JP2002276775A - 回転体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】軸線方向への小型化を図ることが可能な回転体
装置を提供すること。 【解決手段】プーリ装置ＰＴは、外周面にエンジンＥと
の間で動力伝達を行うためのベルト掛け部８３ａを備え
たプーリ（８３，８６，８７等）と、同プーリ内に収容
されるとともに同プーリに作動連結されたモータ・ジェ
ネレータ部ＭＧとからなっている。モータ・ジェネレー
タ部ＭＧは、ベルト掛け部８３ａによって取り囲まれる
ようにして、同ベルト掛け部８３ａの内側の領域に配置
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両用空調
装置の圧縮機に備えられ、車両の走行駆動源であるエン
ジンから圧縮機への動力伝達を行うための回転体装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両の省燃費対策のために、信号
待ち等の車両の走行停止状態において、アイドリング状
態にあるエンジンを自動停止させる、所謂アイドリング
ストップ制御を行うことが一般化されつつある。そし
て、車両用空調装置の圧縮機としては、エンジンの停止
状態においても空調が可能なように、電動モータをも駆
動源としたハイブリッドタイプのものが存在する（例え
ば、実開平６−８７６７８号公報の技術）。

【０００３】前記公報の技術においては、圧縮機のハウ
ジングにプーリが回転可能に支持されており、同プーリ
の外周面にはエンジンからの動力が伝達されるベルト掛
け部が形成されている。電動モータは、プーリ内に収容
されるとともに圧縮機の駆動軸に作動連結されている。
そして、エンジンの停止時においては、電動モータが圧
縮機の駆動軸を回転駆動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記公報の
技術においては、ベルト掛け部の側方から駆動軸の軸線
方向に沿って円筒部を延出形成し、同円筒部の内側の領
域に電動モータが配置されている。つまり、プーリ内に
電動モータが収容されているとは言えるものの、同プー
リが円筒部を備えることで大型化されてしまっている。
従って、同プーリを備えた圧縮機が駆動軸の軸線方向に
大型化され、車両への搭載が困難となる問題を生じてい
た。

【０００５】本発明の目的は、軸線方向への小型化を図
ることが可能な回転体装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、外周面に外部との間で動力伝達を
行うための動力伝達部を備えた回転体と、同回転体内に
収容されるとともに同回転体に作動連結され、電動機及
び／又は発電機として機能される回転電気機械部とから
なる回転体装置において、前記回転電気機械部は、動力
伝達部によって取り囲まれるようにして、同動力伝達部
の内側の領域に配置されていることを特徴としている。

【０００７】この構成においては、回転体において動力
伝達部の内側の空間を、回転電気機械部の収容空間とし
て有効利用している。従って、回転体装置を、回転体の
軸線方向に小型化することができる。

【０００８】請求項２の発明は請求項１において、前記
回転体を好適な態様に限定するものである。すなわち、
前記回転体はプーリであり、同回転体の動力伝達部は外
部からのベルトが掛けられるベルト掛け部である。

【０００９】請求項３の発明は請求項１又は２におい
て、前記回転体を好適な態様に限定するものである。す
なわち、前記回転体の外周面のほぼ全体が動力伝達部を
なしている。

【００１０】請求項４の発明は請求項１〜３のいずれか
において、前記回転電気機械部は、少なくとも固定子及
び回転子が動力伝達部の内側の領域に配置されているこ
とを特徴としている。

【００１１】この構成においては、回転電気機械部の主
要部品言い換えれば大きな部品である固定子及び回転子
が、動力伝達部の内側に配置されている。従って、請求
項１の効果がより有効に奏される。

【００１２】請求項５の発明は請求項１〜４のいずれか
において、前記回転体と回転電気機械部は、それぞれ流
体機械のハウジングに支持されるとともに同流体機械の
駆動軸に作動連結されおり、前記動力伝達部は、流体機
械の駆動軸を回転駆動する外部駆動源との間で動力伝達
を行うためのものであることを特徴としている。

【００１３】この構成においては、回転体装置を備えた
流体機械を軸線方向に小型化することができる。請求項
６の発明は請求項５において、前記流体機械の外部駆動
源は車両の走行駆動源であり、同走行駆動源の停止時に
は、電動機として機能する回転電気機械部によって流体
機械の駆動が可能な構成であることを特徴としている。

【００１４】この構成においては、走行駆動源に停止時
においても、流体機械を稼動させることが可能となる。
請求項７の発明は請求項５又は６において、前記流体機
械の外部駆動源は車両の走行駆動源であり、同走行駆動
源の稼動時には、発電機として機能する回転電気機械部
によって発電が可能な構成であることを特徴としてい
る。

【００１５】この構成においては、走行駆動源の動力が
回転体を介して回転電気機械部に伝達されて、同回転電
気機械部による発電が行われることとなる。請求項８の
発明は請求項５〜７のいずれかにおいて、流体機械の好
適な態様を限定するものである。すなわち、前記流体機
械は空調装置の冷媒循環回路を構成する圧縮機である。

【００１６】請求項９の発明は請求項８において、前記
圧縮機は制御室の内圧を調節することで吐出容量を変更
可能であって、同制御室の内圧調節は制御弁の弁開度調
節によって行われ、前記制御弁は、前記冷媒循環回路の
冷媒通路に沿って設定された二つの圧力監視点間の差圧
を機械的に検出するとともに、同検出差圧の変動を打ち
消す側に圧縮機の吐出容量が変更されるように弁体を動
作させる感圧機構と、前記弁体に付与する力を外部から
の指令によって調節することで、感圧機構による弁体の
位置決め動作の基準となる設定差圧を変更可能な設定差
圧変更手段とを備えていることを特徴としている。

