JP2006234107A - クラッチレス圧縮機用プーリ - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパ部の弾性材の接着時における無駄な工程をなくすことにより、プーリ作製のコストを削減する
【解決手段】圧縮機の駆動軸に固定されるハブ部３０と、駆動源の駆動力を受けて回転する部材と前記ハブ部３０との間に配され弾性材４２により緩衝作用を奏するダンパ部３１とを有して構成されるクラッチレス圧縮機用プーリにおいて、前記ハブ部３０と前記ダンパ部３１とが別体で構成されると共に、前記ハブ部３０と前記ダンパ部３１とを係合させる係合手段３８，４４を具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用空調装置に用いられるクラッチレス圧縮機の駆動軸に取り付けられるプーリに関し、特に緩衝作用を奏するダンパアッシーの構造に関するものである。

クラッチレス圧縮機は、エンジン等の駆動源と常時連結状態にあると共に冷媒の圧縮比を変更する機構を備えることにより、電磁クラッチ等を用いることなく、空調装置の制御に応じた駆動状態を得ることができるものであるが、上述したように常に駆動源と連結状態にあるため、例えば圧縮室内のピストン、ベアリング等の摺動部や回転部に焼きつき等の不具合が生じると、駆動源に過大なトルクがかかり、重大な事故が発生する恐れがある。このような事故を防止するために、圧縮機の駆動軸に取り付けられるプーリに、緊急時、即ち所定以上のトルクが発生した時に破断し、駆動源と圧縮機との連結を絶つ破断手段を設ける構造が開示されている（特許文献１参照）。

また、従来のクラッチレス圧縮機用プーリは、図１５に示すように、エンジンＥ等の駆動源の駆動力を受けて回転するリム１００に固定されるアウタリング１０１と、このアウタリング１０１に対して内設されるインナリング１０２との間にゴム１０３が充填及び接着され、またインナリング１０２と圧縮機の駆動軸１０４に固定されるハブ部１０５とが一体に形成されている。
特開２００２−３７２１３０号公報

上記のように、従来のプーリにおいては、ハブ部１０５とインナリング１０２とが一体に形成されたハブ用部材１０６が使用されている。このハブ用部材１０６は、通常その作製に特殊な加工技術を要するため、ゴム１０３の接着工程を行う機関（工場、企業等）とは別の機関において作製される。特に、上述したような破断手段を設ける場合には、ハブ用部材１０６の作製を特別な機関に依頼することが多くなる。そして、このハブ用部材１０６は、これを作製する機関から出荷される時点で、全体に防錆等を目的とする塗装が施されているのが一般的であり、このため他の機関がゴム１０３の接着工程を行う際には、ゴム１０３を接着加硫する前にハブ部材１０６の塗装の一部又は全部を剥がさなければならず、そして接着完了後に、防錆性等を取り戻すために再び塗装を施さなければならなかった。このような無駄な工程がプーリ作製のコストを増大させる要因となっていた。

そこで、本発明は、弾性材の接着時における無駄な工程をなくすことにより、プーリ作製のコストを削減することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、圧縮機の駆動軸に固定されるハブ部と、駆動源の駆動力を受けて回転する部材と前記ハブ部との間に配され弾性材により緩衝作用を奏するダンパ部とを有して構成されるクラッチレス圧縮機用プーリにおいて、前記ハブ部と前記ダンパ部とが別体で構成されると共に、前記ハブ部と前記ダンパ部とを係合させる係合手段を具備することを特徴とするものである（請求項１）。

本発明によれば、ハブ部とダンパ部とがそれぞれ独立した部材として作製され、後に係合手段により両部材が一体化されることにより、一つのダンパアッシーが完成する。これにより、弾性材を接着する工程において、従来のようにハブ部の塗装をはがす必要がなくなるため、上記従来行われていた無駄な工程が削除され、プーリ作製のコストを削減することができる。

また、上記請求項１記載の構成において、前記ダンパ部は、前記駆動源の駆動力を受けて回転する部材に固定されるアウタリングと、前記アウタリングに内設されるインナリングと、前記アウタリングと前記インナリングとの間に充填及び接着される弾性材とを有して構成されることが好ましい（請求項２）。

従来のプーリにおいては、インナリングがハブ部と一体となっていたが、本構成においては、インナリングとアウタリングとがゴム等の弾性材を介して一体となっている。これにより、ダンパ部を独立した部材として作製することができる。

また、上記請求項２記載の構成において、前記係合手段は、前記ハブ部と前記インナリングとに形成され互いに係合する凸部及び凹部からなることが好ましい（請求項３）。

例えば、ハブ部に凸部を形成すると共にインナリングに凹部を形成することにより、ハブ部とダンパ部の両部材を容易且つ確実に組み付けることができる。尚、これら凸部及び凹部の具体的形状は、適宜選択されるべきものであり、下記の実施の形態において好適なものがいくつか挙げられている。また、ハブ部に凹部、インナリングに凸部を形成することによっても、本発明の目的を達成することができる。

