JPS60237178A - エアコンプレツサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、乗物の空気圧作動ブレーキシステムとともに
用いられることを主として意図されたエアコンプレツナ
であって、空間内の空気を圧縮するよう駆動手段匠よっ
て作動可能な少なくともひとつのコンプレッサ要素を有
し、圧縮された空気が使用時にリザーバへ供給され、そ
こから必要に応じてブレーキ７ステムへと送られてブレ
ーキシステムを作動させるようになされる形式のニアコ
ンプレッサに関する。

（従来の技術） 出願人の英国特許出願第８２１５７３２号に添付された
第１図に示されたコンプレッサは、上述した形式のもの
であって、空気圧縮が必要なときに駆動力を駆動手段か
らコンプレッサ要素へと伝達するためのクラッチ装置を
有している。クラッチは通常はスプリング装置によって
係合状態を維持されており、コンプレッサの出力による
圧力が予め定められた値（（達したときに該圧力に応答
する装置によってクラッチ係合を解除され、コンプレッ
サ要素への駆動力の伝達が断たれる。このような構成に
おいては、クラッチがその作動状態全般にわたって満足
のゆく作動を行なえるよう、スプリング装置に予め定め
られた値の予負荷を与えておくことが望ましい。しかし
ながら、クラッチの他の構成要素の製造時の公差の関係
上、スプリング装置に対し、必要とされる正確さで予負
荷を加えることは、実際には難かしいことが多い。過度
の公差を調整するためにシムを用いることなどが提案さ
れたが、これは組立だかがる時間を増すことになり、し
たがって製造コストも高くつくことになる。

（発明の目的） そこで本発明の目的は、先匠述べたタイプのニアコンプ
レッサにおいて、スプリング装置へと正確かつ容易に予
負荷を加えることができ、しかもそれＫよって従来のよ
うに製造コストが高くつくことがないようにすることに
ある。

（発明の概要） 本発明によれば、空間内の空気を圧縮するよう駆動手段
によって作動可能な少なくともひとつのコンプレッサ要
素と、前記圧縮が必要なときて前記駆動手段から駆動力
を前記コンプレッサ要素へと伝達するためのクラッチと
、通常は前記クラッチを作動係合状態に付勢するように
なされたスプリング装置とを備えたニアコンプレッサで
あって、前記クラッチおよび前記スプリング装置が、リ
テ−すを有するハウジング内に収容されており、前記リ
テーナは、前記スプリング装置に予負荷を与えることに
より決定される位置に位置づけられ、且つ前記スプリン
グ装置を永久的に予負荷状態に維持するために前記位置
に固定されている、ニアコンプレッサが提供される。

望−ましい実施例によれば、前記クラッチは、駆動クラ
ッチ板と被駆動クラッチ板とを交互に有する多板式クラ
ッチであり、該駆動クラッチ板が１駆動入力シヤフトと
ともに回転可能であり、前記ハウジングが長手方向に延
びるスロットを有して複数の指部を形成しており、該指
部のそれぞれの自由端部が前記リテーナによって一緒に
連結されている。前記被駆動クラッチ板は、その一部が
前記指部間に延びていることにより、前記ハウジングと
ともに回転可能なように該ハウジングにキー止めされて
いてもよ（・。

また、前記クラッチは、前記コンプレッサ要素に関する
クランクシャフトに設けた孔を通して供給される加圧オ
イルによって潤滑（（されるようになされていることが
望ましい。オイルは、クランクシャフトを収容する包囲
体すなわちクランクケース内に流れることができ、また
、クランクケース内にオイルがたまりすぎないよう、ク
ランクケースおよびもうひとつの、例えばクラッチを収
容している包囲体の内部は、通路によって互いに連結さ
れているようにしてもよい。クラッチを収容する包囲体
側の前記通路の端部は、クランクケースのための予め定
められた許容しうるオイルレベルよりも高いレベルにあ
り、コンプレッサの作動中に、クランクケース内の圧力
が、オイルをクランクケースがら前記通路に沿ってクラ
ッチを収容する包囲体（クラソチノ・クランク）へと押
しやるために加えられるようにしてもよい。

