JP2007333109A

JP2007333109A - 動力伝達機構

Info

Publication number: JP2007333109A
Application number: JP2006166323A
Authority: JP
Inventors: Masaki Ota; 太田　　雅樹; Masahiro Kawaguchi; 真広川口
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2007-12-27
Also published as: BRPI0702632A; EP1867872A2; CN101089414A; US20070289831A1; CN100538101C

Abstract

【課題】大型化することなく、電磁コイルへの通電遮断後に伝達可能とする動力を大きくすることができる動力伝達機構を提供する。
【解決手段】アーマチャハブ６５と同軸にロータ６１を回転可能に支持し、回転軸１６の軸方向に沿って連続するように位置するアーマチャハブ６５のロータ側周面６５ｓ及びロータ６１の周面６１ｓに、両周面６１ｓ，６５ｓを跨ぐようにスプリングクラッチ７１を巻装し、スプリングクラッチ７１の一端をアーマチャハブ６５に取り付け、他端７１ａをアーマチャ６８に取り付け、アーマチャ６８がロータ６１に吸引された状態で、スプリングクラッチ７１がアーマチャハブ６５のロータ側周面６５ｓとロータ６１の周面６１ｓを巻締めてロータ６１とアーマチャハブ６５とを連結するようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、外部駆動源から回転軸へ動力を伝達する動力伝達機構に関する。

例えば、車両空調装置の冷媒圧縮機においては、車両エンジンからの動力を冷媒圧縮機の回転軸へ伝達するために、図５に示すような動力伝達機構１００を備えたものが存在する（例えば特許文献１参照。）。すなわち、冷媒圧縮機においてハウジング１０１の外側には、車両エンジン（図示せず）から動力が入力されるロータ１０２が、ベアリング１０３を介して回転可能に支持されている。前記ロータ１０２内には電磁コイル１０４が収容されているとともに、永久磁石を含む磁性体１０５が収容されている。また、冷媒圧縮機の回転軸１０６において機外側の端部にはハブ１０７が締結固定されており、該ハブ１０７には板ばね１０８を介してアーマチャ１０９が支持されている。このアーマチャ１０９はロータ１０２と所定間隙をおいて対向するように配置されている。

そして、動力伝達機構１００によって冷媒圧縮機の回転軸に車両エンジンからの動力を伝達するには、前記電磁コイル１０４に通電し、電磁コイル１０４を励磁させることによってアーマチャ１０９をロータ１０２側に吸引させた後、電磁コイル１０４への通電を遮断する。このとき、アーマチャ１０９とロータ１０２との間には、永久磁石からの磁束路が形成されており、該磁束路によってアーマチャ１０９がロータ１０２に吸引された状態が維持される。よって、電磁コイル１０４への通電が遮断された状態でも、車両エンジンからの動力はロータ１０２からアーマチャ１０９へ伝達され、さらにはアーマチャ１０９、板ばね１０８及びハブ１０７を介して回転軸１０６に伝達されるようになっている。
実開昭６２−１６８３６号公報

上記動力伝達機構１００は、電磁コイル１０４への通電を遮断した後は、通電時に形成された磁束路が維持され、該磁束路の形成によりアーマチャ１０９がロータ１０２に吸引された状態が維持されていることで動力を伝達可能としている。このため、動力伝達機構１００において、通電遮断後にロータ１０２からアーマチャ１０９へ伝達可能とする動力を大きくするためには、永久磁石を大型化して磁束路の磁束密度を高めたり、ロータ１０２とアーマチャ１０９との接触面積を広くして摩擦力を高めたりする等して、アーマチャ１０９がロータ１０２から離間しにくくしなければならない。したがって、動力伝達機構１００において、通電遮断後にロータ１０２からアーマチャ１０９へ伝達可能とする動力を大きくするためには、動力伝達機構１００の体格を大型化しなければならなかった。

