JP2003269572A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機２をエンジン駆動する場合とモータ駆
動する場合とを切り換える。 【解決手段】 モータ３のシャフト３ａにヘリカルスプ
ライン３ｂを形成し、第２歯車６とシャフト３ａとをヘ
リカルスプライン３ｂにて連結する。これにより、モー
タ３のシャフト３ａが回転すると、第２歯車６が第１歯
車５側に移動して第１歯車５と第２歯車６とが噛み合
う。また、モータ３が停止すると、コイルスプリング７
により第２歯車６は移動するので、第１歯車５と第２歯
車６との噛み合いが開放される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１駆動源が発生
する第１動力を従動機器に伝達する場合と、第２駆動源
が発生する第２動力を従動機器に伝達する場合とを切り
換えることができる動力伝達装置に関するもので、車両
用空調装置において、走行用エンジンの動力と電動式の
モータの動力とを選択して圧縮機に伝達する動力伝達装
置に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例え
ば、特開２０００−５４９５６号公報に記載の発明で
は、圧縮機のシャフトの一端側に電磁クラッチを連結
し、他端側にモータのシャフトを連結している。

【０００３】このため、上記公報に記載の発明では、電
磁クラッチを繋ぎ、エンジンにて圧縮機を駆動する場合
もモータのロータが回転してしまうため、圧縮機のみを
エンジンにて駆動する場合に比べて、エンジンの消費動
力が増大してしまう。なお、増大する消費動力として
は、モータの軸受等で発生する機械損失が考えられる。

【０００４】また仮に、モータとしてブラシを有するも
の採用した場合には、ブラシの摩耗が必要以上に進んで
しまい、モータの耐久性が低下してしまうおそれもあ
る。

【０００５】そこで、本発明では、従来の異なる新規な
構造にて、第１駆動源が発生する第１動力を従動機器に
伝達する場合と、第２駆動源が発生する第２動力を従動
機器に伝達する場合とを切り換えることができる動力伝
達装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、第１駆動源
が発生する第１動力を従動機器（２）に伝達する場合
と、第２駆動源（３）が発生する第２動力を従動機器
（２）に伝達する場合とを切り換えることができる動力
伝達装置であって、第１動力を従動機器（２）に断続可
能に伝達するクラッチ手段（４）と、従動機器（２）側
の第１歯車（５）と噛み合うことにより、第２動力を従
動機器（２）に伝達する第２歯車（６）と、第２歯車
（６）及び第１歯車（５）のうち少なくとも一方を回転
軸方向に変位させることにより、第２歯車（６）と第１
歯車（５）と噛み合わせる場合と、第２歯車（６）と第
１歯車（５）との噛み合い状態を開放する場合とを切り
換える歯車移動機構（３ｂ）とを備えることを特徴とす
る。

【０００７】これにより、従来の異なる新規な構造に
て、第１駆動源が発生する第１動力を従動機器に伝達す
る場合と、第２駆動源が発生する第２動力の従動機器に
伝達する場合とを切り換えることができる。

【０００８】請求項２に記載の発明では、第２歯車
（６）と一体的に回転するシャフト（３ａ）と第２歯車
（６）とをヘリカルスプライン（３ｂ）にて連結するこ
とにより歯車移動機構が構成されていることを特徴とす
る。

【０００９】これにより、簡素な構造にて第１駆動源が
発生する第１動力を従動機器に伝達する場合と、第２駆
動源が発生する第２動力の従動機器に伝達する場合とを
切り換えることができる。

【００１０】請求項３に記載の発明では、第２歯車
（６）が第１歯車（５）と噛み合っていないときに、第
２歯車（６）が回転することを防止する回転止め手段
（８ａ）を備えていることを特徴とする。

【００１１】これにより、確実に第２歯車（６）を移動
させることができる。

【００１２】請求項４に記載の発明では、ヘリカルスプ
ライン（３ｂ）は、シャフト（３ａ）に第２動力が作用
したときに、第２歯車（６）が第１歯車（５）と噛み合
う向きに第２歯車（６）が移動するように構成されてお
り、さらに、第２歯車（６）と第１歯車（５）との噛み
合い状態を開放する向きに、第２歯車（６）が移動する
ような力を第２歯車（６）に作用させる押圧手段（７）
を備えていることを特徴とする。

【００１３】これにより、第１駆動源が発生する第１動
力を従動機器に伝達する場合と、第２駆動源が発生する
第２動力を従動機器に伝達する場合とを確実に切り換え
ることができる。

【００１４】なお、請求項５に記載の発明のごとく、第
１、２歯車（５、６）は、第２動力を減速して従動機器
（２）に伝達してもよい。

【００１５】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。

【００１６】

【発明の実施の形態】本実施形態は、走行用エンジンの
動力と電動式モータの動力とを選択して圧縮機に伝達す
る車両用空調装置用の動力伝達装置１に本発明を適用し
たものであって、図１、２は動力伝達装置１の断面図で
あり、図３は電磁クラッチ４を取り外した状態におけ
る、図１のＡ矢視図である。

