JP2005330991A

JP2005330991A - 圧縮機の動力伝達装置

Info

Publication number: JP2005330991A
Application number: JP2004148009A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ochiai; 芳宏落合; Atsushi Ozawa; 篤史小澤
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2005-12-02
Also published as: US20050261092A1

Abstract

【課題】動力源からプーリに加わる回転数の変動を伝達部材に伝達することなく、動力の伝達を常に良好に行うことのできる圧縮機の動力伝達装置を提供する。
【解決手段】プーリ２０とトルク板５０との間に一方向クラッチ３０を設けたので、プーリ２０の一方向の回転力のみをトルク板５０に伝達することができ、例えば内燃機関のように短い周期で回転数が変動する動力源からの動力がプーリ２０に伝達される場合でも、回転数が低下するときの回転力がトルク板５０に伝達されることはなく、回転数の低下によって発生する圧縮機の回転部品の慣性トルクを低減させることにより、圧縮機の振動または騒音を低減することができる。また、プーリ本体２１と支持部２２との間に一方向クラッチ３０を配置したので、動力伝達装置全体の軸方向の寸法を小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空気調和装置に用いられる圧縮機に車輌の駆動源からの動力を伝達する圧縮機の動力伝達装置に関するものである。

従来、この種の動力伝達装置としては、動力源からの動力によって回転するプーリと、プーリによって回転する伝動部材と、伝動部材にトルクリミッタを介して連結されたハブとを備え、プーリと伝動部材の間に緩衝ゴムを介在させることによって、プーリに加わる衝撃を緩衝して回転力を伝動部材に伝達するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２９２００３号公報

しかしながら、前記動力伝達装置では、プーリに伝達されるトルク変動の衝撃を吸収するためにプーリと伝動部材との間に緩衝ゴムを設けており、動力源が内燃機関等の場合に発生する短い周期での回転数の変動を緩衝ゴムによって吸収することができず、動力源の回転数の変動によってハブに連結された従動側機器の回転部品の慣性トルクが大きくなる。このため、従動側機器の振動及び騒音が大きくなり、従動側機器の故障の原因になるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、動力源からプーリに加わる回転数の変動を伝達部材に伝達することなく、動力の伝達を常に良好に行うことのできる圧縮機の動力伝達装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、圧縮機本体の軸方向一端側に回動自在に支持され、外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体の回転力が伝達される従動側回転体とを備え、従動側回転体の回転力を圧縮機の回転軸に伝達する圧縮機の動力伝達装置において、駆動側回転体を、その外周側に位置する円筒状の本体部と、内周側に位置する円筒状の支持部と、本体部及び支持部の軸方向一端側を互いに連結する連結部とから構成し、支持部を圧縮機本体側に回動自在に支持するとともに、本体部と支持部との間に駆動側回転体の一方向の回転力のみを従動側回転体に伝達する一方向クラッチを設けている。これにより、駆動側回転体の一方向の回転力のみが従動側回転体に伝達されることから、短い周期で回転数が変動する動力源からの動力が駆動側回転体に伝達される場合でも、回転数が低下するときの回転力が伝達されることはない。

本発明によれば、駆動側回転体の一方向の回転力のみを従動側回転体に伝達することができるので、例えば内燃機関のように短い周期で回転数が変動する動力源からの動力が駆動側回転体に伝達される場合でも、回転数が低下するときの回転力が従動側回転体に伝達されることはなく、回転数の低下によって発生する圧縮機の回転部品の慣性トルクを低減させることにより、圧縮機の振動または騒音を低減することができる。また、本体部と支持部との間に一方向クラッチを配置したので、動力伝達装置全体の軸方向の寸法を小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。

図１乃至図４は本発明の一実施形態を示すもので、図１は動力伝達装置の側面断面図、図２は図１のＡ−Ａ′断面図、図３及び図４は動力伝達装置の分解側面断面図、図５は動力が遮断された状態を示す動力伝達装置の側面断面図である。