【００１７】この構成においては、設定吸入圧力可変型
の制御弁のように、冷媒循環回路の蒸発器での熱負荷の
大きさに影響される吸入圧力そのものを制御弁の弁開度
制御における直接の指標とすることなく、冷媒循環回路
における二つの圧力監視点間の差圧を直接の制御対象と
して圧縮機の吐出容量のフィードバック制御を実現して
いる。このため、例えば設定吸入圧力可変型の制御弁と
比較して、蒸発器での熱負荷状況にほとんど影響される
ことなく、外部駆動源の回転速度の変動及び設定差圧変
更手段の外部制御によって、応答性及び制御性の高い吐
出容量の増加減少制御を行なうことができる。

【００１８】請求項１０の発明は請求項１〜９のいずれ
かにおいて、前記回転体は、動力伝達部を備えた第１回
転部材と、回転電気機械部に一体回転可能に作動連結さ
れた第２回転部材とからなり、同第１回転部材と第２回
転部材との間には、両者間を連結・解放可能なクラッチ
機構が介在されていることを特徴としている。

【００１９】この構成においては、例えばクラッチ機構
によって、第１回転部材から第２回転部材への動力伝達
を許容するとともに、第２回転部材から第１回転部材へ
の動力伝達を遮断することが可能となる。

【００２０】請求項１１の発明は請求項１０において、
前記クラッチ機構は、第１回転部材から第２回転部材へ
の動力伝達を許容するとともに、第２回転部材から第１
回転部材への動力伝達を遮断可能なワンウェイクラッチ
よりなっていることを特徴としている。

【００２１】この構成においては、例えばクラッチ機構
として電磁クラッチを採用し、同電磁クラッチの制御に
よって、前記ワンウェイクラッチと同様な動力伝達方向
の制限を達成する場合と比較して、回転体装置の電気的
構成の簡素化を図ることができる。

【００２２】請求項１２の発明は請求項１０又は１１に
おいて、前記クラッチ機構は、動力伝達部によって取り
囲まれるようにして、同動力伝達部の内側の領域に配置
されていることを特徴としている。

【００２３】この構成においては、回転体装置のさらな
る小型化を図ることが可能となる。請求項１３の発明は
請求項１〜１２のいずれかにおいて、前記回転体はその
動力伝達経路上に、伝達トルクの変動を緩和するための
トルク変動緩和手段を備えていることを特徴としてい
る。

【００２４】この構成においては、回転体内において伝
達トルクの変動を緩和することができる。請求項１４の
発明は請求項１〜１３のいずれかにおいて、前記回転体
はその動力伝達経路上に、過大なトルクの伝達を遮断す
るための過大トルク遮断手段を備えていることを特徴と
している。

【００２５】この構成においては、回転体内において過
大なトルクの伝達を遮断することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の回転体装置を、車
両用空調装置の容量可変型斜板式圧縮機が備えるプーリ
装置において具体化した一実施形態について説明する。

【００２７】（容量可変型斜板式圧縮機）図１に示すよ
うに、流体機械としての容量可変型斜板式圧縮機（以下
単に圧縮機とする）のハウジング１１内には、制御室と
してのクランク室１２が区画されている。同クランク室
１２内には、駆動軸１３が回転可能に配設されている。
同駆動軸１３は、車両の走行駆動源であるエンジンＥ
に、回転体装置としてのプーリ装置ＰＴを介して作動連
結されている。

【００２８】前記プーリ装置ＰＴは、エンジンＥと駆動
軸１３との間の動力伝達経路上に、電動機及び発電機と
して機能する、回転電気機械部としてのモータ・ジェネ
レータ部ＭＧを備えている。エンジンＥの稼動時におい
てプーリ装置ＰＴは、同エンジンＥからの動力を駆動軸
１３及びモータ・ジェネレータ部ＭＧに常時伝達する。
つまり、同プーリ装置ＰＴは、エンジンＥから圧縮機へ
の動力伝達に関しては、クラッチレスタイプの動力伝達
機構であると言える。また、同プーリ装置ＰＴは、エン
ジンＥの停止時において空調が必要とされると、モータ
・ジェネレータ部ＭＧが電動機として機能されて駆動軸
１３を回転駆動する。

【００２９】前記クランク室１２において駆動軸１３上
には、ラグプレート１４が一体回転可能に固定されてい
る。同クランク室１２内には斜板１５が収容されてい
る。同斜板１５は、駆動軸１３にスライド移動可能でか
つ傾動可能に支持されている。ヒンジ機構１６は、ラグ
プレート１４と斜板１５との間に介在されている。従っ
て、斜板１５は、ヒンジ機構１６を介することで、ラグ
プレート１４及び駆動軸１３と同期回転可能であるとと
もに、駆動軸１３に対して傾動可能となっている。

【００３０】前記ハウジング１１内には複数（図面には
一つのみ示す）のシリンダボア１１ａが形成されてお
り、各シリンダボア１１ａ内には片頭型のピストン１７
が往復動可能に収容されている。各ピストン１７は、シ
ュー１８を介して斜板１５の外周部に係留されている。
従って、駆動軸１３の回転にともなう斜板１５の回転運
動が、シュー１８を介してピストン１７の往復運動に変
換される。

【００３１】前記シリンダボア１１ａ内の後方（図面右
方）側には、ピストン１７と、ハウジング１１に内装さ
れた弁・ポート形成体１９とで囲まれて圧縮室２０が区
画されている。ハウジング１１の後方側の内部には、吸
入室２１及び吐出室２２がそれぞれ区画形成されてい
る。

【００３２】そして、吸入室２１の冷媒ガスは、各ピス
トン１７の上死点位置から下死点側への移動により、弁
・ポート形成体１９に形成された吸入ポート２３及び吸
入弁２４を介して圧縮室２０に吸入される。圧縮室２０
に吸入された冷媒ガスは、ピストン１７の下死点位置か
ら上死点側への移動により所定の圧力にまで圧縮され、
弁・ポート形成体１９に形成された吐出ポート２５及び
吐出弁２６を介して吐出室２２に吐出される。