【００１７】なお、本実施形態では、走行用エンジンが
「特許請求の範囲」に記載した第１駆動源に相当し、モ
ータ３が「特許請求の範囲」に記載した第２駆動源に相
当し、車両用空調装置の圧縮機２が「特許請求の範囲」
に記載した従動機器に相当する。

【００１８】図１、２中、電磁クラッチ４は、Ｖベルト
を介して伝達されたエンジンの動力を圧縮機２のシャフ
ト２ａに断続可能に伝達する周知のクラッチ手段であ
り、第１歯車５はシャフト２ａにスプライン結合されて
シャフト２ａと一体的に回転する平歯車であり、第２歯
車６は、モータ３のシャフト３ａに形成されたヘリカル
スプライン３ｂにて連結されてモータ３のシャフト３ａ
と一体的に回転する平歯車である。なお、第１、２歯車
５、６、シャフト２ａ、３ａはアルミニウム等の金属製
である。

【００１９】このとき、ヘリカルスプライン３ｂは、モ
ータ３のシャフト３ａが回転して第２歯車６にトルクが
作用したときに、第２歯車６が第１歯車５と噛み合う向
きに第２歯車６が移動するように構成されている。

【００２０】また、第２歯車６とモータ軸受３ｃとの間
には、第２歯車６と第１歯車５との噛み合い状態を開放
する向きに、第２歯車６が移動するような力を第２歯車
６に作用させる押圧手段としてのコイルスプリング７が
配設されている。

【００２１】なお、本実施形態では、第１、２歯車５、
６は、モータ３の動力を減速して圧縮機２のシャフト２
ａに伝達する減速機構を兼ねており、電磁クラッチ４の
ロータ４ａは、第１、２歯車５、６を収納する歯車箱８
に軸受４ｂを介して回転可能に支持されている。

【００２２】また、歯車箱８の内壁には内歯車状の突起
部８ａが設けられており、この突起部８ａにより、第２
歯車６が第１歯車５と噛み合っていないときに、第２歯
車６が回転することを防止する回転止め手段が構成され
る。

【００２３】次に、本実施形態の特徴的作動及びその効
果を述べる。

【００２４】１．エンジンのみにて圧縮機２を駆動する
場合（図１参照） モータ３を停止した状態で電磁クラッチ４を繋ぐ。これ
により、エンジンから動力は電磁クラッチ４を介してシ
ャフト２ａに伝達され、圧縮機２が駆動する。

【００２５】このとき、モータ３が停止しているため、
第２歯車６はコイルスプリング７の弾性力により、図１
の左側に移動して突起部８ａに噛み合った状態で静止し
ている。

【００２６】２．モータ３のみて圧縮機２を駆動する場
合（図２参照） 電磁クラッチ４を切った状態でモータ３を回転させる。
このとき、第２歯車６は突起部８ａにより回転すること
ができないため、モータ３のシャフト３ａが回転する
と、第２歯車６が第１歯車５側に移動して第１歯車５と
第２歯車６とが噛み合う。これにより、モータ３の動力
が圧縮機２に伝達される。

【００２７】つまり、本実施形態では、モータ３のシャ
フト３ａと第２歯車６とをヘリカルスプライン３ｂにて
連結することにより、第２歯車６を回転軸方向変位させ
て第２歯車６と第１歯車５と噛み合わせる場合と、第２
歯車６と第１歯車５との噛み合い状態を開放する場合と
を切り換える歯車移動機構を構成している。

【００２８】したがって、本実施形態では、電磁クラッ
チ４を繋ぎ、エンジンにて圧縮機２を駆動する場合にモ
ータ３が回転しないので、エンジンの消費動力が増大し
てしまう、又はブラシの摩耗が必要以上に進んでしま
い、モータ３の耐久性が低下してしまうといった問題は
原理的に発生しない。

【００２９】なお、本実施形態では、モータ３にて圧縮
機２を駆動したとき、圧縮機２のシャフト２ａの回転の
向きとモータ３のシャフト３ａの回転の向きとが逆にな
るので、圧縮機２として、ピストン型の圧縮機のごと
く、正転逆転いずれの向きに回転しても正常作動するも
のを採用している。因みに、ピストン型の圧縮機として
は、斜板型圧縮機やワッブル型圧縮機等がある。

【００３０】ところで、本実施形態では、エンジン駆動
時とモータ駆動時とで圧縮機２の回転の向きが相違する
ので、歯車移動機構を廃止して、モータ３側にワンウェ
イクラッチを設置するといった方法も考えられるが、こ
の方法では、動力伝達装置１の部品点数が増大するの
で、得策ではない。