この圧縮機の動力伝達装置は、回転装置としての圧縮機の本体を形成するハウジング１０と、動力源から回転力が伝達される第１の駆動側回転体としてのプーリ２０と、プーリ２０の一方向のみの回転を伝達する一方向クラッチ３０と、一方向クラッチ３０を介してプーリ２０の回転力が伝達される連結リング４０と、連結リング４０に連結することによりプーリ２０の回転力が伝達される第２の駆動側回転体としてのトルク板５０と、圧縮機の回転軸１１にトルク板５０の回転力を伝達する従動側回転体としてのハブ６０と、トルク板５０の回転力をハブ６０に伝達する複数のボール７０と、各ボール７０を軸方向に押圧する押圧リング８０とを備えている。

ハウジング１０は円筒状の部材からなり、一端から突出した回転軸１１にトルクが伝達されることにより、圧縮機内の図示しない圧縮機構を回転させるようになっている。

プーリ２０は外周面側に位置する図示しない動力伝達用のベルトが巻き掛けられる本体部としてのプーリ本体２１と、内周面側に位置するハウジング１０に設けられたベアリング１２に回動自在に支持される支持部２２と、プーリ本体２１と支持部２２とのそれぞれ軸方向一端側を周方向に連続して連結する連結部２３とから構成され、回転軸１１に対して同軸状に配置されている。また、プーリ本体２１の内周面には一方向クラッチ３０が固定される固定面２１ａが形成されている。

一方向クラッチ３０は、軸方向両端側にそれぞれベアリング３０ａを配置した状態で外周面をプーリ２０のプーリ本体２１の固定面２１ａに圧入することにより固定されるとともに、内周面を連結リング４０の外周面に圧入することにより固定されている。一方向クラッチ３０は、プーリ２０に固定される外周リング３１と、連結リング４０に固定される内周リング３２と、外周リング３１と内周リング３２の間に配置される複数のローラ３３と、ローラ３３を保持する保持リング３４と、外周リング３１と内周リング３２とが連結される方向にローラ３３を付勢するコイルバネ３５とを備えている。内周リング３２の外周面には、軸方向断面を多角形状に形成することにより複数の平面３２ａが設けられ、保持リング３４の周方向に互いに間隔をおいて設けられた保持部３４ａによって各平面３２ａと外周リング３１の内周面との間にそれぞれローラ３３が配置されている。このとき、内周リング３２の各平面３２ａと外周リング３１の内周面との径方向の距離は各平面３２ａの周方向両端側に向かって小さくなっており、各平面３２ａの周方向両端側と外周リング３１の内周面との径方向の距離はローラ３３の直径よりも小さく形成されている。また、保持リング３４の保持部３４ａ内にはローラ３３を周方向一端側に付勢するコイルバネ３５が保持部３４ａ内の周方向他端側に固定されている。

連結リング４０は、円筒状に形成された部材の外周面４１側を一方向クラッチ３０の内周面に圧入することにより固定され、内周面側にはトルク板５０を固定するための固定片４２が径方向内側に延出することにより形成されている。また、固定片４２には取付ボルト４３が螺合される取付孔４４が互いに周方向に間隔をおいて設けられている。

トルク板５０は、径方向外側に連結リング４０に固定するための複数の取付孔５１が互いに周方向に間隔をおいて設けられ、取付ボルト４３を取付孔５１に挿通して連結リング４０の取付孔４４に螺合することにより固定されている。また、トルク板５０の内周面には各ボール７０に径方向外側から係止する係止リング５２が取付けられている。係止リング５２の内周面には互いに所定角度をなす複数のテーパ面５２ａが形成され、各ボール７０は互いに隣り合うテーパ面５２ａに当接することにより、径方向外側に位置するようになっている。

