JP6988560B2 - 動力伝達装置、および、冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのトルクを冷媒を圧縮する圧縮機へ伝達する動力伝達装置、および、それが用いられる冷凍機に関するものである。

従来、トレーラの庫内空間等を冷却する冷凍機において、圧縮機等を含む冷凍機の構成機器をエンジンの動力により駆動させるものが知られている。

特許文献１に記載の冷凍機は、圧縮機のカバープレートの孔から突出するシャフトの先端にセンターボルトにより固定されるカップリング本体と、エンジンの駆動軸に固定されるフライホイールとが、複数のピンにより接続される構成である。複数のピンは、その一端がフライホイールに設けられた複数の孔に打ち込まれ、他端が筒状のゴムブッシュを介してカップリング本体に設けられた複数の孔に挿入される。これにより、エンジンのトルクは、フライホイール→複数のピン→ゴムブッシュ→カップリング本体→圧縮機のシャフトの順に伝達される。このとき、ゴムブッシュは、エンジンの駆動軸と圧縮機のシャフトとの芯ずれを吸収すると共に、エンジンのトルク変動を吸収する。

米国特許出願公開第２０１５／３４５６４１Ａ１号明細書

ところで、エンジンの駆動軸と共に回転するカップリング本体等の回転体には、そのエンジンのトルクを圧縮機以外の機器へ伝達するためのベルトが巻き掛けられることがある。その場合、エンジンのトルクは、そのベルトを介して、冷凍サイクルを構成する凝縮器やエンジンの冷却水が循環するラジエータに送風するためのファン、冷凍サイクルを構成する蒸発器に送風するためのファン、および、オルタネータなどに伝達される。これにより、冷凍機の各構成機器は、エンジンのトルクによって駆動する。

ここで、一般に、ベルトは消耗品であり、一定期間使用された後、点検、交換などを行うように設計されている。しかしながら、特許文献１に記載の構成では、カップリング本体等にベルトが巻き掛けられた場合、圧縮機とカップリング本体をエンジンから取り外さなければベルトの交換をすることができない。そのため、特許文献１に記載の構成では、カップリング本体等にベルトが巻き掛けられた場合、そのベルトの交換作業の工数が増大し、メンテナンス性が悪化することになる。

本発明は上記点に鑑みて、エンジンの動力を伝達するためのベルトの交換作業等に関するメンテナンス性を向上することの可能な動力伝達装置、および、冷凍機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、エンジン（２０５）のトルクを冷媒を圧縮する圧縮機（２０３）へ伝達する動力伝達装置において、
圧縮機のシャフト（２２０）の端部に固定され、そのシャフトと共に回転する第１回転体（１０）と、
エンジンの駆動軸（２１９）に固定され、その駆動軸と共に回転する第２回転体（２０）と、
第１回転体と第２回転体との間に着脱可能に設けられるスペーサ（３０）と、
圧縮機のシャフトの軸方向の先端（２２２）に、シャフトと第１回転体とを固定する固定部材（４０）と、を備え、
スペーサは、中央部から径方向の一方の外縁に亘り、固定部材の外径（Ｄ１）よりも大きい幅（Ｗ１）で切り欠かれた切欠部（３１）を有する。
また、請求項２に係る発明は、エンジン（２０５）のトルクを冷媒を圧縮する圧縮機（２０３）へ伝達する動力伝達装置において、
圧縮機のシャフト（２２０）の端部に固定され、シャフトと共に回転する第１回転体（１０）と、
エンジンの駆動軸（２１９）に固定され、駆動軸と共に回転する第２回転体（２０）と、
第１回転体と第２回転体との間に着脱可能に設けられるスペーサ（３０）と、
第１回転体に設けられた複数の第１ボルト孔（１３）と、
第２回転体に設けられた複数の第２ボルト孔（２６）と、
スペーサに設けられた複数の第３ボルト孔（３２）と、
第１ボルト孔または第２ボルト孔の内側に設けられる筒状の複数の弾性部材（５０）と、
第１ボルト孔、第３ボルト孔、第２ボルト孔および弾性部材の内側の孔（５２）を挿通し、第１回転体とスペーサと第２回転体とを固定する複数のカップリングボルト（５１）と、を備え、
スペーサは、円盤状に形成されるスペーサ本体部（３４）、および、スペーサ本体部のうち第３ボルト孔の周囲から弾性部材側に突出する突出部（３５）を有しており、
突出部の外径（Ｄ２）は、弾性部材の外径（Ｄ３）より小さい。