また、上記請求項２記載の構成において、前記弾性材が前記インナリングの内側に回り込むように配されていてもよく（請求項４）、またこの請求項４記載の構成においては、前記係合手段は、前記ハブ部と前記弾性材の前記インナリングの内側に回り込んだ部分とに形成され互いに係合する凸部及び凹部からなることが好ましい（請求項５）。

このように、ダンパ部の弾性材がインナリングの内側（ハブ部又は駆動軸側）まで回り込んだ構造とする場合には、ハブ部に最も近接するダンパ部の構成部分は、弾性材となるので、例えばハブ部に凸部を形成した場合には、これと係合する凹部を弾性材に形成することが構成上好ましい。この構成により、弾性材の弾性力によりハブ部とダンパ部との組み付け性が向上すると共に、完成したダンパアッシー全体としての緩衝作用が向上する。尚、これら凸部及び凹部の具体的形状は、適宜選択されるべきものであり、またハブ部に凹部、弾性材に凸部を形成することによっても、本発明の目的を達成することができる。

また、上記請求項１〜５記載の構成は、前記ハブ部に、所定以上のトルクがかかった場合に破断する破断手段が形成されている場合に適用されて特に好適である（請求項６）。

ハブ部に破断手段を形成する場合には、特殊な加工技術が必要となるため、ハブ部の作製を特別な機関に依頼することが多くなる。従って、このような場合には、ハブ部とダンパ部とが互いに独立した構成を有する本発明が、特に有効となる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。尚、異なる実施例において、同一又は同様の作用を奏する箇所についてはその説明を省略する。

図1に示されるクラッチレス圧縮機（以下、圧縮機と略記する）１は、シリンダブロック２、フロントヘッド３、リアヘッド４、駆動軸５、斜板機構６、ピストン７、弁板８、吸入弁９、吐出弁１０、クラッチレス圧縮機用プーリ（以下、プーリと略記する）１１等を有して構成されるものである。シリンダブロック２には複数のボア１５が穿設され、このボア１５内にピストン７が摺動可能に配置される。フロントヘッド３は、シリンダブロック２の一端側を封止する部材であり、その内部にクランク室１６が画成されている。リアヘッド４は、シリンダブロック２の他端側を封止する部材であり、その内部に吸入室１７及び吐出室１８が画成されている。駆動軸５は、シリンダブロック２及びフロントヘッド３に設けられたベアリング２０，２１により回転自在に保持され、その先端部がフロントヘッド３から突出している。斜板機構６は、クランク室１６内に配置され、斜板２４、シュー２５、斜板角度変更部２６、スラストフランジ２７等を有して構成され、駆動軸５の回転力をピストン７の往復運動に転換させると共に、クランク室圧、吐出圧、吸入圧等に基づいて斜板２４の角度が調節されるようになされた公知のものである。プーリ１１は、駆動軸５の先端部に固定され後に詳述するダンパアッシー１２と、エンジンＥの駆動力により回転するリム２３とを有して構成される。

本発明にかかるダンパアッシー１２は、図２及び図３に示すように、ハブ部３０とダンパ部３１とから構成される。図３は、ハブ部３０とダンパ部３１とが組み付けられた状態を示す図である。本実施例にかかるハブ部３０は、連結部３５、円盤部３６、破断部３７、凸部３８を有して構成される。連結部３５は、駆動軸５の先端部に固定される部分であり、略円筒形状でその下部から駆動軸５の先端部が挿入されると共に、上部からボルト等の固定具により固定される。円盤部３６は、連結部３５の外壁面から直角に延設された略円盤状の部分であり、連結部３５と一体に形成されている。破断部３７は、円盤部３６に形成された複数（当例では３本）のスリットからなり、円盤部３６に所定以上のトルク（モーメント）がかかると各スリットの間が破断し、エンジンＥと駆動軸５との連結状態を断つものである。凸部３８は、円盤部３６の外縁部から複数（当例では３つ）放射状に延設されると共に、圧縮機１本体から離れる方向（図中上方）へ折り返されてなる部分である。

