JP2008039028A

JP2008039028A - 動力伝達機構

Info

Publication number: JP2008039028A
Application number: JP2006213042A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Hoshino; 伸明星野; Masaki Ota; 太田　　雅樹; Giyouriyo O; 暁亮王
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-02-21
Also published as: CN101117986A; US20080031749A1; BRPI0702223A; EP1884678A1; KR20080012803A

Abstract

【課題】付勢部材を機構内に収容配置して体格の大型化を抑制した構成であっても作動性の悪化を防止することができる動力伝達機構を提供する。
【解決手段】電磁スプリングクラッチ６０において、回転軸１６の軸方向に沿って同一周面上に位置するハブ６５の周面６７ｓ、及びロータ６１の周面６１ｓには、アーマチャプレート７８がロータ６１に吸着された状態ではハブ６５とロータ６１を連結するスプリングクラッチ７１が巻装されている。ハブ６５内には回転軸１６のアーマチャプレート７８側の端部と該アーマチャプレート７８との間に位置し、アーマチャプレート７８をロータ６１から離反する方向へ付勢するコイルバネ７４が収容されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、外部駆動源からの動力を回転軸へ伝達可能とする動力伝達機構に関する。

例えば、車両空調装置の冷媒圧縮機においては、車両エンジンからの動力を冷媒圧縮機の回転軸へ伝達するために、図５に示すような動力伝達機構１００を備えたものが存在する（例えば特許文献１参照。）。すなわち、冷媒圧縮機においてハウジング１０１の外側には、車両エンジン（図示せず）から動力が入力されるロータ１０２が、ベアリング１０３を介して回転可能に支持されている。前記ロータ１０２内には電磁コイル１０４が収容されている。

また、冷媒圧縮機の回転軸１０６において機外側の一端部には、円盤状のアーマチャ１０７がスプライン嵌合され、アーマチャ１０７は回転軸１０６の軸方向に移動可能に取り付けられている。すなわち、回転軸１０６の一端部にはスプライン１０６ａが形成され、アーマチャ１０７にはスプライン孔１０７ａが形成されている。また、動力伝達機構１００には、ロータ１０２に吸引されたアーマチャ１０７を該ロータ１０２から離反する方向へ付勢する圧縮コイルばね（付勢部材）１０８が設けられている。この圧縮コイルばね１０８は、動力伝達機構１００の体格の大型化を抑制するために、回転軸１０６の周囲に装着され、動力伝達機構１００の機内側からアーマチャ１０７をロータ１０２から離反する方向へ押圧している。

そして、上記動力伝達機構１００によって冷媒圧縮機の回転軸に車両エンジンからの動力を伝達するには、前記電磁コイル１０４に通電し、電磁コイル１０４を励磁させる。すると、アーマチャ１０７は、ロータ１０２からの電磁力によりロータ１０２側へ吸引され、圧縮コイルばね１０８の付勢力に抗して回転軸１０６の軸方向に沿ってロータ１０２側へ移動する。よって、アーマチャ１０７がロータ１０２に連結されることで、車両エンジンからの動力はロータ１０２からアーマチャ１０７へ伝達され、さらにはアーマチャ１０７を介して回転軸１０６に伝達されるようになっている。

一方、電磁コイル１０４を消磁させることによってアーマチャ１０７のロータ１０２側への吸引が解除される。すると、圧縮コイルばね１０８の復帰力によってアーマチャ１０７はロータ１０２から離反する方向へ移動される。よって、車両エンジンからの動力はロータ１０２からアーマチャ１０７へ伝達されないようになっている。
実開昭５９−１０７３３９号公報

上記動力伝達機構１００においては、アーマチャ１０７を回転軸１０６の軸方向へ移動させ、アーマチャ１０７をロータ１０２に対して接離可能とするために、アーマチャ１０７はスプライン嵌合によって回転軸１０６に連結されている。そして、圧縮コイルばね１０８の復帰力によってアーマチャ１０７をロータ１０２から離反する方向へスムーズに移動させるために、アーマチャ１０７のスプライン孔１０７ａと、回転軸１０６のスプライン１０６ａとの間のクリアランスを大きく取っている。この場合、アーマチャ１０７の回転軸１０６に対するがたつきが発生しやすく、該がたつきによってスプライン孔１０７ａとスプライン１０６ａとが摩耗する等して動力伝達機構１００の作動性が悪化してしまう。