本発明は、体格を大型化することなく、電磁コイルへの通電遮断後に伝達可能とする動力を大きくすることができる動力伝達機構を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転機械のハウジングに回転可能に支持された回転軸には該回転軸と一体回転可能に第１回転体が固定されているとともに、該第１回転体に固定された弾性部材にはアーマチャが支持され、また、前記ハウジングには外部駆動源からの動力が入力されるとともに前記アーマチャに対して空隙を介して対向し、かつ第１回転体と同軸に位置する第２回転体が回転可能に支持され、該第２回転体内には電磁コイルが遊嵌状態で収容されているとともに、該電磁コイルと前記アーマチャとの間には永久磁石が設けられており、前記電磁コイルへの通電によって前記アーマチャが前記弾性部材の弾性力に抗して前記第２回転体に吸引され、電磁コイルへの通電の遮断後も前記永久磁石によりアーマチャの第２回転体への吸引状態が維持されて第２回転体と第１回転体とが連結されることにより外部駆動源からの動力を回転軸へ伝達可能とする動力伝達機構であって、前記回転軸の軸方向に沿って連続するように位置する第１回転体の周面及び第２回転体の周面には両周面を跨ぐようにスプリングクラッチが巻装されているとともに、前記スプリングクラッチの一端は第１回転体に取り付けられ、スプリングクラッチの他端は前記アーマチャに取り付けられており、前記アーマチャが前記第２回転体に吸引された状態では前記スプリングクラッチが第１回転体の周面と第２回転体の周面を巻締めて第１回転体と第２回転体とを連結することを要旨とする。

この構成によれば、電磁コイルへの通電がなされアーマチャが第２回転体に吸引されると、スプリングクラッチがアーマチャの移動とともに引っ張られ、該引っ張りによりスプリングクラッチが縮径し、第１回転体の周面と第２回転体の周面を巻締めて第１回転体と第２回転体とを連結する。そして、電磁コイルへの通電の遮断後は、永久磁石から生じ、ロータとアーマチャとの間に形成される磁束路によってアーマチャの第２回転体への吸引状態が維持されるとともに、スプリングクラッチによる両周面の巻締め状態が維持される。したがって、動力伝達機構において、電磁コイルへの通電の遮断後は、永久磁石からの磁束路によってアーマチャが第２回転体に連結されているとともに、スプリングクラッチによって第１回転体と第２回転体が連結された状態で動力伝達が行われる。よって、永久磁石のみを用いて動力伝達を行う動力伝達機構に比して、第１回転体と第２回転体との連結力を大きくして、外部駆動源から回転軸へ伝達可能な動力を大きくすることができる。さらに、動力伝達機構は、永久磁石と電磁コイルを用いた動力伝達機構にスプリングクラッチを設けただけで、電磁コイルへの通電遮断後に伝達可能とする動力を大きくすることができる。このため、通電遮断後に伝達可能とする動力を大きくするために、磁束路の磁束密度を高める目的で永久磁石を大型化したり、アーマチャが第２回転体に連結された状態を維持しやすくするため、両者間の摩擦力を高める目的で両者の接触面を大きくしたりする必要がなくなる。

また、前記永久磁石は前記アーマチャ内に収容されていてもよい。この構成によれば、電磁コイルへの通電がなされ、アーマチャが第２回転体に吸引されたとき、アーマチャと第２回転体との間には永久磁石から生じる磁束路が形成される。ここで、例えば、永久磁石が第２回転体内に収容されていると、電磁コイルへの通電がなされ、アーマチャが第２回転体に吸引されたとき、アーマチャと第２回転体とを流れる磁束路と、永久磁石と第２回転体とを流れる磁束路の２つの磁束路が形成されてしまい、各磁束路の磁束密度は、永久磁石がアーマチャ内に収容されている場合に比して低くなってしまう。よって、永久磁石がアーマチャ内に収容されている構成は、複数の磁束路が生じることによる磁束密度の低下を防止し、第２回転体へのアーマチャの吸引力の低下を防止することができる。

また、前記スプリングクラッチは、前記第１回転体の周面及び第２回転体の周面と、両周面に対向するアーマチャの内周面との間に収容されていてもよい。この構成によれば、スプリングクラッチは動力伝達機構の内側に設けられ、しかも、動力伝達機構を構成する上で生じる空間に収容されているため、スプリングクラッチを設けた構成としても動力伝達機構が大型化することがなく、動力伝達機構の大型化防止に寄与することができる。