ハブ６０は円盤状に形成され、トルク板５０の内周面側に配置されている。ハブ６０の一端面側には回転軸１１を連結する連結部６１が設けられ、回転軸１１はハブ６０の他端面側から螺合するナット６２によってハブ６０に固定されている。ハブ６０の他端面には各ボール７０をそれぞれ径方向に移動自在に係合する複数のボール溝６３が互いに周方向に間隔をおいて設けられ、各ボール７０はボール溝６３の内側面に周方向に係止している。この場合、各ボール溝６３の径方向外側には軸方向に突出する凸部６４が設けられ、凸部６４はボール溝６３の径方向外側に位置するボール７０に軸方向に当接するようになっている。また、ハブ６０の他端側面の径方向中央部には、ナット６２を覆うように軸方向に筒状に延びる延出部６５が設けられている。

押圧リング８０はハブ６０の延出部６５に軸方向に移動自在に係合しており、その一端側は各ボール７０に当接している。押圧リング８０の一端面には径方向外側から内側に向かって徐々に軸方向に突出する傾斜面８１が設けられ、傾斜面８１の径方向外側には各ボール溝６３の径方向外側に位置するボール７０がそれぞれ当接している。押圧リング８０の他端面側にはハブ６０の延出部６５に係合する皿バネ８２が設けられ、皿バネ８２によって押圧リング８０がボール７０側に付勢されている。皿バネ８２は延出部６５に螺合する環状のナット８３と押圧リング８０との間に圧縮状態で配置され、ナット８３の締め付け力を調整することにより、皿バネ８２による押圧リング８０の押圧力を任意に設定可能になっている。

以上のように構成された圧縮機の動力伝達装置において、動力源からの動力がプーリ２０に伝達されると、プーリ２０と一体に一方向クラッチ３０の外周リング３１が回転する。その際、一方向クラッチ３０は周方向一方の回転力のみを伝達するので、プーリ２０の回転数が上昇している場合には、一方向クラッチ３０の各ローラ３３は外周リング３１の回転によって内周リング３２の平面３２ａ上を周方向一端側に転動する。内周リング３２の各平面３２ａと外周リング３１の内周面との径方向の距離は各平面３２ａの周方向両端部に向かって小さくなっているので、各ローラ３３は外周リング３１の内周面と内周リング３２の外周面の間に係止され、外周リング３１と内周リング３２とを連結する。また、プーリ２０の回転数が急激に低下する場合には、一方向クラッチ３０の外周リング３１は内周リング３２に対して周方向他端側へ回転力が作用するため、一方向クラッチ３０の各ローラ３３が外周リング３１及び内周リング３２の角速度の差によってコイルバネ３５の付勢力に抗して内周リング３２の平面３２ａ上を周方向他端側に転動し、外周リング３１と内周リング３２の連結が解除されてプーリ２０から内周リング３２への回転力の伝達が遮断される。これにより、プーリ２０の周方向一方への回転力のみが一方向クラッチ３０及び連結リング４０を介してトルク板５０に伝達され、トルク板５０の回転力は係止リング５２及び各ボール７０を介してハブ６０に伝達されてハブ６０と共に回転軸１１が回転する。その際、各ボール７０は押圧リング８０の傾斜面８１によって各ボール溝７０の径方向外側に押圧されており、各ボール７０が係止リング５２のテーパ面５２ａに周方向に係止することにより、トルク板５０の回転力がハブ６０に伝達される。

ここで、例えば圧縮機の焼き付きなどにより、プーリ２０側に過大な回転負荷が加わると、係止リング５２のテーパ面５２ａの押圧により、図５に示すように、各ボール７０が押圧リング８０の押圧力に抗してボール溝６３の径方向内側に移動する。これにより、各ボール７０がボール溝６３の凸部６４と押圧リング８０によりボール溝６３の径方向内側に保持され、各ボール７０が係止リング５２と係止不能な位置に拘束されることから、トルク板５０がハブ６０に対して空転し、プーリ２０側から回転軸１１への動力の伝達が遮断される。

