JPH10318280A - 動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で製造コストの高騰を招くことな
く、動力伝達に伴って一側の回転体に曲げ力が作用する
のを抑制可能な動力伝達機構を提供する。 【解決手段】 一方の回転体６５には、連結部材７０を
一体回転可能に止着する。他方の回転体２６には、ねじ
りコイルバネ７９をブッシュ７６を介して常には密着す
るように巻回する。ねじりコイルバネ７９の中空部８０
の一端側には、拡径円筒８２を挿入し、その溝８３内に
圧入ピン８４を圧入して、拡径円筒８２を拡径させる。
これにより、ねじりコイルバネ７９の一端側を拡径させ
て、連結部材７０とねじりコイルバネ７９とを締め代を
もって結合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転運動する動
力源側の第１回転体と被動機器側の第２回転体とを、常
には動力伝達可能に連結し、被動機器側における負荷ト
ルクが過大になったときには動力伝達を遮断する動力伝
達機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の動力伝達機構としては、例えば
特開平８−１２１３３６号公報に記載の構成が知られて
いる。この従来構成においては、図７に示すように、プ
ーリ１０１が被動機器のハウジング１０２にアンギュラ
ベアリング１０３を介して支持されている。このプーリ
１０１は、ベルト１０４を介して動力源に連結されてい
る。プーリ１０１の連結筒１０５と駆動力伝達体１０６
との間には、環状の緩衝ゴム１０７が接着固定されてい
る。駆動力伝達体１０６の中心孔１０６ａには前記被動
機器側の回転軸１０８が挿通され、その端部にはナット
１０８ａが螺着されている。その回転軸１０８の端部の
近傍には、ねじりコイルバネ１０９が自らのねじりバネ
力により締め付け結合されている。このねじりコイルバ
ネ１０９の一端は回転軸１０８の接線方向に延出されて
おり、この延出端部１１０が前記駆動力伝達体１０６の
被動機器側面に形成された掛止凹部１１１に掛止されて
いる。

【０００３】そして、常には、動力源の回転が、ベルト
１０４、プーリ１０１、連結筒１０５、緩衝ゴム１０
７、駆動力伝達体１０６及びねじりコイルバネ１０９を
介して、被動機器側の回転軸１０８に伝達されるように
なっている。一方、被動機器側における負荷トルクが過
大になったときには、ねじりコイルバネ１０９が負荷ト
ルクにより、その巻きが緩む方向にねじり変形する。こ
のねじり変形に伴ってねじりコイルバネ１０９はその内
周が拡径し、ねじりコイルバネ１０９の回転軸１０８に
対する締め付け結合が解除される。そして、ねじりコイ
ルバネ１０９と回転軸１０８との間で滑りが生じて、動
力源から被動機器への動力伝達が遮断される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の従来
構成では、駆動力伝達体１０６の回転が、回転軸１０８
に対して腕状に延びた延出端部１１０を介してねじりコ
イルバネ１０９に伝達され、さらに回転軸１０８に伝達
される。このため、プーリ１０１から回転軸１０８に動
力伝達される際に、延出端部１１０がその延長方向への
引っ張られ、回転軸１０８の一端部に曲げ力が作用す
る。この曲げ力により、回転軸１０８のラジアル方向荷
重が作用する軸受部や、軸封部に偏荷重を生じて、それ
らの部分が偏摩耗するおそれがあった。そして、回転軸
１０８の不安定な回転が誘起されたり、動力源または被
動機器の気密性が低下したりするおそれがあるという問
題があった。

【０００５】また、前記延出端部１１０に回転力が作用
した状態で、回転軸１０８に曲げ力をさせないために
は、例えば延出端部１１０と掛止凹部１１１との掛止構
成を厳密に加工して、延出端部１１０の回転軸１０８の
接線方向への移動を規制する必要がある。しかし、前記
掛止構成を厳密に加工することは、製造コストの高騰を
招くという問題があった。

【０００６】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
しては、簡単な構成で製造コストの高騰を招くことな
く、動力伝達に伴って一側の回転体に曲げ力が作用する
のを抑制可能な動力伝達機構を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、動力源側の第１回転体
と被動機器側の第２回転体とを、動力伝達に際して発生
する負荷トルクによってねじり変形するねじりコイルバ
ネを介して、動力伝達可能に連結する動力伝達機構にお
いて、一方の回転体には連結部材を一体回転可能に止着
し、他方の回転体には、前記ねじりコイルバネを、常に
はその他方の回転体に密着するとともに、前記負荷トル
クが所定値を越えて作用したときには巻きが緩んで内周
が拡径するように巻回し、前記連結部材とねじりコイル
バネとを所定の締め代をもって結合したものである。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の動力伝達機構において、前記連結部材にはその軸線
を中心とする嵌合円筒部を設け、その嵌合円筒部内にね
じりコイルバネを挿入し、そのねじりコイルバネの中空
部の一端側にはそのねじりコイルバネを拡径させて、ね
じりコイルバネの外周を前記嵌合円筒部の内周に圧接さ
せるためのバネ拡径手段を配設したものである。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の動力伝達機構において、前記バネ拡径手段が、両端
間を接続する溝を有する拡径円筒と、その拡径円筒を拡
径するための円筒拡径手段とによりなるものである。

【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の動力伝達機構において、前記円筒拡径手段が、前記
溝に圧入された圧入ピンによりなるものである。請求項
５に記載の発明では、請求項１に記載の動力伝達機構に
おいて、前記連結部材にはその軸線を中心とする嵌合円
筒部を設け、その嵌合円筒部内にねじりコイルバネを圧
入して、嵌合円筒部の内周とねじりコイルバネの外周と
を嵌合させたものである。