前記がたつきを抑えるために、アーマチャ１０７のスプライン孔１０７ａと、回転軸１０６のスプライン１０６ａとの間のクリアランスを小さくすると、アーマチャ１０７がロータ１０２に対して接離する方向へスムーズに移動せず、動力伝達機構１００による動力伝達及びその解除がスムーズに行われなくなって作動性が悪化してしまう。

本発明は、付勢部材を機構内に収容配置して体格の大型化を抑制した構成であっても作動性の悪化を防止することができる動力伝達機構を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転機械の回転軸と一体回転する第１回転体と、回転機械のハウジングに回転可能に支持されるとともに前記第１回転体と同軸に位置し外部駆動源からの動力が入力される第２回転体とを連結し、前記外部駆動源からの動力を回転軸へ伝達可能とする動力伝達機構であって、前記第１回転体よりも機構外側には、回転軸の軸方向に沿って移動可能であり、前記第２回転体内の電磁コイルへの通電によって第２回転体に吸着されるアーマチャプレートが連結され、前記回転軸の軸方向に沿って同一周面上に位置する前記第１回転体の周面、及び前記第２回転体の周面には、前記アーマチャプレートが第２回転体に吸着された状態で第１回転体と第２回転体を連結するスプリングクラッチが巻装され、前記第１回転体内には前記回転軸のアーマチャプレート側の端部と該アーマチャプレートとの間に位置し、アーマチャプレートを第２回転体から離反する方向へ付勢する付勢部材が収容されていることを要旨とする。

この構成によれば、第２回転体に対して接離させるアーマチャプレートを、第１回転体とは独立して回転軸の軸方向に沿って移動可能に設け、アーマチャプレートを第２回転体から離反する方向への付勢は付勢部材によって可能としている。付勢部材は、第１回転体内に収容されており、動力伝達機構の機構内に収容配置されている。このため、動力伝達機構の体格の大型化が抑制されている。そして、動力伝達機構において、第２回転体に入力された動力はアーマチャプレートを介して第１回転体に伝達される。このため、第２回転体からの動力伝達を行うために第１回転体を回転軸の軸方向へ移動させる必要がなく、第１回転体と回転軸との間には軸方向への移動を可能とする連結手段を設ける必要がなくなる。したがって、前記連結手段を設けることにより回転軸に動力を直接伝達する第１回転体が、回転軸に対してがたついたりすることを無くすことができ、動力伝達機構の作動性が悪化してしまうことを防止することができる。

また、前記付勢部材における前記アーマチャプレート側の端部は、アーマチャプレートの中央部に固定されていてもよい。この構成によれば、アーマチャプレートは付勢部材によって付勢された状態では、回転軸の軸方向に対して傾くことなく支持されている。よって、アーマチャプレートが第２回転体側に移動した際には、該アーマチャプレートを第２回転体に確実に吸着させることができ、動力伝達機構の作動性を正確なものとすることができる。

本発明によれば、付勢部材を機構内に収容配置して体格の大型化を抑制した構成であっても作動性の悪化を防止することができる。

以下、本発明の動力伝達機構を、車両空調装置の冷媒圧縮機に用いられる電磁スプリングクラッチに具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。なお、以下の説明において冷媒圧縮機１０の「前」「後」は、図１に示す矢印Ｙの方向を前後方向とする。

図１に示すように、回転機械としての冷媒圧縮機１０のハウジングは、シリンダブロック１１と、その前端に接合固定されたフロントハウジング１２と、シリンダブロック１１の後端に接合固定されたリヤハウジング１４とから構成されている。また、前記シリンダブロック１１とリヤハウジング１４との間には、シリンダブロック１１側からリヤハウジング１４側に向けて、吸入弁形成プレート３６、バルブプレート１３、吐出弁形成プレート２８及びリテーナ３３が介在されている。

シリンダブロック１１とフロントハウジング１２との間には、制御圧室１５が区画形成されているとともに、シリンダブロック１１とフロントハウジング１２には前記制御圧室１５を貫通するように回転軸１６が回転可能に支持されている。前記フロントハウジング１２の前端部には、回転軸１６の前側を取り囲むようにして支持筒部１２ａが形成されている。回転軸１６の一端部（前端部）は、動力伝達機構としての電磁スプリングクラッチ６０を介して外部駆動源としての車両のエンジンＥに作動連結されている。

