JPH0820260A - エンジンから補機への動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンからの動力を、渦電流継手を介して
調整して、補機に伝達する動力伝達装置の小型化を図
り、特に、外部に露出する回転部材を小さくして、安全
性を高める。 【構成】 ケーシング１０に、一端に駆動用プーリ１８
を取付けた主軸１５を両持ち形式で支承し、ケーシング
内の主軸に、主軸とともに回転し軸線方向に移動する駆
動側回転板２１と、主軸に対して回転可能で、軸線方向
に移動不能な従動側回転板３０とを嵌設し、渦電流継手
を構成する磁石３２と導体板２７とを両回転板に取付
け、ケーシング内に設置した移動手段１３，２５により
両回転板を相対的に軸線方向に移動させて、磁石と導体
板との対向面積を変化させ、渦電流によるつれまわり力
を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば自動車エンジ
ンに付設したコンプレツサ等の補機に、渦電流継手を介
して、エンジンからの動力を調整して伝達するようにし
た動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、この種の装置につき、先に
特許出願している(特開平5-147453号公報参照、以下
「第１先願」という)。この装置は、エンジンによって
回転させられる駆動側の回転板を、補機の入力軸と同軸
として補機の固定部に回転自在に枢支し、前記回転板
と、入力軸に固着した従動側の回転板とのいずれか一方
に、磁石と、該磁石と近接して対向することにより、磁
石との相対回転を阻止しようとする渦電流が誘起される
ようになっている導体板とのいずれか一方を固着し、か
つ他方の回転板に、前記磁石と導体板とのうちの他方の
ものを、前記一方のものと近接して対向する位置から、
入力軸の軸線方向に遠近移動可能として装着し、さらに
前記磁石と導体板とのうちの前記他方のものを、前記補
機の固定部に設けた移動手段により、入力軸の軸線方向
に移動させるようにしている。

【０００３】この移動手段は、これに近接する方の回転
板の側面中央部に凹所を設け、この凹所内における入力
軸に近接する位置において、前記磁石と導体板とのう
ち、入力軸の軸線方向に移動可能としたものより求心方
向に延設した足片の内端部と、前記移動手段の端末部と
を、相対回転不能で、かつ軸線方向に相対移動不能とし
て係合させたものとしている。

【０００４】上述の移動手段では、移動手段の端末部
と、それによって移動させられる磁石または導体板より
内方に延出する足片の内端部とは、一方の回転板の凹所
内において、入力軸に近接した部分で互いに係合してい
るので、足片の内端部の周速はおそく、したがって、足
片と移動手段の端末との係合部の摩耗は小となる。しか
しこの場合、回転係合部がなくなったわけではないの
で、摩耗の問題は本質的には解決されていない。また、
ラックピニオン式の移動手段自体は、補機の固定部上に
突出して取付けられているので、占有空間を要し、しか
も塵埃にさらされ、摩耗の問題も残る。

【０００５】本出願人による別の特許出願(平成６年７
月４日出願、特願平６−１５１９９１号、以下「第２先
願」という)の発明は、上述の不都合に鑑み、磁石と導
体板とのいずれか一方を、 他方に対して、入力軸の軸
線方向に移動させる形式のものにおいて、移動手段を全
く無摩擦的な手段とすることにより、摩損による保守の
問題をなくすとともに、装置全体を小型化できるように
したエンジンから補機への動力伝達装置に関するもので
ある。

【０００６】上記第２先願の発明は、移動手段をコイル
に通電することにより、コイルに近接する永久磁石が軸
線方向に移動するようにしたリニア型のボイスコイルモ
ータとし、このボイスコイルモータを、駆動側の回転板
と従動側の回転板との間に配設するとともに、該リニア
型ボイスコイルモータのコイルを補機の固定部に固着
し、かつ永久磁石を、導体板又は渦電流発生用の磁石に
固着したことを特徴としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記第２先願の発明
は、摩損がなく、小型化できる利点があるが、なお、以
下のような問題が存在している。 (１) 従動側回転板を、固定部から片持ち式に突出した
主軸の先端に取付けた構成であるため、剛性を確保し
て、高速運転を可能にするには、主軸の軸径を大きくす
る必要があること。 (２) リニア型のボイスコイルモータ、永久磁石、導体
板などを外部に露出した回転部分の中に収容しているた
め、当該回転部分の寸法が大きくなり、小型化の点でな
お不十分であること。

