JP3574407B2

JP3574407B2 - 防塵用具

Info

Publication number: JP3574407B2
Application number: JP2001007436A
Authority: JP
Inventors: 紳弘伊藤
Original assignee: 株式会社ユニクラ
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2021-01-16
Also published as: US6385988B1; KR100389747B1; KR20020061143A; JP2002213352A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農作業や土木建設に用いられる作業用自動車のエアコンディショニングシステムの一部をなす圧縮機への駆動力の伝達およびその中断作用を行うクラッチに適用される防塵用具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
農業用大型トラクタのような作業用自動車にはその操作空間の冷暖房を図るためのエアコンディショニングシステムが搭載されており、該エアコンディショニングシステムはその一部をなす圧縮機を回転駆動することにより作動する。
【０００３】
前記圧縮機は、乗用自動車のような他用途の自動車におけると同様、エンジンの近傍に配置され、エンジンの回転動力を受けて回転駆動される。また、前記圧縮機には、断続的なエアコンディショニングを行うため、その回転駆動状態をオン−オフに切り換えるためのクラッチが取り付けられている。
【０００４】
前記クラッチは、前記圧縮機の回転軸の端部を取り巻くハウジングの一部を取り巻く複数の部品を含む。すなわち、前記ハウジングの一部に回転可能に支承されたロータであって前記ハウジングの一部に連なる該ハウジングの本体に向けて開放する環状凹所が設けられたロータと、該ロータの環状凹所内に受け入れられかつ前記ハウジングの一部を取り巻く環状の支持板を介して前記ハウジングの本体に固定された環状のコイルと、前記ロータと前記圧縮機の回転軸とを機械的に連結するための摩擦板とを含む。
【０００５】
前記ロータは、ベルトを介して、エンジンの回転動力を受けて常時回転される。また、前記コイルは、該コイルへの通電により前記ロータを磁化し、該ロータに前記摩擦板を引き付ける作用をなす。前記ロータへの前記摩擦板の磁気的な吸着により、前記ロータと前記圧縮機の回転軸とが機械的に連結され、前記ロータの回転力が前記圧縮機の回転軸に伝達され、該圧縮機が駆動される。反対に、前記コイルへの通電を停止すると、前記機械的連結が解除され、前記圧縮機の駆動が停止される。
【０００６】
ところで、農業用大型トラクタのような作業用自動車にあっては、乗用車のような自動車とは異なり、その作業によって生じ、前記クラッチのロータとその環状凹所に受け入れられたコイルとの間に存する隙間に侵入する土埃、泥等のために前記ロータに回転不良を生じる機会が非常に多い。
【０００７】
従来、前記土埃や泥等の侵入防止を図るため、前記コイルの支持板をより大きい直径を有するものとしかつ前記支持板に前記ロータの環状凹所の外周側において該ロータに接する環状のパッドを取り付けていた。
【０００８】
しかし、前記コイルの支持板は比較的大きい重量を有する前記コイルを支える必要から比較的厚い厚さ寸法を有するものが用いられている。このため、前記支持板をより直径の大きいものとすることは圧縮機およびクラッチ組立体の重量増大およびコストの増大を招く。また、既に搭載されている圧縮機およびクラッチ組立体に適用するときは、未だ使用可能であるコイルの交換を伴うという不利が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、作業用自動車に搭載されるエアコンディショニングシステムにおける圧縮機に取り付けられるクラッチの防塵に当たり、圧縮機およびクラッチ組立体の重量増大およびコスト増大を最小限に抑える防塵用具を提供することにある。また、前記作業用自動車に既に搭載されている圧縮機およびクラッチ組立体に適用するとき、コイルの交換を必要としない防塵用具を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、作業用自動車のエアコンディショニングシステムの一部をなす圧縮機の回転軸に対する回転動力伝達の切り替えを行うクラッチのための防塵用具に係る。