前記通路は、クランクケースとクラソチハウジングとの
それぞれの壁に形成され、前記通路は、クラッチハウジ
ング内へ向かって上方に延びる部分を有し、該部分は終
端において、クランクケースからクラッチハウジングへ
とこぼれるオイルが乗りこえるせきを形成するようにし
てもよい。

（実施例） 第１図に示したコンプレッサは、一部を模式的に示しで
ある乗物の空気圧作動ブレーキンステムとともに用いら
れることを主として意図されたものである。コンプレッ
サは、シリング２を画成するハクランク１を有している
。シリンダ２内をピストン３が滑動可能であり、このピ
ストン３は連結ロソ）’４によってクランクシャフト５
に連結されている。クランクケース内５は、ハウジング
１内に装架されたベアリング６に支持されている。

図に矢印で示すように、ピストンの吸気行程中は空気が
入口ポート７を通ってシリンダ２内へ入り、排気ポート
８を通ってシリンダ２がら出る。これらのホードを通る
空気流は、通例のごとく、ＩＪ−ド弁あるいは他の適当
な弁によって制御される。

ハウジング１は、クラッチハウジングを形成する略円筒
状の部分ＩＡを有している。

クランクシャフト５は、クラッチ１２の一部を形成する
第１のクラッチ部材１１の中空内面テーパ付ボス１０内
に受けられるテーパ付延長部９を有している。ハクラン
ク１の端部キャンプ１５内に装架されたベアリング１４
に回転可能に支持された駆動入力シャフト１３からの駆
動力は、クラッチ１２によってクランクシャフト５へと
伝達される。クラッチ部材１１は、ボルト１６ニよって
クランクシャフト５のテーパ付延長部９ＶＣしっかりと
保持され、また、ベアリングｉ７によって駆動入力シャ
フト１３に対して支持されている。

クラッチ１２は多板式クラッチとして図示されているが
、オイルに浸したものでも、あるいは受していないもの
でもよい。クラッチ１２は、中空のクラッチ部材２０内
匠収容された複数の駆動クラッチ板１８を有している。

中空クラッチ部材２０はクラッチ板１８を囲み、クラン
クシャフト５とともに回転可能である。クラッチ板〕８
はスプライン１９を介して駆動人カシャフ）１３に装架
され、それによって、クラッチ板１８は駆動入カシぎフ
ト１３とともに回転可能で且つ駆動入力シャフト１３Ｖ
ｃ沿って軸方向に滑動可能とされる。クラッチ１２はま
た、駆動クラッチ板１８を差しはさまれた形の複数の被
駆動クラツチ板２１を有している。クラッチ板２１は、
クラッチ部材２０とともに回転可能であるが、クラッチ
部材２０に対して軸方向に滑動可能でもある。クラッチ
板を囲むクラッチ部材２０の一部は、軸方向に延びる複
数の指部２２として形成されており（第２図を参照）、
クラッチ板２１０半径方向延長突起２１Ａが、隣りあう
指部２２間に形成される隙間に入りこむようにして延び
、それによって、クラッチ板２１とクラッチ部材２０と
の間に、双方が一緒に回転可能となる結合状態が与えら
れている。指部２２の自由端部は、端部材２４の軸方向
延長円形フランジ２３によって一緒に取付けられている
。図示実施例では、フランク２３は適所に溶接され、ク
ラッチ板１８および２１をクラッチ部材２０内に囲包し
て保持する。見やすくするため（（第２図においてはク
ラッチ板１８は図示せず、クラッチ板２１を１枚だけ示
しである。

クラッチ板は通常（・転円錐形の板状スプリングワッシ
ャ組立体２５０作用によってしっかりと挾持され、クラ
ッチ部材１１および２０と駆動係合している。スプリン
グワッシャ組立体２５は、クラッチ部材１１のクラッチ
板から遠い方の側面と、それに対向するクラッチ部材２
００半径方向延長壁２６の内側面との間に作用する。