前記回転軸１６は、前側がラジアルベアリング１８によってフロントハウジング１２に回転可能に支持されている。フロントハウジング１２において、回転軸１６の前側の周面と、該周面に対向するフロントハウジング１２の内周面との間には軸シール室２０が形成されている。そして、軸シール室２０内には、前記回転軸１６の周面と軸シール室２０の周面との間をシールする軸シール部材２１が設けられている。回転軸１６の後側は、シリンダブロック１１に形成された軸孔１１ｂ内に挿通されているとともに、ラジアルベアリング１９によって軸孔１１ｂに回転可能に支持されている。

前記制御圧室１５内において、回転軸１６には回転支持体２２が固着されており、回転支持体２２は回転軸１６と一体回転可能に固定されている。この回転支持体２２とフロントハウジング１２の内壁面との間にはスラストベアリング２３が設けられている。また、制御圧室１５内には斜板２４が収容されている。斜板２４の中央には、挿通孔２４ａが穿設されており、該挿通孔２４ａに回転軸１６が挿通されている。回転支持体２２と斜板２４との間には、ヒンジ機構２５が介在されている。斜板２４は、ヒンジ機構２５を介した回転支持体２２との間でのヒンジ連結、及び挿通孔２４ａを介した回転軸１６の支持により、回転軸１６及び回転支持体２２と同期回転可能であるとともに、回転軸１６の中心軸Ｌに沿った軸方向へのスライド移動を伴いながら回転軸１６に対して傾角を変更可能とされている。

シリンダブロック１１には、回転軸１６の周りに複数（図１では１つのシリンダボア２６のみ図示）のシリンダボア２６が等角度間隔で前後方向に貫通形成されている。シリンダボア２６には、片頭型のピストン２７が前後方向へ移動可能に収容されている。シリンダボア２６の前後開口は、バルブプレート１３及びピストン２７によって閉塞されており、このシリンダボア２６内にはピストン２７の前後方向への移動に応じて容積変化する圧縮室３７が区画されている。ピストン２７は、一対のシュー２９を介して斜板２４の外周部に係留されている。

リヤハウジング１４には、前記バルブプレート１３に面して吸入室３０と吐出室３１が区画形成されている。詳細には、リヤハウジング１４の中央部には、前記吸入室３０が設けられ、該吸入室３０の外周側には前記吐出室３１が設けられている。前記バルブプレート１３には、各シリンダボア２６と対向する位置において、バルブプレート１３の径方向内寄りに吸入ポート３２が形成され、バルブプレート１３の径方向外寄りに吐出ポート３４がそれぞれ形成されている。

前記吸入弁形成プレート３６には前記吸入ポート３２と対応する位置に該吸入ポート３２を開閉する吸入弁３６ａが形成されている。また、前記吸入弁形成プレート３６には、前記吐出ポート３４に対応する位置に吐出孔３６ｂが形成されている。前記吐出弁形成プレート２８には吐出ポート３４と対応する位置に該吐出ポート３４を開閉する吐出弁２８ａが形成されている。また、前記吐出弁形成プレート２８には、前記吸入ポート３２に対応する位置に吸入孔２８ｂが形成されている。吐出弁２８ａはリテーナ３３によって開放位置が規制されるようになっている。リヤハウジング１４には、電磁弁からなる容量制御弁５２が組み付けられている。

そして、ピストン２７の移動に伴い吸入孔２８ｂ及び吸入ポート３２を通過し、吸入弁３６ａを押し退けて吸入室３０から前記圧縮室３７へ吸入された冷媒ガスは、ピストン２７の移動により圧縮室３７で圧縮される。圧縮室３７から吐出孔３６ｂ及び吐出ポート３４を通過し、吐出弁２８ａを押し退けて吐出室３１へ吐出された高圧の冷媒ガスは、外部冷媒回路（図示せず）へと導出される。該外部冷媒回路からの戻りガスは吸入室３０へ吸入されるようになっており、本実施形態の冷媒圧縮機１０は、外部冷媒回路とで冷媒循環回路を構成している。そして、シリンダブロック１１（シリンダボア２６）、回転軸１６、回転支持体２２、斜板２４、ヒンジ機構２５、ピストン２７及びシュー２９によって、冷媒圧縮機１０における圧縮機構が構成され、該圧縮機構は回転軸１６の回転に基づいて駆動される。