前記クラッチは、前記圧縮機の回転軸の端部を取り巻く該圧縮機のハウジングの一部に支承され該一部の周りに回転可能であるロータと、該ロータに設けられた環状凹所内に受け入られかつ前記ハウジングの一部を取り巻く環状の支持板を介して、前記ハウジングの一部に連なる本体に支持された環状のコイルとを備え、このようなクラッチに適用される本考案の防塵用具は、前記コイルの支持板と前記ハウジングの本体との間に配置されかつ該ハウジングの本体に固定され、前記ロータの環状凹所の開放面を覆うようにこれと相対する環状のプレートと、該プレートに取り付けられ前記ロータの環状凹所の外周側において該ロータに接する環状のパッドとを含む。
【００１１】
好ましくは、前記コイルの支持板および前記プレートはこれらを貫通する複数のビスをもって前記ハウジングの本体に固定される。
【００１２】
【発明の作用および効果】
本発明によれば、防塵用具は、圧縮機に取り付けられるクラッチのコイルの支持板から独立した単体からなり、前記クラッチと前記圧縮機の本体との間に配置される。このとき、前記防塵用具のプレートが前記クラッチのロータの環状凹所を覆いかつそのパッドが前記ロータの環状凹所の外周側において該ロータに接することから、前記環状凹部は前記防塵用具によって閉鎖される。これにより、前記圧縮機および前記クラッチの組立体が搭載される作業用自動車の作業時に生じる土埃や泥の前記クラッチの環状凹所内への侵入と、これに伴う前記ロータの回転不良とを阻止することができる。
【００１３】
前記プレートが支持する前記パッドは前記コイルと比べて遙かに低重量であるため、前記プレートを非常に厚さ寸法の小さい、したがって非常に重量の小さいものとすることができ、これにより、圧縮機およびクラッチの組立体の重量増大を最小限に抑え、また、前記防塵用具の製造に要するコストの増大を最小限に抑えることができる。
【００１４】
さらに、単体からなる防塵用具は、圧縮機およびクラッチ組立体が既に前記作業用自動車に組み込まれている場合にあっても、前記クラッチのコイルの交換を伴うことなしに前記クラッチに防塵対策を施すことができる。
【００１５】
また、前記防塵用具のプレートは、これを、前記クラッチのコイルの支持板と共に前記圧縮機のハウジング本体に固定し、その固定を複数のビスをもってすることにより、前記防塵用具をより迅速にかつより堅固に前記圧縮機に取り付けることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、農作業や土木建設に用いられる自動車である作業用自動車、例えば農業用大型トラクタ（図示せず）のエアコンディショニングシステムに組み込まれ、これによりその一部とされる圧縮機１０と、該圧縮機に取り付けられ圧縮機１０の回転軸１２に対する回転動力伝達の切り替えを行うクラッチ１４と、該クラッチに適用された本考案に係る防塵用具１６とが示されている。
【００１７】
圧縮機１０はハウジング１８を備える。
【００１８】
ハウジング１８は、筒状の本体２０と、該本体にこれと同軸的に連なる管状の一部２２とからなる。圧縮機の回転軸１２はハウジングの本体２０内のシリンダブロック（図示せず）に回転可能に支承され、その端部がハウジングの管状部２２内を伸長している。
【００１９】
圧縮機１０はその回転軸１２が回転駆動されることにより作動する。回転軸１２は前記作業用自動車のエンジンの回転動力を受けて回転駆動される。前記エンジンの回転動力は、クラッチ１４を介して、回転軸１２に伝達されまたその伝達状態を解除される。
【００２０】
クラッチ１４は、前記エンジンの回転動力を受けて回転されるロータ２４と、通電によりロータ２４を磁化させるための環状のコイル２６と、磁化されたロータ２４に吸引され、これによりロータ２４と圧縮機の回転軸１２とを機械的に連結しかつロータ２４の回転力を回転軸１２に伝達するための摩擦板２８とを備える。
【００２１】
ロータ２４は軸受３０を介してハウジングの管状部２２の周りにこれと同軸的に配置されかつこれに取り付けられており、管状部２２の周りに回転可能である。ロータ２４は、その最外周部に設けられたＶ溝３６に掛け渡されるＶベルト（図示せず）を介して、前記エンジンの回転動力を受け、回転される。軸受３０は、管状部２２を取り巻くスナップリング３４により、管状部２２の軸線方向への移動を阻止されている。
【００２２】