【００１１】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載の動力伝達機構において、前記嵌合円筒部にそのほぼ
軸線方向に延びるスリットを設けたものである。請求項
７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれかに記載の
動力伝達機構において、前記連結部材の嵌合円筒部の一
端には、前記ねじりコイルバネの一端に係合して、同ね
じりコイルバネを回転体の回転方向に回り止めする回り
止め部を形成したものである。

【００１２】請求項８に記載の発明では、請求項７に記
載の動力伝達機構において、前記回り止め部が前記ねじ
りコイルバネの連結部材側への移動を規制する規制手段
を兼ねるものである。

【００１３】請求項９に記載の発明では、請求項１〜８
のいずれかに記載の動力伝達機構において、前記連結部
材をプレス成形により形成したものである。従って、請
求項１に記載の動力伝達機構では、第１回転体から第２
回転体への動力伝達経路において、一方の回転体には連
結部材が一体回転可能に止着され、他方の回転体にはね
じりコイルバネが常には密着されている。そして、これ
ら連結部材とねじりコイルバネとが、所定の締め代をも
って結合されている。このため、前記従来構成のねじり
コイルバネの延出端部のように、動力伝達経路において
前記他方の回転体に対して腕状の構成部分を介すること
なく、第１回転体から第２回転体への動力伝達がなされ
る。これにより、他方の回転体に曲げ力が作用するのが
抑制される。

【００１４】請求項２記載の動力伝達機構においては、
ねじりコイルバネの中空部の一端側に配設されたバネ拡
径手段により、ねじりコイルバネの外周が拡径されて連
結部材の嵌合円筒部の内周面に圧接される。これによ
り、ねじりコイルバネが連結部材に所定の締め代をもっ
て結合される。

【００１５】請求項３記載の動力伝達機構においては、
両端間を接続する溝を有する拡径円筒が円筒拡径手段に
より拡径されると、その拡径円筒がねじりコイルバネの
内周面に当接するとともに、ねじりコイルバネに拡径力
が伝達される。これにより、ねじりコイルバネの外周が
拡径されて、その外周が嵌合円筒部の内周面に圧接され
る。

【００１６】請求項４記載の動力伝達機構においては、
圧入ピンを拡径円筒の溝に圧入するのみで、容易に拡径
円筒を拡径させることができる。また、圧入ピンの径を
適宜選択することにより、公差集中を容易に緩和するこ
とができる。

【００１７】請求項５記載の動力伝達機構においては、
ねじりコイルバネを連結部材の嵌合円筒部内に圧入する
という簡単な構成で、連結部材とねじりコイルバネとが
所定の締め代をもって結合される。

【００１８】請求項６記載の動力伝達機構においては、
嵌合円筒部がスリットにより分割され、その嵌合円筒部
の弾性が向上される。このため、嵌合円筒部に対するね
じりコイルバネの圧入を容易に行うことができて、ねじ
りコイルバネの組み付け時の作業性が向上される。

【００１９】請求項７に記載の動力伝達機構において
は、連結部材とねじりコイルバネとの間の動力伝達が、
回り止め部を介して一層確実に行われる。請求項８に記
載の動力伝達機構においては、動力伝達に際して発生す
る負荷トルクが所定値を越えて大きくなり、ねじりコイ
ルバネの巻きが緩んでその内周が拡径されると、ねじり
コイルバネと前記他方の回転体との間に滑りを生じる。
ここで、前記回り止め部がねじりコイルバネの連結部材
側への移動を規制しているため、例えば一対の回転体が
同心円上に配置されている場合において、ねじりコイル
バネが不用意に脱落することが抑制される。

【００２０】請求項９に記載の動力伝達機構において
は、連結部材の加工を容易に行うことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下に、この発明をクラッチレス可
変容量圧縮機の動力伝達機構に具体化した第１の実施形
態について図１〜図４に基づいて説明する。

【００２２】図１に示すように、被動機器としてのクラ
ッチレス可変容量圧縮機（以下、単に「圧縮機」とす
る）２１は、シリンダブロック２２と、その前端面に接
合されたフロントハウジング２３と、その後端面にバル
ブプレート２４を介して接合されたリヤハウジング２５
とにより構成されている。

【００２３】第２回転体としての回転軸２６は、前記シ
リンダブロック２２及びフロントハウジング２３の中央
に、一対のラジアルベアリング２７を介して回転可能に
支持されている。その回転軸２６の前端外周とフロント
ハウジング２３との間には、リップシール２８が介装さ
れている。

【００２４】複数のシリンダボア２９は、前記回転軸２
６と平行に延びるように、シリンダブロック２２に所定
間隔おきで貫通形成され、それらの内部には片頭型のピ
ストン３０が往復動可能に嵌挿支持されている。クラン
ク室３１はシリンダブロック２２とフロントハウジング
２３との間に区画形成されている。

【００２５】回転支持体３２はクランク室３１内におい
て回転軸２６に一体回転可能に止着され、スラストベア
リング３３を介してフロントハウジング２３の内面に接
合されている。支持アーム３４は回転支持体３２の後面
にシリンダブロック２２側に向かって突設され、その先
端には一対のガイド孔３５が形成されている。

【００２６】ほぼ円板状の斜板３６は、前記回転軸２６
に傾動可能に嵌挿されている。その斜板３６の前面には
一対の球状連結体３７が突設されている。そして、この
球状連結体３７が支持アーム３４のガイド孔３５に回動
及び摺動自在に係入することによって、斜板３６が回転
支持体３２に対して傾角の変更可能にヒンジ連結されて
いる。