【００３３】（圧縮機の容量制御構造）図１に示すよう
に、前記ハウジング１１内には抽気通路２７及び給気通
路２８が設けられている。抽気通路２７はクランク室１
２と吸入室２１とを連通する。給気通路２８は吐出室２
２とクランク室１２とを連通する。ハウジング１１にお
いて給気通路２８の途中には制御弁ＣＶが配設されてい
る。

【００３４】そして、前記制御弁ＣＶの開度を調節する
ことで、給気通路２８を介したクランク室１２への高圧
な吐出ガスの導入量と抽気通路２７を介したクランク室
１２からのガス導出量とのバランスが制御され、同クラ
ンク室１２の内圧が決定される。クランク室１２の内圧
変更に応じて、ピストン１７を介してのクランク室１２
の内圧と圧縮室２０の内圧との差が変更され、斜板１５
の傾斜角度が変更される結果、ピストン１７のストロー
クすなわち圧縮機の吐出容量が調節される。

【００３５】例えば、クランク室１２の内圧が低下され
ると斜板１５の傾斜角度が増大し、圧縮機の吐出容量が
増大される。逆に、クランク室１２の内圧が上昇される
と斜板１５の傾斜角度が減少し、圧縮機の吐出容量が減
少される。

【００３６】（冷媒循環回路）図１に示すように、車両
用空調装置の冷媒循環回路（冷凍サイクル）は、上述し
た圧縮機と外部冷媒回路３０とから構成されている。外
部冷媒回路３０は、凝縮器３１、膨張弁３２及び蒸発器
３３を備えている。

【００３７】第１圧力監視点Ｐ１は吐出室２２内に設定
されている。第２圧力監視点Ｐ２は、第１圧力監視点Ｐ
１から凝縮器３１側（下流側）へ所定距離だけ離れた冷
媒通路の途中に設定されている。第１圧力監視点Ｐ１と
制御弁ＣＶとは第１検圧通路３５を介して連通されてい
る。第２圧力監視点Ｐ２と制御弁ＣＶとは第２検圧通路
３６（図４参照）を介して連通されている。

【００３８】（制御弁）図４に示すように、前記制御弁
ＣＶのバルブハウジング４１内には、弁室４２、連通路
４３及び感圧室４４が区画されている。弁室４２及び連
通路４３内には、作動ロッド４５が軸方向（図面では垂
直方向）に移動可能に配設されている。連通路４３と感
圧室４４とは、同連通路４３に挿入された作動ロッド４
５の上端部によって遮断されている。弁室４２は、給気
通路２８の上流部を介して吐出室２２と連通されてい
る。連通路４３は、給気通路２８の下流部を介してクラ
ンク室１２と連通されている。弁室４２及び連通路４３
は給気通路２８の一部を構成する。

【００３９】前記弁室４２内には、作動ロッド４５の中
間部に形成された弁体部４６が配置されている。弁室４
２と連通路４３との境界に位置する段差は弁座４７をな
しており、連通路４３は一種の弁孔をなしている。そし
て、作動ロッド４５が図４の位置（最下動位置）から弁
体部４６が弁座４７に着座する最上動位置へ上動する
と、連通路４３が遮断される。つまり作動ロッド４５の
弁体部４６は、給気通路２８の開度を調節可能な弁体と
して機能する。

【００４０】前記感圧室４４内には、ベローズよりなる
感圧部材４８が収容配置されている。同感圧部材４８の
上端部はバルブハウジング４１に固定されている。感圧
部材４８の下端部には作動ロッド４５の上端部が嵌入さ
れている。感圧室４４内は、有底円筒状をなす感圧部材
４８によって、同感圧部材４８の内空間である第１圧力
室４９と、同感圧部材４８の外空間である第２圧力室５
０とに区画されている。第１圧力室４９には、第１検圧
通路３５を介して第１圧力監視点Ｐ１の圧力ＰｄＨが導
かれ、第２圧力室５０には、第２検圧通路３６を介して
第２圧力監視点Ｐ２の圧力ＰｄＬが導かれている。前記
感圧部材４８や感圧室４４等が感圧機構をなしている。

【００４１】前記バルブハウジング４１の下方側には、
設定差圧変更手段としての電磁アクチュエータ部５１が
設けられている。同電磁アクチュエータ部５１は、バル
ブハウジング４１内の中心部に有底円筒状の収容筒５２
を備えている。同収容筒５２において上方側の開口に
は、円柱状のセンタポスト５３が嵌入固定されている。
このセンタポスト５３の嵌入により、収容筒５２内の最
下部にはプランジャ室５４が区画されている。

【００４２】前記プランジャ室５４内には、プランジャ
５６が、軸方向に移動可能に収容されている。センタポ
スト５３の中心には軸方向に延びるガイド孔５７が貫通
形成され、同ガイド孔５７内には、作動ロッド４５の下
端側が軸方向に移動可能に配置されている。作動ロッド
４５の下端は、プランジャ室５４内においてプランジャ
５６の上端面に当接されている。

【００４３】前記プランジャ室５４において収容筒５２
の内底面とプランジャ５６との間には、プランジャ付勢
バネ６０が収容されている。このプランジャ付勢バネ６
０は、プランジャ５６を作動ロッド４５側に向けて付勢
する。また、作動ロッド４５は、感圧部材４８自身が有
するバネ性（以下ベローズバネ４８と呼ぶ）に基づい
て、プランジャ５６側に向けて付勢されている。従っ
て、プランジャ５６と作動ロッド４５とは常時一体とな
って上下動する。なお、ベローズバネ４８は、プランジ
ャ付勢バネ６０よりもバネ力の大きなものが用いられて
いる。