これによれば、この動力伝達装置は、エンジンの動力を圧縮機以外の構成機器に伝達するためのベルトを第１回転体または第２回転体に巻き掛けて使用することが可能である。その場合、第１回転体と第２回転体との間のスペーサを取り外せば、そのスペーサが配置されていた箇所に、ベルトを挿通するためのスペースが形成される。そのため、この動力伝達装置は、第１回転体と第２回転体の位置を変えることなく、スペーサを着脱することにより、ベルトの交換作業を短時間で容易に行うことが可能である。したがって、この動力伝達装置は、エンジンの動力を伝達するためのベルトの交換作業等に関するメンテナンス性を向上することができる。

また、この動力伝達装置は、第１回転体と第２回転体とを歯車を使って接続することなく、それらをスペーサを介してカップリングボルトやピンなどにより固定することが可能である。したがって、この動力伝達装置は、ベルトの交換のために歯車を形成する必要がないので、製造コストを低減することができる。

請求項４に係る発明は、庫内空間（１２４）を冷却するための冷凍機であって、
エンジン（２０５）と、
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の動力伝達装置（１）と、
動力伝達装置を介して伝達されるエンジンのトルクにより駆動して冷媒を圧縮する圧縮機（２０３）、冷媒を凝縮する凝縮器（２０６）、冷媒を減圧膨張させる膨張弁（２０７）、および、冷媒を蒸発させる蒸発器（２０８）が冷媒配管（２０９）によって接続された冷凍サイクル（２０４）と、
第１回転体または第２回転体に巻き掛けられるベルト（２１４）と、
ベルトを介してエンジンの動力が伝達されて駆動する凝縮器用ファン（２１１）および蒸発器用ファン（２１２）と、を備える。

これによれば、冷凍機において、エンジンの動力を伝達するためのベルトの交換作業等に関するメンテナンス性を向上することができる。

なお、上記各構成に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載する具体的構成との対応関係の一例を示したものである。

第１実施形態に係る冷凍機が搭載されるトレーラ車両の外観図である。 トレーラの前方部分の斜視図である。 トレーラの前方部分の内部の概略構成を示す図である。 冷凍機が有する冷凍サイクルの一例を示す図である。 トレーラの前方部分の内部の概略構成を示す図である。 冷凍機が備える動力伝達装置の断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図である。 動力伝達装置のスペーサとベルトを取り外した状態を示す断面図である。 第２実施形態の動力伝達装置の断面図である。 第２実施形態の動力伝達装置が備える金属カラーの斜視図である。 第３実施形態の動力伝達装置の断面図である。 第３実施形態の動力伝達装置が備えるスペーサの平面図である。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線の断面図である。 第４実施形態の動力伝達装置が備えるスペーサの平面図である。 比較例の冷凍機が備える圧縮機、エンジン及び動力伝達装置の分解図である。 比較例の動力伝達装置が有する歯車セットの分解図である。 比較例の動力伝達装置の断面図である。 比較例の動力伝達装置からベルトを取り外した状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態について図１〜図９を参照しつつ説明する。本実施形態の冷凍機１００は、トレーラ車両１０１に設置されるコンテナ１２３（すなわち、輸送用コンテナ）の庫内空間を冷却する輸送用冷凍機である。

まず、本実施形態の冷凍機１００が搭載されるトレーラ車両１０１について説明する。

図１に示すように、トレーラ車両１０１は、トラクター１１０と、そのトラクター１１０により牽引されるトレーラ１２０を備えている。トラクター１１０は、フレーム１１１とキャブ１１２と車輪１１３を備えている。フレーム１１１は、トラクター１１０の前後方向に延びている。フレーム１１１の後方上面には、トレーラ１２０を連結するための図示しないカプラが設けられている。フレーム１１１の前部には、運転室であるキャブ１１２が設けられている。本実施形態では、キャブ１１２が走行用のエンジンの上に配される、いわゆるキャブオーバー型のトラクターを例示している。キャブオーバー形式のトラクターは、フレーム１１１の前部と後部にそれぞれ車輪１１３が設けられている。