【００２７】斜板３６の外周部には、一対の半球状のシ
ュー３８を介して各ピストン３０が連結されている。そ
して、回転軸２６が回転されたとき、回転支持体３２を
介して斜板３６が回転され、各ピストン３０がシリンダ
ボア２９内において往復動される。

【００２８】収容室３９は前記回転軸２６と同一軸線上
に位置するように、シリンダブロック２２の中心に貫通
形成されている。吸入通路４０は回転軸２６と同一軸線
上に延びるように、リヤハウジング２５及びバルブプレ
ート２４の中心に形成されている。その吸入通路４０の
前端は収容室３９が連通されるとともに、後端には外部
冷媒回路４１が接続されている。そして、この外部冷媒
回路４１には、凝縮器４２、膨張弁４３及び蒸発器４４
が接続されている。

【００２９】吸入室４５は前記リヤハウジング２５内の
中央部に環状に区画形成され、連通口４６を介して収容
室３９に連通されている。吐出室４７はリヤハウジング
２５内の外周部に環状に区画形成され、吐出通路４８を
介して外部冷媒回路４１に接続されている。

【００３０】吸入弁機構４９及び吐出弁機構５０は、各
シリンダボア２９に対応するように前記バルブプレート
２４に形成されている。前記ピストン３０の上死点位置
から下死点位置への復動動作により、吸入弁機構４９を
介して吸入室４５から各シリンダボア２９内に冷媒ガス
が吸入される。そして、シリンダボア２９内に吸入され
た冷媒ガスは、ピストン３０の下死点位置から上死点位
置への往動動作により、所定の圧力に達するまで圧縮さ
れた後、吐出弁機構５０を介して吐出室４７に吐出され
る。

【００３１】円筒状の遮断体５１は、前記回転軸２６と
同一軸線上に位置するように、シリンダブロック２２の
収容室３９内に移動可能に収容されている。吸入通路開
放バネ５２は、遮断体５１と収容室３９の後端縁との間
に介装され、この吸入通路開放バネ５２により遮断体５
１が斜板３６側に向かって付勢されている。そして、こ
の遮断体５１内には、前記ラジアルベアリング２７を介
して回転軸２６の後端が摺動可能に嵌挿支持されてい
る。スラストベアリング５３は、前記遮断体５１と斜板
３６との間において、回転軸２６に摺動可能に嵌挿され
ている。

【００３２】また、前記斜板３６が最小傾角状態に傾動
されたときには、遮断体５１が吸入通路開放バネ５２の
付勢力に抗して後方の閉位置に移動される。そして、そ
の遮断体５１が、吸入通路４０の前端開口縁に接合され
る。それにより、吸入通路４０が閉じられて、外部冷媒
回路４１から吸入室４５内への冷媒ガスの導入が停止さ
れる。なお、この斜板３６の最小傾角は０度よりも僅か
に大きくなるように設定されるとともに、その最小傾角
は遮断体５１が閉位置に配置されることによって規制さ
れる。

【００３３】これにより、この圧縮機２１は、冷房負荷
の存在しない状態においても、最小傾角状態での運転が
継続可能となっている。つまり、この圧縮機２１は、回
転軸２６と動力源とをクラッチを介することなく常時連
結可能な、いわゆるクラッチレスタイプとなっている。

【００３４】一方、斜板３６が最大傾角状態に傾動され
たときには、遮断体５１が吸入通路開放バネ５２の付勢
力により前方の開位置に移動される。そして、その遮断
体５１が吸入通路４０の前端開口縁から離間される。そ
れにより、吸入通路４０が開かれて、外部冷媒回路４１
から吸入通路４０、収容室３９、連通口４６を介して吸
入室４５内に冷媒ガスが導入され、斜板３６の回転に伴
って最大吐出容量の圧縮運転が行われる。なお、この斜
板３６の最大傾角は、斜板３６の前面に形成された規制
突部５４と回転支持体３２との当接によって規制され
る。

【００３５】傾角減少バネ５５は回転支持体３２と斜板
３６との間に介装され、この傾角減少バネ５５により斜
板３６が最小傾角方向に付勢されている。放圧通路５６
は、前記回転軸２６の中心に形成され、その前端がクラ
ンク室３１内に開口されるとともに、後端が遮断体５１
の内部に開口されている。放圧通口５７は、遮断体５１
の後端外周に形成され、この放圧通口５７を介して遮断
体５１の内部が収容室３９内に連通されている。そし
て、クランク室３１の圧力が、これらの放圧通路５６、
遮断体５１の内部、放圧通口５７、収容室３９及び連通
口４６を介して、吸入室４５内へ放出されるようになっ
ている。

【００３６】給気通路５８は、前記リヤハウジング２
５、バルブプレート２４及びシリンダブロック２２に連
続して形成されている。この給気通路５８により、吐出
室４７とクランク室３１とが接続されている。電磁開閉
弁５９は、給気通路５８の途中に位置するようにリヤハ
ウジング２５に装着され、ソレノイド６０の励磁または
消磁に伴って閉止または開放される。そして、この電磁
開閉弁５９が開放されたときには、吐出室４７の圧力が
給気通路５８を介して、クランク室３１内へ供給され
て、クランク室３１内の調圧が行われるようになってい
る。