【００４４】前記収容筒５２の外周側には、センタポス
ト５３及びプランジャ５６を跨ぐ範囲にコイル６１が巻
回配置されている。このコイル６１には、情報検知手段
７２からの情報（エアコンスイッチのオン・オフ情報、
車室温度情報及び設定温度情報等）に応じた制御装置
（コンピュータ）７０の指令に基づき、駆動回路７１か
らバッテリ７３の電力が供給される。

【００４５】前記駆動回路７１からコイル６１への電力
供給量に応じた大きさの電磁力（電磁吸引力）が、プラ
ンジャ５６とセンタポスト５３との間に発生し、この電
磁力はプランジャ５６を介して作動ロッド４５に伝達さ
れる。なお、同コイル６１への通電制御は印加電圧を調
整することでなされ、この印加電圧の調整にはＰＷＭ
（パルス幅変調）制御が採用されている。

【００４６】（制御弁の動作特性）前記制御弁ＣＶにお
いては、次のようにして作動ロッド４５（弁体部４６）
の配置位置つまり弁開度が決まる。

【００４７】まず、図４に示すように、コイル６１への
通電がない場合（デューティ比＝０％）は、作動ロッド
４５の配置には、ベローズバネ４８の下向き付勢力の作
用が支配的となる。従って、作動ロッド４５は最下動位
置に配置され、弁体部４６は連通路４３を全開とする。
このため、クランク室１２の内圧は、その時おかれた状
況下において取り得る最大値となり、このクランク室１
２の内圧と圧縮室２０の内圧とのピストン１７を介した
差は大きくて、斜板１５は傾斜角度を最小として圧縮機
の吐出容量は最小となっている。

【００４８】次に、前記制御弁ＣＶにおいて、コイル６
１に対しデューティ比可変範囲の最小デューティ比（＞
０％）の通電がなされると、プランジャ付勢バネ６０に
加勢された上向きの電磁力が、ベローズバネ４８による
下向き付勢力を凌駕し、作動ロッド４５が上動を開始す
る。この状態では、プランジャ付勢バネ６０の上向きの
付勢力によって加勢された上向き電磁力が、ベローズバ
ネ４８の下向き付勢力によって加勢された二点間差圧Δ
Ｐｄ（＝ＰｄＨ−ＰｄＬ）に基づく下向き押圧力に対抗
する。そして、これら上下付勢力が均衡する位置に、作
動ロッド４５の弁体部４６が弁座４７に対して位置決め
される。

【００４９】例えば、エンジンＥの回転速度が減少して
冷媒循環回路の冷媒流量が減少すると、下向きの二点間
差圧ΔＰｄに基づく力が減少してその時点での電磁力で
は作動ロッド４５に作用する上下付勢力の均衡が図れな
くなる。従って、作動ロッド４５（弁体部４６）が上動
して連通路４３の開度が減少し、クランク室１２の内圧
が低下傾向となる。このため、斜板１５が傾斜角度増大
方向に傾動し、圧縮機の吐出容量は増大される。圧縮機
の吐出容量が増大すれば冷媒循環回路における冷媒流量
も増大し、二点間差圧ΔＰｄは増加する。

【００５０】逆に、エンジンＥの回転速度が増大して冷
媒循環回路の冷媒流量が増大すると、下向きの二点間差
圧ΔＰｄに基づく力が増大して、その時点での電磁力で
は作動ロッド４５に作用する上下付勢力の均衡が図れな
くなる。従って、作動ロッド４５（弁体部４６）が下動
して連通路４３の開度が増加し、クランク室１２の内圧
が増大傾向となる。このため、斜板１５が傾斜角度減少
方向に傾動し、圧縮機の吐出容量は減少される。圧縮機
の吐出容量が減少すれば冷媒循環回路における冷媒流量
も減少し、二点間差圧ΔＰｄは減少する。

【００５１】また、例えば、コイル６１への通電デュー
ティ比を大きくして上向きの電磁力を大きくすると、そ
の時点での二点間差圧ΔＰｄに基づく力では上下付勢力
の均衡が図れなくなる。このため、作動ロッド４５（弁
体部４６）が上動して連通路４３の開度が減少し、圧縮
機の吐出容量が増大される。その結果、冷媒循環回路に
おける冷媒流量が増大し、二点間差圧ΔＰｄも増大す
る。

【００５２】逆に、コイル６１への通電デューティ比を
小さくして上向きの電磁力を小さくすれば、その時点で
の二点間差圧ΔＰｄに基づく力では上下付勢力の均衡が
図れなくなる。このため、作動ロッド４５（弁体部４
６）が下動して連通路４３の開度が増加し、圧縮機の吐
出容量が減少する。その結果、冷媒循環回路における冷
媒流量が減少し、二点間差圧ΔＰｄも減少する。

【００５３】つまり、前記制御弁ＣＶは、コイル６１へ
の通電デューティ比によって決定された二点間差圧ΔＰ
ｄの制御目標（設定差圧）を維持するように、この二点
間差圧ΔＰｄの変動に応じて内部自律的に作動ロッド４
５（弁体部４６）を位置決めする構成となっている。ま
た、この設定差圧は、コイル６１への通電デューティ比
を調節することで外部から変更可能となっている。

【００５４】（プーリ装置の構成）図２に示すように、
前記圧縮機においてハウジング１１の前端面１１ｂの内
周側には、駆動軸１３の前端側を取り囲むようにして第
１円筒部８１が突設されている。ハウジング１１におい
て前端面１１ｂの外周縁部には、第１円筒部８１を取り
囲むようにして、同第１円筒部８１と同軸位置に第２円
筒部８２が突設されている。