トレーラ１２０は、シャシー１２１と、車輪１２２と、コンテナ１２３とを備えている。シャシー１２１は、トレーラ１２０の前後方向に延びている。シャシー１２１は、その前部に図示しない連結ピンを備えている。連結ピンは、シャシー１２１から下方に向けて突出するように設けられており、上述したトラクター１１０のカプラに挿抜可能となっている。連結ピンがカプラに挿入されることで、トラクター１１０とトレーラ１２０とが連結される。

トレーラ１２０の車輪１２２は、シャシー１２１の後部に回転自在に取り付けられている。本実施形態のトレーラ１２０は、車輪１２２が前後に２組並んで設置されているものを例示しているが、車輪１２２の個数や配置はこれに限られない。

コンテナ１２３は、シャシー１２１によって下方から支持されており、箱状に形成されている。本実施形態のコンテナ１２３は、シャシー１２１の延びる前後方向に長い直方体形状となっている。このコンテナ１２３は、トレーラ１２０がトラクター１１０に連結された状態で、その前部がトラクター１１０のフレーム１１１の上に配置される。その状態で、コンテナ１２３の前壁１２５と、キャブ１１２の後壁１１４との間には、所定の間隙が形成される。

次に、本実施形態の冷凍機１００ついて説明する。

本実施形態の冷凍機１００は、コンテナ１２３の内部の空気を冷却するための輸送用冷凍機である。この冷凍機１００（以降「トレーラ冷凍機１００」と呼ぶ）は、コンテナ１２３の前壁１２５に取り付けられている。図２に示すように、トレーラ冷凍機１００は、図示しないフレーム体に取り付けられたケーシング２００を備えている。ケーシング２００は、前面（すなわち、トラクター１１０側の面）が円弧状に形成されている。つまり、トレーラ冷凍機１００は、全体的に平面視円弧状に形成されている。ケーシング２００の概ね上半分には、外気を取り込むための庫外側吸込口２０１が開口している。

図３および図４に示すように、トレーラ冷凍機１００は、冷凍機本体２０２を備えている。冷凍機本体２０２は、圧縮機２０３を含む冷凍サイクル２０４及び圧縮機駆動用のエンジン２０５等を備えている。また、冷凍機本体２０２は、冷凍サイクル２０４の各構成機器及び圧縮機駆動用のエンジン２０５等を取り付けるための図示しないフレーム体を備えている。

図４に示すように、冷凍サイクル２０４は、圧縮機２０３と凝縮器２０６と膨張弁２０７と蒸発器２０８とが冷媒配管２０９によって接続された蒸気圧縮式冷凍サイクルである。圧縮機２０３は、動力伝達装置１を介して伝達されるエンジン２０５のトルクにより駆動する。圧縮機２０３は、蒸発器２０８から流出する冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して凝縮器２０６側に吐き出す。凝縮器２０６は、圧縮機２０３から吐き出された冷媒を、外気との熱交換により凝縮させる。膨張弁２０７は、凝縮器２０６から流出する冷媒を減圧膨張させる。蒸発器２０８は、膨張弁２０７から流出する冷媒を、庫内空間を循環する空気との熱交換により蒸発させる。

図５に示すように、ケーシング２００の庫外側吸込口２０１の内側には、凝縮器２０６、ラジエータ２１０及び凝縮器用ファン２１１が配置されている。ラジエータ２１０には、エンジン２０５を冷却するための冷却水が循環する。凝縮器用ファン２１１は、凝縮器２０６とラジエータ２１０に対し、庫外側吸込口２０１から取り入れた空気を送風する。一方、コンテナ１２３の庫内空間１２４には、蒸発器２０８及び蒸発器用ファン２１２が配置されている。蒸発器用ファン２１２は、蒸発器２０８に対し、庫内空間１２４を循環する空気を送風する。冷凍機本体２０２には、凝縮器２０６等が配置されるケーシング２００内の空間と、蒸発器２０８等が配置される庫内空間１２４とを仕切る仕切板２１３が設けられている。仕切板２１３は、断熱部材で構成され、蒸発器用ファン２１２と凝縮器用ファン２１１との間に設けられている。

なお、冷凍機本体２０２には、図示しない排気管が設けられている。排気管は、エンジン２０５から冷凍機本体２０２の上部に亘って設けられている。排気管の途中には、図示しないマフラーが設置されている。排気管は、エンジン２０５の排気を冷凍機本体２０２の上方に排出するように構成されている。更に、図示しないが、排気管に沿って排熱通路が設けられている。排熱通路は、エンジン２０５から冷凍機本体２０２の上部に亘って設けられている。この排熱通路は、マフラーの高熱による煙突効果によってエンジン２０５の排熱を冷凍機本体２０２の上方に排出するように構成されている。

