JPS63297972A - 電磁クラッチ付コンプレッサ - 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、自動車用空調装置等に適用されている電磁ク
ラッチ付コンプレッサに関する。

［従来の技術］ 自動車における空調装置のコンプレッサは、自動車エン
ジンの動力により駆動されるようになっているため、電
磁クラッチによって動力の通断を行っており、上記電磁
クラッチはコンプレッサに付属して取り付けられる構造
となっている。

従来の構造を第５図および第６図にもとづき説明する。

図において１００はコンプレッサ、２００は電磁クラッ
チを示す。

コンプレッサ１００から説明すると、１０１はシリンダ
であり、第６図に示すように略楕円形のポンプ室１０２
を有している。このシリンダ１０１の軸方向両端は端部
閉塞板１０３．１０４により閉塞されている。シリンダ
１０１内には中心に位置して回転軸１゛０５が挿通され
ており、この回転軸１０５は上記端部閉塞板１０３，１
０４に対して軸受１０６．１０７により回転自在に支持
されている。回転軸１０５にはポンプロータ１０８が固
定されており、このポンプロータ１０８には複数のベー
ン１０９・・・が放射方向に配置され、これらベーン１
０９・・・は径方向に突設作動可能に摺動する。

回転軸１０５の回転に伴ってポンプロータ　１０８が回
転するとベーン１０９・・・は楕円形のポンプ至１０２
内面に摺接し、ポンプ室１０２が容積を増大する領域で
冷媒を吸入し、容積を減少する領域で冷媒を圧縮する。

上記シリンダ１０１はサイドハウジング１１０で覆われ
ており、このサイドハウジング１１０は一方の端部閉塞
板１０３も覆っていて、これらの端部閉塞板１０３とサ
イドハウジング１１０の間に冷媒吐出室１１１を構成し
ている。

他方の端部閉塞板１０４にはフロントハウジング１１２
が対接されており、これら端部閉塞板１０４とフロント
ハウジング１１２との間には冷媒吸入室１１３が形成さ
れてる。

そして前記サイドハウジング１１０には、両端部に位置
して上記冷媒吸入室１１３に連通する冷媒入口１１４が
形成されているとともに、上記冷Ｗ吐出至１１１に連な
る冷媒出口１１５が形成されている。

ポンプロータ１０８が回転すると、図示しない蒸発器か
ら低温の冷媒が入口１１４より吸入室１１３に導入され
、この冷媒は端部閉塞板１０４に形成した吸込口１１６
（第６図に示す）を経て吸入行程にあるポンプ室１０２
に吸い込まれる。

そしてポンプロータ１０８の回転にともなって冷媒が圧
縮されると、冷媒は第６図に示した吐出口１１７から逆
止弁１１９を経て吐出室１１１に吐出され、出口１１５
から図示しない凝縮器へ供給される。

なお、シリンダ１ｏ１、端部閉塞板１０３゜１０４サイ
ドハウジング１１０およびフロントハウジング１１２は
、ボルト１１８によって結合されている。

一方、電磁クラッチ２００について説明すると、２０１
は図示しないエンジンによりＶベルトを介［フ ロータ２０１にはドーナツ形の嵌挿溝２０３が形成され
ており、この嵌挿溝２０３内にはステータハウジング２
０４が相対的に回転自在となるように嵌め込まれている
。ステータハウジング２０４には電磁コイル　２０５が
固定されている。電磁コイル２０５は合成樹脂などの絶
縁性接着剤２０６によって固められ、ステータハウジン
グ２０４に形成した凹部　２０７内に固定されている。

前述したコンプレッサ２００の回転軸１０５は、他端部
が電磁クラッチ１００の中心を貫通されており、この先
端にアーマチャ２０８を固定しである。アーマチャ２０
８は円筒状のゴム２０９を介してハブ２１０を接合して
おり、このハブ２１０はスプライン部２１１により回転
軸１０５に対して軸方向に移動可能に取り付けられてい
て、ボルト２１２によってその軸方向の移動量が規制さ
れでいる。なお、このボルト２１２によりギャップＧが
０．３〜１．Ｏｓとなるように設定されている。アーマ
チャ２０８はリベット２１４を介して円板形の継鉄２１
３を取着しである。

電磁コイル２０５に通電すると、この電磁コイル２０５
は電磁力によってアーマチャ２０８を吸引する。したが
ってアーマチャ２０８における継鉄２１３の摩擦面２０
８ａがロータ２０１の摩擦面２０１ａに吸着され、アー
マチャ２０８は駆動側ロータ２０１と一体的に回転され
る。このためエンジンの回転力がコンプレッサ１００の
回転軸１０５に伝達されるものである。

