーリ６に伝達する。この
ような緩衝効果をもたらす弾性ゴム１０は連結基板６-1
と駆動力伝達体８とを弾性結合しており、この連結構成
は簡素である。

【００２９】圧縮機側の負荷トルクが過大になった場
合、この過大な負荷トルクが車両エンジン側に波及すれ
ば車両エンジンがエンジンストールやベルト７が破断す
るおそれがある。本実施例では過大な負荷トルクが生じ
た場合には、弾性ゴム１０が破断する。即ち、圧縮機側
の負荷トルクが所定値以上になった場合に破断するよう
に弾性ゴム１０の幅、内径、外径、ゴム種類が選択され
ている。従って、過大な負荷トルクが車両エンジン側に
波及することはなく、エンジンストークは起きない。弾
性ゴム１０のゴム種類としては例えばブチルゴムが好適
である。

【００３０】回転軸４は軸線方向へ変位してがたつく可
能性があるため、回転軸４に対して軸線方向への予荷重
を付与してがたつきを防止する必要がある。本実施例の
圧縮機では回転軸４をフロントハウジング２から突出さ
せる方向へ予荷重を付与すれば、この予荷重が軸線ベア
リング２７を介してフロントハウジング２によって受け
止められる。予荷重付与ばね１１はアンギュラベアリン
グ５、プーリ６、弾性ゴム１０及び駆動力伝達体８を介
して回転軸４に予荷重を付与している。即ち、弾性ゴム
１０は負荷トルク変動の緩和のみならず予荷重伝達機能
も兼ねている。予荷重付与ばね１１の予荷重の大きさは
ロックナット９の螺合位置によって調整される。ロック
ナット９がフロントハウジング２側に近づくほど予荷重
が大きくなる。即ち、予荷重の調整が容易である。

【００３１】弾性ゴム１０が破断していない状態では、
アンギュラベアリング５は支持筒２-2上に支持される。
弾性ゴム１０が破断した場合、プーリ６がフロントハウ
ジング２から離間する方向へ移動できるようになる。し
かし、脱落防止用フランジ６-3の内径が駆動力伝達体８
の外径よりも小さくしてある。そのため、フロントハウ
ジング２から離間する方向へのプーリ６の移動は脱落防
止用フランジ６-3と駆動力伝達体８との干渉により規制
され、プーリ６が支持筒２-2から脱落することはない。

【００３２】次に、図６の実施例を説明する。この実施
例では突出端部４-1に螺着された円板形状の駆動力伝達
体１２と連結基板６-1の内周面に形成された連結フラン
ジ６-4とが対向している。駆動力伝達体１２と連結フラ
ンジ６-4との対向面間には環状の弾性ゴム１３が介在さ
れている。弾性ゴム１３の一方の端面は駆動力伝達体１
２の端面に接着材で結合されており、弾性ゴム１３の他
方の端面は連結フランジ６-4の端面に接着材で結合され
ている。その他の構成は第１実施例と同じである。

【００３３】この実施例においても、弾性ゴム１３は負
荷トルク変動の緩和及び予荷重伝達機能の両方を兼ね
る。予荷重付与ばね１１の予荷重は弾性ゴム１３をその
厚み方向に圧縮する方向に伝達するため、弾性ゴム１３
に亀裂を生じるような方向へ予荷重が作用することはな
い。又、連結フランジ６-4の内径が駆動力伝達体１２の
外径よりも小さいため、弾性ゴム１３が破断した場合に
も、プーリ６が支持筒２-2から脱落することはない。駆
動力伝達体１２と連結フランジ６-4とを弾性ゴム１３で
弾性結合する構成は簡素である。

【００３４】次に、図７の実施例を説明する。この実施
例では突出端部４-1に螺着された円板形状の駆動力伝達
体１２と連結リング４３とが対向している。駆動力伝達
体１２と連結リング４３との対向面間には環状の弾性ゴ
ム１３が介在されている。弾性ゴム１３の一方の端面は
駆動力伝達体１２の端面に接着材で結合されており、弾
性ゴム１３の他方の端面は連結リング４３の端面に接着
材で結合されている。プーリ６の連結基板６-1の内周面
には雌ねじ部が形成されており、連結リング４３が雌ね
じ部に螺合されている。その他の構成は第１実施例と同
じである。

【００３５】この実施例においても、図６の実施例と同
様の作用効果が得られる。しかも、弾性ゴム１３が破断
した場合には、駆動力伝達体１２、弾性ゴム１３及び連
結リング４３を交換することができる。