本発明によれば、体格を大型化することなく、電磁コイルへの通電遮断後に伝達可能とする動力を大きくすることができる。

以下、本発明の動力伝達機構を、車両空調装置の冷媒圧縮機に用いられる電磁クラッチに具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。なお、以下の説明において冷媒圧縮機１０の「前」「後」は、図１に示す矢印Ｙの方向を前後方向とする。

図１に示すように、回転機械としての冷媒圧縮機１０のハウジングは、シリンダブロック１１と、その前端に接合固定されたフロントハウジング１２と、シリンダブロック１１の後端に接合固定されたリヤハウジング１４とから構成されている。また、前記シリンダブロック１１とリヤハウジング１４との間には、シリンダブロック１１側からリヤハウジング１４側に向けて、吸入弁形成プレート３６、バルブプレート１３、吐出弁形成プレート２８及びリテーナ３３が介在されている。

シリンダブロック１１とフロントハウジング１２との間には、制御圧室１５が区画形成されているとともに、シリンダブロック１１とフロントハウジング１２には前記制御圧室１５を貫通するように回転軸１６が回転可能に支持されている。前記フロントハウジング１２の前端部には、回転軸１６の前側を取り囲むようにして支持筒部１２ａが形成されている。回転軸１６において、支持筒部１２ａからハウジング外へ突出した前端部は、動力伝達機構としての電磁クラッチ６０を介して外部駆動源としての車両のエンジンＥに作動連結されている。

前記回転軸１６は、前側がラジアルベアリング１８によってフロントハウジング１２に回転可能に支持されている。フロントハウジング１２において、回転軸１６の前側の周面と、該周面に対向するフロントハウジング１２の内周面との間には軸シール室２０が形成されている。そして、軸シール室２０内には、前記回転軸１６の周面と軸シール室２０の周面との間をシールする軸シール部材２１が設けられている。回転軸１６の後側は、シリンダブロック１１に形成された軸孔１１ｂ内に挿通されているとともに、回転軸１６の後側は、ラジアルベアリング１９によって軸孔１１ｂに回転可能に支持されている。

前記制御圧室１５内において、回転軸１６には回転支持体２２が固着されており、回転支持体２２は回転軸１６と一体回転可能に固定されている。この回転支持体２２とフロントハウジング１２の内壁面との間にはスラストベアリング２３が設けられている。また、制御圧室１５内には斜板２４が収容されている。斜板２４の中央には、挿通孔２４ａが穿設されており、該挿通孔２４ａに回転軸１６が挿通されている。回転支持体２２と斜板２４との間には、ヒンジ機構２５が介在されている。斜板２４は、ヒンジ機構２５を介した回転支持体２２との間でのヒンジ連結、及び挿通孔２４ａを介した回転軸１６の支持により、回転軸１６及び回転支持体２２と同期回転可能であるとともに、回転軸１６の中心軸Ｌに沿った軸方向へのスライド移動を伴いながら回転軸１６に対して傾角を変更可能とされている。

シリンダブロック１１には、回転軸１６の周りに複数（図１では１つのシリンダボア２６のみ図示）のシリンダボア２６が等角度間隔で前後方向に貫通形成されている。シリンダボア２６には、片頭型のピストン２７が前後方向へ移動可能に収容されている。シリンダボア２６の前後開口は、バルブプレート１３及びピストン２７によって閉塞されており、このシリンダボア２６内にはピストン２７の前後方向への移動に応じて容積変化する圧縮室３７が区画されている。ピストン２７は、一対のシュー２９を介して斜板２４の外周部に係留されている。

リヤハウジング１４には、前記バルブプレート１３に面して吸入室３０と吐出室３１が区画形成されている。詳細には、リヤハウジング１４の中央部には、前記吸入室３０が設けられ、該吸入室３０の外周側には前記吐出室３１が設けられている。前記バルブプレート１３には、各シリンダボア２６と対向する位置において、バルブプレート１３の径方向内寄りに吸入ポート３２が形成され、バルブプレート１３の径方向外寄りに吐出ポート３４がそれぞれ形成されている。

