JP2005351307A - 圧縮機の締結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンにより駆動される駆動部材と圧縮機の回転軸とを圧入方式によらず、強固に締結可能な締結装置を提供する。
【解決手段】 圧縮機の締結装置は、駆動部材としての電磁クラッチ１４のクラッチアーマチュア２８と圧縮機の回転軸４との間に介在され、それぞれが楔形状をなすインナスリーブ３６及びアウタスリーブ３８と、回転軸４に螺合されてインナスリーブ３６をアウタスリーブ３８内に押し込む締結ナット４２とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用空調装置に使用される圧縮機の回転軸と車両のエンジンにより駆動される駆動部材との間を締結し、エンジンの動力を回転軸に伝達するための圧縮機の締結装置に関する。

この種の圧縮機はエンジンの動力を受けて駆動されるため、圧縮機の回転軸とエンジンとの間は動力伝達経路を介して接続されている。具体的には、動力伝達経路は、エンジンの駆動力を駆動ベルトを介してプーリに伝達し、そして、このプーリから例えば電磁クラッチを介して駆動力を圧縮機の回転軸に伝達する。
上述した動力伝達経路にあっては、エンジンの動力を受けて回転される駆動部材としての電磁クラッチのクラッチプレート、即ち、そのクラッチアーマチュアと圧縮機の回転軸との間の相対的な回転を確実に阻止しなければならない。このため、クラッチアーマチュアと回転軸とはナットやボルトにより相互に締結されているか（特許文献１）、又は、インボリュートセレーション又はインボリュートスプラインにより相互に締結されている（特許文献２）。
実開平6-67871号公報 特開2003-184747号公報

特許文献１の締結装置の場合、圧縮機の組立性や生産性を考慮すると、回転軸とクラッチアーマチュアとの間にクリアランスを完全に無くすことはできない。このため、圧縮機の駆動中、エンジン側にて過大な回転変動が発生すると、この回転変動はクリアランスの存在によりクラッチプレートと回転軸との間に相対的な滑りをもたらし、ナット又はボルトの緩みを引き起こしてしまう。このような緩みは圧縮機の回転軸をがたつかせ、その円滑な回転を不能にする。

一方、特許文献２の締結装置にあっても、インボリュートセレーション又はインボリュートスプラインの噛み合いにはクリアランスが存在するので、上述の問題が発生する虞がある。
これを防止するには、インボリュートセレーション又はインボリュートスプラインでの噛み合いを圧入方式にすることが考えられる。しかしながら、圧入方式では、圧縮機の組立ラインに圧入機の導入が必要となるばかりでなく、その圧入荷重が圧縮機における内外の部品に変形をもたらし、圧縮機の組立性を悪化させる。

本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、圧入方式によらず、エンジン側の駆動部材とその回転軸との間に相対的な滑りを阻止し、これらを強固に締結できる圧縮機の締結装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の圧縮機の締結装置は、駆動部材とその回転軸との間に設けられた楔部材と、駆動部材及び回転軸の一方の側に設けられ、楔部材と填め合い可能な楔面と、この楔面に対して楔部材を締付け方向に押し込むねじ込み式の押込み手段とを備えている（請求項１）。
請求項１の締結装置によれば、押込み手段が楔面に対して楔部材を打ち込むようにして押し込むと、この楔部材は回転軸及び駆動部材の双方を回転軸の径方向に互いに逆向きに押圧し、この結果、回転軸及び駆動部材は楔部材を介して締結される。

具体的には、楔部材は、回転軸の外側を囲み、外周面が雄テーパ面として形成されたインナスリーブからなり、楔面は駆動部材側に設けられている（請求項２）。
この場合、締結装置は、インナスリーブと駆動部材との間に配置され、その内周面が雌テーパ面として形成されたアウタスリーブを備え、このアウタスリーブの雌テーパ面がインナスリーブの雄テーパ面と填り合う楔面として形成されているか（請求項３）、又は、楔面は、駆動部材自体に雄テーパ面と填り合う雌テーパ面として形成されている（請求項４）。

この場合、押込み手段は、回転軸の外周面に螺合されたナット部材であるか（請求項５）、又は、回転軸内にねじ込まれたボルト部材である（請求項６）。
更に、押込み手段は、ナット部材やボルト部材に代えて、インナスリーブの内周面に形成された雌ねじ部と、回転軸の外周面に形成され、雌ねじ部に螺合する雄ねじ部とを含むことができる（請求項７）。

請求項１〜６の圧縮機の締結装置によれば、回転軸と駆動部材との間にクリアランスを存在させることなく、これら回転軸及び駆動部材を強固に締結でき、エンジンに過大な回転変動を発生しても、回転軸と駆動部材との間での相対的な滑りを阻止することができ、ひいては、駆動部材のための固定ナットやボルト等の締結部材の緩み防止に効果を発揮する。

