JP2002106603A - 電磁クラッチおよびこの電磁クラッチを取り付けた気体圧縮機 - Google Patents
電磁クラッチおよびこの電磁クラッチを取り付けた気体圧縮機Info
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- F16D27/112—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
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- F16C19/08—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with two or more rows of balls
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- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
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- F04C18/3446—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along more than one line or surface
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- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/42—Pumps with cylinders or pistons
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 電磁クラッチのボールベアリングから発生す
る騒音、振動を低減する。 【解決手段】 電磁クラッチ５０のボールベアリング５
３の１列当たりのボール数を奇数個にする。奇数個とす
ることにより、ボールの配列が向き合った状態になら
ず、ラジアル荷重を受けながら回転するボールベアリン
グの内輪、外輪の変形が不規則な複雑なものになり、規
則的な特定周波数の変形、振動がなくなって、振動、騒
音レベルが低下する。
る騒音、振動を低減する。 【解決手段】 電磁クラッチ５０のボールベアリング５
３の１列当たりのボール数を奇数個にする。奇数個とす
ることにより、ボールの配列が向き合った状態になら
ず、ラジアル荷重を受けながら回転するボールベアリン
グの内輪、外輪の変形が不規則な複雑なものになり、規
則的な特定周波数の変形、振動がなくなって、振動、騒
音レベルが低下する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電磁クラッチお
よびこの電磁クラッチを取り付けた気体圧縮機に関す
る。
よびこの電磁クラッチを取り付けた気体圧縮機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】カーエアコン等に用いられるベーン型の
気体圧縮機においては、エンジンのクランクシャフトプ
ーリから、図１に示すように、ベルト６０および電磁ク
ラッチ５０を介してロータ軸４０に回転動力が伝達され
る。
気体圧縮機においては、エンジンのクランクシャフトプ
ーリから、図１に示すように、ベルト６０および電磁ク
ラッチ５０を介してロータ軸４０に回転動力が伝達され
る。
【０００３】上記電磁クラッチ５０は、リング状の電磁
石５１と、この電磁石５１の磁束を通過させる原動プー
リ５２と、この原動プーリ５２を回転自在に上記電磁石
５１と同心状に保持する複列のボールベアリング５３０
（図１０参照）と、上記磁束により原動プーリ５２の端
面５２ａに吸着される従動アーマチュア板５４とを有す
る。
石５１と、この電磁石５１の磁束を通過させる原動プー
リ５２と、この原動プーリ５２を回転自在に上記電磁石
５１と同心状に保持する複列のボールベアリング５３０
（図１０参照）と、上記磁束により原動プーリ５２の端
面５２ａに吸着される従動アーマチュア板５４とを有す
る。
【０００４】そして、エンジン回転中は、上記原動プー
リ５２とこれを保持するボールベアリング５３０は、ベ
ルト６０により常時回転駆動されている。
リ５２とこれを保持するボールベアリング５３０は、ベ
ルト６０により常時回転駆動されている。
【０００５】気体圧縮機１を運転するときは、上記電磁
クラッチ５０の電磁石５１に通電して、原動プーリ５２
の端面５２ａに従動アーマチュア板５４を吸着すること
により、原動プーリ５２とロータ軸４０を結合し、これ
によりロータ軸４０が回転する。
クラッチ５０の電磁石５１に通電して、原動プーリ５２
の端面５２ａに従動アーマチュア板５４を吸着すること
により、原動プーリ５２とロータ軸４０を結合し、これ
によりロータ軸４０が回転する。
【０００６】電磁クラッチ５０の上記ボールベアリング
５３０は、従来、１列当たりのボール５３０ａの数が偶
数、例えば、図１０に示したような、１４個のものが用
いられていた。一般に、ボールベアリングは、回転に伴
い振動、騒音を発するものであるが、ベルト６０の張力
によってラジアル荷重を受けながら回転するボールベア
リング５３０の場合、振動、騒音がかなり発生し、特に
エンジンのアイドリング時で、他の振動、騒音レベルが
下がっているときは、車室内に伝わるボールベアリング
５３０の振動、騒音が無視できないものになる。
５３０は、従来、１列当たりのボール５３０ａの数が偶
数、例えば、図１０に示したような、１４個のものが用
いられていた。一般に、ボールベアリングは、回転に伴
い振動、騒音を発するものであるが、ベルト６０の張力
によってラジアル荷重を受けながら回転するボールベア