【００３７】次に、この実施形態の動力伝達機構につい
て説明する。前記フロントハウジング２３には、支持筒
部６３が一体形成されており、この支持筒部６３にはア
ンギュラベアリング６４が回転軸２６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６４
の外輪には、第１回転体としてのプーリ６５が止着され
ている。プーリ６５は、回転軸２６と同心円上に配置さ
れ、ベルト６６を介して動力源としての車両エンジン６
７に連結されている。

【００３８】図２〜図４に示すように、プーリ６５の側
面には、略円環状をなす支持板６８が複数箇所でねじ止
め固定されている。支持板６８の前面内周側には、環状
の緩衝ゴム６９が接着固定されている。連結板７０は、
その軸線を中心とする略円筒状の嵌合円筒部７１と、そ
の嵌合円筒部７１の外周面に径方向に向かって膨出した
円板状のフランジ部７２とからなっている。そのフラン
ジ部７２の後面外周側には、緩衝ゴム６９がその前面に
おいて接着固定されている。前記嵌合円筒部７１の前端
には、その径方向軸線側に向かって回り止め部としての
係合突片７３が折り曲げ形成されている。この係合突片
７３は、後述するリミットバネ７９の連結板７０側への
移動を規制する規制手段を兼ねている。これら支持板６
８、緩衝ゴム６９及び連結板７０は、前記プーリ６５と
一体回転可能に止着されており、連結部材を構成してい
る。

【００３９】回転軸２６の前端部には段部７４が形成さ
れており、この段部７４はスプライン軸７５となってい
る。この回転軸２６の段部７４には、円筒状をなすブッ
シュ７６が挿嵌されている。このブッシュ７６の内周面
には、前記スプライン軸７５と対をなすスプライン溝７
７が形成されている。ブッシュ７６の外周面には、例え
ばガラス繊維、炭素繊維、タルク、クレー等の無機物等
が充填されたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、
ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミ
ド、ポリイミド、エポキシ樹脂等の合成樹脂材料により
なる樹脂層７８が形成されている。そして、これら回転
軸２６及びブッシュ７６は、第２回転体を構成してい
る。

【００４０】リミットバネ７９は、例えばバネ鋼製の素
線よりなるねじりコイルバネとなっている。このリミッ
トバネ７９の内径は、負荷トルク等の外力が作用してい
ない状態（無荷重状態）において前記ブッシュ７６の外
径よりも小さくなるように設定されている。そして、こ
のリミットバネ７９には、その巻きが緩む方向に一旦ね
じり荷重を付与して内周を拡径させた状態で、中空部８
０の後方側部分に前記ブッシュ７６が挿入される。その
後、前記ねじり荷重の付与を解除して内周を縮径させる
ことで、リミットバネ７９がブッシュ７６の外周面上に
密着された状態で巻回されるようになっている。これに
より、リミットバネ７９は、その後方側部分において自
らのねじり弾性によりブッシュ７６に対して所定の初期
締め付け力を持つように巻回されている。また、このリ
ミットバネ７９の後方側部分は、前記フロントハウジン
グ２３の支持筒部６３内にほぼ収容されている。

【００４１】一方、リミットバネ７９の前端側部分は、
前記連結板７０の嵌合円筒部７１内に挿入されている。
そして、リミットバネ７９の一端をなす前側端８１は、
前記連結板７０の嵌合円筒部７１前端の係止突片７３に
係合している。これにより、リミットバネ７９が、連結
板７０に対してプーリ６５の回転方向に回り止めされる
とともに、連結板７０方向への移動が規制されている。

【００４２】リミットバネ７９の中空部８０の前端側に
は、バネ拡径手段としての拡径円筒８２が挿入されてい
る。この拡径円筒８２は、リミットバネ７９の内径に対
して若干小さい外径を有している。また、この拡径円筒
８２は、断面Ｃ字状をなしており、その両端間を接続す
るように溝８３を有している。この溝８３には、円筒拡
径手段を構成する圧入ピン８４が圧入されている。この
圧入ピン８４の圧入により溝８３が拡幅され、拡径円筒
８２の外周が拡径されてリミットバネ７９の内周面に圧
接されている。これにより、リミットバネ７９の前端側
部分の外周が拡径されて前記連結板７０の嵌合円筒部７
１の内周面に圧接されるようになっている。そして、連
結板７０とリミットバネ７９とが、所定の締め代をもっ
て結合されるようになっている。

【００４３】ところで、前記リミットバネ７９は、その
素線がプーリ６５及び回転軸２６の回転方向に一致する
方向に巻かれている。このため、リミットバネ７９は、
圧縮機２１の回転軸２６及びブッシュ７６を介して前記
回転方向とは逆方向の負荷トルクが作用すると、巻きが
緩む方向にねじり変形するようになっている。この緩み
方向へのねじり変形により、リミットバネ７９はその内
周が拡径し、ブッシュ７６に対する締め付け力が減少す
るようになっている。

【００４４】そして、図１〜図３に示すように、通常の
運転状態においては、車両エンジン６７からの動力は、
ベルト６６、プーリ６５、支持板６８、緩衝ゴム６９、
連結板７０、リミットバネ７９及びブッシュ７６を介し
て圧縮機２１の回転軸２６に伝達されるようになってい
る。

【００４５】次に、前記のように構成された圧縮機２１
の動作について説明する。さて、図１に示す状態では、
ソレノイド６０の励磁により電磁開閉弁５９が閉止され
て、給気通路５８が閉じられている。このため、吐出室
４７内の高圧の圧縮冷媒ガスが給気通路５８を介してク
ランク室３１内に供給されず、クランク室３１の冷媒ガ
スは、もっぱら放圧通路５６、遮断体５１の内部、放圧
通口５７、収容室３９及び連通口４６を介して吸入室４
５内に流入する。従って、クランク室３１内の圧力が吸
入室４５内の低圧力、すなわち吸入圧力に近付いてい
き、斜板３６が最大傾角状態に保持されて、最大吐出容
量の圧縮運転が行われる。