【００３１】したがって、本実施形態では、動力伝達装
置１の部品点数が増大して構造が複雑になることを防止
しながら、エンジンの消費動力が増大してしまう、又は
ブラシの摩耗が必要以上に進んでしまい、モータの耐久
性が低下してしまうといったことを防止できる。

【００３２】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、圧縮機２として、正転逆転いずれの向きに回転して
も正常作動するものを採用したが、モータ３のシャフト
３ａを圧縮機２のシャフト２ａの反対の向きに回転させ
る、又は第１、２歯車５、６を含めて歯車を奇数枚とす
る等すれば、スクロール型圧縮機やベーン型圧縮機等の
一方向のみ回転することができる圧縮機も採用すること
ができる。

【００３３】また、上述の実施形態では、突起部８ａ、
つまり回転止め手段を設けたが、第２歯車６の慣性モー
メントが大きい場合には、回転止め手段を廃止してもよ
い。

【００３４】また、回転止め手段の構造は、上記した構
造に限定されるものではない。

【００３５】また、上述の実施形態では、第１、２歯車
５、６は平歯車であったが、両歯車５、６をはすば歯車
としてもよい。このようにすれば、第２歯車６を第２歯
車６に噛み合わせる際にスムーズに両者を噛み合わせる
ことができるとともに、エンジンにて駆動する際には、
エンジンからの動力により第２歯車６を移動させること
ができるので、コイルスプリング７を廃止することがで
きる。

【００３６】また、上述の実施形態では、第１、２歯車
５、６をアルミニウム等の金属製としたが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

【００３７】また、本発明では、ＤＣブラシレスモー
タ、通常のＤＣモータ等のモータ形式は問わない。

【００３８】また、上述の実施形態では、第１、２歯車
５、６は、モータ３の動力を減速して圧縮機２のシャフ
ト２ａに伝達したが、本発明はこれに限定されるもので
はない。

【００３９】また、上述の実施形態では、第２歯車６を
第１歯車５に対して移動させたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えばこれとは逆に、第１歯車５
を第２歯車６に対して移動させる、又は歯車を３枚以上
として、中間歯車を移動させてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジン駆動時における本発明の実施形態に係
る動力伝達装置の断面図である。

【図２】モータ駆動時における本発明の実施形態に係る
動力伝達装置の断面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る動力伝達装置におい
て、電磁クラッチを取り外した状態における図１のＡ矢
視図である。

【符号の説明】

１…動力伝達装置、２…圧縮機、２ａ…シャフト、３…
モータ、シャフト３ａ、３ｂ…ヘリカルスプライン、４
…電磁クラッチ、５…第１歯車、６…第２歯車、８…歯
車箱、８ａ…突起部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１駆動源が発生する第１動力を従動機
   器（２）に伝達する場合と、第２駆動源（３）が発生す
   る第２動力を前記従動機器（２）に伝達する場合とを切
   り換えることができる動力伝達装置であって、 前記第１動力を前記従動機器（２）に断続可能に伝達す
   るクラッチ手段（４）と、 前記従動機器（２）側の第１歯車（５）と噛み合うこと
   により、前記第２動力を前記従動機器（２）に伝達する
   第２歯車（６）と、 前記第２歯車（６）及び前記第１歯車（５）のうち少な
   くとも一方を回転軸方向に変位させることにより、前記
   第２歯車（６）と前記第１歯車（５）と噛み合わせる場
   合と、前記第２歯車（６）と前記第１歯車（５）との噛
   み合い状態を開放する場合とを切り換える歯車移動機構
   （３ｂ）とを備えることを特徴とする動力伝達装置。
2. 【請求項２】 前記第２歯車（６）と一体的に回転する
   シャフト（３ａ）と前記第２歯車（６）とをヘリカルス
   プライン（３ｂ）にて連結することにより前記前記歯車
   移動機構が構成されていることを特徴とする請求項１に
   記載の動力伝達装置。
3. 【請求項３】 前記第２歯車（６）が前記第１歯車
   （５）と噛み合っていないときに、前記第２歯車（６）
   が回転することを防止する回転止め手段（８ａ）を備え
   ていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装
   置。
4. 【請求項４】 前記ヘリカルスプライン（３ｂ）は、前
   記シャフト（３ａ）に前記第２動力が作用したときに、
   前記第２歯車（６）が前記第１歯車（５）と噛み合う向
   きに前記第２歯車（６）が移動するように構成されてお
   り、 さらに、前記第２歯車（６）と前記第１歯車（５）との
   噛み合い状態を開放する向きに、前記第２歯車（６）が
   移動するような力を前記第２歯車（６）に作用させる押
   圧手段（７）を備えていることを特徴とする請求項２又
   は３に記載の動力伝達装置。
5. 【請求項５】 前記第１、２歯車（５、６）は、前記第
   ２動力を減速して前記従動機器（２）に伝達することを
   特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の動
   力伝達装置。