リング５３０の場合、振動、騒音がかなり発生し、特に
エンジンのアイドリング時で、他の振動、騒音レベルが
下がっているときは、車室内に伝わるボールベアリング
５３０の振動、騒音が無視できないものになる。
【０００７】発明者は種々の実験を重ねて、この振動、
騒音レベルが高い原因のひとつに、ボールベアリングの
ボール数が偶数であることを突き止めた。１列当たりの
ボール５３０ａの数が偶数のボールベアリング５３０
は、その内輪５３０ｂと外輪５３０ｃの間でボール５３
０ａ、５３０ａ、‥‥が向かい合って線対称の配列にな
っていて、内輪、外輪に規則的な特定周波数の変形、振
動を発生し、その振動が元となって騒音も大きくなって
いるのではないかと思われる。
騒音レベルが高い原因のひとつに、ボールベアリングの
ボール数が偶数であることを突き止めた。１列当たりの
ボール５３０ａの数が偶数のボールベアリング５３０
は、その内輪５３０ｂと外輪５３０ｃの間でボール５３
０ａ、５３０ａ、‥‥が向かい合って線対称の配列にな
っていて、内輪、外輪に規則的な特定周波数の変形、振
動を発生し、その振動が元となって騒音も大きくなって
いるのではないかと思われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述の問
題点を解決して、電磁クラッチのボールベアリングに起
因する振動、騒音レベルの低い電磁クラッチおよびこの
電磁クラッチを取り付けた気体圧縮機を提供するもので
ある。
題点を解決して、電磁クラッチのボールベアリングに起
因する振動、騒音レベルの低い電磁クラッチおよびこの
電磁クラッチを取り付けた気体圧縮機を提供するもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、この発明は、電磁クラッチのボールベアリングの
１列当たりのボール数を奇数個とした。奇数個とするこ
とにより、ボールの配列が向き合った状態にならず、ラ
ジアル荷重を受けながら回転するボールベアリングの内
輪、外輪の変形が不規則な複雑なものになり、規則的な
特定周波数の変形、振動がなくなって、振動、騒音レベ
ルが低下する。
めに、この発明は、電磁クラッチのボールベアリングの
１列当たりのボール数を奇数個とした。奇数個とするこ
とにより、ボールの配列が向き合った状態にならず、ラ
ジアル荷重を受けながら回転するボールベアリングの内
輪、外輪の変形が不規則な複雑なものになり、規則的な
特定周波数の変形、振動がなくなって、振動、騒音レベ
ルが低下する。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下、
図１〜図９を参照して説明する。図１は、この発明の一
実施の形態を示す縦断面図、図２は、図１の気体圧縮機
のボールベアリングを示す正面図である。
図１〜図９を参照して説明する。図１は、この発明の一
実施の形態を示す縦断面図、図２は、図１の気体圧縮機
のボールベアリングを示す正面図である。
【００１１】図１において、気体圧縮機１には、電磁ク
ラッチ５０が備えられている。この電磁クラッチ５０
は、その原動側の原動プーリ５２に巻き掛けられたベル
ト６０を介してエンジンのクランクシャフトから駆動力
を伝達されて回転している。
ラッチ５０が備えられている。この電磁クラッチ５０
は、その原動側の原動プーリ５２に巻き掛けられたベル
ト６０を介してエンジンのクランクシャフトから駆動力
を伝達されて回転している。
【００１２】そして、電磁クラッチ５０が励磁されてい
るときは、ロータ軸４０に連結された従動側の従動アー
マチュア板５４が原動プーリ５２の端面５２ａに吸着さ
れて一体化し、ロータ軸４０に回転動力が伝達される。
これにより、ロータ軸４０と一体のロータ４１、このロ
ータ４１の半径方向の溝内に摺動するベーン４２がシリ
ンダ室２内で回転して、シリンダ室２内の気体が圧縮さ
れる。
るときは、ロータ軸４０に連結された従動側の従動アー
マチュア板５４が原動プーリ５２の端面５２ａに吸着さ
れて一体化し、ロータ軸４０に回転動力が伝達される。
これにより、ロータ軸４０と一体のロータ４１、このロ
ータ４１の半径方向の溝内に摺動するベーン４２がシリ
ンダ室２内で回転して、シリンダ室２内の気体が圧縮さ
れる。
【００１３】尚、圧縮された気体は、吐出室３に吐出さ
れ、吐出ポート３ａから図示しないカーエアコン等の配
管系に送り出されて吸入ポート４ａから吸入室４に戻
り、再びシリンダ室２に吸入されるようになっている。
れ、吐出ポート３ａから図示しないカーエアコン等の配
管系に送り出されて吸入ポート４ａから吸入室４に戻
り、再びシリンダ室２に吸入されるようになっている。
【００１４】電磁クラッチ５０には、気体圧縮機１のフ
ロントカバー（フレーム）５に固定されたリング状の電
磁石５１が備えられていて、電磁石５１のコイル５１ａ
に通電されると電磁クラッチ５０が励磁され、この電磁
石５１の磁束が上記原動プーリ５２内を通過し、原動プ
ーリ５２の端面５２ａに従動アーマチュア板５４が吸着
されるのである。
ロントカバー（フレーム）５に固定されたリング状の電
磁石５１が備えられていて、電磁石５１のコイル５１ａ
に通電されると電磁クラッチ５０が励磁され、この電磁
石５１の磁束が上記原動プーリ５２内を通過し、原動プ
ーリ５２の端面５２ａに従動アーマチュア板５４が吸着
されるのである。
【００１５】上記原動プーリ５２は、気体圧縮機１のフ
レーム５に複列のボールベアリング５３を介して回転自
在に、上記電磁石５１と同心状に保持されている。より
具体的には、ボールベアリング５３の内輪５３ｂが気体
圧縮機１のフレーム５に取り付けられ、外輪５３ｃで原
動プーリ５２を保持している。すなわち、内輪５３ｂは
回転しないステータ側に、外輪５３ｃは回転するロータ