【００４６】このような最大吐出容量で圧縮運転が行わ
れて冷房負荷が小さくなると、外部冷媒回路４１におけ
る蒸発器４４の温度が次第に低下する。そして、蒸発器
４４の温度がフロストを発生し始める設定温度以下にな
ると、ソレノイド６０が消磁されて、電磁開閉弁５９が
開放される。これにより、吐出室４７内の高圧の圧縮冷
媒ガスが給気通路５８を介してクランク室３１内に供給
され、クランク室３１内の圧力が高くなって、斜板３６
が最大傾角状態から最小傾角状態へ迅速に移行される。

【００４７】このように斜板３６の傾角が減少される
と、その傾動に伴いスラストベアリング５３を介して遮
断体５１に後方への移動力が付与される。これにより、
遮断体５１が吸入通路開放バネ５２の付勢力に抗して、
前方の開位置から後方の閉位置に向かって移動される。
そして、斜板３６が最小傾角状態になると、遮断体５１
が閉位置に配置されて、その後端面が吸入通路４０の前
端開口縁に接合する。これにより、吸入通路４０が閉じ
られて、外部冷媒回路４１から吸入室４５内への冷媒ガ
スの導入が阻止される。

【００４８】この斜板３６の最小傾角は０度よりも僅か
に大きくなるように設定されているため、斜板３６の最
小傾角状態においても、シリンダボア２９から吐出室４
７内に、圧縮冷媒ガスが吐出され続けて、最小吐出容量
での圧縮運転が行われる。そして、この吐出室４７内に
吐出された圧縮冷媒ガスは、給気通路５８を通ってクラ
ンク室３１内に流入する。そして、クランク室３１内の
冷媒ガスは、放圧通路５６、遮断体５１の内部、放圧通
口５７、収容室３９及び連通口４６を介して吸入室４５
内に流入して、再びシリンダボア２９内に吸入される。
つまり、この斜板３６の最小傾角状態では、圧縮機２１
の内部において、冷媒ガスの循環通路が形成されてい
る。

【００４９】さらに、前記のような斜板３６の最小傾角
状態で圧縮運転が行われて冷房負荷が増大すると、外部
冷媒回路４１における蒸発器４４の温度が次第に上昇す
る。そして、蒸発器４４の温度が設定温度を越えると、
ソレノイド６０が励磁され、電磁開閉弁５９が閉止され
る。これにより、吐出室４７内の高圧の圧縮冷媒ガスが
給気通路５８を介してクランク室３１内に供給されなく
なり、クランク室３１の圧力のみが放圧通路５６、遮断
体５１の内部、放圧通口５７、収容室３９及び連通口４
６を介して吸入室４５内に放出される。従って、クラン
ク室３１内の圧力が次第に減少され、斜板３６が最小傾
角状態から最大傾角状態に移行される。

【００５０】このように斜板３６の傾角が増大される
と、その傾動に従って遮断体５１が吸入通路開放バネ５
２の付勢力により、後方の閉位置から前方の開位置に向
かって移動される。そして、図１に示すように、遮断体
５１の後端面が、吸入通路４０の前端開口縁から離間す
る。これにより、吸入通路４０が開かれて、外部冷媒回
路４１から吸入室４５内への冷媒ガスの導入が再開さ
れ、斜板３６が最大傾角に配置された状態にて、最大吐
出容量の圧縮運転が行われる。

【００５１】一方、車両エンジン６７が停止された場合
には、圧縮機２１の運転も停止されて、電磁開閉弁５９
が開放されて、斜板３６は前記と同様に最小傾角状態に
配置される。

【００５２】次に、この実施形態の動力伝達機構の動作
について説明する。通常の運転状態においては、前記の
ように、車両エンジン６７からの動力は、ベルト６６、
プーリ６５、支持板６８、緩衝ゴム６９、連結板７０、
リミットバネ７９及びブッシュ７６を介して圧縮機２１
の回転軸２６に伝達される。

【００５３】この動力伝達に際して、圧縮機２１側の運
転状況に応じて、回転軸２６にはプーリ６５の回転方向
と逆向きの負荷トルクが発生する。この負荷トルクによ
って、リミットバネ７９が緩む方向にねじり変形する。

【００５４】ところで、この負荷トルクが発生しても、
リミットバネ７９のねじり変形が所定の初期締め付け力
を越えない範囲である場合には、リミットバネ７９とブ
ッシュ７６との密着が保たれる。このため、プーリ６５
から回転軸２６への動力伝達が継続される。

【００５５】ここで、プーリ６５から回転軸２６への動
力伝達経路において、連結板７０がプーリ６５に一体回
転可能に止着され、リミットバネ７９が回転軸２６に常
には密着されている。そして、これら連結板７０とリミ
ットバネ７９とが、所定の締め代をもって結合されてい
る。このため、前記従来構成のように、動力伝達経路に
おいて前記回転軸２６に対して腕状の構成部分を介する
ことなく、プーリ６５から回転軸２６への動力伝達がな
される。これにより、動力伝達に際して、リミットバネ
７９により回転軸２６の端部が引っ張られることがな
く、回転軸２６に曲げ力が作用するのが抑制される。