ハウジング１は環状ピストン２９を滑動可能に収容する
チャンバ２８を画成している。該ピストン２９は、クラ
ッチ部材２０の壁２６の外側面してスラスト部材３０を
介して作用する。スラスト部材３０は、自身のスリーブ
部分３２によってクラッチ部材１１の中間ボス３１上に
装架されている。スラスト部材３０はリベット３３によ
ってクラッチ部材２０と一緒に回転可能となされている
。チャンバ２８への空気入口ｙｌ　−ト３４は、調速弁
、Ｃガバナーパルプ）３６によってリザーバ３７に連結
されている。リザーバ３７はコンプレッサの出口ポート
８に連結されている。リザーバ３７は、通常は、通例の
ごとくしてラインＡを介し、乗物用ブレーキシステムの
ひとつあるいはそれ以上のプンーキアクチュエータ（図
示せス）ＶＣ連結される。

クラッチが正しく作動するよう、スプリングワッシャ組
立体２５ニできるかぎり正確な予負荷をかけておくこと
が望ましい。本発明の大きな利点のひとつは、クラッチ
の構成要素を組立てる際にこの調整が従来よりも正確か
つ簡単に行なえることである。組立ての最初の段階は、
ピストン２９をチャンバ２８内に位置づけることである
。このとき、ピストン２９の舌状部２９Ａをハウジング
ｌの対応する凹部２９Ｂに係合させて、使用時における
ピストン２９０回転を防出する。

スラスト部材３０が取付けられた中空のクラッチ部材２
０内へと、スプリングワッシャ組立体２５と、ベアリン
グ１７が押し嵌めされたクラッチ部材１１とを位置づけ
ることにより、部分組立体が完成する。

それからクラッチ板１８および２１が入れられ、後で端
部材２４を取付ける。スプリングワッシャ組立体２５へ
の予負荷は、この段階で端部材２４に適当な力を加える
ことにより与えるようにしてもよい。この力は、例えば
端部材２４をクラッチ部材２０に溶接して永久に固定し
てしまうことにより、常時持続させることができる。こ
のようにして、完全に囲包された状態で且つ予負荷を与
えられたクラッチ組立体が、簡単かつ安価に製造できる
。この完成した部分組立体はクラッチハウジングＩＡ内
に位置づけられる。このとき、ボス１０がチーノミ付延
長部９を覆うようにして位置づけられ、ボルト１６によ
って適所に取付けられる。最終段階で駆動入力シャフト
１３が取付けられる。該シャフト１３は、クラッチ板を
通して挿入され、スプライン１９を介してクラッチ板］
８と係合し、且つベアリング１７と係合する。それから
ベアリング１４と端部キャップ１５との組立体を取付け
る。所望であれば、最終組立の前（で、シャフト１３、
ベアリング１４および端部キャップ１５をひとつの部分
組立体として予め組立てておいてもよい。

使用時に、駆動人力シャフト１３は、コンプレッサが設
置される乗物のエンジンのような動力源によって連続的
に回転される。、チャンバ２８は最初は加圧されず、ま
た、スプリングワッシャ組立体２５はクラッチ板を挾持
せしめてしっかりと係合させ、駆動入力シャフト１３か
らクラッチ部材１１を介してクランクシャフト５の延長
部９への駆動力の伝達を可能とする。これによってピス
トン３は往復動し、リザーバ３７が充填される。リザー
バ３７内の圧力が予め定められた値に達すると、リザー
バ３７内の圧力に応答する調速弁３６が作動してリザー
バ３７内の圧力をチャンバ２８へと加える。ピストン２
９の有効断面積は、加えられる空気圧およびスプリング
ワッシャ組立体２５の力に関連づけて選択され、ピスト
ン２９に加えられるリザーバ３７内の圧力による力が、
スプリングワッシャ組立体２５の偏倚力に打勝ってクラ
ッチ部材２０を第１図で左方へ押してクラッチを解除さ
せるに充分となるようにする。