【００５５】前記第２円筒部８２の外周面８２ａには、
第１回転部材としてのロータ８３が、ベアリング８４を
介して回転可能に支持されている。同ロータ８３におい
て外周面のほぼ全体は、動力伝達部としてのベルト掛け
部８３ａをなしている。同ベルト掛け部８３ａは断面鋸
歯状に形成されており、同ベルト掛け部８３ａにはエン
ジンＥからのリブベルト８５が掛けられている。

【００５６】前記駆動軸１３においてハウジング１１外
へ突出する前端部には、ハブ８６が固定されている。同
ハブ８６の外周側には、断面「Ｌ」字状のリング８７が
配置されている。同リング８７において円筒状をなす外
周壁８７ａは、ロータ８３の内周側を圧縮機の後方に向
かって延出され、その先端側は第２円筒部８２の内周側
にまで到達されている。

【００５７】前記ハブ８６とリング８７とは、それら前
端面間を架け渡すようにして配置された、トルク変動緩
和手段としての環状をなすゴム部材８８を介して作動連
結されている。同ゴム部材８８は、その弾性変形によっ
てハブ８６とリング８７との或る程度の相対回動を許容
することで、両者８６，８７間での過大なトルク変動の
伝達を遮断する。前記ハブ８６、リング８７及びゴム部
材８８が第２回転部材を構成し、同第２回転部材と前記
第１回転部材（ロータ８３）とで回転体としてのプーリ
が構成されている。

【００５８】前記ロータ８３とリング８７との間には、
クラッチ機構としてのワンウェイクラッチ８９が介装さ
れている。同ワンウェイクラッチ８９は、ロータ８３内
において、そのほぼ全体がベルト掛け部８３ａによって
取り囲まれるようにして、同ベルト掛け部８３ａの内側
の領域に配置されている。

【００５９】すなわち、図２、図３（ａ）及び図３
（ｂ）に示すように、前記ロータ８３の内周面８３ｂに
おいてベアリング８４よりも前方（図２の左方）側に
は、環状をなす外側クラッチ部材７７が固定配置されて
いる。リング８７（外周壁８７ａ）の外周面８７ｂに
は、外側クラッチ部材７７に取り囲まれるようにして、
環状をなす内側クラッチ部材７８が固定されている。

【００６０】前記外側クラッチ部材７７の内周面７７ａ
には、駆動軸１３の軸線Ｌ周りに等間隔で複数の収容凹
部９０が形成されている。各収容凹部９０内において図
面時計周り方向側の端部には、カム面９０ａが形成され
ている。収容凹部９０内には駆動軸１３と平行にコロ９
１が収容配置されており、同コロ９１はカム面９０ａの
噛み合い位置（図３（ａ））と同位置から外れた位置
（図３（ｂ））との間で移動可能となっている。

【００６１】前記収容凹部９０内においてカム面９０ａ
と反対側の端部には、バネ座部材９２が配置されてい
る。同バネ座部材９２とコロ９１との間には、同コロ９
１をカム面９０ａの噛み合い位置に向けて付勢するコロ
付勢バネ９３が介在されている。

【００６２】そして、図３（ａ）に示すように、エンジ
ンＥからの動力伝達によってロータ８３が矢印方向に回
転すると、コロ付勢バネ９３の付勢力によってコロ９１
がカム面９０ａの噛み合い位置に移動される。従って、
カム面９０ａと内側クラッチ部材７８の外周面７８ａと
の間のクサビ作用によって、ロータ８３と同方向にリン
グ８７が回転される。つまり、エンジンＥの稼動時にお
いては、同エンジンＥの動力がリング８７、ゴム部材８
８及びハブ８６を介して駆動軸１３に伝達されて、同駆
動軸１３が常時回転駆動されることとなる。

【００６３】図３（ｂ）に示すように、エンジンＥ（ロ
ータ８３）の停止状態においてリング８７が矢印方向に
回転しようとすると、ロータ８３はリング８７に対して
矢印と反対方向に相対回転されることとなる。従って、
コロ９１はコロ付勢バネ９３の付勢力に抗してカム面９
０ａの噛み合い位置から離間され、よってリング８７は
ロータ８３に対して空転されることとなる。つまり、モ
ータ・ジェネレータ部ＭＧが電動機として機能してリン
グ８７を回転駆動する場合には（後述する）、同リング
８７とロータ８３との間の動力伝達が遮断され、同モー
タ・ジェネレータ部ＭＧの動力がエンジンＥ側に伝達さ
れることはない。

【００６４】さて、図２に示すように、誘導機よりなる
前記モータ・ジェネレータ部ＭＧは、ロータ８３内に収
容配置されている。さらに詳述すれば、同モータ・ジェ
ネレータ部ＭＧは、ロータ８３内において、ベルト掛け
部８３ａによって取り囲まれるようにして、同ベルト掛
け部８３ａの内側の領域に配置されている。

【００６５】すなわち、前記ロータ８３内においてベル
ト掛け部８３ａの内周側には、固定子巻線９５ａと固定
子鉄心９５ｂとからなる固定子９５が、第１円筒部８１
の外周面８１ａに固定配置されている。同じくロータ８
３内においてベルト掛け部８３ａの内周側には、回転子
導体９６ａと回転子鉄心９６ｂとからなる回転子９６
が、固定子９５の外周を取り囲むようにして、リング８
７の外周壁８７ａの内周面８７ｃに固定配置されてい
る。

【００６６】図２に示すように、前記固定子９５の固定
子巻線９５ａは、インバータやコンバータ等を備えた駆
動回路７４を介してバッテリ７３に接続されており、同
駆動回路７４は制御装置７０からの指令に基づいて、固
定子巻線９５ａの給電を行う。

