JP2004239186A

JP2004239186A - 冷媒圧縮機

Info

Publication number: JP2004239186A
Application number: JP2003030130A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Endo; 義治遠藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】コストの上昇を最小限にできるトルクリミッタを備えた冷媒圧縮機の提供。
【解決手段】可変容積型の冷媒圧縮機は、ハウジング本体１０と筒部１１とを備えたハウジング１を有し、筒部１１には同軸的に駆動軸２が挿設されている。筒部１１の外周には、筒状凹部３７が等間隔に形成されたプーリー３が回転自在に支持されている。プーリー３と駆動軸２とは、駆動軸２の先端部２１に締結されたハブ４により連結されている。駆動軸２の筒部１１と同軸を有する駆動側部２Ａは、外ネジが切られた先端部２１、筒部１１の内周壁との間にオイルシール２２が介装された後部２３とを有し、中間にトルクリミッタである周溝５が形成されている。ハブ４とプーリー３との間には、周溝５が破断した際にハブ４の脱落を防止するハブ係止手段７が設けてある。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷媒圧縮機がロックした際に伝動経路を遮断するトルクリミッタを備えた冷媒圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンなど駆動源とプーリーおよびベルトで伝動される駆動軸を備えた冷媒圧縮機において、潤滑不良などが原因で駆動軸がロックすると、プーリーが固定されベルトが滑り、摩擦熱でベルトが破断する不具合が生じる。このため、可変容積型冷媒圧縮機など動力伝達経路（伝動経路）にクラッチを備えていない冷媒圧縮機では、通常の伝達トルクより非常に大きい過負荷トルクが伝動経路に生じた場合に、適当な場所を優先的に破断させて伝動経路を遮断するトルクリミッタが設けられている。この特許出願人は、従動側回転体（駆動軸）にインナーハブを付設してトルクリミッタとした動力伝達装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−５４７１１公報（第１頁−３２頁、図１−４０）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のトルクリミッタは、部品の追加が少なく、組付工数の増加も少ない利点があるが、追加部品であるインナーハブの構造が複雑で材質が高価であるためコストの低減効果が十分ではない。
この発明の目的は、コストの上昇を最小限にできるトルクリミッタを備えた冷媒圧縮機の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、駆動源とベルトで連結されるとともにハウジングに設けた筒部に回転自在に支持されたプーリーと、前記筒部に同軸的に配された駆動軸と、前記駆動軸の先端部と前記プーリーとを連結するハブとを備えた冷媒圧縮機において、前記駆動軸の先端部の後側に該駆動軸に所定値以上の過大トルクが加わったときに破断する周溝（トルクリミッタ）を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、周溝（トルクリミッタ）が破断したときにハブの脱落を防止するハブ係止手段を付設している。プーリーはハウジングの筒部に支持されているため駆動軸が破断しても脱落することはないが、ハブはプーリーと軸方向に嵌め合いにより連結しており、脱落する恐れがあるため脱落を阻止するハブ係止手段を付設することが望ましい。
【０００７】
ハブ係止手段は、請求項３に記載の如く、ハブから軸方向に延長した爪付き竿と、プーリーまたは筒部に形成した被係止部との係合により構成できる。また、請求項４に記載の如く、ハブから軸方向に延長した爪付き竿と、駆動軸の周溝の後端側に外嵌めした係止リングとの係合により構成してもよい。さらに、請求項５に記載の如く、ハブに軸流ファンを付設しハブをスラストにより後方に付勢してハブの脱落を阻止する方法も可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図１に示す第１実施例とともに説明する。図１は、自動車に搭載された空調用冷凍装置の冷媒圧縮機の要部断面図である。冷媒圧縮機は、内部に可変容積型圧縮機構（図示せず）が収容されたハウジング本体１０と、該ハウジング本体１０から外に突き出して設けられた筒部１１とを備えたハウジング１を有する。
【０００９】
筒部１１には同軸的に駆動軸２が挿設され、駆動軸２により可変容積型圧縮機構が回転駆動される。この冷媒圧縮機は、圧縮冷媒の吐出量がゼロを含む可変容積型圧縮機であるため、伝動経路に電磁クラッチなどの動力遮断手段が設けられていない。
【００１０】
筒部１１の外周には、ベアリング３１を介してプーリー３が回転自在に支持されている。ベアリング３１は、筒部１１の先端（図示左端）外周に取り付けたストッパーリング１２と、筒部１１の後部に設けた段部１３により軸方向に固定されている。プーリー３は、筒金３２を介してベアリング３１に外嵌される内筒部３３、外周にベルト溝３４が形成された外筒部３５、および内筒部３３と外筒部３５とを連結する連結部３６とからなる。連結部３６には、本発明の凹所である、先端側が開口した軸方向の筒状凹部３７が等間隔に複数個形成されている。
【００１１】
ベルト溝３４にベルトＢが掛けられ、駆動源であるエンジン側の駆動プーリー（図示せず）に連結されている。プーリー３と駆動軸２とは、駆動軸２の先端部２１に締結されたハブ４により連結されている。駆動軸２は、ハウジング本体１０の外に突き出ており筒部１１と同軸を有する駆動側部２Ａと、ハウジング１内に配された被動側部２Ｂとからなる。
【００１２】
駆動側部２Ａは、外ネジが切られた先端部２１、筒部１１の内周壁との間にオイルシール２２が介装された後部２３とを有する。被動側部２Ｂには潤滑油穴２４が設けられ、オイルシール２２の後側に潤滑油を供給している。先端部２１と後部２３との間には、トルクリミッタである周溝５が形成されている。周溝（トルクリミッタ）５は、この実施例では断面が略Ｕ字形のＵ溝となっており、底部の曲率半径は１．０ｍｍとなっている。
【００１３】
ハブ４は、筒状のボス部４１および該ボス部４１の中間位置の外周から延長された鍔部４２からなるインナーハブ４３と、鍔部４２の外周に連結された環状のアウターハブ４４とを有する。アウターハブ４４には、筒状凹部３７に嵌め込まれた、本発明の凸部である円柱状のダンパーゴム４５が固着されている。ボス部４１の後端の内周には先端部２１に螺合する内ネジ４６が形成されている。
【００１４】
ハブ４には共振を防止する皿状のウェイト６が取り付けてある。ウェイト６は、中心筒部６１と、円板部６２と、外周縁部６３とを有し、中心筒部６１がボス部４１の先端に外嵌めされてハブ４に取り付けられている。
【００１５】
ハブ４とプーリー３との間には、ハブ４の脱落を防止するハブ係止手段７が設けてある。ハブ係止手段７は、鍔部４２の外周から後方に延長した外爪７１付きの係止竿７２と、内筒部３３の内周に設けた、本発明の被係止部である内周溝７３とからなる。
【００１６】
潤滑不良などのトラブルにより冷媒圧縮機がロックすると、駆動軸２には、ベルトＢとベルト溝３４との滑り摩擦により、通常の運転時の定常トルクに比較してはるかに大きい過大トルクが加わる。この過大トルクにより、断面が最小でかつ応力集中が生じる周溝５で駆動軸２が破断しトルクリミッタとして作用する。この結果、プーリー３は無負荷で回転でき、ベルトＢとプーリー３との摩擦による不具合が防止される。
【００１７】
駆動軸２が周溝５で破断すると、ハブ４は、筒状凹部３７とダンパーゴム４５との嵌合以外に軸方向の固定手段がなくなる。ハブ係止手段７の外爪７１が内周溝７３に係合しており、周溝５で駆動軸２が破断した際には、ハブ４はプーリー３に係止され、ハブ４の脱落が防止される。
【００１８】
トルクリミッタとして作用する周溝５の深さおよび断面形状は、駆動軸２の耐久性および冷媒圧縮機のロック時に加わるトルクから、計算もしくは試験により決定させる。断面が略Ｕ字形のＵ溝の場合は、底部の曲率半径は１．０ｍｍ±０．２ｍｍであることが望ましい。
【００１９】
図２は第２実施例を示す。この実施例では、ハブ係止手段７は、ボス部４１を後方に延長して形成され、先端に係止内爪７４を有する複数の係止竿７５と、周溝５の後方に形成され、周溝５より大きい直径の係止リング溝２６に嵌め込まれた係止リング２５とからなる。
【００２０】
ハブ係止手段７は、上記以外に、ボス部４１を後方に延長して形成され、先端に係止内爪７４を有する係止竿７５と、筒部１１の外周または内周に設けた外周溝または内周溝などの被係止部との係合によっても構成できる。
【００２１】
図３は第３実施例を示し、ウェイト６の円板部６２にブレード８１を設けて軸流ファン８を形成している。軸流ファン８は、ハブ４を後方に押圧するスラストを発生させ、周溝５で駆動軸２が破断した際にハブ４の脱落を阻止する。なお、軸流ファン８をウェイト６とは別体で形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例にかかる冷媒圧縮機の要部断面図である。
【図２】第２実施例にかかる冷媒圧縮機の要部断面図である。
【図３】第３実施例にかかる冷媒圧縮機の要部断面図である。
【図４】ファン付きウェイトの斜視図である。
【符号の説明】
１ハウジング
１１筒部
２駆動軸
２１先端部
３プーリー
３７筒状凹部（凹所）
４ハブ
４３インナーハブ
４４アウターハブ
４５ダンパーゴム（凸部）
５周溝（トルクリミッタ）
６ウエイト
７ハブ係止手段
７２爪付き竿
７３内周溝（被係止部）
８軸流ファン
Ｂベルト