前記吸入弁形成プレート３６には前記吸入ポート３２と対応する位置に該吸入ポート３２を開閉する吸入弁３６ａが形成されている。また、前記吸入弁形成プレート３６には、前記吐出ポート３４に対応する位置に吐出孔３６ｂが形成されている。前記吐出弁形成プレート２８には吐出ポート３４と対応する位置に該吐出ポート３４を開閉する吐出弁２８ａが形成されている。また、前記吐出弁形成プレート２８には、前記吸入ポート３２に対応する位置に吸入孔２８ｂが形成されている。吐出弁２８ａはリテーナ３３によって開放位置が規制されるようになっている。リヤハウジング１４には、電磁弁からなる容量制御弁５２が組み付けられている。

そして、ピストン２７の移動に伴い吸入孔２８ｂ及び吸入ポート３２を通過し、吸入弁３６ａを押し退けて吸入室３０から前記圧縮室３７へ吸入された冷媒ガスは、ピストン２７の移動により圧縮室３７で圧縮される。圧縮室３７から吐出孔３６ｂ及び吐出ポート３４を通過し、吐出弁２８ａを押し退けて吐出室３１へ吐出された高圧の冷媒ガスは、外部冷媒回路（図示せず）へと導出される。該外部冷媒回路からの戻りガスは吸入室３０へ吸入されるようになっており、本実施形態の冷媒圧縮機１０は、外部冷媒回路とで冷媒循環回路を構成している。そして、シリンダブロック１１（シリンダボア２６）、回転軸１６、回転支持体２２、斜板２４、ヒンジ機構２５、ピストン２７及びシュー２９によって、冷媒圧縮機１０における圧縮機構が構成され、該圧縮機構は回転軸１６の回転に基づいて駆動される。

冷媒圧縮機１０には、吐出圧領域としての吐出室３１と、前記制御圧室１５とを連通させ、吐出室３１の冷媒ガスを、制御ガスとして制御圧室１５へ供給するための供給通路５４が設けられている。この供給通路５４上には前記容量制御弁５２が設けられている。また、冷媒圧縮機１０には、制御圧室１５と吸入圧領域としての吸入室３０とを連通させ、制御圧室１５の冷媒ガスを制御ガスとしての吸入室３０へ排出させる排出通路５３が設けられている。そして、吐出室３１へ吐出された冷媒ガスは、前記供給通路５４を通過して制御圧室１５へ供給されるようになっている。また、前記容量制御弁５２により、供給通路５４を通過し、制御圧室１５へ供給される冷媒ガス量が調節されるようになっている。

また、制御圧室１５内の冷媒ガスは、排出通路５３を介して吸入室３０へ排出される。そして、供給通路５４を介した制御圧室１５への冷媒ガス供給量と排出通路５３を介した制御圧室１５からの冷媒ガス排出量とのバランスが制御されて制御圧室１５の圧力が決定される（制御圧室１５が調圧される）。制御圧室１５の圧力が変更されると、ピストン２７を介した制御圧室１５内とシリンダボア２６内との差圧が変更され、斜板２４の傾角が変化する。この結果、ピストン２７のストローク（冷媒圧縮機１０の吐出容量）が調節される。

次に、前記電磁クラッチ６０について詳細に説明する。図１及び図２に示すように、前記フロントハウジング１２における支持筒部１２ａの外周側には、ラジアルベアリング７０を介して第２回転体としての筒状をなすロータ６１が回転可能に支持されている。ロータ６１は磁性材よりなり、エンジンＥの出力軸からのベルト（図示せず）が掛けられる筒状のベルト掛け部６１ａと、該ベルト掛け部６１ａの内側に設けられた筒状の支持部６１ｂとを一体に有している。そして、ロータ６１は、前記支持部６１ｂを以ってフロントハウジング１２（支持筒部１２ａ）にラジアルベアリング７０を介して回転可能に支持されている。