【００５６】一方、圧縮機２１側において何らかの原因
で過大な負荷トルクが発生すると、リミットバネ７９の
締め付け力が減少し、リミットバネ７９とブッシュ７６
との摩擦がトルクに耐えられなくなりリミットバネ７９
が開放する。ここで、リミットバネ７９は、その前側端
８１において、連結板７０に対して回り止めされてい
る。このため、リミットバネ７９とブッシュ７６との間
で滑りが生じて、プーリ６５から回転軸２６への動力伝
達が遮断される。そして、リミットバネ７９がブッシュ
７６の外周面上を滑りながら回転すると、摩擦熱が発生
する。このため、ブッシュ７６の外周面上の樹脂層７８
が変形しやすくなって、ブッシュ７６の外径が小さくな
る方向に変形される。やがて、ブッシュ７６の外径が、
無負荷時のリミットバネ７９の内径とほとんど変わらな
い状態となる。この状態では、リミットバネ７９は動力
伝達が遮断された状態でブッシュ７６に対してほとんど
抵抗なく空転される。

【００５７】以上のように構成されたこの第１の実施形
態によれば、以下の効果が期待される。 ・ この第１の実施形態の動力伝達機構においては、プ
ーリ６５から回転軸２６への動力伝達経路において、プ
ーリ６５側の連結板７０と、常には回転軸２６に密着す
るリミットバネ７９とが、所定の締め代をもって結合さ
れている。このため、動力伝達に際して、リミットバネ
７９により回転軸２６の端部が引っ張られることがな
く、回転軸２６に曲げ力が作用するのが抑制される。従
って、回転軸２６のラジアル方向荷重が作用するラジア
ルベアリング２７や、リップシール２８に偏荷重が作用
することがなく、これらの部分が偏摩耗するおそれが低
減される。そして、回転軸２６の不安定な回転が誘起さ
れたり、被動機器である圧縮機２１のクランク室３１の
気密性が低下するおそれが低減される。これにより、圧
縮機２１の圧縮運転が不安定になったり、圧縮機２１内
の冷媒ガスが外部に放出されたりするのが抑制される。

【００５８】また、この実施形態のように、前記圧縮機
２１は、クランク室３１内の圧力の調節により、吐出容
量の変更を実現しているため、このクランク室３１の気
密性の確保が特に重要となる。従って、この実施形態の
動力伝達機構は、前記のような可変容量圧縮機用の動力
伝達機構として好適である。

【００５９】しかも、前記可変容量圧縮機２１が、回転
軸２６が動力源である車両エンジン６７に常時作動連結
されたクラッチレスタイプとなっている。このクラッチ
レス可変容量圧縮機２１では、冷房負荷が存在しない場
合にも回転軸２６の回転が継続され、最小吐出容量での
運転がなされる。この最小吐出容量での運転を継続する
ためには、クランク室３１の気密性の確保が必須であ
る。このため、この実施形態の動力伝達機構は、クラッ
チレス可変容量圧縮機の動力伝達機構として特に好適で
ある。

【００６０】・ この第１の実施形態の動力伝達機構に
おいては、リミットバネ７９の中空部８０の前端側部分
に配設された拡径円筒８２の拡径により、リミットバネ
７９の外周が拡径されて連結板７０の嵌合円筒部７１の
内周面に圧接される。これにより、リミットバネ７９が
連結板７０の嵌合円筒部７１に所定の締め代をもって結
合される。また、この拡径円筒８２は、その拡径円筒８
２上の溝８３への圧入ピン８４の圧入により拡径されて
いる。このように簡単な構成で、リミットバネ７９と連
結板７０との結合を確保できる。また、連結板７０、リ
ミットバネ７９、拡径円筒８２、溝８３、圧入ピン８４
の加工精度を、特に厳密に設定する必要がなく、各部材
の加工コストの高騰を抑制できる。しかも、各部材の公
差集中を、例えば圧入ピン８４の径を適宜選択すること
により、容易に緩和することができる。

【００６１】・ この第１の実施形態の動力伝達機構に
おいては、連結板７０の嵌合円筒部７１の前端面の係合
突片７３と、リミットバネ７９の前側端８１とが係合す
るようになっている。この係合関係により、前記の連結
板７０とリミットバネ７９との結合関係に加えて、プー
リ６５から回転軸２６への動力伝達が一層確実に行うこ
とができる。

【００６２】・ この第１の実施形態の動力伝達機構に
おいては、動力伝達に際して発生する負荷トルクが所定
値を越えて大きくなり、リミットバネ７９の巻きが緩ん
で回転軸２６上のブッシュ７６との間に滑りが生じる。
ここで、連結板７０の係合突片７３が、リミットバネ７
９の連結板７０側、つまり前方側への移動を規制してい
る。従って、この実施形態のように、プーリ６５と回転
軸２６とが同心円上に配置されている場合において、リ
ミットバネ７９が動力伝達機構内からの不用意に脱落す
ることを抑制できる。

【００６３】（第２の実施形態）この第２の実施形態の
動力伝達機構では、連結板７０とリミットバネ７９との
結合構成が、前記第１の実施形態と異なっている。

【００６４】すなわち、図５及び図６に示すように、連
結板７０の嵌合円筒部７１内にリミットバネ７９が圧入
されて、嵌合円筒部７１の内周とリミットバネ７９の外
周とが嵌合されている。これにより、連結板７０とリミ
ットバネ７９とが、所定の締め代をもって結合されてい
る。また、この連結板７０は、１枚の板金をプレス加工
することで形成されている。さらに、連結板７０の嵌合
円筒部７１には、そのほぼ軸線方向に延びる複数のスリ
ット８７が設けられている。このスリット８７により、
嵌合円筒部７１が複数に分割されている。