側に組付けた外輪回転組付け構造となっている。そし
て、このボールベアリング５３には、原動プーリ５２の
自重、回転振動等による負荷に加えて、ベルト６０の張
力、振動等によるラジアル方向の更に大きい負荷が加わ
っている。
レーム５に複列のボールベアリング５３を介して回転自
在に、上記電磁石５１と同心状に保持されている。より
具体的には、ボールベアリング５３の内輪５３ｂが気体
圧縮機１のフレーム５に取り付けられ、外輪５３ｃで原
動プーリ５２を保持している。すなわち、内輪５３ｂは
回転しないステータ側に、外輪５３ｃは回転するロータ
側に組付けた外輪回転組付け構造となっている。そし
て、このボールベアリング５３には、原動プーリ５２の
自重、回転振動等による負荷に加えて、ベルト６０の張
力、振動等によるラジアル方向の更に大きい負荷が加わ
っている。
【００１６】以上の構成と作動は、従来の電磁クラッチ
を使用した気体圧縮機と同様である。次に、この発明の
特徴部分を説明する。
を使用した気体圧縮機と同様である。次に、この発明の
特徴部分を説明する。
【００１７】上記ボールベアリング５３には、図２に示
したように、１列当たりのボール数が奇数個、この実施
の形態では、１３個のボール５３ａが、内輪５３ｂと外
輪５３ｃとの間に、リテーナ（図示省略）によりほぼ均
等間隔でピッチ円ｐ上に配列されている。
したように、１列当たりのボール数が奇数個、この実施
の形態では、１３個のボール５３ａが、内輪５３ｂと外
輪５３ｃとの間に、リテーナ（図示省略）によりほぼ均
等間隔でピッチ円ｐ上に配列されている。
【００１８】図３に、この発明の気体圧縮機の振動、騒
音と従来の気体圧縮機の振動、騒音とを比較した結果を
示す。図３において、発明品は、図２に示したボール数
奇数個（１３個）のボールベアリング５３を電磁石５１
に使用したこの発明の気体圧縮機であり、従来品は、図
１０に示したボール数偶数個（１４個）のボールベアリ
ング５３０を電磁石５１に使用した従来の気体圧縮機で
ある。
音と従来の気体圧縮機の振動、騒音とを比較した結果を
示す。図３において、発明品は、図２に示したボール数
奇数個（１３個）のボールベアリング５３を電磁石５１
に使用したこの発明の気体圧縮機であり、従来品は、図
１０に示したボール数偶数個（１４個）のボールベアリ
ング５３０を電磁石５１に使用した従来の気体圧縮機で
ある。
【００１９】図３のデータは、上記の発明品と従来品、
各５セットを製造し、同条件で測定した振動、騒音のそ
れぞれの平均値を示したものである。
各５セットを製造し、同条件で測定した振動、騒音のそ
れぞれの平均値を示したものである。
【００２０】図３に示したように、この発明のボール数
奇数個のボールベアリング５３を組込んだ場合は、従来
のボール数偶数個のボールベアリング５３０を組込んだ
場合と比較して、騒音レベルが５ｄｂ強、振動レベルが
０．２Ｇ強低下した。
奇数個のボールベアリング５３を組込んだ場合は、従来
のボール数偶数個のボールベアリング５３０を組込んだ
場合と比較して、騒音レベルが５ｄｂ強、振動レベルが
０．２Ｇ強低下した。
【００２１】次に、本発明品と従来品とをそれぞれ実車
に搭載して、騒音測定試験と振動測定試験を行なった。
測定試験における測定条件は、以下の通りである。
に搭載して、騒音測定試験と振動測定試験を行なった。
測定試験における測定条件は、以下の通りである。
【００２２】外気温３０℃ 車両停止状態（空吹かし状態） エンジンの回転速度をＮｅ＝１１００ｒｐｍ（コンプレ
ッサ回転速度 Ｎｃ＝１４００ｒｐｍ） エアコンＯＮ（コンプレッサクラッチＯＮ）状態
ッサ回転速度 Ｎｃ＝１４００ｒｐｍ） エアコンＯＮ（コンプレッサクラッチＯＮ）状態
【００２３】尚、発明品は、図２に示したボール数奇数
個（１３個）のボールベアリング５３を電磁石５１に使
用したこの発明の気体圧縮機であり、従来品は、図１０
に示したボール数偶数個（１４個）のボールベアリング
５３０を電磁石５１に使用した従来の気体圧縮機であ
る。
個（１３個）のボールベアリング５３を電磁石５１に使
用したこの発明の気体圧縮機であり、従来品は、図１０
に示したボール数偶数個（１４個）のボールベアリング
５３０を電磁石５１に使用した従来の気体圧縮機であ
る。
【００２４】そして、騒音測定位置は、図４（ａ），
（ｂ）に示すように、車両７０のエンジンルーム７１の
エンジン７２に気体圧縮機１が取り付けられ、車室７３
内に騒音を測定するマイクロフォン（騒音計）７４を設
置する。
（ｂ）に示すように、車両７０のエンジンルーム７１の
エンジン７２に気体圧縮機１が取り付けられ、車室７３
内に騒音を測定するマイクロフォン（騒音計）７４を設
置する。
【００２５】このマイクロフォン７４は、前席中央、す
なわち、運転席と助手席の中間位置で高さは人間の耳の
高さとなる位置に設定する。
なわち、運転席と助手席の中間位置で高さは人間の耳の
高さとなる位置に設定する。
【００２６】次に、振動測定位置は、図５（ａ），
（ｂ）に示すように、エンジン７２にコンプレッサ取付
ブラケット７２ａを介して気体圧縮機１が取り付けられ
ており、加速度ピックアップ（振動計）７５は、気体圧
縮機１のケーシングフランジ１ａに取り付けられ、振動
測定方向は、気体圧縮機１の前後方向に設定する。
（ｂ）に示すように、エンジン７２にコンプレッサ取付
ブラケット７２ａを介して気体圧縮機１が取り付けられ
ており、加速度ピックアップ（振動計）７５は、気体圧
縮機１のケーシングフランジ１ａに取り付けられ、振動
測定方向は、気体圧縮機１の前後方向に設定する。
【００２７】そして、周波数分析（ＦＦＴ分析）を行な
い、騒音測定結果を図６のグラフ（ａ）発明品、（ｂ）
従来品で示す（横軸に周波数、縦軸に騒音レベル）。
い、騒音測定結果を図６のグラフ（ａ）発明品、（ｂ）
