JP2001519864A - 二部クラッチ装置を備えた変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、クラッチ部（８、１６）を有する２部クラッチ装置（１３）を備えた変速機に関するものである。クラッチ部の１つは、軸受手段（１５）によって入力軸が回転可能にジャーナルされた例えばネジ圧縮機といった作業機械の駆動入力軸（７）と接続し、もう１つのクラッチ部（１８）が、例えばベルトプーリ（１９）といった駆動手段と接続している。変速機において、圧力板（２６）がクラッチ部に対応して軸的に可動であり、クラッチ装置（１３）に対してその係合のために軸圧力を生じる。全体の長さを最低限にするために、１つのクラッチ部（８、１６）が入力軸（７）に固定され、その軸受装置（１５）が、耐性機能を備えた半径方向の力を有するだけでなく、圧力板からのさらなる軸力に対して適用された軸方向力にも耐える機能も有しており、入力軸（７）に対向する端部を備える前記第２クラッチ部（１８）が、作業機械の入力軸（７）と接続した前記１つのクラッチ部（８、１６）の中央の溝（３４）内のラジアル軸受（３３）によってジャーナルされている。

Description

【発明の詳細な説明】 二部クラッチ装置を備えた変速機 本願は、添付の請求の範囲１の前文に記載した種類の変速機に関するものであ る。 この種の変速機は通常、変速機と協働する作業機械のサイズのために非常に空 間をとってしまう。これは、変速機が内燃エンジンの過給機を駆動するためのも のである場合には特に事実である。ほとんどの場合、変速機への内臓が容易な電 磁クラッチ装置が利用される。しかしながら、このようなクラッチ装置は、クラ ッチ装置の頻繁な係合および非係合を行う場合には適さない。そのため機械式ク ラッチ装置が好ましい。この装置の欠点は比較的高いクラッチ圧力が必要なこと であり、このために軸受け装置に問題が生じる。 この種のクラッチ装置はSE 9501501-2に示されている。 このデザインの欠点は、クラッチ装置の全体の長さが、クラッチ装置の圧力板 からの大きな軸圧力が大きな軸空間を要する重いスラスト軸受けの重さに耐えな ければならない事実に依存して比較的長くなってしまうことである。全体の長さ が長いことで変速機を作業機械に組込むことが困難になる。 本発明の目的は、上述の欠点を克服し、さらに特に作業機械への取付けが困難 でない、上記導入部で述べたタイプの変速機を得ることである。 これは、本発明によれば、変速機に請求の範囲１に記載の特性を持たせること で達成される。クラッチ装置の軸力は、クラッチ装置のさらなる軸力にも耐える ように設計されたアンギュラ・コンタクト軸受けに取替えられた、駆動される作 業機械のインプット軸をジャーナリングするための本発明の軸ベアリングに実際 的に耐えるように配置されている。これにより、個別の空間を要するクラッチ装 置用のスラスト軸受けが除去され、さらに、もしクラッチ装置の内端部を駆動装 置と接続するために必要なラジアル軸受けが駆動 軸と接続したクラッチ装置の中心溝に直接配置されていると、変速機の全体の長 さは最小限になる。 請求の範囲２に記載のディスククラッチはクラッチ装置として適切に使用され る、付属のクラッチ部分が作業機械の端壁部にジャーナルされている例えばプー リといった駆動装置が、クラッチ装置の２部分が取り外し可能であるという事実 により、作業機械からこれらの部分を端壁部と共に引込む。 特に、同期車輪とおそらくは付属の軸受けを備えたねじ圧縮機においては、ク ラッチ装置の空間が半径方向内において非常に制限される。従って、請求の範囲 ３または４に記載のようにクラッチ部間にもどしばねを配置するための軸スタッ ドを利用することは、請求の範囲２の実施例において有利である。 これは、請求の範囲５に記載にとおり、水圧式または空気圧式に調整された環 状ピストンにより適切に移動され、クラッチ装置の圧力板を動作する。この変速 機は、内燃エンジン用の機械式過給機の駆動には特に適しており、この場合、圧 力流体はエンジンの圧油システムからの油から成ることが適当である。 本発明は以下添付の図面を参照して詳細に説明される。図面は、内燃エンジン 用の過給機として使用した小型のねじ圧縮機に適用した本発明による変速機の２ つの実施例を示している。第１図は、圧縮機の一部を付属の変速機と共に示した 縦断面図である。第２図はクラッチ装置の断面図である。第３図は第１図の圧縮 機の一部の縦断面図であるが、変速機の別のデザインを示す。 図面は、端壁３が固定された１端部に回転子ハウジング２を備えたねじ圧縮機 １を示す。端壁３およびその対向する端壁４の間には、雄回転子５と雌回転子６ が回転可能にジャーナルされている。 