冷媒圧縮機１０には、吐出圧領域としての吐出室３１と、前記制御圧室１５とを連通させ、吐出室３１の冷媒ガスを、制御ガスとして制御圧室１５へ供給するための供給通路５４が設けられている。この供給通路５４上には前記容量制御弁５２が設けられている。また、冷媒圧縮機１０には、制御圧室１５と吸入圧領域としての吸入室３０とを連通させ、制御圧室１５の冷媒ガスを制御ガスとして吸入室３０へ排出させる排出通路５３が設けられている。そして、吐出室３１へ吐出された冷媒ガスは、前記供給通路５４を通過して制御圧室１５へ供給されるようになっている。また、前記容量制御弁５２により、供給通路５４を通過し、制御圧室１５へ供給される冷媒ガス量が調節されるようになっている。

また、制御圧室１５内の冷媒ガスは、排出通路５３を介して吸入室３０へ排出される。そして、供給通路５４を介した制御圧室１５への冷媒ガス供給量と排出通路５３を介した制御圧室１５からの冷媒ガス排出量とのバランスが制御されて制御圧室１５の圧力が決定される（制御圧室１５が調圧される）。制御圧室１５の圧力が変更されると、ピストン２７を介した制御圧室１５内とシリンダボア２６内との差圧が変更され、斜板２４の傾角が変化する。この結果、ピストン２７のストローク（冷媒圧縮機１０の吐出容量）が調節される。

次に、前記電磁スプリングクラッチ６０について詳細に説明する。図１及び図２に示すように、前記フロントハウジング１２における支持筒部１２ａの外周側には、ラジアルベアリング７０を介して第２回転体としてのロータ６１が回転可能に支持されている。ロータ６１は磁性材より筒状に形成され、エンジンＥの出力軸からのベルト（図示せず）が掛けられる筒状のベルト掛け部６１ａと、該ベルト掛け部６１ａの内側に設けられた筒状の支持部６１ｂとを一体に有している。そして、ロータ６１は、前記支持部６１ｂを以ってフロントハウジング１２（支持筒部１２ａ）にラジアルベアリング７０を介して回転可能に支持されている。

ロータ６１において、前記ベルト掛け部６１ａの内周面と、支持部６１ｂの外周面との間には、環状の収容凹部６１ｃが形成されている。そして、収容凹部６１ｃ内には、磁性材よりなる収容筒体６３に収容された電磁コイル６２が収容され、該電磁コイル６２は、正逆両方向に通電の切換が可能に構成されている。また、前記電磁コイル６２を収容した収容筒体６３は、フロントハウジング１２における支持筒部１２ａの外周に支持された環状の支持部６４によって支持されている。

そして、支持部６４による収容筒体６３の支持状態では、収容凹部６１ｃの周面（ベルト掛け部６１ａの内周面及び支持部６１ｂの外周面）と、該周面に対向する収容筒体６３の周面との間に僅かなクリアランスが形成されている。このため、収容筒体６３、すなわち電磁コイル６２は、ロータ６１内（収容凹部６１ｃ内）に遊嵌状態で収容され、電磁コイル６２はロータ６１と一体に回転しないようになっている。

また、ロータ６１内には永久磁石７３が嵌入されている。永久磁石７３は、前記電磁コイル６２に正方向への通電がなされると正方向への磁束の流れを生じ、逆方向への通電がなされると逆方向への磁束の流れを生じさせる。ロータ６１には、前記支持筒部１２ａよりも前側へ突出する連結筒部６１ｄが形成され、該連結筒部６１ｄは回転軸１６の中心軸Ｌの軸方向へ延びる円筒状に形成されている。

図２に示すように、回転軸１６の前端部には、第１回転体としてのハブ６５が固定されている。ハブ６５は、回転軸１６の外周に装着可能とする筒状部６６と、該筒状部６６の前端から回転軸１６の軸方向に対し、直交する方向へ延びるハブ部６７とを一体に有している。前記筒状部６６内には区画部６８が形成され、筒状部６６内を一端側（前端側）に向けて開口する第１凹部６６ａと、他端側（後端側）に向けて開口する第２凹部６６ｂとに区画している。