このように、本実施形態の圧縮機の動力伝達装置によれば、プーリ２０とトルク板５０との間に一方向クラッチ３０を設けたので、プーリ２０の一方向の回転力のみをトルク板５０に伝達することができ、例えば内燃機関のように短い周期で回転数が変動する動力源からの動力がプーリ２０に伝達される場合でも、回転数が低下するときの回転力がトルク板５０に伝達されることはなく、回転数の低下によって発生する圧縮機の回転部品の慣性トルクを低減させることにより、圧縮機の振動または騒音を低減することができる。また、プーリ本体２１と支持部２２との間に一方向クラッチ３０を配置したので、動力伝達装置全体の軸方向の寸法を小さくすることができ、小型化を図ることができる。

また、一方向クラッチ３０の外周リング３１をプーリ２０のプーリ本体２１の固定面２１ａに圧入することにより固定するようにしたので、別途固定部材を設けることなく一方向クラッチ３０をプーリ２０に固定することができ、部品点数の低減を図ることができる。

また、一方向クラッチ３０とトルク板５０とを連結リング４０によって連結するようにしたので、連結リング４０を変更することにより他のトルク板を取付けることができ、動力遮断機構の変更を容易に行うことができる。

また、一方向クラッチ３０を連結リング４０の外周面４１に圧入することにより固定するようにしたので、別途固定部材を設けることなく一方向クラッチ３０を連結リング４０に固定することができ、部品点数の低減を図ることができる。

尚、前記実施形態では、プーリ２０のプーリ本体２１の内周面に一方向クラッチ３０の外周リング３１を圧入し、一方向クラッチ３０の内周リング３２に連結リング４０の外周面４１を圧入するようにして連結リング４０とトルク板５０とを連結するようにしたものを示したが、図６に示すように、プーリ９０の支持部９２の外周面に固定面９２ａを形成して一方向クラッチ１００の内周リング１０２を圧入し、一方向クラッチ１００の外周リング１０１に連結リング１１０の内周面を圧入するようにしてプーリ９０とトルク板１２０とを連結するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、プーリ２０のプーリ本体２１の内周面に一方向クラッチ３０の外周リング３１を圧入するようにしたものを示したが、図７及び図８に示すように、一方向クラッチ１３０の外周リング１３１の外周面に周方向に係止する少なくとも一つの係合部１３１ａを設け、一方向クラッチ１３０を配置した状態でプーリ１４０を合成樹脂により成型することにより一方向クラッチ１３０とプーリ１４０とを一体に成型するようにしてもよい。

この場合、プーリ１４０を合成樹脂から形成したので、容易に加工することができ、製造コストを低減することができるという利点がある。

また、一方向クラッチ１３０を配置した状態で合成樹脂によってプーリ１４０を成型したので、組み立て工程においてプーリ１４０と一方向クラッチ１３０を組み付けることなく一部品として扱うことができ、組み立て工数の低減を図ることができる。

更に、一方向クラッチ１３０の外周リング１３１の外周面に周方向に係止する少なくとも一つの係合部１３１ａを設けたので、一方向クラッチ１３０とプーリ１４０との周方向の滑りを防止することができ、確実にプーリ１４０に伝達される回転力をトルク板５０に伝達することができる。

また、前記実施形態では、一方向クラッチ３０の内周リング３２に連結リング４０の外周面を圧入するようにしたものを示したが、図９に示すように、別部材としての連結リング４０を用いることなく一方向クラッチ１５０の内周リング１５２の内周面と連結リングとを一体に形成するようにしてもよい。この場合、一方向クラッチ１５０と連結リングとを一部品として取り扱うことができ、組み立て工数の低減を図ることができる。