【００６５】以上のように構成されたこの第２の実施形
態によれば、前記第１の実施形態の動力伝達機構とほぼ
同様の効果に加えて、以下の効果が期待される。 ・ この第２の実施形態の動力伝達機構においては、拡
径円筒８２が省略されており、部品点数を削減できて、
構成の一層の簡素化を図ることができる。また、拡径円
筒８２によるリミットバネ７９の拡径を行わなくてもよ
い分だけ、リミットバネ７９の軸線方向の長さを短縮で
きる。このため、動力伝達機構の軽量化を図ることがで
きる。

【００６６】・ この第２の実施形態の動力伝達機構に
おいては、連結板７０の嵌合円筒部７１がスリット８７
により複数に分割されているため、その嵌合円筒部７１
の弾性が向上される。従って、嵌合円筒部７１に対する
リミットバネ７９の圧入を容易に行うことができて、リ
ミットバネ７９の組み付け時の作業性を向上することが
できる。

【００６７】・ この第２の実施形態の動力伝達機構に
おいては、連結板７０が１枚の板金をプレス加工するこ
とで形成されている。このため、連結板７０の加工が容
易であり、製作上有利である。

【００６８】（別例）なお、前記実施形態は、以下のよ
うに変更して具体化することもできる。 ・ 前記各実施形態において、ブッシュ７６の外周面上
の樹脂層７８を省略すること。ただし、この場合、ブッ
シュ７６の外径を、樹脂層７８が存在しない状態でリミ
ットバネ７９の無荷重時の内径よりも大きく設定する必
要がある。

【００６９】・ 前記第１の実施形態において、リミッ
トバネ７９の中空部８０の前端側に、例えばボルトを螺
合したり、ピンを圧入したりして、リミットバネ７９を
拡径させること。

【００７０】・ 前記第１の実施形態において、拡径円
筒８２の中空部に、例えばボルトを螺合したり、ピンを
圧入したりして、拡径円筒８２を拡径させること。これ
らのように構成した場合、部品点数を削減することがで
きて、製作上有利である。

【００７１】・ 前記第１の実施形態において、拡径円
筒８２の溝８３に、ボルトを螺合して、拡径円筒８２を
拡径させること。 ・ 前記第１の実施形態において、連結板７０を１枚の
板金からプレス成形により形成すること。

【００７２】・ 前記各実施形態において、回転軸２６
に動力源を連結し、プーリ６５にベルト６６等を介して
被動機器を連結すること。 ・ 前記各実施形態において、連結板７０の嵌合円筒部
７１の前端面上の係合突片７３を省略すること。

【００７３】・ 前記各実施形態において、リミットバ
ネ７９を複数の素線が互いに平行をなすように巻回した
多条ねじりコイルバネとし、連結板７０の係止突片７３
を前記素線の数に対応するように形成すること。

【００７４】これらのように構成しても、前記各実施形
態とほぼ同様の効果が期待される。また、前記各実施形
態からは、以下に記載の技術的思想も抽出することがで
きる。

【００７５】（１） 前記被動機器が、圧縮機である請
求項１〜９のいずれかに記載の動力伝達機構。このよう
に構成した場合、回転軸の不安定な回転が誘起された
り、クランク室の気密性が低下するおそれが低減され
る。従って、圧縮機の圧縮運転が不安定になったり、圧
縮機内の冷媒ガスが外部に放出されたりするのを抑制こ
とができる。

【００７６】（２） 前記圧縮機が、クランク室を有
し、そのクランク室内において、第２回転体をなす回転
軸に回転支持体を一体回転可能に支持するとともに、そ
の回転支持体に傾角変更可能にカムプレートをヒンジ連
結し、前記クランク室内の圧力を調節することにより前
記カムプレートの傾角を変更して、吐出容量を連続的に
変更可能に構成した可変容量圧縮機である前記（１）項
に記載の動力伝達機構。

【００７７】このように構成した場合、圧縮機が、クラ
ンク室内の圧力の調節により吐出容量の変更を実現して
いるため、このクランク室の気密性の確保が特に重要と
なる。従って、前記各請求項に記載の動力伝達機構は、
前記のような可変容量圧縮機用の動力伝達機構として好
適である。

【００７８】（３） 前記圧縮機が、動力源と前記回転
軸とが常時作動連結されたクラッチレス可変容量圧縮機
である前記（２）項に記載の動力伝達機構。このように
構成した場合、圧縮機は、冷房負荷が存在しない場合に
も最小吐出容量で運転が継続されるため、クランク室の
気密性の確保が必須である。従って、前記各請求項に記
載の動力伝達機構は、前記のようなクラッチレス可変容
量圧縮機用の動力伝達機構として、特に好適である。

【００７９】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
以下の優れた効果を奏する。請求項１に記載の発明によ
れば、動力伝達に際して、ねじりコイルバネの密着する
回転体に曲げ力が作用するのを抑制することができる。
これにより、その回転体のラジアル方向荷重が作用する
軸受部や、軸封部に偏荷重が作用することがなく、これ
らの部分が偏摩耗するおそれを低減できる。そして、そ
の回転体に不安定な回転が誘起されたり、動力源または
被動機器の気密性が低下したりするおそれを低減でき
る。