【００６７】そして、前記エンジンＥの稼動時において
制御装置７０は、モータ・ジェネレータ部ＭＧが誘導発
電機として機能するよう、固定子巻線９５ａの給電を駆
動回路７４に指令する。従って、エンジンＥからの動力
伝達によってリング８７（回転子９６）が回転すると固
定子巻線９５ａに電力が発生し、同電力は駆動回路７４
を介してバッテリ７３に蓄電される。

【００６８】また、エンジンＥの停止時において制御装
置７０は、情報検知手段７２からの情報に基づいて空調
（冷房）が必要と判断すると、モータ・ジェネレータ部
ＭＧが誘導電動機として機能するよう、固定子巻線９５
ａの給電を駆動回路７４に指令する。従って、回転子９
６に回転力が発生し、この回転力はリング８７、ゴム部
材８８及びハブ８６を介して駆動軸１３に伝達される。
よって、エンジンＥの停止状態においても車室の空調が
可能となる。

【００６９】なお、エンジンＥの停止時において制御装
置７０は、モータ・ジェネレータ部ＭＧ（回転子９６）
をおおむね一定の速度で回転させるよう駆動回路７４に
指令し、冷房負荷の変動に対しては、エンジンＥの稼動
時と同様に、制御弁ＣＶ（コイル６１）を駆動するデュ
ーティ比の変更によって対応される。

【００７０】本実施形態においては次のような効果を奏
する。 （１）モータ・ジェネレータ部ＭＧは、ロータ８３内に
おいて、ベルト掛け部８３ａによって取り囲まれるよう
にして、同ベルト掛け部８３ａの内側の領域に配置され
ている。つまり、ベルト掛け部８３ａの内側の空間を、
モータ・ジェネレータ部ＭＧの収容空間として有効利用
している。従って、プーリ装置ＰＴひいては同装置ＰＴ
を備えた圧縮機を、駆動軸１３の軸線Ｌ方向に小型化す
ることができ、車両に対する搭載も容易となる。

【００７１】（２）モータ・ジェネレータ部ＭＧは、少
なくともその主要部品、言い換えれば大きな部品である
固定子９５及び回転子９６が、ベルト掛け部８３ａの内
側の領域に配置されている。従って、前記（１）がより
効果的に奏される。

【００７２】（３）ワンウェイクラッチ８９は、ロータ
８３（エンジンＥ）からリング８７（駆動軸１３）への
動力伝達を許容するとともに、リング８７からロータ８
３への動力伝達を遮断可能な動力伝達方向の制限機能を
有している。従って、エンジンＥの停止時において、モ
ータ・ジェネレータ部ＭＧの動力が不必要にエンジンＥ
側へ伝達されることがなく、同モータ・ジェネレータ部
ＭＧの過大な電力消費を抑えることができる。

【００７３】（４）ワンウェイクラッチ８９は、機械的
な構成によって動力伝達方向の制限が可能となってい
る。従って、例えばクラッチ機構として電磁クラッチを
採用し、同電磁クラッチの制御によって前述した動力伝
達方向の制限を達成する場合と比較して（この態様も本
発明の趣旨を逸脱するものではない）、プーリ装置ＰＴ
の電気的構成の簡素化、及び同電気的構成を制御するた
めの例えば制御装置７０の演算負荷の軽減を図ることが
できる。

【００７４】（５）ワンウェイクラッチ８９は、ロータ
８３内において、ベルト掛け部８３ａによって取り囲ま
れるようにして、同ベルト掛け部８３ａの内側の領域に
配置されている。従って、前記（１）がより効果的に奏
される。同ワンウェイクラッチ８９は、例えば電磁クラ
ッチと比較してコンパクトであるし、外部との間での電
気配線を考えなくとも良いため、本実施形態のようにそ
のほぼ全体をベルト掛け部８３ａの内側の領域内に収め
る態様も容易に実現可能となる。

【００７５】（６）ハブ８６とリング８７とは、両者８
６，８７間でのトルク変動の伝達を緩和するゴム部材８
８を介して連結されている。従って、例えば、ハブ８６
側である圧縮機の負荷トルクの過大な変動が、リング８
７側であるエンジンＥ（エンジンＥの稼動時）又はモー
タ・ジェネレータ部ＭＧ（エンジンＥの停止時）に波及
されることを防止でき、同エンジンＥ又はモータ・ジェ
ネレータ部ＭＧの運転が安定して行われる。なお、モー
タ・ジェネレータ部ＭＧの回転子９６（マス）も前述し
たトルク変動の緩和に貢献される。

【００７６】（７）制御弁ＣＶは、例えば設定吸入圧力
可変型の制御弁のように、蒸発器３３での熱負荷の大き
さに影響される吸入圧力そのものを弁開度制御における
直接の指標とすることなく、冷媒循環回路における二つ
の圧力監視点Ｐ１，Ｐ２間の差圧ΔＰｄを直接の制御対
象として圧縮機の吐出容量のフィードバック制御を実現
している。このため、例えば設定吸入圧力可変型の制御
弁と比較して、蒸発器３３での熱負荷状況にほとんど影
響されることなく、エンジンＥの回転速度の変動及び制
御装置７０による外部制御によって、応答性及び制御性
の高い吐出容量の増加減少制御を行なうことができる。
特に、エンジンＥの回転速度が増大した場合に、確実か
つ速やかに圧縮機の吐出容量を減少できることは、同エ
ンジンＥの省燃費につながる。

【００７７】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下の態様でも実施できる。 ・上記実施形態においてモータ・ジェネレータ部ＭＧ
は、固定子９５の外側に回転子９６が配置された、所謂
アウタロータタイプであった。これを変更し、モータ・
ジェネレータ部ＭＧをインナロータタイプとすること。
すなわち、例えば図５に示すように、固定子９５を第２
円筒部８２の内周面に固定配置し、同固定子９５の内側
に位置するように、回転子９６をハブ８６の内周部に固
定支持させること。