冷凍機本体２０２には、図示しない操作パネル及び電気ボックスが設置されている。操作パネルには、冷凍機本体２０２を駆動させるための起動スイッチや停止スイッチ、コンテナ内温度調整用スイッチ、除霜スイッチ、連続／自動発停運転切替えスイッチ、及び、庫内温度や運転状態などを表示する表示部等が設けられている。また、電気ボックス内には、冷凍機本体２０２を駆動するために必要なリレーや電子制御装置などが設けられている。

また、図３および図４に示すように、エンジン２０５と圧縮機２０３とは直結構造となっており、エンジン２０５の回転力が圧縮機２０３に直接伝えられる。更に、エンジン２０５のトルクは、ベルト２１４、２１５ａ、２１５ｂ、ギヤボックス２１６およびプーリ２１７などを介して、凝縮器用ファン２１１、蒸発器用ファン２１２およびオルタネータ２１８などに伝達される。これにより、凝縮器用ファン２１１、蒸発器用ファン２１２およびオルタネータ２１８などが駆動する。

ここで、エンジン２０５と圧縮機２０３は直結構造となっているが、エンジン２０５と圧縮機２０３の両軸間には、製造時または組付け時に芯ずれが発生することがある。また、トレーラ冷凍機１００の使用時にも、エンジン２０５と圧縮機２０３の両軸間には、温度変化および経年変化による芯ずれが発生することがある。そのような芯ずれに起因してエンジン２０５と圧縮機２０３の両軸間に生じる振動や破損を抑え、エンジン２０５から圧縮機２０３に回転をスムーズに伝達するために動力伝達装置１が用いられる。

エンジン２０５は、凝縮器用ファン２１１、蒸発器用ファン２１２およびオルタネータ２１８等の冷凍機１００動力分を賄う必要があり、且つ様々な条件下でもエンストすることなく、冷凍機１００を停止させないことが求められる。つまり、冷凍機１００に用いられるエンジン２０５は、パワーが大きく、トルク変動が激しい為、エンジン２０５のトルクを圧縮機２０３へ伝達する動力伝達装置１にも同様に厳しい条件下での作動が求められる。

続いて、動力伝達装置１について説明する。

図６〜図８に示すように、本実施形態の動力伝達装置１は、フランジ形たわみ軸継手の一種であり、第１回転体１０、第２回転体２０およびスペーサ３０などを備えている。

第１回転体１０としてのカップリング本体１０は、圧縮機２０３のシャフト２２０の端部に固定されている。圧縮機２０３のシャフト２２０の端部は、圧縮機本体２２１側から先端２２２に向かって外径が次第に小さくなるテーパ状に形成されている。そのシャフト２２０に固定されるカップリング本体１０は、シャフト２２０の径方向外側にフランジ状に拡がる形状となっている。カップリング本体１０は、例えば、ねずみ鋳鉄のうちＦＣ２００等の鉄鋼材により形成されている。カップリング本体１０の中心穴１１は、シャフト２２０のテーパ形状に対応するように、圧縮機本体２２１側からシャフト２２０の先端２２２側に向かって内径が次第に小さくなるテーパ状に形成されている。カップリング本体１０の中心穴１１の一部には、キー溝１２が設けられている。そのキー溝１２に対し、圧縮機２０３のシャフト２２０の外周の一部に設けられた図示しないキーが嵌合することで、圧縮機２０３のシャフト２２０とカップリング本体１０とが周方向に位置決めされる。圧縮機２０３のシャフト２２０の軸方向の先端２２２には、圧縮機２０３のシャフト２２０とカップリング本体１０とを固定するための固定部材４０が設けられる。本実施形態では、固定部材４０は、例えば、座金４１とセンターボルト４２により構成されている。座金４１の外径Ｄ１は、シャフト２２０の先端２２２の外径より大きく形成されている。センターボルト４２は、その座金４１を介して、圧縮機２０３のシャフト２２０の先端２２２に設けられた図示しないねじ穴に螺合する。これにより、カップリング本体１０は、圧縮機２０３のシャフト２２０の端部に固定され、シャフト２２０と共に回転する。