従来品で示す（横軸に周波数、縦軸に騒音レベル）。
【００２８】また、気体圧縮機１に取り付けた振動計７
５による振動測定結果を図７のグラフ（ａ）発明品、
（ｂ）従来品で示す（横軸に周波数、縦軸に振動レベ
ル）。
５による振動測定結果を図７のグラフ（ａ）発明品、
（ｂ）従来品で示す（横軸に周波数、縦軸に振動レベ
ル）。
【００２９】従って、本発明と従来品の騒音測定結果に
ついて図６のグラフ（ａ），（ｂ）を比較すれば明らか
なように、騒音が顕著となる周波数域２４０Ｈｚにおけ
る従来品の騒音レベルが５２．５３ｄＢであるのに対
し、本発明品の騒音レベルは４２．４９ｄＢとなり、騒
音レベルが約１０ｄＢ低減していることが理解できる。
ついて図６のグラフ（ａ），（ｂ）を比較すれば明らか
なように、騒音が顕著となる周波数域２４０Ｈｚにおけ
る従来品の騒音レベルが５２．５３ｄＢであるのに対
し、本発明品の騒音レベルは４２．４９ｄＢとなり、騒
音レベルが約１０ｄＢ低減していることが理解できる。
【００３０】また、図７に示す振動測定結果を対比すれ
ば、従来品の振動レベルが−２８．３４ｄＢ＝０．３８
Ｇであるのに比べて、本発明品の振動レベルが−３７．
９８ｄＢ＝０．１３Ｇとなり、０．２Ｇ以上振動が低減
されていることが理解できる。尚、振動については、以
下の計算式を用いて０ｄＢ＝１０Ｇとして計算してい
る。
ば、従来品の振動レベルが−２８．３４ｄＢ＝０．３８
Ｇであるのに比べて、本発明品の振動レベルが−３７．
９８ｄＢ＝０．１３Ｇとなり、０．２Ｇ以上振動が低減
されていることが理解できる。尚、振動については、以
下の計算式を用いて０ｄＢ＝１０Ｇとして計算してい
る。
【００３１】
【式１】
【００３２】また、約２４０Ｈｚにある音が車室内で顕
著に聞こえていたため、それ以外の周波数の音は無視で
きるものと推察する。
著に聞こえていたため、それ以外の周波数の音は無視で
きるものと推察する。
【００３３】このように、本発明品と従来品との間で騒
音・振動レベルを低減できる理由としては、以下のこと
が考えられる。
音・振動レベルを低減できる理由としては、以下のこと
が考えられる。
【００３４】この発明のボールベアリング５３では、奇
数個のボール５３ａ、５３ａ、‥‥の配列が向き合った
状態にならず、ボールベアリング５３の内輪５３ｂ、外
輪５３ｃの変形が不規則な、複雑なものになり、規則的
な特定周波数の変形、振動がなくなって、振動、騒音レ
ベルが低下したのに対し、従来のボールベアリング５３
０では、偶数個のボール５３０ａ、５３０ａ、‥‥が向
かい合って線対称の配列になっていて、内輪５３０ｂ、
外輪５３０ｃに規則的な特定周波数の変形、振動を発生
し、振動、騒音レベルが高いことを示している。
数個のボール５３ａ、５３ａ、‥‥の配列が向き合った
状態にならず、ボールベアリング５３の内輪５３ｂ、外
輪５３ｃの変形が不規則な、複雑なものになり、規則的
な特定周波数の変形、振動がなくなって、振動、騒音レ
ベルが低下したのに対し、従来のボールベアリング５３
０では、偶数個のボール５３０ａ、５３０ａ、‥‥が向
かい合って線対称の配列になっていて、内輪５３０ｂ、
外輪５３０ｃに規則的な特定周波数の変形、振動を発生
し、振動、騒音レベルが高いことを示している。
【００３５】以上説明した実施形態は、ボールベアリン
グ５３のボール数を奇数個とした電磁クラッチ５０を備
えたロータリベーン型の気体圧縮機１について説明した
が、同一構成の電磁クラッチ５０を図８に示すスクロー
ル型気体圧縮機８０に取り付けてもよく、また、図９に
示すように、電磁クラッチ５０を斜板型気体圧縮機９０
に取り付けてもよい。
グ５３のボール数を奇数個とした電磁クラッチ５０を備
えたロータリベーン型の気体圧縮機１について説明した
が、同一構成の電磁クラッチ５０を図８に示すスクロー
ル型気体圧縮機８０に取り付けてもよく、また、図９に
示すように、電磁クラッチ５０を斜板型気体圧縮機９０
に取り付けてもよい。
【００３６】図８を基にスクロール型気体圧縮機８０の
概略構成並びに圧縮動作について簡単に説明する。本実
施例におけるスクロール型気体圧縮機８０は、中央にス
クロール型圧縮室を配置し、この圧縮室の電磁クラッチ
側に旋回スクロールを旋回させる駆動部と、電磁クラッ
チと反対側に吐出室を配置している。
概略構成並びに圧縮動作について簡単に説明する。本実
施例におけるスクロール型気体圧縮機８０は、中央にス
クロール型圧縮室を配置し、この圧縮室の電磁クラッチ
側に旋回スクロールを旋回させる駆動部と、電磁クラッ
チと反対側に吐出室を配置している。
【００３７】すなわち、図８に示すように、スクロール
型気体圧縮機８０におけるフロントハウジング８１は、
内周部においてベアリング８１ａを介してロータ８１ｂ
を回転自在に保持する。上記フロントハウジング８１の
電磁クラッチ５０側と反対側の側壁は、外周部において
固定スクロールハウジング８２の一端面と密着固定さ
れ、吸入室８２ａのフロント側側壁となる。尚、ロータ
８１ｂと一体に設けたロータ軸８１ｃが電磁クラッチ５
０の従動アーマチュア板５４と一体化されている。
型気体圧縮機８０におけるフロントハウジング８１は、
内周部においてベアリング８１ａを介してロータ８１ｂ
を回転自在に保持する。上記フロントハウジング８１の
電磁クラッチ５０側と反対側の側壁は、外周部において
固定スクロールハウジング８２の一端面と密着固定さ
れ、吸入室８２ａのフロント側側壁となる。尚、ロータ
８１ｂと一体に設けたロータ軸８１ｃが電磁クラッチ５
０の従動アーマチュア板５４と一体化されている。
【００３８】固定スクロールハウジング８２は、円筒状
の外壁を備え、その外壁には、吸入ポート８２ｂが設け
られている。更に、固定スクロールハウジング８２に
は、外壁と一体でロータ回転軸に直角の円板状の側壁が