【０００８】本発明は、上記の問題を解決し、高速運転
を可能にするとともに、より小型化を実現したエンジン
から補機への動力伝達装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、次のようにして解決される。 (１) ケーシングに、両端部が回転自在に軸支され、か
つケーシングから突出するその一端に駆動用プーリを固
着した主軸と、主軸に、軸線方向に移動可能に、かつ、
相対的に回転不能に嵌設された駆動側回転板と、主軸
に、回転可能に、かつ、軸線方向に移動不能に嵌設さ
れ、かつ補機と連係された従動側回転板と、駆動側と従
動側との回転板のいずれか一方に取付けた円環状磁石
と、同じく他方に円環状磁石に対向して取付けた導体板
と、ケーシング内に設置され、一方の回転板と他方の回
転板とを、軸線方向に相対的に移動させて、円環状磁石
と導体板との対向面積を変化させる移動手段とを備え
る。

【００１０】(２) 上記(１)項において、従動側回転板
に、該回転板の回転を直線運動に変換するワッブルプレ
ートを装着し、該ワッブルプレートを介して、直線的に
往復運動する補機を駆動する。

【００１１】

【作用】移動手段により、２個の回転板を軸線方向に相
対的に移動させて、それらに装着した円環状磁石と導体
板との対向面積を変化させると、両者の間に発生する渦
電流の強さが変化し、それにともなうつれまわり力が変
化して、駆動側に対する従動側の回転速度比を、調節す
ることができる。主軸をケーシングに両持ち支持させ
て、その間に両回転を配設したので、主軸を大径としな
くても支持強度を高めることができ、また移動手段をケ
ーシング内に配設したので、ケース外に露出する回転部
分を小型化できる。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の動力伝達装置の
縦断側面図で、この実施例は、自動車エンジンの回転力
を必要量だけ取り出すようにした動力伝達装置を、補機
の一種であるワッブルプレート型のコンプレッサ内に組
み込んだものである。

【００１３】図１において、交差する実線の対角線を付
した長方形の部材は、ボールベアリングあるいはニード
ルベアリングを示し、また、以下の説明における「左方」
あるいは「右方」は、図１における左右を示すものとす
る。

【００１４】円筒状に形成されたケーシング(10)の右端
に、弁板(11)を介して、管路材(12)が連設されている。

【００１５】ケーシング(10)の他端には、中央部が開口
するＵ字状断面をなす円筒部(13)が突設され、その内周
面に形成した軸受(14)に、主軸(15)の左端付近に大径に
形成した軸頚部(16)が枢支されている。

【００１６】主軸(15)の他端は、弁板(11)の中心に固着
した軸受(17)に枢支されて、主軸(15)は、軸線方向には
移動不能に、かつ、軸回りに回転可能に支承されてい
る。

【００１７】主軸(15)の左端には、ケーシング(10)の円
筒部(13)の外方に突出して、エンジンの回転を主軸(15)
に伝達するプーリ(18)が固着されている。

【００１８】軸頚部(16)の内方(右側)における主軸(15)
の中間部には、軸線方向をなす複数個の凹溝(19)を有す
るスプライン軸(20)が形成され、そこに駆動側の回転板
(21)が、軸線方向に移動可能、かつ相対回転不能として
装着されている。

【００１９】回転板(21)は、外周と内周とに逆向きのフ
ランジを備えるＺ字状の断面に形成され、内周のフラン
ジの内側に、スプライン軸(20)の凹溝(19)に係合するブ
ッシュ(22)が固着されている。

【００２０】スプライン軸(20)の右端に形成したフラン
ジ(23)とブツシュ(22)との間には、圧縮コイルスプリン
グ(24)が縮設され、回転板(21)は、常時、左方へ向けて
付勢されている。

【００２１】回転板(21)の内周側のフランジの外周に、
円筒状に形成した永久磁石(25)が固着され、一方、ケー
シング(10)の円筒部(13)の内側には、円筒状のコイル(2
6)が、永久磁石(25)と所要の隙間を設けて装着されてい
る。

【００２２】永久磁石(25)とコイル(26)とは、リニアモ
ータの一種であるリニア型のボイスコイルモータを構成
しており、スコイル(26)に永久磁石(25)の磁界を切るよ
うに通電すると、永久磁石(26)が右方に付勢されて、回
転板(21)をスプリング(24)に抗して移動させるようにな
っている。