前記第２凹部６６ｂの内側には回転軸１６の一端側（前端側）が挿入され、該第２凹部６６ｂの内周面と回転軸１６の前端側周面とはスプライン嵌合されている。さらに、前記第１凹部６６ａ内に挿入されたボルト７６を前記区画部６８を貫通させて回転軸１６の一端に螺合することにより、ハブ６５は回転軸１６と一体回転可能になっているとともに、スプライン嵌合によって、ハブ６５の回転動力が回転軸１６に伝達されるようになっている。なお、ボルト７６によってハブ６５は回転軸１６に固定されているため、ハブ６５は回転軸１６の軸方向へ移動不能になっている。

ハブ６５のハブ部６７において、フロントハウジング１２側の端面（後端面）は、連結筒部６１ｄのハブ６５側の端面（前端面）と対向している。また、ハブ部６７の周面６７ｓと連結筒部６１ｄの周面６１ｓとは、回転軸１６の軸方向に沿って同一周面上に連続するように位置し、両周面６７ｓ，６１ｓは同一径となっている。

前記ハブ６５よりも電磁スプリングクラッチ６０の機構外側には、アーマチャプレート７８が連結されている。このアーマチャプレート７８は、ハブ６５を覆うように略円筒状に形成されたカバー６９と、該カバー６９に支持され、前記ロータ６１と対向する位置に配設された環状のアーマチャ７２とから形成されている。アーマチャプレート７８のカバー６９には、締結部材７９を貫通可能な貫通孔６９ａが複数箇所に形成されている。そして、貫通孔６９ａを貫通した締結部材７９をハブ６５（ハブ部６７）の前面に螺合することによって、アーマチャプレート７８が、ハブ６５よりも機構外側となるハブ６５の前端側に連結されている。貫通孔６９ａと締結部材７９との間にはクリアランスＣＬが形成され、アーマチャプレート７８は、締結部材７９の軸方向、すなわち回転軸１６の軸方向に沿って移動可能になっている。ハブ６５にアーマチャプレート７８が連結された状態において、前記第１凹部６６ａはアーマチャプレート７８（カバー６９）の中央部と対向する位置にある。

前記カバー６９において、ロータ６１側となる後端には外方へ延びる延設部６９ｂが設けられ、該延設部６９ｂに前記アーマチャ７２が支持されている。前記アーマチャ７２は磁性材よりなる。そして、アーマチャプレート７８において、カバー６９がハブ６５の前端側（回転軸の軸方向一端側）に対向配置されているとともに、アーマチャ７２がロータ６１の前端側（回転軸の軸方向一端側）に対向配置されている。アーマチャ７２において、ロータ６１に対向する面によりアーマチャ側摩擦面７２ｆが形成され、ロータ６１において前記アーマチャ側摩擦面７２ｆに対向する面にロータ側摩擦面６１ｆが形成されている。このアーマチャ側摩擦面７２ｆとロータ側摩擦面６１ｆとの間には一定の空隙Ｓ１が形成されている。

前記ハブ６５において、筒状部６６の第１凹部６６ａは、前記ハブ部６７の周面６７ｓ及び連結筒部６１ｄの周面６１ｓと同心状に位置している。そして、この第１凹部６６ａ内には、付勢部材としてのコイルバネ７４が収容されている。このコイルバネ７４は、一端（前端）が前記アーマチャプレート７８（カバー６９）の中央部に当接固定され、他端（後端）が前記区画部６８に当接固定されている。すなわち、コイルバネ７４は、回転軸１６のアーマチャプレート７８側の端部（回転軸１６の軸方向一端部（前端部））よりも前側（アーマチャプレート７８側）に設けられ、該回転軸１６とアーマチャプレート７８との間に収容配置されている。

そして、コイルバネ７４は、アーマチャプレート７８をロータ６１から離反する方向へ付勢している。なお、前記締結部材７９にカバー６９が当接することにより、離反する方向へ付勢されたアーマチャプレート７８のそれ以上の移動が規制されている。また、アーマチャプレート７８がロータ６１に向けて移動した際には、コイルバネ７４は収縮するようになっている。

締結部材７９によってアーマチャプレート７８の移動が規制された状態では、カバー６９の後面とハブ６５の前面との間には一定の空隙Ｓ２が形成されている。この空隙Ｓ２は、前記アーマチャ側摩擦面７２ｆとロータ側摩擦面６１ｆとの間に形成される空隙Ｓ１より広くなっている。