【００７８】・上記実施形態においてハブ８６とリング
８７との間に、両者８６，８７間での過大なトルクの伝
達を遮断するためのトルクリミッタ（過大トルク遮断手
段）を介在させること。

【００７９】すなわち、例えば図６（ａ）〜図６（ｃ）
に示すように、ゴム部材８８を削除するとともに、リン
グ８７の内周側に、駆動軸１３の軸線Ｌを中心とした円
環状のゴム部材９８を固定配置する。同ゴム部材９８
は、軸線Ｌ周りにおいて等間隔で、ハブ８６側に延出す
る係合凸部９８ａを複数（図面には一つのみ示す）備え
ている。ハブ８６の外周側には、ゴム部材９８の係合凸
部９８ａが嵌入される係合凹部９９が、軸線Ｌ周りにお
いて等間隔で複数（図面には一つのみ示す）形成されて
いる。ハブ８６とリング８７との間での動力伝達は、係
合凸部９８ａと係合凹部９９との凹凸嵌合によって行わ
れる。

【００８０】そして、例えば圧縮機に何らかの異常（例
えばデッドロック）が生じて、その負荷トルクが上限ト
ルク以上に過大となると、ゴム部材９８（係合凸部９８
ａ）の弾性力では係合凹部９９との間での嵌合を維持で
きなくなる。従って、図６（ｂ）から図６（ｃ）に示す
ように、係合凸部９８ａが大きく弾性変形することで係
合凹部９９を乗り越えて、ハブ８６とリング８７との連
結が解除され、両者８６，８７間での動力伝達が遮断さ
れる。よって、ハブ８６側である圧縮機の過大な負荷ト
ルクの影響が、リング８７側であるエンジンＥに波及す
ることを防止できる。

【００８１】なお、前記係合凹部９９を乗り越えない範
囲での係合凸部９８ａの弾性変形によって、動力伝達を
維持したままで、ハブ８６とリング８７との或る程度の
相対回転が許容される。従って、ハブ８６とリング８７
との間での過大なトルク変動の伝達は、ゴム部材９８に
よって遮断されることとなる。つまり、ゴム部材９８
は、トルク変動緩和手段としても機能される。

【００８２】・回転体としてはプーリ以外にも、スプロ
ケットやギヤ等が挙げられる。つまり、エンジンＥとの
間での動力伝達が、チェンやギヤ機構を介して行われる
構成の回転体装置において具体化すること。

【００８３】・ワッブルタイプの容量可変型圧縮機に本
発明の回転体装置を適用すること。 ・スクロール型等の回転型圧縮機に本発明の回転体装置
を適用すること。 ・固定容量型圧縮機に本発明の回転体装置を適用するこ
と。

【００８４】・第１圧力監視点Ｐ１を、蒸発器３３と吸
入室２１とを含む両者間の吸入圧力領域に設定するとと
もに、第２圧力監視点Ｐ２を同じ吸入圧力領域において
第１圧力監視点Ｐ１の下流側に設定すること。

【００８５】・第１圧力監視点Ｐ１を、吐出室２２と凝
縮器３１とを含む両者間の吐出圧力領域に設定するとと
もに、第２圧力監視点Ｐ２を吸入圧力領域に設定するこ
と。 ・第１圧力監視点Ｐ１を吐出圧力領域に設定するととも
に、第２圧力監視点Ｐ２をクランク室１２に設定するこ
と。或いは、第２圧力監視点Ｐ２をクランク室１２に設
定するとともに、第１圧力監視点Ｐ１を吸入圧力領域に
設定すること。

【００８６】つまり、圧力監視点Ｐ１，Ｐ２は、上記実
施形態のように、冷媒循環回路の主回路である冷凍サイ
クル（外部冷媒回路３０（蒸発器３３）→吸入室２１→
圧縮室２０→吐出室２２→外部冷媒回路３０（凝縮器３
１））へ設定すること、さらに詳述すれば冷凍サイクル
の高圧領域及び／又は低圧領域に設定することに限定さ
れるものではなく、冷媒循環回路の副回路として位置付
けられる、容量制御用の冷媒回路（給気通路２８→クラ
ンク室１２→抽気通路２７）を構成する、中間圧力領域
としてのクランク室１２に設定しても良い。

【００８７】・制御弁ＣＶとして、設定吸入圧力可変型
や設定吐出圧力可変型のものを用いること。この設定吸
入圧力可変型の制御弁ＣＶは、吸入圧力を機械的に検出
するとともに、同検出吸入圧力の変動を打ち消す側に容
量可変型圧縮機の吐出容量が変更されるように弁体を動
作させる感圧機構と、前記弁体に付与する力を外部から
の指令によって調節することで、感圧機構による弁体の
位置決め動作の基準となる設定吸入圧力を変更可能な設
定吸入圧力変更手段とからなる。なお、この説明中にお
いて「吸入圧力」を「吐出圧力」と読み替えれば、同説
明は設定吐出圧力可変型についての説明となる。

【００８８】・回転電気機械部は、電動機のみとして機
能される構成であってもよいし、発電機のみとして機能
される構成であってもよい。 ・空調装置用圧縮機以外の流体機械に、本発明の回転体
装置を適用すること。つまり、例えば、車両のブレーキ
アシスト装置用の油圧ポンプや、パワーステアリング装
置用の油圧ポンプや、エアサスペンション装置用のエア
ポンプ等に、本発明の回転体装置を適用すること。

【００８９】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載する。 （１）前記圧縮機は容量可変型である請求項８に記載の
回転体装置。 （２）前記クラッチ機構は、第１回転部材から第２回転
部材への動力伝達を許容（連結）するとともに、第２回
転部材から第１回転部材への動力伝達を遮断（解放）可
能となっている請求項１０に記載の回転体装置。