【００２３】回転板(21)の外周側のフランジの外周面に
は、右方に開口したＵ字状断面の円筒状に形成した導体
板(27)が固着されている。

【００２４】主軸(15)におけるスプライン軸(20)の右方
の小径の軸部(28)には、ワッブルプレート(29)が装着し
てある。

【００２５】ワッブルプレート(29)は、主軸(15)の軸線
に対して所要角度で傾斜して形成され、主軸(15)の軸部
(28)を中心として回転可能に、かつ、軸線方向に移動不
能に枢支されている。

【００２６】ワッブルプレート(29)の左側面、すなわ
ち、駆動側の回転板(21)に対向する面には、主軸(15)の
軸線と直交する従動側の回転板(30)が固着されている。
この回転板(30)の外周縁は、ワッブルプレート(29)側に
折り曲げられて、渦電流発生用の磁石(32)を保持するホ
ルダー(31)を形成している。

【００２７】渦電流発生用の磁石(32)は、円筒状に形成
した永久磁石で、駆動側の回転板(21)に固着した導体板
(27)に対向して設置され、回転板(21)がスプリング(24)
に抗して移動したとき、磁石(32)がＵ字状の導体板(27)
の中に挿入されるように構成されている。

【００２８】導体板(27)と渦電流発生用の磁石(32)との
つれまわり力は、両者の軸線方向の相対的移動による、
対向面積の変化に比例して変化する。

【００２９】ワッブルプレート(29)の右側面には揺動部
材(33)がワツブルプレート(29)に対して回転可能に装着
されている。揺動部材(33)は、軸線回りには回転せず、
かつ、ワッブルプレート(29)の回転にともなう装着面の
傾動に応じて、揺動するように構成されている。

【００３０】揺動部材(33)の周縁には、球面軸受と球体
とからなる複数個のボール継手(34)を介してロッド(35)
がそれぞれ係着されている。

【００３１】一方、ケーシング(10)の右端側の内面と軸
受(17)との間には、ロッド(35)に対応する個数のシリン
ダ(36)が形成されており、それぞれ、軸線方向に摺動す
るピストン(37)が嵌設されている。

【００３２】各ピストン(37)には、対応するロツド(35)
がボール継手(38)を介して係着されている。

【００３３】弁板(11)は、シリンダ(36)のシリンダヘッ
ドを形成し、それぞれのシリンダ(36)ごとに、外周側に
吸気孔(39)が、内周側に送気孔(40)が、１個ずつ穿設さ
れている。

【００３４】各吸気孔(39)の内面(左側)、及び各送気孔
(40)の外面(右側)には、それぞれ弁体(41)が取付けられ
ている。

【００３５】弁板(11)の右面には、各送気孔(40)を覆う
送気管(42)が、弁板(11)に気密に装着されている。

【００３６】次に、上述構成の図１の装置の作動につい
て説明する。

【００３７】自動車エンジン等の原動機により、図示し
ないベルトを介してプーリ(18)を回転駆動すると、主軸
(15)と、主軸(15)のスプライン軸(20)に係合している駆
動側の回転板(21)とが回転する。

【００３８】このとき、コイル(26)に通電されていない
と、回転板(21)は、スプリング(24)に付勢されて、図１
に実線で示す位置にあり、この状態では、回転板(21)に
固着した導体板(27)が、従動側の回転板(30)に装着した
磁石(32)から離間している。

【００３９】したがって、導体板(27)と磁石(32)とが対
向して相対的に移動する際に発生する渦電流が発生せ
ず、つれまわり力が実質的にゼロとなるので、従動側の
回転板(30)及びワッブルプレート(29)は回転せず、揺動
部材(33)が静止位置に保持されて、各シリンダ(36)内の
ピストン(37)は停止している。

【００４０】コイル(26)が通電されて励磁されると、永
久磁石(25)は、コイル(26)に印加された電流値に比例す
る力で、スプリング(24)を圧縮して、駆動側の回転板(2
1)と導体板(27)とを右方に移動させる。

【００４１】これにより、Ｕ字状の導体板(27)は、主軸
(15)にともなつて回転しながら、鎖線で示す磁石(32)を
覆う位置に移動して、導体板(27)と磁石(32)との対向面
積が、コイル(26)の電流値に応じて変化する。

【００４２】渦電流発生用の磁石(32)が導体板(27)に従
動して回転するつれまわり力を生じる渦電流の大きさ
は、対向面積に比例して変化するため、磁石(32)及び従
動側の回転板(30)は、主軸(15)に対して、電磁コイル(2
6)の電流値に対応する速度比で、回転駆動される。

【００４３】回転板(30)に固着されたワッブルプレート
(29)も同じ速度で回転し、揺動部材(33)は、ワッブルプ
レート(29)の１回転ごとに１往復するサイクルで揺動す
る。