圧縮機は、同期ギア８に固定され、雌回転子６の軸９の一部を形成する入力軸 ７によって駆動される。雄回転子の同期ギアは参照符号１０で示され、雄回転子 の軸１１に固定されている。 端壁部１２は端壁３に固定され、クラッチ手段１３が２つの軸受け１４、１５ によってジャーナルされるところのキャップを形成する。 クラッチ手段１３は２つの主部分を有する。１つは１６であり、同期ギア８と 一体に設けられており、もう１つは１８であり、端壁部１２から延び、プーリ１ ９に固定されている。 従来通りクラッチ部１６は、クラッチ部１８の対応するディスク２１間に配置 された環状ディスク２０を設けている。クラッチ部を維持し、それによりディス ク２０、２１を分離すために、多数の圧力ばね２２が設けられる。 円筒形チャンバ２３が、内部に環状ピストン２４が取外し可能に軸的にジャー ナルされた端壁部１２に設計されている。圧力流体チャネルが端壁部１２の壁を 通って円筒形チャンバ２３へと延びている。環状ピストン２４と外ディスク２０ に配置する圧力板２６の間には、スラスト軸受け２７が設けられている。 必要な圧力を有する圧力流体を円筒形チャンバ２３に供給するにあたり、環状 ピストン２４がスラスト軸受けに向かって変位され、周知の仕方でクラッチ部１ ８と１６間に固定接触を形成しながら相互に押圧されて、スラスト軸受けがディ スク２０、２１に対して圧力板２６を押圧しながら短い距離において変位される 。第２図に示すように、クラッチ部１６は、ギア８から中間空間２９において離 れて軸方向に延びる６つのスタッド２８を備えている。スタッド２８内には軸ボ ーリング３０が作成され、ボーリングの内部には圧力板２６の周囲を押圧するよ うに圧力ばね２２が設けられている。ディスク２０の突起３１が、ディスク２０ がクラッチ部１６に対応して回転するこ とを防止しながら、しかし前記クラッチ部に関して軸的に移動可能であるように 空間２９内に突出している。 ディスク２１は、スプライン結合３２によって、クラッチ部１８に対応して回 転することを防ぐ。クラッチ部１８は、ギア８と対向する内部が針状ころ軸受け によってギア８の中央の溝３４にジャーナルされる。 圧縮機が内燃エンジンの過給機である場合、チャネル２５を介した圧力流体の 円筒形チャンバ２３への供給はエンジンの圧油システムとバルブ装置（図示せず ）を介して接続しており、環状ピストン２４が、短い距離変位されディスク２０ 、２１に対して圧力板２６を押圧するスラスト軸受け２７に対して押圧される。 それにより、ギア８が回転子６の軸受け１５に対して押圧され、軸受けは、回転 子からの半径方向力だけでなくクラッチ手段１３からの軸力にも耐えるような大 きさになっている。この配置は、クラッチ部１８の内端部をギア８の中央の溝３ ４にジャーナルしていることと共に、変速機の全体の長さを大幅に削減する。 小型回転子と同期ギア直径を備えた圧縮機において、クラッチ手段１３のため の半径方向空間の問題がある。この場合には、スタッド２８とばね２２を第３図 に示すように改良ことが適切である。スタッド２８は本質的により薄く設計され 、ばね２２のためのボーリング３５は圧力板２６内につくられている。ばね２２ の突出端部は、スタッド２８内のファイン・ボーリング３７に挿入されたピン３ ６によって固定されている。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成９年１０月９日（１９９７．１０．９） 【補正内容】 明細書 二部クラッチ装置を備えた変速装置 本願は、添付の請求の範囲１の前文に記載した種類の変速装置に関するもので ある。 この種の変速装置は通常、変速装置と共動するようにされたねじ圧縮機のサイ ズのために非常に空間をとってしまう。これは、変速装置が内燃エンジンの過給 機を駆動するようにされる場合に特にそうである。ほとんどの場合、変速装置に 内蔵するのがが容易である電磁クラッチ装置が利用される。しかしながら、この ようなクラッチ装置は、クラッチ装置を頻繁に係合させたり解放する場合には適 さない。そのため機械式クラッチ装置が好ましい。しかしこの装置の欠点は、比 較的高いクラッチ圧力が必要であり、このために軸受け装置に問題が生じること にある。 この種のクラッチ装置は、米国特許明細書第4,226,319号に開示されている。 この構造のものの欠点は、特にクラッチ装置の圧力板からの大きな軸方向圧力 が大きな軸方向空間を必要とする重いスラスト軸受に耐えなければならないとい う事実に依存して、クラッチ装置の全体の長さが比較的長くなってしまうことで ある。全体の長さが長いことで変速装置をねじ圧縮機に組込むことが困難になる 。 