【００８０】請求項２及び３に記載の発明によれば、簡
単な構成で、連結部材とねじりコイルバネとを所定の締
め代をもって結合させることができる。また、連結部
材、ねじりコイルバネ、バネ拡径手段、円筒拡径手段を
構成する各部材の加工精度を、特に厳密に設定する必要
がない。従って、各部材の加工コストの高騰を抑制でき
て、製造コストの高騰を抑制することができる。

【００８１】請求項４記載の発明によれば、円筒拡径手
段を容易に拡径させることができる。また、圧入ピンの
径を適宜選択することにより、公差集中を容易に緩和す
ることができる。

【００８２】請求項５記載の発明によれば、簡単な構成
で、連結部材とねじりコイルバネとを所定の締め代をも
って結合させることができる。また、連結部材、ねじり
コイルバネの加工精度を、特に厳密に設定する必要がな
い。従って、各部材の加工コストの高騰を抑制できて、
製造コストの高騰を抑制することができる。さらに、部
品点数を削減できて、構成の一層の簡素化を図ることが
できるとともに、ねじりコイルバネを軽量化できて、動
力伝達機構の軽量化を図ることができる。

【００８３】請求項６記載の発明によれば、嵌合円筒部
に対するねじりコイルバネの圧入を容易に行うことがで
きて、ねじりコイルバネの組み付け時の作業性を向上す
ることができる。

【００８４】請求項７に記載の発明によれば、動力伝達
を回り止め部を介して一層確実に行うことができる。請
求項８に記載の発明によれば、例えば一対の回転体が同
心円上に配置されている場合において、ねじりコイルバ
ネが不用意に脱落することを抑制できる。

【００８５】請求項９に記載の発明によれば、連結部材
の加工を容易に行うことができて、製作上有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態の動力伝達機構を備えたクラ
ッチレス可変容量圧縮機を示す断面図。

【図２】 図１の動力伝達機構を拡大して示す断面図。

【図３】 図１の動力伝達機構を示す側面図。

【図４】 図２の要部を分解して示す斜視図。

【図５】 第２の実施形態の動力伝達機構を拡大して示
す断面図。

【図６】 図５の動力伝達機構を示す側面図。

【図７】 従来の動力伝達機構を拡大して示す断面図。

【符号の説明】

２１…被動機器としてのクラッチレス可変容量圧縮機、
２６…第２回転体の一部を構成する回転軸、６５…第１
回転体としてのプーリ、６７…動力源としての車両エン
ジン、６８…連結部材の一部を構成する支持板、６９…
連結部材の一部を構成する緩衝ゴム、７０…連結部材の
一部を構成する連結板、７１…嵌合円筒部、７３…回り
止め部と規制手段とを兼ねる係合突片、７６…第２回転
体の一部を構成するブッシュ、７９…ねじりコイルバネ
としてのリミットバネ、８０…中空部、８１…ねじりコ
イルバネの一端としての前側端、８２…拡径円筒、８３
…溝、８４…圧入ピン、８７…スリット。

フロントページの続き (72)発明者 星野 伸明 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 (72)発明者 遊佐 幸治 長野県上伊那郡宮田村3131番地 日本発条 株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力源側の第１回転体と被動機器側の第
   ２回転体とを、動力伝達に際して発生する負荷トルクに
   よってねじり変形するねじりコイルバネを介して、動力
   伝達可能に連結する動力伝達機構において、 一方の回転体には連結部材を一体回転可能に止着し、他
   方の回転体には、前記ねじりコイルバネを、常にはその
   他方の回転体に密着するとともに、前記負荷トルクが所
   定値を越えて作用したときには巻きが緩んで内周が拡径
   するように巻回し、前記連結部材とねじりコイルバネと
   を所定の締め代をもって結合した動力伝達機構。
2. 【請求項２】 前記連結部材にはその軸線を中心とする
   嵌合円筒部を設け、その嵌合円筒部内にねじりコイルバ
   ネを挿入し、そのねじりコイルバネの中空部の一端側に
   は、そのねじりコイルバネを拡径させてねじりコイルバ
   ネの外周を前記嵌合円筒部の内周に圧接させるためのバ
   ネ拡径手段を配設した請求項１に記載の動力伝達機構。
3. 【請求項３】 前記バネ拡径手段が、両端間を接続する
   溝を有する拡径円筒と、その拡径円筒を拡径するための
   円筒拡径手段とによりなる請求項２に記載の動力伝達機
   構。
4. 【請求項４】 前記円筒拡径手段が、前記溝に圧入され
   た圧入ピンによりなる請求項３に記載の動力伝達機構。
5. 【請求項５】 前記連結部材にはその軸線を中心とする
   嵌合円筒部を設け、その嵌合円筒部内にねじりコイルバ
   ネを圧入して、嵌合円筒部の内周とねじりコイルバネの
   外周とを嵌合させた請求項１に記載の動力伝達機構。
6. 【請求項６】 前記嵌合円筒部にそのほぼ軸線方向に延
   びるスリットを設けた請求項５に記載の動力伝達機構。
7. 【請求項７】 前記連結部材の嵌合円筒部の一端には、
   前記ねじりコイルバネの一端に係合して、同ねじりコイ
   ルバネを回転体の回転方向に回り止めする回り止め部を
   形成した請求項１〜６のいずれかに記載の動力伝達機
   構。
8. 【請求項８】 前記回り止め部が前記ねじりコイルバネ
   の連結部材側への移動を規制する規制手段を兼ねる請求
   項７に記載の動力伝達機構。
9. 【請求項９】 前記連結部材をプレス成形により形成し
   た請求項１〜８のいずれかに記載の動力伝達機構。