Claims

駆動源とベルトで連結されるとともにハウジングに設けた筒部に回転自在に支持されたプーリーと、前記筒部に同軸的に配された駆動軸と、前記駆動軸の先端部と前記プーリーとを連結するハブとを備えた冷媒圧縮機において、前記駆動軸の先端部の後側に該駆動軸に所定値以上の過大トルクが加わったときに破断する周溝を設けたことを特徴とする冷媒圧縮機。
請求項１に記載の冷媒圧縮機において、前記ハブは、前記プーリーの前面に設けた凹所と前記ハブに設けた凸部との軸方向の嵌め合いにより連結されており、前記ハブと、前記プーリー、前記駆動軸の前記周溝の後端側、または前記筒部との間に、前記周溝で前記駆動軸が破断したときに前記ハブを前記プーリー、前記駆動軸の前記周溝の後端側、または前記筒部に係止するハブ係止手段を設けたことを特徴とする冷媒圧縮機。
請求項２に記載の冷媒圧縮機において、前記ハブ係止手段は、前記ハブから軸方向に延長した爪付き竿と、前記プーリーに設けられ前記爪に係合する被係止部とからなることを特徴とする冷媒圧縮機。
請求項２に記載の冷媒圧縮機において、前記ハブ係止手段は、前記ハブから軸方向に延長した爪付き竿と、前記駆動軸に外嵌めされ前記爪に係合する係止リングとからなることを特徴とする冷媒圧縮機。
請求項１に記載の冷媒圧縮機において、前記ハブに該ハブを後方に付勢するスラストを発生する軸流ファンを付設したことを特徴とする冷媒圧縮機。