ダンパ部３１は、図２〜図４に示すように、アウタリング４０、インナリング４１、ゴム４２を有して構成される。アウタリング４０は、ダンパ部３１の最外郭をなす略円筒形状の部材であり、その圧縮機１側（図中下方）の端部に外側に延設された辺部４３を有し、該辺部４３に、リム２３（図１参照）に所定の固定具により固定されるリム固定部４５が形成されている。インナリング４１は、アウタリング４０よりも小径の略円筒形状の部材であり、アウタリング４０に対して内設され、その圧縮機１側（図中下方）の端部に内側に延設された辺部４６を有する。ゴム４２は、アウタリング４０とインナリング４１との両者に接着され、アウタリング４０とインナリング４１との間に充填される部分４２ａと、インナリング４１の内側に回り込んだ部分４２ｂとを有し、このゴム４２のインナリング４１の内側の部分４２ｂには凹部４４が形成されている。この凹部４４は、前記ハブ部３０の凸部３８が係合される部分であり、該凸部３８に対して、形状的、位置的、及び数的に対応している。

上記構成によれば、ハブ部３０とダンパ部３１とがそれぞれ独立した部材として作製され、後に凸部３８及び凹部４４を係合させ、両者３０，３１を一体化させることにより、一つのダンパアッシー１２が完成する。これにより、ダンパ部３１のゴム４２を接着する工程において、従来のようにハブ部３０の塗装をはがす必要がなくなるため、無駄な工程が削除され、プーリ１１作製のコストを従来よりも削減することができる。また、本実施例においては、ゴム４２がインナリング４１の内側に回り込むように配されると共に、ダンパ部３１側の係合手段である凹部４４がゴム４２のインナリング４１内側の部分４２ｂに形成されている。この構成により、凹部４４周辺のゴム４２の弾性力により組み付け作業が容易になると共に、ダンパアッシー１２全体としての緩衝作用が向上する。

本実施例にかかるプーリは、図５に示す構造のダンパ部４８を有するものである。このダンパ部４８においては、ゴム４２がアウタリング４０とインナリング４１との間に充填される部分のみを有し、係合手段としての凹部４４がインナリング４１に形成されている。このような構成によっても、ゴム４２の接着時における無駄な工程を削除でき、プーリ作製のコストを従来よりも削減することができる。

本実施例にかかるプーリは、図６に示す構造のハブ部５０を有するものである。このハブ部５０においては、前記円盤部３６の外縁に壁部５１が立設され、この壁部５１に外方へ突出する凸部５２が形成されている。このような構成によっても、上記実施例１又は２と同様の作用効果を得ることができる。

図７に示す本実施例にかかるダンパアッシー５５は、同図に示すハブ部５６及びダンパ部５７により構成されるものである。ハブ部５６の円盤部６１の外縁部には、上方に向かって壁部６２が形成されており、この壁部６２には、該壁部６２の所定部分を屈曲又は湾曲させることにより外方へ突出する凸部６３が形成されている。この凸部６３は、下部から上部に向かって水平方向の断面積が徐々に広くなる略台形形状を有する。ダンパ部５７のゴム６９は、アウタリング６７とインナリング６８との間に充填及び接着され、インナリング６８には凸部６３が係合（嵌合）可能な形状を有する凹部７１が形成されている。前記凸部６３の両側面には、図８に示すように、小凸部６４がそれぞれ１つずつ形成されている。この小凸部６４は、図９（ａ）に示すように、略三角錐形状に形成され、図７及び図９（ｂ）に示すように、前記凹部７１の対峙する位置に形成された小凹部７２に係合（嵌合）する。

このような構成によっても、上記他の実施例と同様に、ゴム６９に接着時における無駄な工程を削除でき、プーリ作製のコストを従来よりも削減することができる。また、本実施例においては、凸部６３が傾斜した略台形形状であると共に小凸部６４が形成されていることにより、ハブ部５６とダンパ部５７との組み付け作業が容易になると共に確実な係合を実現することができる。

図１０に示す本実施例にかかるダンパアッシー７５は、同図に示すハブ部７６及びダンパ部７７により構成されるものである。ハブ部７６の円盤部８１の外縁部には、下方に向かって壁部８２が形成されており、この壁部８２には、その下端部から更に下方へ向かって延びる３つの凸部８４が形成されている。この凸部８４には、段差部８５、先端部８６ａ、幅広部８６ｂが形成されている。ダンパ部７７のゴム８９は、アウタリング８７とインナリング８８との間に充填及び接着され、インナリング８８の内壁面には、図１０及び１２に示すように、内側に延設する片部９２が形成されると共に、図１１に示すように、その片部９２を含む略半分よりも下方の部分がゴム膜９３により被覆されており、各片部９２には、スリット状の凹部９１が形成されている。尚、図１２は、インナリング８８及び片部９２にゴム膜９３が被覆されていない状態を示すものである。