また、前記実施形態では動力遮断機構をトルク板５０に径方向に移動可能な複数のボール７０を係止することによってトルク板５０の動力をハブ６０に伝達し、トルク板５０とハブ６０との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、各ボール７０をハブ６０の径方向に移動させてトルク板５０との係止を解除するようにしたものを示したが、トルク板及びハブの一方に設けた少なくとも一つの係合部をトルク板及びハブの他方に係合することによってトルク板の回転力をハブに伝達し、トルク板とハブとの間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、係合部をハブの周方向の剪断力によって破断させてトルク板との係合を解除するようにしてもよい。

本発明の一実施形態を示す圧縮機の動力伝達装置の側面断面図図１のＡ−Ａ′断面図動力伝達装置の分解側面断面図動力伝達装置の分解側面断面図動力の伝達を遮断した状態を示す動力伝達装置の側面断面図圧縮機の動力伝達装置のその他の例を示す側面断面図一方向クラッチを組付けた状態でプーリを合成樹脂によって成型したプーリ及び一方向クラッチの正面断面図一方向クラッチを組付けた状態でプーリを合成樹脂によって成型したプーリ及び一方向クラッチの側面断面図一方向クラッチと連結部材とを一体に形成した動力伝達装置の側面断面図

符号の説明

１０…ハウジング、２０…プーリ、２１…プーリ本体、２１ａ…固定面、２２…支持部、２３…連結部、３０…一方向クラッチ、３１…外周リング、３２…内周リング、４０…連結リング、４２…固定片、４３…取付ボルト、４４…取付孔、５０…トルク板、９０…プーリ、９２ａ…固定面、１００…一方向クラッチ、１０１…外周リング、１１０…連結リング、１２０…トルク板、１３０…一方向クラッチ、１３１…外周リング、１３１ａ…係合部、１４０…プーリ、１５０…一方向クラッチ、１５２…内周リング。

Claims

圧縮機本体の軸方向一端側に回動自在に支持され、外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体の回転力が伝達される従動側回転体とを備え、従動側回転体の回転力を圧縮機の回転軸に伝達する圧縮機の動力伝達装置において、
駆動側回転体を、その外周側に位置する円筒状の本体部と、内周側に位置する円筒状の支持部と、本体部及び支持部の軸方向一端側を互いに連結する連結部とから構成し、
支持部を圧縮機本体側に回動自在に支持するとともに、本体部と支持部との間に駆動側回転体の一方向の回転力のみを従動側回転体に伝達する一方向クラッチを設けた
ことを特徴とする圧縮機の動力伝達装置。
前記本体部の内周面と従動側回転体の外周面との間に一方向クラッチを配置した
ことを特徴とする請求項１記載の圧縮機の動力伝達装置。
前記支持部の外周面と従動側回転体の内周面との間に一方向クラッチを配置した
ことを特徴とする請求項１記載の圧縮機の動力伝達装置。
前記一方向クラッチを駆動側回転体または従動側回転体に軸方向に圧入することにより固定した
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の圧縮機の動力伝達装置。
前記駆動側回転体を合成樹脂から形成し、
一方向クラッチを組付けた状態で駆動側回転体を成型することにより、第１の駆動側回転体と一方向クラッチを一体に形成した
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の圧縮機の動力伝達装置。
前記一方向クラッチに駆動側回転体に周方向に係止する少なくとも一つの係合部を設けた
ことを特徴とする請求項５記載の圧縮機の動力伝達装置。
前記従動側回転体に一方向クラッチの外周面側及び内周面側の一方の部材と連結する連結部材を設けた
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の圧縮機の動力伝達装置。
前記一方向クラッチの外周面側及び内周面側の一方の部材を連結部材に軸方向に圧入することにより固定した
ことを特徴とする請求項７記載の圧縮機の動力伝達装置。
前記一方向クラッチの外周面側及び内周面側の一方の部材を連結部材と一体に形成した
ことを特徴とする請求項８記載の圧縮機の動力伝達装置。
前記連結部材と従動側回転体とボルトにより連結した
ことを特徴とする請求項７、８または９記載の圧縮機の動力伝達装置。