そして、アーマチャプレート７８は、電磁コイル６２が正方向への通電によって励磁され、その電磁力に基づく吸引力がアーマチャ７２に作用すると、アーマチャプレート７８（アーマチャ７２）はコイルバネ７４の付勢力に抗してロータ６１側へ移動するようになっている。一方、アーマチャプレート７８は、電磁コイル６２が逆方向への通電によって励磁されると、前記正方向へ通電した場合とは逆方向への磁束が生じ、前記正方向への磁束が打ち消されることとなり、アーマチャプレート７８はコイルバネ７４の復帰力によってロータ６１から離反する方向へ移動するようになっている。

電磁スプリングクラッチ６０において、前記ハブ６５のハブ部６７には、巻ばねよりなるスプリングクラッチ７１の一端７１ａが取り付けられている（図１参照）。また、アーマチャ７２には前記スプリングクラッチ７１の他端７１ｂが取り付けられている。そして、ハブ部６７の周面６７ｓ及び連結筒部６１ｄの周面６１ｓには、両周面６７ｓ，６１ｓを跨ぐようにスプリングクラッチ７１が巻装され、該スプリングクラッチ７１によってハブ部６７の周面６７ｓとロータ６１の周面６１ｓが取り囲まれている。また、スプリングクラッチ７１は、連結筒部６１ｄの周面６１ｓ及びハブ部６７の周面６７ｓと、アーマチャプレート７８（カバー６９）の内周面６９ｄとの間に区画される空間に配設されている。

スプリングクラッチ７１は、アーマチャ７２がロータ６１に吸引されていない状態では、ハブ部６７の周面６７ｓ及び連結筒部６１ｄの周面６１ｓの外径より大径をなし、スプリングクラッチ７１は両周面６１ｓ，６７ｓから離間している。一方、図３に示すように、スプリングクラッチ７１は、アーマチャ７２がロータ６１に吸引された状態では、ハブ部６７の周面６７ｓ及び連結筒部６１ｄの周面６１ｓの外径より小径となり、スプリングクラッチ７１は両周面６１ｓ，６７ｓに巻き付くようになっている。

次に、上記構成の電磁スプリングクラッチ６０の動作について説明する。図２に示す状態において、電磁コイル６２が正方向への通電によって励磁されると、その電磁力に基づく吸引力がアーマチャ７２に作用される。すると、図３に示すように、アーマチャプレート７８（アーマチャ７２）は、コイルバネ７４の付勢力に抗してロータ６１側へ吸引される（移動する）。すなわち、アーマチャプレート７８は、回転軸１６の軸方向に沿って前記空隙Ｓ１分だけロータ６１側へ移動する。そして、アーマチャ側摩擦面７２ｆがロータ側摩擦面６１ｆに吸引され、アーマチャ側摩擦面７２ｆがロータ側摩擦面６１ｆに吸着する。すると、ロータ６１とアーマチャ７２とが吸着（連結）され、アーマチャプレート７８を介してロータ６１とハブ６５とが連結される。

ここで、スプリングクラッチ７１の他端７１ｂはアーマチャ７２に取り付けられているため、アーマチャ７２のロータ６１側への移動に伴いスプリングクラッチ７１は捻られ、縮径する。すると、スプリングクラッチ７１が、ハブ６５の周面６７ｓ及びロータ６１の周面６１ｓを巻締め、該スプリングクラッチ７１によってハブ部６７と連結筒部６１ｄ、すなわちハブ６５とロータ６１とが連結される。その結果、ロータ６１とハブ６５は、電磁コイル６２の電磁力に基づく吸引力と、スプリングクラッチ７１による巻締め力とによって強固に連結される。

また、ロータ６１とアーマチャ７２の連結状態では、該ロータ６１とアーマチャ７２との間には、永久磁石７３から正方向へ流れる磁束路が生じており、該磁束路によってアーマチャ７２がロータ６１に吸着され、ロータ側摩擦面６１ｆとアーマチャ側摩擦面７２ｆとの間の摩擦力によりロータ６１とアーマチャ７２の吸着状態が維持される。そして、この吸着状態が維持されることによって、スプリングクラッチ７１が引っ張られた状態、すなわち、スプリングクラッチ７１がハブ部６７の周面６７ｓ及び連結筒部６１ｄの周面６１ｓを巻締めた状態が維持される。そして、電磁コイル６２の正方向への通電を遮断した後は、永久磁石７３による吸引と、スプリングクラッチ７１による巻締めとによって電磁スプリングクラッチ６０の連結状態が維持され、電磁スプリングクラッチ６０によって、エンジンＥから回転軸１６への動力伝達が可能となる。