図１３は、本構成における凸部８４と凹部９１とを係合させた状態を示す図であり、凸部８４の段差部８５が凹部９１の上面に当接し、凸部８４の幅広部８６ｂが凹部９１の下面側に当接することを示している。また、凸部８４の先端部８６ａの幅をｄ1（図１０参照）、幅広部８６ｂの幅をｄ2、ゴム膜９３が被覆された状態での凹部９１の幅をＤ1（図１１参照）、ゴム膜９３が被覆されていない状態での凹部９１の幅をＤ2（図１２参照）とすると、ｄ1＜Ｄ1且つｄ2＞Ｄ2の関係が成り立つ。これにより、凸部８４と凹部９１を係合させる際には、凸部８４を、凹部９１周辺及び内部に被覆されたゴム膜９３を押し分けていくように挿入していき、段差部８５が片部９２上面に当接するまで押し進めていくことにより、容易且つ確実に組み付け作業を行うことができる。

本実施例にかかるダンパアッシーは、図１４に示す凸部９５及び凹部９６を有して構成されるものである。凸部９５は、ゴム等の弾性材により円錐台形状に形成され、凹部９６はインナリング９７を湾曲させて形成されている。このような形状によっても、両者を容易且つ確実に係合させることができる。

図１は、本発明のプーリが用いられるクラッチレス圧縮機の構成例を示す図である。 図２は、本発明の実施例１にかかるダンパアッシーの構造を示す斜視図である。 図３は、実施例１にかかるダンパアッシーの構造を示す上面図である。 図４は、実施例１にかかるダンパアッシーのダンパ部の構造を示す一部断面図である。 図５は、本発明の実施例２にかかるダンパアッシーのダンパ部の構造を示す一部断面図である。 図６は、本発明の実施例３にかかるダンパアッシーのハブ部の構造を示す斜視図である。 図７は、本発明の実施例４にかかるダンパアッシーの構造を示す斜視図である。 図８は、実施例４にかかるダンパアッシーの凸部の構造を示す図である。 図９（ａ）は、実施例４にかかるダンパアッシーの小凸部の構造を示す図であり、図９（ｂ）は、実施例４にかかるプーリの小凸部及び小凹部の係合状態を示す図である。 図１０は、本発明の実施例５にかかるダンパアッシーの構造を示す斜視図である。 図１１は、実施例５にかかるダンパアッシーにおいてゴム層が被覆された状態でのインナリング及び凹部の構造を示す図である。 図１２は、実施例５にかかるダンパアッシーにおいてゴム層が被覆されていない状態でのインナリング及び凹部の構造を示す図である。 図１３は、実施例５にかかるダンパアッシーにおける凸部及び凹部の係合状態を示す一部断面図である。 図１４は、本発明の実施例６にかかるダンパアッシーにおける凸部及び凹部の構造を示す一部斜視図である。 図１５は、従来のクラッチレス圧縮機用プーリの構造を示す一部断面図である。

符号の説明

１ （クラッチレス）圧縮機
１１ （クラッチレス圧縮機用）プーリ
１２，５５，７５ ダンパアッシー
３０，５０，５６，７６ ハブ部
３１，４８，５７，７７ ダンパ部
３８，５２，６３，８４，９５ 凸部
４４，７１，９１，９６ 凹部
３７ 破断部
４０，６７，８７ アウタリング
４１，６８，８８，９７ インナリング
４２ ゴム（弾性材）
９３ ゴム膜

Claims (6)

1. 圧縮機の駆動軸に固定されるハブ部と、駆動源の駆動力を受けて回転する部材と前記ハブ部との間に配され弾性材により緩衝作用を奏するダンパ部とを有して構成されるクラッチレス圧縮機用プーリにおいて、
   前記ハブ部と前記ダンパ部とが別体で構成されると共に、前記ハブ部と前記ダンパ部とを係合させる係合手段を具備することを特徴とするクラッチレス圧縮機用プーリ。
2. 前記ダンパ部は、前記駆動源の駆動力を受けて回転する部材に固定されるアウタリングと、前記アウタリングに内設されるインナリングと、前記アウタリングと前記インナリングとの間に充填及び接着される弾性材とを有して構成されることを特徴とする請求項１記載のクラッチレス圧縮機用プーリ。
3. 前記係合手段は、前記ハブ部と前記インナリングとに形成され互いに係合する凸部及び凹部からなることを特徴とする請求項２記載のクラッチレス圧縮機用プーリ。
4. 前記弾性材が前記インナリングの内側に回り込むように配されていることを特徴とする請求項２記載のクラッチレス圧縮機用プーリ。
5. 前記係合手段は、前記ハブ部と前記弾性材の前記インナリングの内側に回り込んだ部分とに形成され互いに係合する凸部及び凹部からなることを特徴とする請求項４記載のクラッチレス圧縮機用プーリ。
6. 前記ハブ部に、所定以上のトルクがかかった場合に破断する破断部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のクラッチレス圧縮機用プーリ。

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