ところで、上記従来の電磁クラッチ付コンプレッサにお
いては、前述のフロントハウジング１１２がアルミ鋳造
により形成され、大径ボス部１１２ａおよびこれに続く
小径ボス部１１２ｂを一体に形成しである。

この大径ボス部１１２ａには、前述した電磁クラッチ２
００のステータハウジング２０４が、ブラケット２２０
を介して取り付けられている。ブラケット２２０は大径
ボス部１１２ａに対しサークリップ２２１により軸方向
の移動が阻止されており、またこのブラケット２２０に
突設した位置決めビン２２２が、フロントハウジング１
１２に穿設したビン穴２２３に嵌合され、これによりブ
ラケット２２０は周方向の移動が阻止されて、したがっ
てステータハウジング２０４はフロントハウジング１１
２に固定されているものである。

前記ロータ駆動側２０１に圧入固定した軸受２０２は上
記小径ボス部１１２ｂに嵌合され、サークリップ２２４
により軸方向の移動が規制されている。したがってロー
タ２０１はフロントハウジング　１１２に対して回転自
在に支持されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、一般に電磁クラッチは、電磁コイルに流れる
電流値の大きさにより伝達トルクの大きさが決まる。し
かしながら、電磁コイルは通電により発熱する性質があ
り、温度゛上昇するとコイル抵抗が増大し電流値が低下
する。また、周囲の雰囲気温度が高くなるにつれて放熱
性が悪くなり、電流値の低下が大きくなる。

このようなことから、通常は、連続通電時における発熱
と周囲温度の上昇状況を考慮して、高温時であっても所
定の伝達トルクを発渾し得るように設定している。

このため、電磁コイルが低温時では必要以上のトルクを
有していることになり、このことは、電磁コイルの大型
化、巻数の過大が強いられていた欠点がある。

第５図および第６図に示す従来の構造においては、電磁
コイル２０５の冷却性能は必ずしも良好でなく、したが
って、冷却能力を高め、小形化および部品点数の削減が
望まれていた。

本発明は、電磁コイルの発熱を抑制して伝達トルクの低
下を防止し、したがって小型化が可能となり、部品点数
も削減される電磁クラッチ付コンプレッサを提供しよう
とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明においては、コンプレッサのフロントハウジング
が冷媒の吸入室を構成するパーツであることから冷媒に
て冷却される性質をもっていることに着目し、このフロ
ントハウジングに一体に電磁コイルを固定したことを特
徴とする。

［作　用］ 本発明によると、フロントハウジングは冷媒にて冷却さ
れるものであから、このフロントハウジングに保持され
た電磁コイルは周囲温度が高くなることはないとともに
、自己の発熱は冷媒による冷却にて抑制される。したが
って、電磁コイルは温度上昇しないので、伝達トルクを
大きくすることができる。また、コイル線径や巻数を低
減することができ、小型化が可能になる。さらには、従
来のブラケット２２０、ステータハウジング２０４など
の部品は不要になる。

［実施例］ 以下本発明について、第１図ないし第４図に示す一実施
例にもとづき説明する。

なお、本実施例においては、先に説明した従来と同一部
材については同一番号を付してその説明を省略する。

本実施例において従来と異なる構成を説明すると、コン
プレッサ１００において他方の端部間塞板１０４との間
で冷媒吸入室１１３を形成するフロントハウジング３０
０は、軟鉄または電磁ステンレスもしくは純鉄などの磁
性材により形成されており、上記吸入室１１３に対する
面には、第２図にも示す通り、円弧状のフィン３０１が
一体に突設されている。これらフィン３０１は、冷媒入
口１１４より流入した冷媒が吸込口１１６に達するまで
の間、この吸入室１１３内で迂回流を生じるような案内
壁を兼用している。

したがって入り口１１４から導入された冷媒は、吸入室
１１３内でフィン３０１の一側面に沿って流れ、次に他
側面に沿って流れたのち吸込口１１６からポンプｖ１０
２へ流入される。

このため、フロントハウジング３００の冷媒に接触する
表面積が大きく、したがってフロントハウジング３００
は効果的に冷却される。このフロントハウジング３００
の他側面には、Ｎ！ｌコイル２０５を収容するドーナツ
形の凹部３０２が形成されており、この凹部３０２内に
電磁コイル２０５が嵌合され、接着剤２０６によって固
定されている。