ロータ２４にはこれと同軸の環状凹所３７が設けられている。凹所３７はハウジングの本体２０に向けて開放している。
【００２３】
コイル２６は、ハウジングの管状部２２を取り巻く環状の支持板３８を介して、ハウジングの本体２０に支持されている。支持板３８は、コイル２６の外径より小さい外径寸法を有し、コイル２６の一方の端面に溶接されている。コイル２６およびその支持板３８は、クラッチ１４の組み立て上、ロータ２４よりも先にハウジングの管状部２２に通される。
【００２４】
コイル２６はロータの環状凹所３７にこれと同軸状態で受け入れられており、環状凹所３７の底面およびこれに連なる内外の両周壁面と、コイル２６の他方の端面およびこれに連なる内外の両周面との間にはそれぞれわずかな隙間（通常は約１．５ｍｍ）が存する。
【００２５】
このため、ロータ２４はコイル２６に対して相対的に回転運動可能である。しかし、また、この故に、前記隙間には、例えば前記農業用大型トラクタの耕耘作業時に生じる土埃や泥が侵入可能である。本発明に係る防塵用具１６は、前記隙間への土埃や泥の侵入を阻止するため、ロータ２４とハウジングの本体２０との間に配置されロータの環状凹所３７を閉鎖する。防塵用具１６については、後に詳述する。
【００２６】
コイル２６の支持板３８は、これに設けられた複数のビス孔４０を貫通して、ハウジングの本体２０に設けられた複数のねじ溝４２に係合する複数のビス４４により、ハウジングの本体２０に固定されている。
【００２７】
また、クラッチ１４の一部をなす摩擦板２８は全体に環状を呈し、ロータ２４の軸線方向に関する一方の端面４６と相対している。なお、ロータ２４の他方の端面４８は環状凹所３７の開放面を規定する。
【００２８】
図示のクラッチ１４はさらに円盤状のハブ５０を有する。ハブ５０はこれに連なるキャップ部５２であって圧縮機の回転軸１２の自由端部を覆うようにこれに被せられたキャップ部５２を有する。ハブ５０は、その中心部を経て、回転軸１２の自由端面からその内部に伸びかつこれに螺合するボルト５４により回転軸１２に固定されている。
【００２９】
摩擦板２８は、ハブ５０とロータ１４との間にあってキャップ部５２の周囲を取り巻いている。また、摩擦板２８とハブ５０との間には、キャップ部５２を取り巻くばね板５６であって放射方向へ伸びる複数のリーフからなるばね板５６が配置されかつ摩擦板２８とハブ５０とにそれぞれ固着されている。したがって、摩擦板２８は、ばね板５６を介して、ハブ５０に支持されている。
【００３０】
摩擦板２８は、コイル２６への通電により磁化されたロータ１４の磁気的な吸引力を受けるとき、ばね板５６の弾性変形の下、ロータ１４に向けてハブのキャップ部５２上をその軸線方向へ移動し、最後に、ロータ１４に吸着される。その結果、ロータ１４と回転軸１２とが摩擦板２８と、ばね板５６とハブ５０とを介して機械的に連結され、ロータ１４の回転力すなわち前記エンジンの回転力が回転軸１２に伝達され、圧縮機１０が作動する。
【００３１】
反対に、コイル２６への通電を停止すると、弾性変形状態にあるばね板５６が元の状態に戻ろうとする復帰力により、摩擦板２８がキャップ部５２上を反対方向へ移動し、ロータ１４から離れる。その結果、ロータ１４から回転軸１２への回転力の伝達が解除され、圧縮機１０の作動が停止する。
【００３２】
本発明に係る防塵用具１６は、環状のプレート５８と、該プレートの一方の面上にこれと同軸的に取り付けられた環状のパッド６０とを含む。
【００３３】
防塵用具１６は、圧縮機１０にクラッチ１４を取り付けるに先立ち、その環状プレート５８をハウジングの管状部２２に通し、後述するように、プレート５８をコイルの支持板３８と共にハウジングの本体２０に固定することにより、圧縮機１０に取り付けることができる。
【００３４】
プレート５８は、これを管状部２２に通したとき、管状部２２の周面に接する内周面６１を有する。また、プレート５８は、これをハウジングの本体２０に取り付けかつクラッチ１４を圧縮機１０に取り付けたとき、ロータの環状凹所３７の開放面を覆うに足りる形状および大きさを有する。このとき、プレート５８およびパッド６０は環状凹所３７の前記開放面に対向し、また、パッド６０はロータの環状凹所３７の外周側においてロータ１４の他方の面４８の押圧を受け、これに接する。
【００３５】