一方、電磁コイル６２が逆方向への通電によって励磁されると、前記正方向へ通電した場合とは逆方向への磁束が生じ、前記正方向への磁束が打ち消されることとなり、アーマチャプレート７８（アーマチャ７２）はコイルバネ７４の復帰力によって、回転軸１６の軸方向に沿ってロータ６１のロータ側摩擦面６１ｆから離反する方向へ移動する。その結果、電磁スプリングクラッチ６０は非連結状態となり、ロータ６１及びアーマチャ７２間の連結、すなわち、ロータ６１とハブ６５との連結が解除され、エンジンＥから回転軸１６への動力伝達は不可能となる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）電磁スプリングクラッチ６０において、アーマチャプレート７８をロータ６１から離反する方向へ付勢するコイルバネ７４は、ハブ６５内に収容されるとともに、回転軸１６のアーマチャプレート７８側の端部（前端部）と該アーマチャプレート７８との間に配置されている。このため、コイルバネ７４は、電磁スプリングクラッチ６０の機構内に収容されており電磁スプリングクラッチ６０の体格の大型化が抑制されている。

（２）電磁スプリングクラッチ６０において、アーマチャプレート７８をハブ６５とは独立して回転軸１６の軸方向へ移動可能に設け、該アーマチャプレート７８をコイルバネ７４によってロータ６１から離反する方向へ付勢する構成とした。そして、ロータ６１に入力された回転動力は、アーマチャプレート７８を介してハブ６５に伝達される。このため、回転軸１６に回転動力を直接伝達するハブ６５を、回転軸１６に対してその軸方向へ移動させる必要がなくなり、ハブ６５と回転軸１６との間に軸方向への移動を可能とするクリアランス（連結手段）を設ける必要がなくなる。よって、回転軸１６とハブ６５との間に大きなクリアランスを形成する必要がなく、該クリアランスの存在によってハブ６５が回転軸１６に対してがたついたり、ハブ６５が回転軸１６に対してスムーズに移動しなくなって電磁スプリングクラッチ６０の作動性が悪化するということを防止することができる。

（３）電磁スプリングクラッチ６０は、スプリングクラッチ７１を備えるため、該スプリングクラッチ７１を巻き付かせる周面６１ｓ，６７ｓが必要となる。そして、コイルバネ７４は、周面６１ｓ，６７ｓと同心状をなす第１凹部６６ａ内に収容されている。よって、スプリングクラッチ７１を備えた電磁スプリングクラッチ６０の内側にコイルバネ７４を設けた構成としても、その体格が大型化することがない。

（４）コイルバネ７４は、アーマチャプレート７８の中央部をその一端で押圧し、アーマチャプレート７８をロータ６１から離反する方向へ付勢している。このため、アーマチャプレート７８はコイルバネ７４に付勢された状態では、回転軸１６の軸方向に対して傾くことなく支持されている。よって、アーマチャプレート７８の傾きによってアーマチャ側摩擦面７２ｆがロータ側摩擦面６１ｆに対して傾いてしまうことが防止される。したがって、アーマチャ７２をロータ６１に確実に吸着させることができ、電磁スプリングクラッチ６０の作動性を正確なものとすることができる。

（５）電磁コイル６２の正方向への通電の遮断後は、永久磁石７３からの磁束路によってアーマチャ７２とロータ６１が連結されているとともに、スプリングクラッチ７１によってロータ６１とハブ６５が連結された状態で動力伝達が行われる。したがって、電磁スプリングクラッチ６０においては、例えば、電磁コイル６２への通電の遮断後は、永久磁石７３から生じる磁束路だけでロータ６１とアーマチャ７２が連結される場合に比して、電磁スプリングクラッチ６０による連結力を大きくすることができる。よって、電磁スプリングクラッチ６０によってエンジンＥから回転軸１６へ伝達可能とする動力を大きくすることができる。その結果として、電磁コイル６２への通電遮断後に伝達可能な動力を大きくするために、永久磁石７３を大型化して磁束路の磁束密度を高くしたり、ロータ側摩擦面６１ｆとアーマチャ側摩擦面７２ｆとを大きくして摩擦力を大きくしたりする必要がない。よって、電磁スプリングクラッチ６０の体格を大型化することなく伝達可能な動力を大きくすることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図４に示すように、電磁スプリングクラッチ６０において、ロータ６１内の永久磁石７３を省略してもよい。