ロータ６１において、前記ベルト掛け部６１ａの内周面と、支持部６１ｂの外周面との間には、環状の収容凹部６１ｃが形成されている。そして、収容凹部６１ｃ内には、磁性材よりなる収容筒体６３に収容された電磁コイル６２が収容されている。また、前記電磁コイル６２を収容した収容筒体６３は、フロントハウジング１２における支持筒部１２ａの外周に支持された環状の支持部材６４によって支持されている。そして、支持部材６４による収容筒体６３の支持状態では、収容凹部６１ｃの周面（ベルト掛け部６１ａの内周面及び支持部６１ｂの外周面）と、該周面に対向する収容筒体６３の周面との間に僅かなクリアランスが形成されている。このため、収容筒体６３、すなわち電磁コイル６２は、ロータ６１内（収容凹部６１ｃ内）に遊嵌状態で収容され、電磁コイル６２はロータ６１と一体に回転しないようになっている。また、ロータ６１には、前記支持筒部１２ａよりも前側へ突出する連結筒部６１ｄが形成され、該連結筒部６１ｄは回転軸１６の中心軸Ｌの軸方向へ延びる円筒状に形成されている。なお、前記電磁コイル６２は、正逆両方向に通電の切換が可能に構成されている。

回転軸１６の前端部には、第１回転体としてのアーマチャハブ６５が固定され、該アーマチャハブ６５は回転軸１６と一体回転可能になっている。該アーマチャハブ６５は、回転軸１６の前端部の外周に嵌合される筒状部６５ａと、該筒状部６５ａの前端から回転軸１６の軸方向に対し、直交する方向へ延びるハブ部６５ｂとを有している。なお、アーマチャハブ６５の筒状部６５ａと回転軸１６とは、スプライン係合やキー構造等によって回転軸１６の回転方向に係合されている。ハブ部６５ｂにおいてフロントハウジング１２側の端面（後端面）は、連結筒部６１ｄのアーマチャハブ６５側の端面（前端面）と対向している。また、ハブ部６５ｂの周面の一部であって、連結筒部６１ｄ側をロータ側周面６５ｓとすると、該ロータ側周面６５ｓと連結筒部６１ｄの周面６１ｓとは、回転軸１６の軸方向に沿って連続するように位置し、両周面６５ｓ，６１ｓは同一径となっている。

アーマチャハブ６５の前端面には、弾性部材としての板ばね６６が固定されている。この板ばね６６の自由端には磁性材よりなるアーマチャ６８が取り付けられている。アーマチャ６８は、板ばね６６によってアーマチャハブ６５に支持され、この支持状態では、アーマチャ６８は前記ロータ６１と対向する位置に配設されている。前記アーマチャ６８には、ロータ６１と対向する面に開口する環状の凹部６８ａが形成されている。この凹部６８ａ内には永久磁石６９が嵌入され、該アーマチャ６８とロータ６１との間に前記永久磁石６９が配設されている。

永久磁石６９は、前記電磁コイル６２に正方向への通電がなされると正方向への磁束の流れを生じ、逆方向への通電がなされると逆方向への磁束の流れを生じさせる。アーマチャ６８において、ロータ６１に対向する面によりアーマチャ側摩擦面６８ｆが形成され、ロータ６１において前記アーマチャ側摩擦面６８ｆに対向する面にロータ側摩擦面６１ｆが形成されている。このアーマチャ側摩擦面６８ｆとロータ側摩擦面６１ｆとの間には一定の空隙Ｓが形成されている。また、前記板ばね６６は、その弾性力によってアーマチャ側摩擦面６８ｆがロータ側摩擦面６１ｆから離間する方向へアーマチャ６８を付勢している。

電磁クラッチ６０において、前記アーマチャハブ６５のハブ部６５ｂには、巻ばねよりなるスプリングクラッチ７１の一端（図示せず）が取り付けられている。また、アーマチャ６８には前記スプリングクラッチ７１の他端７１ａが取り付けられている。そして、ハブ部６５ｂのロータ側周面６５ｓ及び連結筒部６１ｄの周面６１ｓには、両周面６５ｓ，６１ｓを跨ぐようにスプリングクラッチ７１が巻装され、該スプリングクラッチ７１によって両周面６５ｓ，６１ｓが取り囲まれている。また、スプリングクラッチ７１は、連結筒部６１ｄの周面６１ｓ及びハブ部６５ｂのロータ側周面６５ｓと、アーマチャ６８の内周面６８ｄとの間に区画される空間に配設されている。