このため、ロータの環状凹所３７はプレート５８およびパッド６０により閉鎖される。また、パッド６０はその柔軟性のために回転中のロータ２４との接触を維持する。その結果、前記作業用自動車の作業中に生じるほこり等の前記ロータの環状凹所３７内への侵入、より詳細には、環状凹所３７内のコイル２６とロータ２４との間の前記隙間への侵入が阻止される。
【００３６】
プレート５８は、コイル２６と比べて遙かに重量の小さいパッド６０を支持するものであるため、その厚さ寸法は非常に薄いもの、例えば０．５−０．６ｍｍで足りる。したがって、防塵用具１６の取付に伴う前記圧縮機およびクラッチ組立体の重量増大は極めて小さい。また、低コストでの防塵用具１６の製造が可能である。コストプレート５８は例えば、鋼、ばね鋼等からなる。
【００３７】
また、このようにプレート５８の厚さ寸法を小さいものとすることができるため、前記作業用自動車に既に搭載され、使用に供されている既存の圧縮機およびクラッチ組立体に本発明の防塵用具１６を適用するとき、コイル２６とロータ１４との間の前記隙間の極端な狭小化とこれに伴うロータの回転不良とを回避することができる。
【００３８】
さらに、防塵用具１６は、クラッチのコイル２６およびその支持板３８とは独立した単体からなるため、既存の圧縮機およびクラッチ組立体への防塵用具１６の取付に当たり、従来におけるようなコイル２６の取り替えを必要とせず、該コイルをそのまま使用することができる。
【００３９】
プレート５８は、パッド６０を支持する機能を有するところ、その支持機能を確保するため、ロータの他方の面４８の直径よりわずかに大きいものであることが望ましく、また、パッド６０の保持機能をより高めるため、ロータ１４に向けて直角に折り曲げられた端部６２を有するものすることが望ましい。折り曲げ端部６２は環状のパッド６０の外周面を覆う。
【００４０】
パッド６０は、好ましくは、これが接するロータの他方の面４８における前記外周側の部分（環状凹所３７の外周壁面を規定する部分）の肉厚（または径方向長さ）よりも大きい径方向長さを有することが望ましい。これにより、例えばロータ１４にわずかな偏心運動があるときでも、ロータ１４に対するパッド６０の当接状態を常に確保することができる。
【００４１】
パッド６０は、回転するロータ１４との接触を維持するに十分な柔軟性または弾性を有しかつ摩擦熱に耐え得る材料からなるフェルト、例えば耐熱ナイロン製のフェルト、ポリエステル製のフェルト、７０重量％以上の羊毛を含むフェルト等からなる。プレート５８の表面およびその折り曲げ端部６２へのパッド６０の取付は、接着剤を用いての接着や、折り曲げ端部６２とプレート５８の表面に例えばプレスによりこれと同心的に形成することができる環状突起（図示せず）との間への挟み込み等によることができる。
【００４２】
また、プレート５８には、コイルの支持板３８にあけられたビス孔４０と同様に複数のビス孔６４を設けておくことが望ましい。これによれば、互いに整合されたビス孔４０および６４に通されるビス４４を用いて、両プレート３８，５８をハウジング本体２０に一時にかつ容易に固定することができる。なお、符号６６は防塵キャップを示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧縮機に取り付けられたクラッチに適用された本発明に係る防塵用具の縦断面図である。
【符号の説明】
１０圧縮機
１２回転軸
１４クラッチ
１６防塵用具
１８圧縮機のハウジング
２４，２６，２８クラッチのロータ、コイルおよび摩擦板
３７ロータに設けられた環状凹所
３８コイルの支持板
４４ビス
５８，６０防塵用具のプレートおよびパッド

Claims

作業用自動車のエアコンディショニングシステムの一部をなす圧縮機の回転軸に対する回転動力伝達の切り替えを行うクラッチであって前記圧縮機の回転軸の端部を取り巻く該圧縮機のハウジングの一部に支承され該一部の周りに回転可能であるロータと、該ロータに設けられた環状凹所内に受け入られかつ前記ハウジングの一部を取り巻く環状の支持板を介して前記ハウジングの本体に支持された環状のコイルとを備えるクラッチのための防塵用具であって、前記コイルの支持板と前記ハウジングの本体との間に配置されかつ該ハウジングの本体に固定され、前記ロータの環状凹所の開放面を覆うようにこれと相対する環状のプレートと、該プレートに取り付けられ前記ロータの環状凹所の外周側において該ロータに接する環状のパッドとを含む、防塵用具。
前記コイルの支持板および前記プレートはこれらを貫通する複数のビスをもって前記ハウジングの本体に固定される、請求項１に記載の防塵用具。