設けてあり、この側壁に渦巻き状の固定スクロール８３
が形成されている。この固定スクロール８３の最外周部
は、吸入室８２ａを構成する。
の外壁を備え、その外壁には、吸入ポート８２ｂが設け
られている。更に、固定スクロールハウジング８２に
は、外壁と一体でロータ回転軸に直角の円板状の側壁が
設けてあり、この側壁に渦巻き状の固定スクロール８３
が形成されている。この固定スクロール８３の最外周部
は、吸入室８２ａを構成する。
【００３９】更に、フロントハウジング８１において、
回転自在に支持されているロータ８１ｂには、電磁クラ
ッチ側と反対側の端部にロータ８１ｂの回転軸と偏心し
た位置に偏心軸８４が一体に設けられている。この偏心
軸８４に偏心リング８４ａが固定され、ニードルベアリ
ング８４ｂを介して旋回スクロール８５を回転自在に支
持している。
回転自在に支持されているロータ８１ｂには、電磁クラ
ッチ側と反対側の端部にロータ８１ｂの回転軸と偏心し
た位置に偏心軸８４が一体に設けられている。この偏心
軸８４に偏心リング８４ａが固定され、ニードルベアリ
ング８４ｂを介して旋回スクロール８５を回転自在に支
持している。
【００４０】上記偏心軸８４に回転自在に支持された旋
回スクロール８５は、円板状の側壁と、その側壁とは直
角方向に一体形成された渦巻き状のスクロール壁とを備
えており、上述した固定スクロール８３と旋回スクロー
ル８５により複数の三日月型の圧縮室８６を形成してい
る。
回スクロール８５は、円板状の側壁と、その側壁とは直
角方向に一体形成された渦巻き状のスクロール壁とを備
えており、上述した固定スクロール８３と旋回スクロー
ル８５により複数の三日月型の圧縮室８６を形成してい
る。
【００４１】更に、固定スクロールハウジング８２に
は、圧縮された冷媒ガスを吐出するための吐出孔８２ｃ
が設けられており、更に冷媒ガスの逆流を防止する吐出
バルブ８２ｄが取り付けられている。
は、圧縮された冷媒ガスを吐出するための吐出孔８２ｃ
が設けられており、更に冷媒ガスの逆流を防止する吐出
バルブ８２ｄが取り付けられている。
【００４２】そして、固定スクロール８３の背面側に
は、リヤハウジング８７が取り付けられており、このリ
ヤハウジング８７は、固定スクロールハウジング８２の
側壁とで吐出室８７ａを構成する。このリヤハウジング
８７の外周部には、外部システムと接続する吐出ポート
８７ｂが設けられている。
は、リヤハウジング８７が取り付けられており、このリ
ヤハウジング８７は、固定スクロールハウジング８２の
側壁とで吐出室８７ａを構成する。このリヤハウジング
８７の外周部には、外部システムと接続する吐出ポート
８７ｂが設けられている。
【００４３】そして、本発明に係る電磁クラッチ５０を
取り付けたスクロール型気体圧縮機８０の圧縮動作につ
いて簡単に説明すると、電磁クラッチ５０が励磁されて
いるときは、ロータ軸８１ｃに連結された従動側の従動
アーマチュア板５４が原動プーリ５２の端面５２ａに吸
着されて一体化し、エンジン等からの回転力がベルトな
どにより伝達され、この電磁クラッチ５０を介してロー
タ８１ｂ、偏心軸８４を回転させる。
取り付けたスクロール型気体圧縮機８０の圧縮動作につ
いて簡単に説明すると、電磁クラッチ５０が励磁されて
いるときは、ロータ軸８１ｃに連結された従動側の従動
アーマチュア板５４が原動プーリ５２の端面５２ａに吸
着されて一体化し、エンジン等からの回転力がベルトな
どにより伝達され、この電磁クラッチ５０を介してロー
タ８１ｂ、偏心軸８４を回転させる。
【００４４】そして、偏心軸８４の回転により、旋回ス
クロール８５が旋回運動を行なう。
クロール８５が旋回運動を行なう。
【００４５】旋回スクロール８５が旋回運動を開始する
と、固定スクロール８３との相対運動により、吸入室８
２ａと圧縮室８６との連通と非連通を繰り返す。連通時
には、吸入ポート８２ｂから吸入され、吸入室８２ａに
一時貯留されていた低圧の冷媒ガスが最外周部の圧縮室
８６に吸い込まれる。
と、固定スクロール８３との相対運動により、吸入室８
２ａと圧縮室８６との連通と非連通を繰り返す。連通時
には、吸入ポート８２ｂから吸入され、吸入室８２ａに
一時貯留されていた低圧の冷媒ガスが最外周部の圧縮室
８６に吸い込まれる。
【００４６】旋回スクロール８５の旋回が進むと、吸入
室８２ａと圧縮室８６との連通が遮断され、低圧の冷媒
ガスが三日月型の圧縮室８６に閉じ込められる。三日月
型の圧縮室８６は、旋回スクロール８５の旋回が進むと
円周方向に角度を変えながらその容積も縮小され、内周
部へと進んでいく。それと同時に吸入室８２ａと最外周
部の圧縮室８６との次の連通が開始され、冷媒ガスの吸
入と圧縮が連続的に行なわれる。
室８２ａと圧縮室８６との連通が遮断され、低圧の冷媒
ガスが三日月型の圧縮室８６に閉じ込められる。三日月
型の圧縮室８６は、旋回スクロール８５の旋回が進むと
円周方向に角度を変えながらその容積も縮小され、内周
部へと進んでいく。それと同時に吸入室８２ａと最外周
部の圧縮室８６との次の連通が開始され、冷媒ガスの吸
入と圧縮が連続的に行なわれる。
【００４７】旋回スクロール８５の旋回が更に進むと、
三日月型の圧縮室８６は、回転軸中心に達し、吐出孔８
２ｃを通って吐出バルブ８２ｄを押し上げ、吐出室８７
ａに吐出される。吐出室８７ａに吐出された高圧の冷媒
ガスは、吐出ポート８７ｂを通過して図示しないシステ
ム高圧配管へと吐出される。
三日月型の圧縮室８６は、回転軸中心に達し、吐出孔８
２ｃを通って吐出バルブ８２ｄを押し上げ、吐出室８７
ａに吐出される。吐出室８７ａに吐出された高圧の冷媒
ガスは、吐出ポート８７ｂを通過して図示しないシステ
ム高圧配管へと吐出される。
【００４８】このように、本発明に係る電磁クラッチ５
０をスクロール型気体圧縮機８０に適用しても、振動、