【００３６】次に、図８の実施例を説明する。この実施
例では突出端部４-1に螺着された駆動力伝達体４４のテ
ーパ周面４４-1と連結基板６-1の内周面のテーパ周面６
-4との間に円錐筒形状の弾性ゴム４５が介在されてい
る。弾性ゴム４５の内周面が駆動力伝達体４４のテーパ
周面４４-1に接着材で結合されており、弾性ゴム４５の
外周面が連結基板６-1の内周面のテーパ周面６-4に接着
材で結合されている。テーパ周面４４-1の最大径はテー
パ周面６-4の最小径よりも大きくしてある。その他の構
成は第１実施例と同じである。

【００３７】この実施例においても、第１実施例と同様
の作用効果が得られる。又、予荷重付与ばね１１の予荷
重は弾性ゴム４５を専らその厚み方向に圧縮する方向に
伝達するため、弾性ゴム４５に亀裂を生じるような方向
へ予荷重が作用することはない。又、連結基板６-1の最
小内径が駆動力伝達体４４の最大外径よりも小さいた
め、弾性ゴム４５が破断した場合にも、プーリ６が支持
筒２-2から脱落することはない。

【００３８】前記した実施例から把握できる請求項記載
以外の技術思想について以下にその効果と共に記載す
る。 （１）請求項３の弾性ゴムは、一方の端面を駆動力伝達
体の端面に結合し、他方の端面をプーリの端面に結合し
たクラッチレス圧縮機における動力伝達構造。

【００３９】弾性ゴムに亀裂を生じるような方向へ予荷
重が作用することはない。 （２）ハウジングから突出する回転軸の突出端部に駆動
力伝達体を螺着すると共に、ロックナットで締め付け固
定し、連結リングと駆動力伝達体とを過負荷によって破
断する弾性ゴムで弾性結合すると共に、連結リングをプ
ーリの内周面に螺合したクラッチレス圧縮機における動
力伝達構造。

【００４０】弾性ゴムが破断した場合、駆動力伝達体、
弾性ゴム及び連結リングを交換できる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１の発明で
は、ハウジングから突出する回転軸の突出端部に駆動力
伝達体を止着し、プーリと駆動力伝達体とを過負荷によ
って破断する弾性ゴムで弾性結合したので、簡素な弾性
結合構成によって負荷トルクの変動の緩和及び過負荷伝
達の悪影響回避を達成し得る。

【００４２】請求項２の発明では、プーリの全周に結合
されると共に、環状の駆動力伝達体の全周に結合される
環状の形状に弾性ゴムを形成したので、簡素な弾性結合
構成が得られる。

【００４３】請求項３の発明では、軸線方向へスライド
可能にハウジングに取り付けられた軸受け部材によりプ
ーリを支持し、予荷重付与ばねを軸受け部材とハウジン
グとの間に介在し、前記環状の駆動力伝達体の外径を前
記プーリの最小の内径よりも大きくしたので、軸受け部
材がハンジングから脱落することが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した第１実施例の圧縮機全体
の側断面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図３】 要部拡大側断面図である。

【図４】 図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】 図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図６】 別例を示す要部拡大側断面図である。

【図７】 別例を示す要部拡大側断面図である。

【図８】 別例を示す要部拡大側断面図である。

【符号の説明】

２…フロントハウジング、２-2…ハウジングの一部であ
る支持筒、４…回転軸、４-1…突出端部、５…軸受け部
材であるアンギュラベアリング、６…プーリ、８，１
２，４４…駆動力伝達体、１０，１３，４５…弾性ゴ
ム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横野 智彦 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部駆動源の駆動力をプーリを介して回転
   軸に伝達するクラッチレス圧縮機において、 ハウジングから突出する回転軸の突出端部に駆動力伝達
   体を止着し、前記プーリと駆動力伝達体とを過負荷によ
   って破断する弾性ゴムで弾性結合したクラッチレス圧縮
   機における動力伝達構造。
2. 【請求項２】プーリの全周に結合されると共に、環状の
   駆動力伝達体の全周に結合される環状の形状に前記弾性
   ゴムを形成した請求項１に記載のクラッチレス圧縮機に
   おける動力伝達構造。
3. 【請求項３】圧縮機は、回転軸に止着された回転支持体
   に斜板を傾動可能に支持し、クランク室内の圧力と吸入
   圧との片頭ピストンを介した差に応じて斜板の傾角を制
   御し、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給すると共
   に、クランク室の圧力を吸入圧領域に放出してクランク
   室内の調圧を行なう可変容量型圧縮機であり、回転軸の
   軸線方向へスライド可能にハウジングで軸受け部材を支
   持し、前記軸受け部材によりプーリを支持し、前記回転
   軸に予荷重を付与するための予荷重付与ばねを軸受け部
   材とハウジングとの間に介在し、前記環状の駆動力伝達
   体の外径を前記プーリの最小の内径よりも大きくした請
   求項２に記載のクラッチレス圧縮機における動力伝達構
   造。