このようになると、駆動入力シャフト１３とコンプレッ
サのピストン３との間の駆動力伝達は中断され、使用状
況によって必要となるまでは、リザーバ３７がさらに充
填されることはない。この実施例の重要な特徴は、ピス
トン２９０作用がもたらす、クラッチを解除させるよう
な・軸方向負荷が、クラッチ部材１１、ボルト１６およ
びクランクシャフトの延長部９を介してクランクシャフ
トのベアリング６へと伝達されることである。このこと
は、駆動入力シャフトのベアリングが軸方向負荷を受け
ず、したがって、このベアリングを図示したような単純
な深みぞボールベアリングとすることができることを意
味する。クラッチが解除されたすぐ後にクランクシャフ
ト５は回転を止めるので、軸方向負荷を受けるクランク
シャフトのベアリング６は、このような負荷を受けつつ
も、かなりの長時間の間、回転されずにいる。

ブレーキシステムを作動させてゆくにつれて、リザーバ
３７内の圧力は徐々に減じられ、最終的には、調速弁３
６がリザーバ３７をチャンバ２８から切離すように作動
するようになるところの予め定めた圧力値となる。これ
により、チャンバ２８内の圧力は衰微し、ピストン２９
によるクラッチを解除する力が減じられる。したがって
、スプリングワッシャ組立体２５はクラッチを係合させ
る力を再び作用させることができるようになる。

乗物が正常に作動している間は、サイクルが繰返され、
リザーバ３７内の圧力は所望の最大圧力と最小圧力との
間の範囲に維持される。

スラスト部材３０の摩耗を最小にするため、クランクシ
ャフトの延長部９９上側領域を平らにして、クランクシ
ャフト５のオイル孔４１に連通ずる隙間を設け、オイル
が加圧状態でベアリングパッドの領域に供給されるよう
にし、それによって、ピストン２９からベアリングパッ
ドを介してカが伝達される際にペアリングツミツト′に
クッション効果が与えられるようにする。

クラッチへの給油は、オイル入口４ｏからクランクシャ
フト５の孔４１を介して行なわれる。孔４１は、コンプ
レッサのロッド４の大径端部ベアリング４２べ潤滑油を
供給する役割も果たす。必然的にベアリング４２からク
ランクケース４３内へと洩れが生じ、この洩れが過度に
なると、ベアリング４２によってオイルがピストン３へ
とはねかけられ、ピストンリング３Ａを通過してオイル
がシリンダ内へ洩れてしまうという問題が生ずる。これ
は、圧縮空気がオイルで汚染されてしまうことから好ま
しくな〜１゜ このような問題の発生を最小限度に抑えるため、コンプ
レッサのハウジング１とその延長部ＩＡとに通路を設け
、コンプレッサが作動している間Ｋ、クランクケース４
３内にたまったオイルが、クラッチハウジングＩＡによ
って画成されたクラッチチャンバ４４内へと移送される
ようにする。ハウジングＩＫは横方向に延びる凹部４５
が設けられており、この凹部４５の両端から通路が長手
方向に延び、ハウジング１を通って、それから上方に延
びてクラッチハウジングＩＡの両側から中に入り、クラ
ッチチャンバ４４に対して都合のよい位置に達している
。第１図および第３図は通路４６の下面４６Ａが示され
ている。第４図かられかるように、長手方向の通路４６
の一部は、せきの形状をしたクラッチハウジングＩＡの
内側フランジ４７によって画成されており、通路４６内
のオイルがフランジ４７の上側エツジを越えると、クラ
ッチ部材４４へとこぼれ、クラッチハウジングＩＡの前
部におけるスロット４８を介してエンジンのオイルだめ
に流れる。“ある時間、コンプレッサが休止状態にある
と、オイルはクランクケース４３にためられるが、その
レベルは第１図に線Ｂ−Ｂで示した位置までとなる。以
下に説明する理由により、この線Ｂ−Ｂは駆動人口７ヤ
フト１３ニ対して４°の傾斜を有しており、捷た線Ｂ−
Ｂは、フランジ４７によって形成されるせきのレベルを
示す。クランクケース４３にさらにオイルが入ってきて
も、せきをオーバーフローするだけなので、クランクケ
ース内のオイルは図示するごとく一定のレベルに維持さ
れろ。コンプレッサのピストン３が回転を始めると、最
初の２．３回転のうちはオイルをはねかける作用が行な
われるが、クランクケース内で高まった圧力が、た捷っ
だオイルを通路４６へと迅速に押出し、せきを越えさせ
てクラッチチャンバ４４内へと送すこむ。