○ 付勢部材を、アーマチャプレート７８に固着された磁石と、第１凹部６６ａ内に収容された磁石とから構成し、両磁石を同極を対向させて配置してもよい。
○ 永久磁石７３において、磁束の流れを生じさせる向きを反転させ、電磁コイル６２への逆方向への通電によってアーマチャ７２をロータ６１に吸引させて電磁スプリングクラッチ６０を連結状態とし、正方向への通電によってアーマチャ７２をロータ６１から離間させて電磁スプリングクラッチ６０を非連結状態とする構成としてもよい。

○ 冷媒圧縮機１０を、片頭型のピストン２７に圧縮動作を行なわせる片側式の圧縮機ではなく、制御圧室１５を挟んで前後両側に設けられたシリンダボア２６において両頭型のピストンに圧縮動作を行なわせる両側式の圧縮機としてもよい。

○ 冷媒圧縮機１０を、斜板２４が回転軸１６と一体回転する構成に代えて、回転支持体２２が回転軸１６に対して相対回転可能に支持されて揺動するタイプ、例えば、揺動（ワッブル）式圧縮機としてもよい。

○ 冷媒圧縮機１０は、ピストン２７のストロークを変更不可能な固定容量タイプであってもよい。
○ 回転機械として、ピストン２７が往復動を行うピストン式の冷媒圧縮機１０に具体化したが、電磁スプリングクラッチ６０によって外部駆動源から動力が伝達される回転機械であれば、どのようなものに適用してもよい。

○ 第２回転体として、ロータ６１以外にも、スプロケットやギヤ等を適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。

（１）回転軸を有するとともに該回転軸に外部駆動源から動力を伝達するための動力伝達機構を備えた回転機械において、前記動力伝達機構として、請求項１又は請求項２に記載の動力伝達機構を設けた回転機械。

（２）前記回転軸の回転に基づいて駆動される圧縮機構を有する技術的思想（１）に記載の回転機械。

実施形態の冷媒圧縮機を示す縦断面図。実施形態の電磁スプリングクラッチを示す部分拡大断面図。実施形態の電磁スプリングクラッチの連結状態を示す部分拡大断面図。電磁スプリングクラッチの別例を示す部分拡大断面図。背景技術の動力伝達機構を示す部分拡大断面図。

符号の説明

Ｅ…外部駆動源としてのエンジン、１０…回転機械としての冷媒圧縮機、１１…ハウジングを構成するシリンダブロック、１２…ハウジングを構成するフロントハウジング、１４…ハウジングを構成するリヤハウジング、１６…回転軸、６０…動力伝達機構としての電磁スプリングクラッチ、６１…第２回転体としてのロータ、６１ｓ…第２回転体の周面、６２…電磁コイル、６５…第１回転体としてのハブ、６７ｓ…第１回転体の周面、７１…スプリングクラッチ、７４…付勢部材としてのコイルバネ、７８…アーマチャプレート。

Claims

回転機械の回転軸と一体回転する第１回転体と、回転機械のハウジングに回転可能に支持されるとともに前記第１回転体と同軸に位置し外部駆動源からの動力が入力される第２回転体とを連結し、前記外部駆動源からの動力を回転軸へ伝達可能とする動力伝達機構であって、
前記第１回転体よりも機構外側には、回転軸の軸方向に沿って移動可能であり、前記第２回転体内の電磁コイルへの通電によって第２回転体に吸着されるアーマチャプレートが連結され、前記回転軸の軸方向に沿って同一周面上に位置する前記第１回転体の周面、及び前記第２回転体の周面には、前記アーマチャプレートが第２回転体に吸着された状態で第１回転体と第２回転体を連結するスプリングクラッチが巻装され、前記第１回転体内には前記回転軸のアーマチャプレート側の端部と該アーマチャプレートとの間に位置し、アーマチャプレートを第２回転体から離反する方向へ付勢する付勢部材が収容されている動力伝達機構。
前記付勢部材における前記アーマチャプレート側の端部は、アーマチャプレートの中央部に固定されている請求項１に記載の動力伝達機構。