【００４４】揺動部材(33)の揺動は、複数個のロッド(3
5)を介して対応するピストン(37)に伝達されて、各ピス
トン(37)をそれぞれのエアシリンダ(36)内で往復させ
る。

【００４５】ピストン(37)の往復移動により、冷媒又は
空気が、弁板(11)の吸気孔(39)からシリンダ(36)に吸引
され、次いで、送気孔(40)から送気管(42)へ送り出され
る。

【００４６】すなわち、図１の装置は、プーリ(18)を介
して駆動される主軸(15)の回転を、シリンダ(36)のピス
トン(37)の直線往復運動に変換するに際して、リニア型
のボイスコイルモータを構成するコイル(26)に印加する
電流値を制御することにより、ピストン(37)の往復周期
速度を所望に調節することができるものである。

【００４７】上記の装置は、主軸(15)を両端で枢支した
両持ち形式で支承されているので、剛性が高く、高速運
転が可能である。

【００４８】また、ケーシング(10)の外部に露出する回
転部分が、比較的小寸のプーリ(18)のみで、その他の回
転部材及び直線移動部材を、すべてケーシング(10)に内
臓してあるので、安全であるとともに、ほこりの侵入を
防止して、故障が少ない装置とすることができる。

【００４９】さらに、リニア型ボイスコイルモータのコ
イル(26)を、プーリ(18)の内側に突設した円筒部(13)の
中に固定的に設置して、装置全体の小型化を図ることが
できる。

【００５０】上述の説明は、入力側の回転を、ワッブル
プレート(29)を介して、エアシリンダ(36)のピストン(3
7)の直線的な往復運動に変換する装置に、本発明の動力
伝達装置を適用した実施例について記述したが、本発明
は、上記の内容に限定されるものではない。

【００５１】すなわち、前記した第１先願や第２先願に
記載した装置と同様に、入力側と出力側との両方が回転
する装置とすることもでき、その場合は、ワッブルプレ
ートを使用せずに、従動側の回転板により、直接に（ま
たは適宜の連動機構を介して間接に）出力軸を回転駆動
すればよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明によると、次のような効果を奏す
ることができる。主軸を両持ち形式で支承してあるの
で、剛性が高く、高速運転が可能である。また、ケーシ
ングの外部に露出する回転部分が、比較的小寸のプーリ
のみであり、その他の回転及び移動部材をすべてケーシ
ングに内臓してあるので、安全性が高く、故障が少な
い。

【００５３】請求項２に記載のように、従動側回転板に
ワッブルプレートを付設することにより、入力側の回転
を直線往復運動に変換して、たとえばシリンダ内のピス
トンを駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断側面図である。

【符号の説明】

(10) ケーシング (11) 弁板 (12) 管路材 (13) 円筒部 (14) 軸受 (15) 主軸 (16) 軸頚部 (17) 軸受 (18) プーリ (19) 凹溝 (20) スプライン軸 (21) 駆動側回転板 (22) ブッシュ (23) フランジ (24) スプリング (25) 永久磁石 (26) コイル (27) 導体板 (28) 軸部 (29) ワッブルプレート (30) 従動側回転板 (31) ホルダー (32) 磁石 (33) 揺動部材 (34) ボール継手 (35) ロッド (36) シリンダ (37) ピストン (38) ボール継手 (39) 吸気孔 (40) 送気孔 (41) 弁体 (42) 送気管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングに、両端部が回転自在に軸支
   され、かつケーシングから突出するその一端に駆動用プ
   ーリを固着した主軸と、 主軸に、軸線方向に移動可能に、かつ、相対的に回転不
   能に嵌設された駆動側回転板と、 主軸に、回転可能に、かつ、軸線方向に移動不能に嵌設
   され、かつ補機と連係された従動側回転板と、 駆動側と従動側との回転板のいずれか一方に取付けた円
   環状磁石と、同じく他方に円環状磁石に対向して取付け
   た導体板と、 ケーシング内に設置され、一方の回転板と他方の回転板
   とを、軸線方向に相対的に移動させて、円環状磁石と導
   体板との対向面積を変化させる移動手段とを備えること
   を特徴とするエンジンから補機への動力伝達装置。
2. 【請求項２】 従動側回転板に、該回転板の回転を直線
   運動に変換するワッブルプレートを装着し、該ワッブル
   プレートを介して、直線的に往復運動する補機を駆動す
   るようにしたことを特徴とする請求項１記載のエンジン
   から補機への動力伝達装置。