したがってクランクケース内のオイルは、ピストン３が
再び静止状態となる寸では、第３図に示すように、過剰
になることはない。

コンプレッサは、その回転軸が約４°程度まで傾斜した
状態の姿勢で設置されるのを必要とされることがときど
きある。この場合、駆動人力シャフト１３がクランクシ
ャフト５よりもわずかに高い位置となる。このように傾
いた状態で設置されたときにクランクケース４３内にた
まるオイルが過度のレベルにならないよう、通路４６は
、所望の最高オイルレベルが、コンプレッサが４°傾い
た状態で達成されるよう、構成される。コンプレッサが
、回転軸を水平にして設置された場合には、静止状態で
のクランクケース内のオイルレベルが自動的に下がり、
所定の限界内におちつくようにする。

上述した通路は他の適当な形態をとることができ、図示
したようにハウシング１およびクラッチハウジングＩＡ
の壁の内側に設けてもよいし、１本あるいはそれ以上の
パイプを用いて壁の外側に設けてもよい。クラッチは、
もちろん、オイルに浸したタイプの種々の形態のもので
もよいし、コンプレッサ自身の細部も必要に応じて変更
することができる。

第５図に示した実施例は第１図のものと略似ているが、
主な相違点はクラッチ部材１１とクランクシャフトの延
長部９との連結のしかたにある。この実施例では、延長
部９にはテーパが設けられておらず、キー９Ａが設けら
れている。キー９Ａはクラッチ部材１１の環状ボス１０
と係合し、クラッチ部材１１をクランクシャフトととも
に回転可能とする。この構成においては、コンプレッサ
のピストンによって生起される軸方向スラストは、隣接
するコンプレッサのベアリング６によっては反作用され
ず、駆動入力シャフト１３を支持するベアリング１４お
よび１７によって反作用される。

したがってベアリング１４および１７は、第１図の実施
例で使用したものよりも軸方向スラストを反作用させる
のに適した、テーパ付ローラベアリングタイプとする。

使用時には、空気人口３４が、第１図に示したものと同
様のシステムに連結される。

コンプレッサの作動は前述したものと略同様である。前
述したごとく、クラッチは囲包された状態で、スプリン
グワッシャ組立体２５には永久的に予負荷が加えられて
いる。

上述したすべての実施例において、オイルで潤滑にされ
たクラッチを用いる場合には、第１図ないし第４図に示
したような、クランクケースにおけるオイル抜きの構成
を備えたものとすることができる。