本発明の目的は、上述の欠点を克服し、特にねじ圧縮機への取付けが複雑でな い、上記型の変速装置を提供することにある。 この目的は、本発明によれば、変速装置に請求の範囲１に記載の特性を持たせ ることで達成される。クラッチ装置の軸方向力は、クラッチ装置のさらなる軸方 向力にも耐えるように設計されたねじ圧縮機の被駆動入力軸をジャーナル軸受け する既存の軸受によって実際的に耐えられるように配置されて いる。これにより、個別の空間を要するクラッチ装置用のスラスト軸受は除去さ れる。 請求の範囲２に記載のディスククラッチはクラッチ装置として適切に使用され 、付属のクラッチ部分を備えた例えばベルトプーリといった駆動装置がはねじ圧 縮機の端壁部にジャーナル軸受けされる場合には、クラッチ装置の二部分が取り 外し可能であるという事実により、ねじ圧縮機からこれらの部分を端壁部と共に 取り外すことができる。 特に、本発明によれば同期車輪とおそらくは付属の軸受を備えたねじ圧縮機に おいては、クラッチ装置の空間が半径方向において非常に制限される。従って、 請求の範囲３または４に記載のようにクラッチ部間にもどしばねを配置するため の軸方向スタッドを利用することは、請求の範囲２の実施例において有利である 。 クラッチ装置の圧力板は、請求の範囲５に記載したように、水圧式または空気 圧式に制御された環状ピストンにより適切に作動される。この変速装置は、内燃 エンジン用の機械式過給機の駆動に特に適しており、その場合、圧力流体は、請 求の範囲６に記載したようにエンジンの加圧油系統からの油から成るのが適当で ある。 本発明は以下添付の図面を参照して詳細に説明される。図面は、内燃エンジン 用の過給機として使用した小型のねじ圧縮機に適用した本発明による変速装置の ２つの実施例を示している。第１図は、圧縮機の一部を付属の変速装置と共に示 した縦断面図である。第２図は、クラッチ装置の横断面図である。第３図は、第 １図の圧縮機の一部の縦断面図であり、変速装置の別の構成を示す。 図面に示すように、ねじ圧縮機１はハウジング２を備え、その一端部に端壁３ が固定されている。端壁３及びそれと対向する端壁４の間には、雄回転 子５と雌回転子６が回転可能にジャーナル軸受けされている。 圧縮機は入力軸７によって駆動され、この入力軸７は同期ギア８に固定され、 雌回転子６の軸９の一部を形成している。雄回転子の同期ギアは参照符号10で示 され、雄回転子の軸11に固定されている。 端壁部12はキャップを成す端壁３に固定され、クラッチ手段13は２つの軸受14 、15によってジャーナル軸受けされている。 クラッチ手段13は２つの主部分を有し。１つは16であり、同期ギア８と一体に 設けられており、もう１つは18であり、端壁部12から延び、プーリ19に固定され ている。 従来のようにクラッチ部16は環状ディスク20を備え、この環状ディスク20はク ラッチ部18の対応するディスク21間に配置されている。多数の圧力ばね22により クラッチ部及び従ってディスク20、21は分離して維持される。 円筒形チャンバ23は端壁部12に設けられ、環状ピストン24は軸方向に変位可能 にジャーナル軸受けされている。圧力流体チャネルは端壁部12の壁を通って円筒 形チャンバ23へ延びている。環状ピストン24と外側ディスク20に配置した圧力板 26との間には、スラスト軸受け27が設けられている。 必要な圧力を有する圧力流体を円筒形チャンバ23に供給するにあたり、環状ピ ストン24はスラスト軸受27に向かって変位され、そして短い距離変位してディス ク20、21に対して圧力板26を押圧し、それにより周知の仕方で互いに押圧されて クラッチ部18と16間を固定接触させる。第２図に示すように、クラッチ部16は、 ギア８から中間空間29において軸方向に離れて延びる６つのスタッド28を備えて いる。スタッド28には軸方向ボーリング30が形成され、ボーリングの内部には圧 力板26の周囲を押圧するように圧力ばね22が設けられている。ディスク20の突起 31は、ディスク20がクラッチ部16に対応して回転するのを防止しながら、前記ク ラッチ部に対して軸方向に移動可能であ るように空間29内に突出している。 ディスク21は、スプライン結合32によって、クラッチ部18に対応して回転する のを阻止され、クラッチ部18は、ギア８と対向する内部が針状ころ軸受33によっ てギア８の中央の溝34にジャーナル軸受けされている。 圧縮機が内燃エンジンの過給機である場合、チャネル25を介した圧力流体の円 筒形チャンバ23への供給は、エンジンの加圧油系統とバルブ装置（図示せず）を 介して接続しており、環状ピストン２４はスラスト軸受け27に対して押圧され、 短い距離変位され、ディスク20、21に対して圧力板26を押圧する。