【００９０】（３）前記二つの圧力監視点は、それぞれ
冷媒循環回路の吐出圧力領域に設定されている請求項９
に記載の回転体装置。 （４）前記クラッチ機構は、そのほぼ全体が動力伝達部
の内側の領域に配置されている請求項１２に記載の回転
体装置。

【００９１】（５）請求項１〜１４、前記（１）〜
（４）のいずれかに記載の回転体装置をハウジングに備
えた流体機械。

【００９２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、回
転体装置を軸線方向に小型化することができ、例えば同
装置を備えた流体機械の軸線方向への小型化を図ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 容量可変型斜板式圧縮機の断面図。

【図２】 図１においてプーリ装置付近を拡大して示す
図。

【図３】 ワンウェイクラッチを拡大して示す断面図。

【図４】 制御弁の断面図。

【図５】 別例を示すプーリ装置付近の断面拡大図。

【図６】 別例を示すトルクリミッタ付近の断面拡大図

【符号の説明】

８３…回転体としてのプーリを構成するロータ、８３ａ
…動力伝達部としてのベルト掛け部、８６…回転体とし
てのプーリを構成するハブ、８７…同じくリング、ＭＧ
…回転電気機械部としてのモータ・ジェネレータ部、Ｐ
Ｔ…回転体装置としてのプーリ装置。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０４Ｂ 35/00 Ｆ０４Ｂ 35/00 Ａ Ｆ１６Ｄ 9/00 Ｆ１６Ｄ 41/06 Ｆ 41/06 9/00 Ｃ (72)発明者 大立 泰治 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 園部 正法 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 安谷屋 拓 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3H075 AA18 BB03 CC34 DB03 DB04 DB33 DB37 EE03 EE18 3H076 AA06 BB38 CC12 CC13 CC16 CC17 CC20 CC29 CC83 3J031 BA08 CA03

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に外部との間で動力伝達を行うた
   めの動力伝達部を備えた回転体と、同回転体内に収容さ
   れるとともに同回転体に作動連結され、電動機及び／又
   は発電機として機能される回転電気機械部とからなる回
   転体装置において、 前記回転電気機械部は、動力伝達部によって取り囲まれ
   るようにして、同動力伝達部の内側の領域に配置されて
   いることを特徴とする回転体装置。
2. 【請求項２】 前記回転体はプーリであり、同回転体の
   動力伝達部は外部からのベルトが掛けられるベルト掛け
   部である請求項１に記載の回転体装置。
3. 【請求項３】 前記回転体の外周面のほぼ全体が動力伝
   達部をなしている請求項１又は２に記載の回転体装置。
4. 【請求項４】 前記回転電気機械部は、少なくとも固定
   子及び回転子が動力伝達部の内側の領域に配置されてい
   る請求項１〜３のいずれかに記載の回転体装置。
5. 【請求項５】 前記回転体と回転電気機械部は、それぞ
   れ流体機械のハウジングに支持されるとともに同流体機
   械の駆動軸に作動連結されおり、前記動力伝達部は、流
   体機械の駆動軸を回転駆動する外部駆動源との間で動力
   伝達を行うためのものである請求項１〜４のいずれかに
   記載の回転体装置。
6. 【請求項６】 前記流体機械の外部駆動源は車両の走行
   駆動源であり、同走行駆動源の停止時には、電動機とし
   て機能する回転電気機械部によって流体機械の駆動が可
   能な構成である請求項５に記載の回転体装置。
7. 【請求項７】 前記流体機械の外部駆動源は車両の走行
   駆動源であり、同走行駆動源の稼動時には、発電機とし
   て機能する回転電気機械部によって発電が可能な構成で
   ある請求項５又は６に記載の回転体装置。
8. 【請求項８】 前記流体機械は空調装置の冷媒循環回路
   を構成する圧縮機である請求項５〜７のいずれかに記載
   の回転体装置。
9. 【請求項９】 前記圧縮機は制御室の内圧を調節するこ
   とで吐出容量を変更可能であって、同制御室の内圧調節
   は制御弁の弁開度調節によって行われ、 前記制御弁は、 前記冷媒循環回路の冷媒通路に沿って設定された二つの
   圧力監視点間の差圧を機械的に検出するとともに、同検
   出差圧の変動を打ち消す側に圧縮機の吐出容量が変更さ
   れるように弁体を動作させる感圧機構と、 前記弁体に付与する力を外部からの指令によって調節す
   ることで、感圧機構による弁体の位置決め動作の基準と
   なる設定差圧を変更可能な設定差圧変更手段とを備えて
   いる請求項８に記載の回転体装置。
10. 【請求項１０】 前記回転体は、動力伝達部を備えた第
    １回転部材と、回転電気機械部に一体回転可能に作動連
    結された第２回転部材とからなり、同第１回転部材と第
    ２回転部材との間には、両者間を連結・解放可能なクラ
    ッチ機構が介在されている請求項１〜９のいずれかに記
    載の回転体装置。
11. 【請求項１１】 前記クラッチ機構は、第１回転部材か
    ら第２回転部材への動力伝達を許容するとともに、第２
    回転部材から第１回転部材への動力伝達を遮断可能なワ
    ンウェイクラッチよりなっている請求項１０に記載の回
    転体装置。
12. 【請求項１２】 前記クラッチ機構は、動力伝達部によ
    って取り囲まれるようにして、同動力伝達部の内側の領
    域に配置されている請求項１０又は１１に記載の回転体
    装置。
13. 【請求項１３】 前記回転体はその動力伝達経路上に、
    伝達トルクの変動を緩和するためのトルク変動緩和手段
    を備えている請求項１〜１２のいずれかに記載の回転体
    装置。
14. 【請求項１４】 前記回転体はその動力伝達経路上に、
    過大なトルクの伝達を遮断するための過大トルク遮断手
    段を備えている請求項１〜１３のいずれかに記載の回転
    体装置。