騒音レベルが低下するというロータリベーン型気体圧縮
機１と同様の作用効果がある。
０をスクロール型気体圧縮機８０に適用しても、振動、
騒音レベルが低下するというロータリベーン型気体圧縮
機１と同様の作用効果がある。
【００４９】次に、図９は、本発明に係る電磁クラッチ
５０を取り付けた斜板型気体圧縮機９０の概略構成を示
すもので、本実施例における斜板型気体圧縮機９０は、
中央の斜板を挟んで前後にある圧縮室それぞれにおい
て、一体物のピストンの往復運動により、冷媒ガスを吸
入・圧縮・吐出する両斜板タイプの気体圧縮機である。
５０を取り付けた斜板型気体圧縮機９０の概略構成を示
すもので、本実施例における斜板型気体圧縮機９０は、
中央の斜板を挟んで前後にある圧縮室それぞれにおい
て、一体物のピストンの往復運動により、冷媒ガスを吸
入・圧縮・吐出する両斜板タイプの気体圧縮機である。
【００５０】圧縮室やピストンの数は、圧縮機に必要と
される吐出容量に応じて任意の数で備えられるが、この
例では、ピストンが５つで圧縮室が前後合わせて１０室
に設定されている。
される吐出容量に応じて任意の数で備えられるが、この
例では、ピストンが５つで圧縮室が前後合わせて１０室
に設定されている。
【００５１】図９において、斜板型気体圧縮機９０は、
まず、フロントハウジング９１には、その外周に吸入側
配管と接続するための吸入ポート９１ａが形成され、こ
の吸入ポート９１ａに連通して環状のフロント吸入室９
１ｂが形成されている。また、フロント吸入室９１ｂの
内周側には、環状のフロント吐出室９１ｃが形成され、
フロントハウジング９１の圧縮室側端面には、円板状の
フロントバルブプレート９１ｄが密着固定されている。
まず、フロントハウジング９１には、その外周に吸入側
配管と接続するための吸入ポート９１ａが形成され、こ
の吸入ポート９１ａに連通して環状のフロント吸入室９
１ｂが形成されている。また、フロント吸入室９１ｂの
内周側には、環状のフロント吐出室９１ｃが形成され、
フロントハウジング９１の圧縮室側端面には、円板状の
フロントバルブプレート９１ｄが密着固定されている。
【００５２】同様に、リヤハウジング９２の構成もシス
テムの吐出側配管と接続するための吐出ポート９２ａが
設けられているとともに、この吐出ポート９２ａに連通
して環状のリヤ吐出室９２ｂがピンの外周を囲むように
形成されている。更に、リヤ吐出室９２ｂの外周側に
は、吐出ポート９２ａとリヤ吐出室９２ｂの連通部のみ
途切れた馬蹄型のリヤ吸入室９２ｃが形成されている。
また、リヤハウジング９２の圧縮室側端面には、円板状
のリヤバルブプレート９２ｄが密着して固定されてい
る。
テムの吐出側配管と接続するための吐出ポート９２ａが
設けられているとともに、この吐出ポート９２ａに連通
して環状のリヤ吐出室９２ｂがピンの外周を囲むように
形成されている。更に、リヤ吐出室９２ｂの外周側に
は、吐出ポート９２ａとリヤ吐出室９２ｂの連通部のみ
途切れた馬蹄型のリヤ吸入室９２ｃが形成されている。
また、リヤハウジング９２の圧縮室側端面には、円板状
のリヤバルブプレート９２ｄが密着して固定されてい
る。
【００５３】そして、上記フロントハウジング９１とリ
ヤハウジング９２間に介挿されるシリンダブロック９３
は、フロントシリンダブロック９３ａとリヤシリンダブ
ロック９３ｂがガスケット９３ｃを介してピン結合され
ており、シリンダブロック９３には、フロント吸入室９
１ｂとリヤ吸入室９２ｃとを連通させる吸入通路９４ａ
が設けられているとともに、フロント吐出室９１ｃとリ
ヤ吐出室９２ｂとを連通させる吐出通路９４ｂが設けら
れている。
ヤハウジング９２間に介挿されるシリンダブロック９３
は、フロントシリンダブロック９３ａとリヤシリンダブ
ロック９３ｂがガスケット９３ｃを介してピン結合され
ており、シリンダブロック９３には、フロント吸入室９
１ｂとリヤ吸入室９２ｃとを連通させる吸入通路９４ａ
が設けられているとともに、フロント吐出室９１ｃとリ
ヤ吐出室９２ｂとを連通させる吐出通路９４ｂが設けら
れている。
【００５４】更に、シリンダブロック９３内には、ロー
タシャフト９５が回転可能に支持され、このロータシャ
フト９５の先端部分のロータ軸９５ａは、電磁クラッチ
５０の従動アーマチュア板５４と一体化して、電磁クラ
ッチ５０側の駆動力を受けて回転駆動される。
タシャフト９５が回転可能に支持され、このロータシャ
フト９５の先端部分のロータ軸９５ａは、電磁クラッチ
５０の従動アーマチュア板５４と一体化して、電磁クラ
ッチ５０側の駆動力を受けて回転駆動される。
【００５５】そして、ロータシャフト９５に斜板９６が
図示しないキーなどで固定されている。この斜板９６の
外周部は、放射状に配置された複数のピストン９７の中
央部にまで達する大きさで形成されている。斜板９６の
前後の斜面には、半球状のシュー９６ａが摺動可能に保
持され、このシュー９６ａを介して斜板９６の回転運動
をピストン９７の軸方向の往復運動に変換する。
図示しないキーなどで固定されている。この斜板９６の
外周部は、放射状に配置された複数のピストン９７の中
央部にまで達する大きさで形成されている。斜板９６の
前後の斜面には、半球状のシュー９６ａが摺動可能に保
持され、このシュー９６ａを介して斜板９６の回転運動
をピストン９７の軸方向の往復運動に変換する。
【００５６】尚、図９では、ピストン９７がリヤハウジ
ング９２側に後退している状態が示されており、この状
態では、フロント圧縮室９８は最大容量を示している。
ング９２側に後退している状態が示されており、この状
態では、フロント圧縮室９８は最大容量を示している。
【００５７】次いで、斜板型気体圧縮機９０による冷媒
ガスの圧縮動作について説明する。エンジン等からの回
転力がベルトなどにより伝達され、電磁クラッチ５０を