（発明の効果） 本発明によれば、スプリング装置へと正確かつ容易に予
負荷を加えることができ、従来のコンプレッサと比べて
製造コストも高くつかない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるニアコンブＶツサの長
手方向断面図。第２図は第１図のコンプレッサの一部の
拡犬斜示図。第３図は第１図と類似しているが、一部の
みを詳細に開示しており、第１図のコンプレッサの別の
状態を示している。 第４図は第１図のコンプレッサの端面図であり、一部断
面をとっである。第５図は本発明のもうひとつの実施例
（（よるニアコンブＶツサの一部を示す縦断面図。 ＩＡ・・・クラッチを収容する包囲体（クラッチハウジ
ング） ３・・・コンプレッサ要素（ヒストン）５・・・クラン
クシャフト　１２・・・クラッチ手続補正書 昭和１ｏ年５月ノｉ日 ２、発明の名称 エアコンス０レンプ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所 俗　分’：（、ＩＬ−カス゛イ〉ダストシー７・Ｉぐ７
°°ン、７・ンミテ、Ｉ−・カンハ０ニー ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）空間内の空気を圧縮するよう駆動手段によって作
   動可能な少なくともひとつのコンプレッサ要素と、前記
   圧縮が必要なときに前記駆動手段から駆動力を前記コン
   プレッサ要素へと伝達するためのクラッチと、通常は前
   記クラッチを作動係合状態に付勢するようになされたス
   プリング装置とヲ備えたニアコンプレッサであって、前
   記クラッチおよび前記スプリング装置が、リテーナを有
   するハウジング内に収容されており、前記リテーナは、
   前記スプリング装置に予負荷を与えることにより決定さ
   れる位置に位置づけられ、且つ前記スプリング装置を永
   久的に予負荷状態に維持するために前記位置に固定され
   ている、・ニアコンプレッサ。 （２、特許請求の範囲第１項に記載のニアコンプレッサ
   において、前記クラッチが、駆動クラッチ板と被駆動ク
   ラッチ板とを交互に有する多板式クラッチであり、該駆
   動クラッチ板が駆動入力シャフトとともに回転可能であ
   る、ニアコンプレッサ。 （３）特許請求の範囲第２項に記載のエア′コンプレッ
   サにおいて、前記ハウジングが長手方向に延びるスロッ
   トを有して複数の指部を形成しており、該指部のそ凡ぞ
   れの自由端部が前記リテーナによって一緒に連結されて
   いる、ニアコンプレッサ。 （４）特許請求の範囲第３項に記載のニアコンプレッサ
   において、前記被駆動クラッチ板が、その一部が前記指
   部間（（延びていることにより、前記・・ウジングとと
   も（（回転可能なように該ハウジングにキー止めされて
   いる、ニアコンプレッサ。 （５）特許請求の範囲第１項ないし第４項のいづれかに
   記載のニアコンプレッサにおいて、コンプレッサの出力
   による圧力が予め定められた値に達したときに、前記コ
   ンプレッサ要素への前記駆動力の伝達を断つために、前
   記圧力に応答する装置によって前記クラッチが係合解除
   されるようになされている、ニアコンプレッサ。 （６）特許請求の範囲第５項に記載のニアコンプレッサ
   において、前記圧力に応答する前記装置が、前記圧力（
   でよって生じる軸方向力が前記コンプレッサ要素に関す
   るクランクシャフトを支持スルベアリングに反作用され
   るよう妃なされている、ニアコンプレッサ。 （７）　ｔＶｆ許請求の範囲第１項ないし第６項のいづ
   れかに記載のエアコンプレツナにおいて、前記クラッチ
   が、前記コンプレッサ要素に関するクランクシャフトに
   設けた孔を通して供給される加圧オイルによって潤滑に
   されるようになされており、それぞれ前記クランクシャ
   フトおよび前記クラッチを収容する包囲体が、通路によ
   って相互連結されており、前記通路の前記クラッチ側は
   、前記クランクシャフトを収容する前記包囲体のための
   予め定められた許容しうるオイルレベルよりも高いレベ
   ルにあり、コンプレッサの作動中に、前記クランクシャ
   フト・を収容する前記包囲体内の圧力が、オイルを前記
   クランクシ−ヤフトを収容する前記包囲体から前記通路
   に沿って前記クラッチを収容する前記包囲体へと押しや
   るために加えられるようになされている、ニアコンプレ
   ッサ。 （８）特許請求の範囲第７項に記載のニアコンプレッサ
   において、前記通路は、前記クランクシャフトを収容す
   る前記包囲体と前記クラッチを収容する前記包囲体との
   それぞれの壁に形成されており、前記通路は、前記クラ
   ッチを収容する前記包囲体内へ向かって上方に延びる部
   分を有し、該部分は終端において、前記クランク７ヤフ
   トを収容する前記包囲体から前記クラッチを収容する前
   記包囲体へとこぼれるオイルが乗りこえるせきを形成シ
   ている、エアコンプレツナ。