請求項７の締結装置によれば、楔部材自体が押込み手段を兼用しているので、その構成部品の削減が図られ、その構成が簡単になる。

図１は、車両用空調装置に組込まれる圧縮機の一部を示す。
圧縮機はハウジング２を備え、このハウジング２内に回転軸４が配置されている。この回転軸４はその一端部が軸受６を介してハウジング２に回転自在に支持され、そして、ハウジング２からリップシール８を介して突出した一端１０を有する。
一方、回転軸４の他端は圧縮ユニット１２に接続されており、この圧縮ユニット１２は例えば特許文献１に開示されているようなピストン往復動型、又は、スクロール型からなるが、何れのタイプにあっても、回転軸４の回転により駆動され、空調装置のための冷媒の吸入、圧縮及び吐出プロセスを実行する。

回転軸４の一端部側には、ハウジング２の外側に電磁クラッチ１４を内蔵した駆動プーリ１６が配置されており、この駆動プーリ１６はハウジング２に軸受１８を介して回転自在に支持されている。駆動プーリ１６は駆動ベルト（図示しない）を介して車両のエンジン側の出力プーリに接続され、エンジンの動力を受けて回転される。
電磁クラッチ１４は電磁ソレノイド２０を備え、この電磁ソレノイド２０への通電が制御されることで、そのクラッチプレート２２が駆動プーリ１６側の摩擦板２４に摩擦係合し、又は、摩擦板２４から離間する。クラッチプレート２２はスプリング部材２６を介してクラッチアーマチュア２８に連結され、このクラッチアーマチュア２８は回転軸４の一端部に締結装置３０を介して締結されている。なお、スプリング部材２６は、金属製のアウタリング３２と、このアウタリング３２の内周に設けられた弾性材料からなるスプリング３４とからなり、アウタリング３２がクラッチプレート２２にリベット結合され、そして、スプリング３４がクラッチアーマチュア２８に結合されている。

電磁クラッチ１４がオン作動され、そのクラッチプレート２２が駆動プーリ１６と摩擦係合すると、駆動プーリ１６の回転がクラッチプレート２２及びスプリング部材２６を介してクラッチアーマチュア２８に伝達され、クラッチアーマチュア２８は駆動プーリ１６と一体的に回転する。即ち、クラッチアーマチュア２８はエンジンの動力を受け、圧縮機の回転軸４を回転させる駆動部材である。

以下、第１実施例の締結装置３０について説明する。
締結装置３０は、インナスリーブ３６及びアウタスリーブ３８を備えており、これらインナ及びアウタスリーブ３６，３８は共に楔状をなしている。より詳しくは、インナスリーブ３６は回転軸４の一端部外周面に摺動自在に嵌合され、その外周面は回転軸４の他端側に向けて徐々に縮径する雄テーパ面として形成されている。一方、アウタスリーブ３８はクラッチアーマチュア２８のボス孔に嵌合され、クラッチアーマチュア２８とインナスリーブ３６との間に配置されている。アウタスリーブ３８の内周面は、回転軸４の一端１０側に向けて徐々に拡径する雌テーパ面（楔面）として形成されている。

図１から明らかなようにインナスリーブ３６はアウタスリーブ３８内に挿入され、これらの雌雄のテーパ面が互いに密着した状態にある。
そして、回転軸４の一端１０にはその外周面に雄ねじ部４０が形成され、この雄ねじ部４０に締結ナット４２が螺合されている。この締結ナット４２はそのねじ込みより、インナスリーブ３６の基端に当接し、このインナスリーブ３６をアウタスリーブ３８内に押し込んでいる。

このようなインナスリーブ３６の押込みは雌雄のテーパ面の係合作用により、アウタスリーブ３８の外周面をクラッチアーマチュア２８におけるボス孔の内周面に押圧し、一方、インナスリーブ３６の内周面を回転軸４の外周面に押圧する。この結果、回転軸４及びクラッチアーマチュア２８はインナ及びアウタスリーブ３６，３８を介して密着した状態で強固に締結され、回転軸４とクラッチアーマチュア２８との間にクリアランスは存在しない。

上述した一実施例の締結装置によれば、回転軸４及びクラッチアーマチュア２８とはクリアランスの存在なく互いに強固に締結されているので、エンジンの回転に過度な変動が発生しても、回転軸４及びクラッチアーマチュア２８との間に相対的な滑りは生じず、締結ナット４２が緩むこともない。この結果、圧縮機の駆動中、回転軸４にがたつきが発生することはなく、回転軸４の円滑な回転が保証される。