スプリングクラッチ７１は、電磁クラッチ６０が非連結状態にあるとき、すなわち、ロータ６１とアーマチャ６８の非連結状態では、ハブ部６５ｂのロータ側周面６５ｓ及び連結筒部６１ｄの周面６１ｓの外径より大径をなし、スプリングクラッチ７１は両周面６１ｓ，６５ｓから離間している。一方、スプリングクラッチ７１は、電磁クラッチ６０が連結状態にあるとき、すなわち、ロータ６１とアーマチャ６８の連結状態では、ハブ部６５ｂのロータ側周面６５ｓ及び連結筒部６１ｄの周面６１ｓの外径より小径となり、スプリングクラッチ７１は両周面６１ｓ，６５ｓに巻き付くようになっている。

次に、上記構成の電磁クラッチ６０の動作について説明する。図２に示す状態において、電磁コイル６２が正方向への通電によって励磁されると、その電磁力に基づく吸引力がアーマチャ６８に作用される。すると、図３に示すように、アーマチャ６８は板ばね６６の弾性力に抗してロータ６１側へ移動し、アーマチャ側摩擦面６８ｆがロータ側摩擦面６１ｆに吸引され、アーマチャ側摩擦面６８ｆがロータ側摩擦面６１ｆに圧接する。そして、ロータ６１とアーマチャ６８とが連結（結合）され、板ばね６６を介してロータ６１とアーマチャハブ６５とが連結される。

ここで、スプリングクラッチ７１の他端７１ａはアーマチャ６８に取り付けられているため、アーマチャ６８のロータ６１側への移動に伴いスプリングクラッチ７１は引っ張られ、縮径する。すると、スプリングクラッチ７１が、アーマチャハブ６５のロータ側周面６５ｓ及びロータ６１の周面６１ｓを巻締め、該スプリングクラッチ７１によってハブ部６５ｂと連結筒部６１ｄ、すなわちアーマチャハブ６５とロータ６１とが連結される。その結果、ロータ６１とアーマチャハブ６５は、電磁コイル６２の電磁力に基づく吸引力と、スプリングクラッチ７１による巻締め力とによって強固に連結される。

また、ロータ６１とアーマチャ６８の連結状態では、該ロータ６１とアーマチャ６８との間には、永久磁石６９から正方向へ流れる磁束路Ｊが生じており、該磁束路Ｊによってアーマチャ６８がロータ６１に吸引され、ロータ側摩擦面６１ｆとアーマチャ側摩擦面６８ｆとの間の摩擦力によりロータ６１とアーマチャ６８の連結状態が維持される。そして、この連結状態が維持されることによって、スプリングクラッチ７１が引っ張られた状態、すなわち、スプリングクラッチ７１がハブ部６５ｂのロータ側周面６５ｓ及び連結筒部６１ｄの周面６１ｓを巻締めた状態が維持される。そして、電磁コイル６２の正方向への通電を遮断した後は、永久磁石６９による吸引と、スプリングクラッチ７１による巻締めとによって電磁クラッチ６０の連結状態が維持され、電磁クラッチ６０によって、エンジンＥから回転軸１６への動力伝達が可能となる。

一方、電磁コイル６２が逆方向への通電によって励磁されると、前記正方向へ通電した場合とは逆方向への磁束が生じ、前記正方向への磁束が打ち消されることとなり、アーマチャ６８は板ばね６６の復帰力によってロータ６１のロータ側摩擦面６１ｆから離間し、電磁クラッチ６０は非連結状態となる。その結果、ロータ６１及びアーマチャ６８間の連結、すなわち、ロータ６１とアーマチャハブ６５との連結が解除され、エンジンＥから回転軸１６への動力伝達は不可能となる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）電磁クラッチ６０は、電磁コイル６２と永久磁石６９とアーマチャ６８よりなる動力伝達機構に加えスプリングクラッチ７１を備えてなる。この電磁コイル６２の正方向への通電時にはアーマチャ６８がロータ６１に吸引されると同時に、スプリングクラッチ７１の巻締めによりロータ６１とアーマチャハブ６５とが連結される。そして、電磁コイル６２への通電の遮断後も、永久磁石６９からの磁束路Ｊによってロータ６１とアーマチャ６８の連結状態が維持されるとともに、スプリングクラッチ７１の巻締め状態も維持される。よって、電磁コイル６２の正方向への通電の遮断後は、永久磁石６９からの磁束路Ｊによってアーマチャ６８とロータ６１が連結されているとともに、スプリングクラッチ７１によってロータ６１とアーマチャハブ６５が連結された状態で動力伝達が行われる。したがって、電磁クラッチ６０においては、例えば、電磁コイル６２への通電の遮断後は、永久磁石６９から生じる磁束路Ｊだけでロータ６１とアーマチャ６８が連結される場合に比して、電磁クラッチ６０による連結力を大きくすることができ、電磁クラッチ６０によってエンジンＥから回転軸１６へ伝達可能とする動力を大きくすることができる。その結果として、電磁コイル６２への通電遮断後に伝達可能な動力を大きくするために、永久磁石６９を大型化して磁束路Ｊの磁束密度を高くしたり、ロータ側摩擦面６１ｆとアーマチャ側摩擦面６８ｆとを大きくして摩擦力を大きくしたりする必要がない。よって、電磁クラッチ６０の体格を大型化することなく伝達可能な動力を大きくすることができる。