それにより、 ギア８は回転子６の軸受15に対して押圧され、軸受は、回転子からの半径方向力 だけでなくクラッチ手段13からの軸方向力にも耐えるように構成されている。こ の構成は、クラッチ部18の内端部をギア８の中央の溝34にジャーナルしているこ とと共に、変速装置の全体の長さを大幅に縮小する。 小型回転子と同期ギア直径を備えた圧縮機において、クラッチ手段13のための 半径方向空間の問題がある。この場合には、スタッド28とばね22を第３図に示す ように改良ことが適切である。スタッド28は本質的により薄く設計され、ばね22 のためのボーリング35は圧力板26内につくられている。ばね22の突出端部は、ス タッド28内のファイン・ボーリング37に挿入されたピン36によって固定されてい る。 請求の範囲 １．ねじ圧縮機（１、２、３）を接続する二部クラッチ装置（13）を備え、二部 クラッチ装置（13）の同期ギア（８、10）が、例えばベルトプーリ（19）のよう な駆動手段を備えた圧縮機ハウジング（２）の端壁（３）にジャーナル軸受けさ れている変速装置において、同期ギア（８）の１つの端面に対向した圧縮機ハウ ジング（２）のから突出した部分に同期ギアと一体でしかも前記二部クラッチ装 置（13）の１部（16）を成す部分（８）を備えていることを特徴とする変速装置 。 ２．クラッチ装置（13）が、前記１つの同期ギア（８）の外周部に配置された軸 方向スタッド（28）間で外周突起を囲む半径方向突起（31）を備えた複数のディ スク（20）を有するディスククラッチから成ることを特徴とする請求の範囲１に 記載の変速装置。 ３．軸方向に配置されたもどしばね（22）が、圧力板（26）の外周の対向する部 分に対して作用する少なくとも幾つかの軸方向スタッド（28）のボーリング（30 ）内に配置されていることを特徴とする請求の範囲２に記載の変速装置。 ４．軸方向に配置されたもどしばね（22）が、少なくとも幾つかの軸方向スタッ ド（28）に対して作用する圧力板（26）のボーリング（35）内に配置され、スタ ッドに対して設けられた各ばねの端部が軸方向ピン（36）によって案内され、軸 方向ピン（36）の一端がスタッド内の軸方向ボーリング（37）に挿入され、他端 がばね（22）の中央に若干挿入されていることを特徴とする請求の範囲２に記載 の変速装置。 ５．スラスト軸受（27）を介する圧力板（26）が、ねじ圧縮機ハウジング（２） に設けられた端壁部（12）に配置された円筒形チャンバ（23）内の圧力流体の影 響下において軸方向に可動である環状ピストン（24）によって作 動されることを特徴とする請求の範囲３〜４のいずれか１項に記載の変速装置。 ６．圧力流体が内燃エンジンの加圧油系統からの油から成ることを特徴とする、 特に内燃エンジンの機械式過給機を駆動する請求の範囲５に記載の変速装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．同期ギア（８、１０）を備えたねじ圧縮機（１）を例えばベルトプーリ（１ ９）のような駆動手段と接続する２部クラッチ装置（１３）を含む変速機であっ て、 前記同期ギア（８）の１つが前記２部クラッチ装置の１部（１６）の一体に 設けられた部品であることを特徴とする変速機。 ２．クラッチ装置（１３）が、前記１つの同期ギア（８）の外周部に配置された 軸スタッド（２８）間で外周突起を囲む半径方向突起（３１）を備えた複数のデ ィスク（２０）を有するディスククラッチであることを特徴とする請求の範囲１ に記載の変速機。 ３．軸的に配置されたもどしばね（２２）が、圧力板（２６）の外周の対向する 部分に反して作用する最低数個の軸スタッド（２８）のボーリング（３０）内に 配置されていることを特徴とする請求の範囲２に記載の変速機。 ４．軸方向に配置されたもどしばね（２２）が、最低数個の軸スタッド（２８） に反して作用する圧力板（２６）のボーリング（３５）内に配置され、スタッド に対して設けられた各ばねの端部が軸ピン（３６）によって案内され、軸ピン（ ３６）の一端がスタッド内の軸ボーリング（３７）に挿入されており、他端がば ね（２２）の中央に若干挿入されていることを特徴とする請求の範囲２に記載の 変速機。 ５．スラスト軸受け（２７）を介する圧力板（２６）が、ねじ圧縮機（１）に設 けられた端壁部（１２）に配置された円筒形チャンバ（２３）内の圧力流体の影 響下において軸方向に可動である環状ピストン（２４）によって作動されること を特徴とする請求の範囲３〜４のいずれか１項に記載の変速機。 ６．圧力流体がエンジンの圧油システムからの油から成ることを特徴とする、特 に内燃エンジンの機械式過給機を駆動するための、請求の範囲５に記載の変速機 。