更に、インナスリーブ３６は圧入されないので、圧縮機の内部の構成要素や外部の部品が圧入荷重に起因した変形を受けることもなく、よって、圧縮機の組立性が悪化することもない。
本発明は上述した第１実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能であり、図２〜図５を参照して第２〜第５実施例の締結装置について以下に説明する。なお、これら第２〜第３実施例を説明するあたり、第１実施例又は既に説明した実施例と同様なぶざい及び部位には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図２に示す第２実施例の締結装置４４はアウタスリーブ３８の代わりに、クラッチアーマチュア２８におけるボス孔の内周面をインナスリーブ３６の雄テーパ面に密着する雌テーパ面（楔面）４６として形成されている。
第２実施例の締結装置４４は、第１実施例の締結装置３０と同様な効果を発揮することは勿論のこと、アウタスリーブ３８の分だけ構成部品を低減でき、その構成を簡単にすることができる。

図３に示す第３実施例の締結装置４８もまた、クラッチアーマチュア２８の雌テーパ面４６に密着するインナスリーブ５０を備えているが、このインナスリーブ５０はその基端が回転軸４の一端１０から突出し、そして、基端は内外の双方に突出するフランジ端５２として形成されている。そして、第３実施例の場合には締結ナット４２の代わりに締結ボルト５４が使用されている。この締結ボルト５４は、回転軸４の一端部内に形成したねじ孔にねじ込まれ、そして、そのヘッドに押込みフランジ５６を有する。この押込みフランジ５６は締結ボルト５４のねじ込みに伴い、インナスリーブ５０のフランジ端５２に当接し、このインナスリーブ５０を雌テーパ面４６と回転軸４の外周面との間に押し込む。

第３実施例の締結装置４８は第２実施例の締結装置４４と同様な作用効果を発揮する。
図４に示す第４実施例の締結装置５８は、第２実施例のインナスリーブ３６及び締結ナット４２の代わりに締結スリーブ６０を備えている。この締結スリーブ６０はその外周面に雌テーパ面４６に密着する雄テーパ面を有するとともに、その内周面に回転軸４の雄ねじ部４０に螺合する雌ねじ部６２を有する。

第４実施例の締結装置５８は前述の締結装置３０，４４，４８と同様な作用効果を発揮するばかりでなく、締結スリーブ６０がインナスリーブと、締結ナット又は締結ボルトとを兼用しているから、構成部品の更なる削減が可能となる。
図５に示す第５実施例の締結装置６４のインナスリーブ６６はその内周面が雌テーパ面として形成され、そして、この雌テーパ面は回転軸４の外周面に形成された雄テーパ面６８（楔面）に密着されている。

最後に、本発明の締結装置は、電磁クラッチ１４のクラッチアーマチュア２８と回転軸４との間の締結に限らず、圧縮機がクラッチレスタイプの場合、駆動プーリ１６のボスと回転軸４との間の直接的な締結にも適用可能である。

第１実施例の締結装置を示した断面図である。 第２実施例の締結装置を示した断面図である。 第３実施例の締結装置を示した断面図である。 第４実施例の締結装置を示した断面図である。 第５実施例の締結装置を示した断面図である。

符号の説明

４ 回転軸
２８ クラッチアーマチュア（駆動部材）
３６，５０ インナスリーブ（楔部材）
３８ アウタスリーブ
４２ 締結ナット
４６ 雌テーパ面（楔面）
５４ 締結ボルト
６０ 締結ボルト（楔部材＋押込み手段）

Claims (7)

1. 車両用空調装置における圧縮機の回転軸と車両のエンジンから動力を受けて回転される駆動部材とを締結し、前記回転軸に動力を伝達する圧縮機の締結装置において、
   前記駆動部材と前記回転軸との間に設けられた楔部材と、
   前記駆動部材及び前記回転軸の一方の側に設けられ、前記楔部材と填め合い可能な楔面と、
   前記楔面に対して前記楔部材を締付け方向に押し込むねじ込み式の押込み手段とを具備したことを特徴とする圧縮機の締結装置。
2. 前記楔部材は、前記回転軸の外側を囲み、外周面が雄テーパ面として形成されたインナスリーブからなり、
   前記楔面は前記駆動部材側に設けられている
   ことを特徴する請求項１に記載の圧縮機の締結装置。
3. 前記インナスリーブと前記駆動部材との間に配置され、その内周面が雌テーパ面として形成されたアウタスリーブを備え、このアウタスリーブの前記雌テーパ面が前記雄テーパ面と填り合う前記楔面として形成されていることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機の締結装置。
4. 前記楔面は、前記駆動部材自体に前記雄テーパ面と填り合う雌テーパ面として形成されていることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機の締結装置。
5. 前記押込み手段は、前記回転軸の外周面に螺合されたナット部材であることを特徴とする請求項３又は４に記載の圧縮機の締結装置。
6. 前記押込み手段は、前記回転軸内にねじ込まれたボルト部材であることを特徴とする請求項３又は４に記載の圧縮機の締結装置。
7. ねじ込み式の押込み手段は、
   前記インナスリーブの内周面に形成された雌ねじ部と、
   前記回転軸の外周面に形成され、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の圧縮機の締結装置。