（２）永久磁石６９を用いた動力伝達機構にスプリングクラッチ７１を設けるだけで、通電遮断後に伝達可能とする動力を大きくすることができる。
（３）永久磁石６９はアーマチャ６８内に収容されている。このため、アーマチャ６８がロータ６１に吸引されたとき、アーマチャ６８とロータ６１との間には、磁束路Ｊが１つだけ形成される。このため、例えば、永久磁石６９がロータ６１内に収容されている場合のように、アーマチャ６８がロータ６１に吸引されたとき、アーマチャ６８とロータ６１、及び永久磁石６９とロータ６１との間それぞれに磁束路が形成され、磁束路の磁束密度が低下することを防止することができる。よって、永久磁石６９から生じる磁束路Ｊによるロータ６１へのアーマチャ６８の吸引力の低下を防止して、通電遮断後に伝達可能とする動力を大きくすることに寄与することができる。

（４）永久磁石６９はアーマチャ６８内に収容されており、例えば、永久磁石６９をロータ６１内に収容する場合に比して、永久磁石６９は冷媒圧縮機１０から離れた位置に設けられている。このため、永久磁石６９は、冷媒圧縮機１０におけるラジアルベアリング７０で発生する熱や、冷媒圧縮機１０の運転に伴い発生する熱の影響を受けにくくすることができる。したがって、前記熱による脱磁を抑え、ロータ６１へのアーマチャ６８の吸引力の低下を防止して、通電遮断後に伝達可能とする動力を大きくすることに寄与することができる。

（５）スプリングクラッチ７１は、ハブ部６５ｂのロータ側周面６５ｓ及び連結筒部６１ｄの周面６１ｓと、両周面６１ｓ，６５ｓに対向するアーマチャ６８の内周面６８ｄとの間に収容されている。このため、スプリングクラッチ７１は電磁クラッチ６０の内側に設けられ、しかも、電磁クラッチ６０を構成する上で生じる空間に収容されている。したがって、電磁クラッチ６０がスプリングクラッチ７１を備えた構成としても電磁クラッチ６０の体格は大型化することがない。また、例えば、電磁クラッチ６０の伝達可能な動力を大きくするために、電磁クラッチ６０の外側に別構成を設ける場合のように電磁クラッチ６０の体格が大きくなることがなくなる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図４に示すように、電磁クラッチ６０において、永久磁石６９はロータ６１内に収容されていてもよい。この場合、ロータ６１の収容凹部６１ｃ内には、磁性板７２，７３が嵌入され、該磁性板７２，７３の間に永久磁石６９が挟持されている。

○ 永久磁石６９において、磁束の流れを生じさせる向きを反転させ、電磁コイル６２への逆方向への通電によってアーマチャ６８をロータ６１に吸引させて電磁クラッチ６０を連結状態とし、正方向への通電によってアーマチャ６８をロータ６１から離間させて電磁クラッチ６０を非連結状態とする構成としてもよい。

○ 冷媒圧縮機１０を、片頭型のピストン２７に圧縮動作を行なわせる片側式の圧縮機ではなく、制御圧室１５を挟んで前後両側に設けられたシリンダボア２６において両頭型のピストンに圧縮動作を行なわせる両側式の圧縮機としてもよい。