介してロータ軸９５ａ、ロータシャフト９５および斜板
９６を回転させる。
ガスの圧縮動作について説明する。エンジン等からの回
転力がベルトなどにより伝達され、電磁クラッチ５０を
介してロータ軸９５ａ、ロータシャフト９５および斜板
９６を回転させる。
【００５８】回転する斜板９６により、ピストン９７が
シュー９６ａを介して回転軸方向に往復運動を行なう。
図示するピストン９７では、斜板９６の回転と同時にフ
ロント圧縮室９８側に移動を開始する。
シュー９６ａを介して回転軸方向に往復運動を行なう。
図示するピストン９７では、斜板９６の回転と同時にフ
ロント圧縮室９８側に移動を開始する。
【００５９】このとき、吸入ポート９１ａから吸い込ま
れる低圧の冷媒ガスが、フロント吸入室９１ｂへ流入
し、吸入通路９４ａを通ってリヤ吸入室９２ｃに入り、
リヤバルブプレート９２ｄの図示しないバルブがピスト
ン側に開いて、これも図示しないリヤ圧縮室に吸い込ま
れる。
れる低圧の冷媒ガスが、フロント吸入室９１ｂへ流入
し、吸入通路９４ａを通ってリヤ吸入室９２ｃに入り、
リヤバルブプレート９２ｄの図示しないバルブがピスト
ン側に開いて、これも図示しないリヤ圧縮室に吸い込ま
れる。
【００６０】一方、同じピストン９７のフロント圧縮室
９８側では、フロント圧縮室９８内で滞留していた低圧
の冷媒ガスがピストン９７により圧縮される。圧縮され
た冷媒ガスが、所定の高圧圧力に達したところで、フロ
ントバルブプレート９１ｄに形成したバルブが開き、フ
ロント吐出室９１ｃへ吐出される。フロント吐出室９１
ｃへ吐出された高圧の冷媒ガスは、吐出通路９４ｂを通
ってリヤ吐出室９２ｂに入り、吐出ポート９２ａを経て
システム側へ吐出される。尚、上記では、両斜板タイプ
気体圧縮機での実施例について説明したが、圧縮室がフ
ロント側かリヤ側のいずれか片方のみ形成されている片
斜板型の気体圧縮機にも適用できる。
９８側では、フロント圧縮室９８内で滞留していた低圧
の冷媒ガスがピストン９７により圧縮される。圧縮され
た冷媒ガスが、所定の高圧圧力に達したところで、フロ
ントバルブプレート９１ｄに形成したバルブが開き、フ
ロント吐出室９１ｃへ吐出される。フロント吐出室９１
ｃへ吐出された高圧の冷媒ガスは、吐出通路９４ｂを通
ってリヤ吐出室９２ｂに入り、吐出ポート９２ａを経て
システム側へ吐出される。尚、上記では、両斜板タイプ
気体圧縮機での実施例について説明したが、圧縮室がフ
ロント側かリヤ側のいずれか片方のみ形成されている片
斜板型の気体圧縮機にも適用できる。
【００６１】そして、この斜板型気体圧縮機９０につい
ても、電磁クラッチ５０に内蔵されているボールベアリ
ングが奇数個であるため、騒音・振動レベルを低減でき
るという同様の効果がある。
ても、電磁クラッチ５０に内蔵されているボールベアリ
ングが奇数個であるため、騒音・振動レベルを低減でき
るという同様の効果がある。
【００６２】この発明に使用するボールベアリングは、
複列のボールベアリングに限らず、単列のボールベアリ
ングを使用しても、同様の作用効果を有することはいう
までもない。
複列のボールベアリングに限らず、単列のボールベアリ
ングを使用しても、同様の作用効果を有することはいう
までもない。
【００６３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
おいては、電磁クラッチのボールベアリングの１列当た
りボール数を奇数個としたから、回転中のボールベアリ
ングの振動、騒音レベルが低下した。
おいては、電磁クラッチのボールベアリングの１列当た
りボール数を奇数個としたから、回転中のボールベアリ
ングの振動、騒音レベルが低下した。
【図１】この発明の一実施の形態を示す縦断面図。
【図２】図１の気体圧縮機のボールベアリングを示す正
面図。
面図。
【図３】ボールベアリングのボール数と騒音、振動との
関係の実験値を示す説明図。
関係の実験値を示す説明図。
【図４】本発明品と従来品との実車における騒音測定位
置を示す（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。
置を示す（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。
【図５】本発明品と従来品との実車における振動計の設
置箇所を示す（ａ）平面図、（ｂ）正面図である。
置箇所を示す（ａ）平面図、（ｂ）正面図である。
【図６】本発明品と従来品との騒音レベルを対比して示
すグラフである。
すグラフである。
【図７】本発明品と従来品との振動レベルを対比して示
すグラフである。
すグラフである。
【図８】本発明に係る電磁クラッチを取り付けたスクロ
ール型気体圧縮機の概略構成を示す説明図である。
ール型気体圧縮機の概略構成を示す説明図である。
【図９】本発明に係る電磁クラッチを取り付けた斜板型
気体圧縮機の概略構成を示す説明図である。
気体圧縮機の概略構成を示す説明図である。
【図１０】気体圧縮機に使用した従来のボールベアリン
グを示す正面図。
グを示す正面図。
１ 気体圧縮機（ロータリベーン型） ４０ ロータ軸 ５０ 電磁クラッチ ５１ 電磁石 ５２ 原動プーリ ５３ ボールベアリング ５３ａ ボール ５３ｂ 内輪 ５３ｃ 外輪 ５４ 従動アーマチュア板 ６０ ベルト ７０ 車両 ７２ エンジン ７４ マイクロフォン（騒音計） ７５ 加速度ピックアップ（振動計） ８０ 気体圧縮機（スクロール型） ８１ フロントハウジング ８１ｂ ロータ ８１ｃ ロータ軸 ８２ 固定スクロールハウジング ８２ａ 吸入室 ８２ｂ 吸入ポート ８３ 固定スクロール ８４ 偏心軸 ８５ 旋回スクロール ８６ 圧縮室 ８７ リヤハウジング ８７ａ 吐出室 ８７ｂ 吐出ポート ９０ 気体圧縮機（斜板型） ９１ フロントハウジング ９１ａ 吸入ポート ９１ｂ フロント吸入室 ９１ｃ フロント吐出室 ９１ｄ フロントバルブプレート ９２ リヤハウジング ９２ａ 吐出ポート ９２ｂ リヤ吐出室 ９２ｃ リヤ吸入室 ９２ｄ リヤバルブプレート ９３ シリンダブロック ９４ａ 吸入通路 ９４ｂ 吐出通路 ９５ ロータシャフト ９５ａ ロータ軸 ９６ 斜板 ９６ａ シュー ９７ ピストン ９８ フロント圧縮室