またフロントハウジング３００は、従来と同様な小径ボ
ス部１１２ｂを一体に有し、この小径ボス部１１２ｂに
軸受２０２を、サークリップ２２４にて抜出不能に保持
している。

なお、２２５は軸封装置であり、吸入室１１３の冷媒が
回転軸１０５を伝わって外部に流出するのを防止してい
る。

このような構成によれば、電磁コイル２０５で発生する
熱はフロントハウジング３００に伝達されても、このフ
ロントハウジング３００は冷媒吸入ｖ１１３の冷媒にて
冷却されているので温度上昇しない。すなわち、電磁コ
イル２０５は冷却されることになり、コイル２０５自身
の温度上昇が防止されるとともに、周囲の温度上昇も抑
止される。

このことから、１！磁コイル２０５に大電流を流しても
コイル抵抗の増加が抑えられ、伝達トルクの低下を招く
ことがない。つまり、供給する電流値に対する伝達トル
ク発生率が高く、高効率となる。したがってコイルの温
度上昇を補償する余分なコイルを不要とし、小型化が可
能になる。

このことを第３図および第４図によって説明する。第３
図は周囲温度が１２０℃であって連続ＤＣ１２Ｖ通電時
におけるコイル温度を示す特性図である。本実施例のコ
イル温度は、従来に比べて常用域（中・高速域）で５０
〜６０’Ｃ程度低下する。

なお、低速域ではコンプレッサの冷媒循環ｍが少なくて
冷却効果がやや少ないが、この運転域では連続使用され
る時間は短かく、また負荷も小さいので余り問題となら
ない。

第４図はコイル温度と、伝達トルクを決定する要因とな
る電流とコイル巻数の積との関係を示す特性図である。

従来例はコイル線径０．７ｓに対し本発明の実施例では
図に示すようにコイル温度の低減が５０〜６０℃も得ら
れることから、同一伝達トルクを得るのにコイル巻数を
同一にした場合はコイル線径を０．６５ａｇ＋に細くす
ることができ、したがって電磁コイル２０５の小型化、
軽量化が可能になり、価格も低減化する。

さらに、コイル塩度の低下にともなって、絶縁接着剤２
０６を低価格のものに替えることができ、このことも価
格低減化に有利となる。

また、上記実施例によると、従来に比べて、ステータハ
ウジング２０４、ブラケット２２０１サークリツプ２２
１が不要であるから、部品点数が削減され、かつビン２
２２やビン穴２２３の加工が不要であるので、これらの
点も価格低減化に寄与し、また小型化に有利である。

ざらにフロントハウジング３００に、フィン３０１や凹
部３０２を一体形成するから、フロントハウジングの剛
性が高くなり、耐振強度も向上する。

［発明の効果］ 以上発明した通り本発明によると、冷媒により冷却され
るフロントハウジングに電磁コイルを保持させたので、
１！磁コイルの発熱が抑止され、よって伝達トルクを大
きくすることができる。また、効率が向上することから
、コイル線径や巻数を低減することができ、小型化が可
能になるとともに、部品点数の削減によりコストダウン
も可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示し、第１図
は第２図中ニーＩ線の断面図、第２図は第１図中ｌｌ−
ｆｆ線の断面図、第３図および第４図は特性図、第５図
および第６図は従来の構造を示し、第５図は第１図に相
当する断面図、第６図は第５図中Ｖｌ−Ｖｌ線の断面図
である。 １００・・・コンプレッサ、１０３．１０４・・・端部
閉塞板、１０５・・・回転軸、１０８・・・ポンプロー
タ、１０９・・・ベーン、２００・・・電磁クラッチ、
２０１・・・駆動側ロータ、２０５・・・電磁コイル、
２０８・・・アーマチャ、３００・・・フロントハウジ
ング、１１３・・・吸入室、１１４・・・入口、３０１
・・・フィン、３０２・・・凹部。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 エンジン日東１文（ｒＰｍ） 第３図 コイル温度（０Ｃ） 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　コンプレッサの一端に電磁クラッチを付属させ
   、駆動側ロータの回転をこの電磁クラッチの作動により
   上記コンプレッサの回転軸に伝えるようにした電磁クラ
   ッチ付コンプレッサにおいて、上記コンプレッサの冷媒
   吸入室を形成するフロントハウジングに上記電磁クラッ
   チの電磁コイルを固定したことを特徴とする電磁クラッ
   チ付コンプレッサ。
2. （２）　上記電磁コイルを固定したフロントハウジング
   は、上記冷媒吸入室に臨むフィンを備えていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の電磁クラッチ付コ
   ンプレッサ。