○ 冷媒圧縮機１０を、斜板２４が回転軸１６と一体回転する構成に代えて、カムプレートが回転軸１６に対して相対回転可能に支持されて揺動するタイプ、例えば、揺動（ワッブル）式圧縮機としてもよい。

○ 冷媒圧縮機１０は、ピストン２７のストロークを変更不可能な固定容量タイプであってもよい。
○ 回転機械として、ピストン２７が往復動を行うピストン式の冷媒圧縮機１０に具体化したが、電磁クラッチ６０によって外部駆動源から動力が伝達される回転機械であれば、どのようなものに適用してもよい。

○ 第２回転体として、ロータ６１以外にも、スプロケットやギヤ等を適用してもよい。
○ アーマチャ６８の凹部６８ａの一部を閉塞する閉塞部材を取り付け、該閉塞部材に磁束迂回用の環状溝を形成するとともに、ロータ６１のロータ側摩擦面６１ｆにおいて、前記環状溝と対向しない位置に磁束迂回用の環状溝を形成してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）回転軸を有するとともに該回転軸に外部駆動源から動力を伝達するための動力伝達機構を備えた回転機械において、前記動力伝達機構として、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の動力伝達機構を設けた回転機械。

（２）前記回転軸の回転に基づいて駆動される圧縮機構を有する技術的思想（１）に記載の回転機械。

実施形態の冷媒圧縮機を示す縦断面図。実施形態の電磁クラッチを示す部分拡大断面図。実施形態の電磁クラッチの連結状態を示す部分拡大断面図。電磁クラッチの別例を示す部分拡大断面図。背景技術の動力伝達機構を示す部分拡大断面図。

符号の説明

Ｅ…外部駆動源としてのエンジン、Ｓ…空隙、１０…回転機械としての冷媒圧縮機、１６…回転軸、６０…動力伝達機構としての電磁クラッチ、６１…第２回転体としてのロータ、６１ｓ…第２回転体の周面としての連結筒部の周面、６２…電磁コイル、６５…第１回転体としてのアーマチャハブ、６５ｓ…第１回転体の周面としてのロータ側周面、６６…弾性部材としての板ばね、６８…アーマチャ、６８ｄ…アーマチャの内周面、６９…永久磁石、７１…スプリングクラッチ、７１ａ…スプリングクラッチの他端。

Claims

回転機械のハウジングに回転可能に支持された回転軸には該回転軸と一体回転可能に第１回転体が固定されているとともに、該第１回転体に固定された弾性部材にはアーマチャが支持され、また、前記ハウジングには外部駆動源からの動力が入力されるとともに前記アーマチャに対して空隙を介して対向し、かつ第１回転体と同軸に位置する第２回転体が回転可能に支持され、該第２回転体内には電磁コイルが遊嵌状態で収容されているとともに、該電磁コイルと前記アーマチャとの間には永久磁石が設けられており、前記電磁コイルへの通電によって前記アーマチャが前記弾性部材の弾性力に抗して前記第２回転体に吸引され、電磁コイルへの通電の遮断後も前記永久磁石によりアーマチャの第２回転体への吸引状態が維持されて第２回転体と第１回転体とが連結されることにより外部駆動源からの動力を回転軸へ伝達可能とする動力伝達機構であって、
前記回転軸の軸方向に沿って連続するように位置する第１回転体の周面及び第２回転体の周面には両周面を跨ぐようにスプリングクラッチが巻装されているとともに、前記スプリングクラッチの一端は第１回転体に取り付けられ、スプリングクラッチの他端は前記アーマチャに取り付けられており、前記アーマチャが前記第２回転体に吸引された状態では前記スプリングクラッチが第１回転体の周面と第２回転体の周面を巻締めて第１回転体と第２回転体とを連結する動力伝達機構。
前記永久磁石は前記アーマチャ内に収容されている請求項１に記載の動力伝達機構。
前記スプリングクラッチは、前記第１回転体の周面及び第２回転体の周面と、両周面に対向するアーマチャの内周面との間に収容されている請求項１又は請求項２に記載の動力伝達機構。