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 19/04 Ｆ１６Ｃ 33/32 33/32 Ｆ１６Ｄ 27/10 ３４１Ｖ Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA04 AA05 AA17 AB03 BB21 BB32 CC08 CC16 CC17 CC27 3H040 AA09 BB11 CC10 CC16 DD32 DD37 3H076 AA06 BB01 BB40 CC17 CC36 CC39 3J101 AA02 AA41 AA52 AA62 BA01 FA01 GA29
Claims (6)
- 【請求項１】 リング状の電磁石と、この電磁石の磁束
を通過させる原動プーリと、この原動プーリを回転自在
に上記電磁石と同心状に保持するボールベアリングと、
上記磁束により原動プーリの端面に吸着される従動アー
マチュア板とを有する電磁クラッチにおいて、 ボールベアリングの１列当たりのボール数が奇数個であ
ることを特徴とする電磁クラッチ。 - 【請求項２】 外部からベルトおよび電磁クラッチを介
してロータ軸に回転動力を伝達されて気体を圧縮する気
体圧縮機であって、 上記ロータ軸が電磁クラッチの従動アーマチュア板に連
結され、上記ベルトが電磁クラッチの原動プーリに巻き
掛けられ、上記原動プーリが、フレームにボールベアリ
ングを介して回転自在に保持されている気体圧縮機にお
いて、 上記ボールベアリングは、内輪が上記フレームに取り付
けられ、外輪で原動プーリを保持していて、１列当たり
のボール数が奇数個であることを特徴とする気体圧縮
機。 - 【請求項３】 上記気体圧縮機は、ロータリベーン型気
体圧縮機であることを特徴とする請求項２に記載の気体
圧縮機。 - 【請求項４】 上記気体圧縮機は、スクロール型気体圧
縮機であることを特徴とする請求項２に記載の気体圧縮
機。 - 【請求項５】 上記気体圧縮機は、斜板型気体圧縮機で
あることを特徴とする請求項２に記載の気体圧縮機。 - 【請求項６】 ボールベアリングの１列当たりのボール
数が奇数個であって、このボールベアリングの内輪がス
テータ側に、外輪がラジアル荷重を受けるロータ側にそ
れぞれ配置されたことを特徴とするボールベアリングの
組付け構造。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001199594A JP2002106603A (ja) | 2000-07-28 | 2001-06-29 | 電磁クラッチおよびこの電磁クラッチを取り付けた気体圧縮機 |
| MYPI20013537A MY129108A (en) | 2000-07-28 | 2001-07-26 | Bearing, electromagnetic clutch and gas compressor |
| DE60105716T DE60105716T2 (de) | 2000-07-28 | 2001-07-27 | Kugellager, Elektromagnetische Kupplung und Gasverdichter |
| EP01306466A EP1176323B1 (en) | 2000-07-28 | 2001-07-27 | Bearing, electromagnetic clutch and gas compressor |
| US09/916,526 US6615968B2 (en) | 2000-07-28 | 2001-07-27 | Ball bearing assembly electromagnetic clutch having ball bearing assembly and gas compressor utilizing electromagnetic clutch |
| CN01140738A CN1337532A (zh) | 2000-07-28 | 2001-07-28 | 电磁离合器和装有该离合器的气体压缩机 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000228965 | 2000-07-28 | ||
| JP2000-228965 | 2000-07-28 | ||
| JP2001199594A JP2002106603A (ja) | 2000-07-28 | 2001-06-29 | 電磁クラッチおよびこの電磁クラッチを取り付けた気体圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002106603A true JP2002106603A (ja) | 2002-04-10 |
Family
ID=26596920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001199594A Pending JP2002106603A (ja) | 2000-07-28 | 2001-06-29 | 電磁クラッチおよびこの電磁クラッチを取り付けた気体圧縮機 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6615968B2 (ja) |
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