また、カップリング本体１０は、中心穴１１の周りに、複数の第１ボルト孔１３を有している。第１ボルト孔１３は、例えば、カップリング本体１０の周方向に均等間隔で８個設けられている。この第１ボルト孔１３には、後述するカップリングボルト５１とゴムブッシュ５０が挿入される。

一方、第２回転体２０は、フライホイール２１、フランジ部材２２およびプーリ２３などを含んで構成されている。第２回転体２０を構成するフライホイール２１、フランジ部材２２およびプーリ２３は、エンジン２０５の駆動軸としてのクランクシャフト２１９と共に回転する。フライホイール２１は、エンジン２０５のクランクシャフト２１９に固定されている。フランジ部材２２は、フライホイール２１とボルト２４によって接合されている。フランジ部材２２とフライホイール２１とは、インロー構造となっている。具体的には、フランジ部材２２の内周側の端部２２ａと、フライホイール２１に設けられた段差部２１ａとが嵌合する構成となっている。そのため、エンジン２０５のクランクシャフト２１９の回転軸に対するフランジ部材２２の芯ずれが極力抑えられている。

プーリ２３は、筒状に形成される筒状部２３１と、筒状部２３１のうちフランジ部材２２側の端部から径方向外側に環状に延びる外側環状部２３２と、筒状部２３１のうちフランジ部材２２とは反対側の端部から径方向内側に環状に延びる内側環状部２３３とを有している。筒状部２３１の外周には、ベルト２１４が取り付けられるようにベルト溝２３１ａが加工してある。そのため、プーリ２３の筒状部２３１には、ベルト２１４を巻き掛けることが可能である。このベルト２１４により、上述した凝縮器用ファン２１１、蒸発器用ファン２１２およびオルタネータ２１８等にエンジン２０５の動力が伝達される。

プーリ２３の外側環状部２３２は、フランジ部材２２とボルト２５によって接合されている。外側環状部２３２とフランジ部材２２とはインロー構造となっている。具体的には、外側環状部２３２の外周側の端部２３２ａと、フランジ部材２２に設けられた突起部２２ｂの内周面とが嵌合する構成となっている。そのため、エンジン２０５のクランクシャフト２１９の回転軸に対するプーリ２３の芯ずれが極力抑えられている。

また、プーリ２３は、内側環状部２３３に複数の第２ボルト孔２６を有している。第２ボルト孔２６は、例えば、プーリ２３の周方向に均等間隔で８個設けられている。プーリ２３が有する複数の第２ボルト孔２６は、カップリング本体１０が有する複数の第１ボルト孔１３に対応する位置に設けられている。第２ボルト孔２６には、後述するカップリングボルト５１が螺合するための雌ねじが形成されている。

スペーサ３０は、カップリング本体１０とプーリ２３との間に着脱可能に設けられている。スペーサ３０は、例えば、ねずみ鋳鉄のうちＦＣ２００等の鉄鋼材により形成されている。スペーサ３０の厚みｔ１は、ベルト２１４の厚みまたは幅より大きく形成されている。スペーサ３０は円盤状に形成されている。そして、スペーサ３０は、中央部から径方向の一方の外縁に亘り、略Ｕ字形の切欠部３１を有している。この切欠部３１の幅Ｗ１は、固定部材４０を構成する座金４１の外径Ｄ１よりも大きい。

また、スペーサ３０は、複数の第３ボルト孔３２を有している。第３ボルト孔３２は、例えば、スペーサ３０の周方向に７個設けられている。スペーサ３０が有する複数の第３ボルト孔３２は、カップリング本体１０が有する複数の第１ボルト孔１３と、プーリ２３が有する複数の第２ボルト孔２６に対応する位置に設けられている。なお、スペーサ３０には切欠部３１が設けられているので、スペーサ３０が有する第３ボルト孔３２の数は、カップリング本体１０が有する第１ボルト孔１３の数、及びプーリ２３が有する第２ボルト孔２６の数より少ない。

カップリング本体１０が有する複数の第１ボルト孔１３の内側には、それぞれ、弾性部材としての複数のゴムブッシュ５０が挿入される。複数のゴムブッシュ５０は、筒状に形成されている。また、ゴムブッシュ５０は、例えば、ニトリルゴム（すなわち、ＮＢＲ）などの弾性体により形成されている。ゴムブッシュ５０は、第１回転体１０と第２回転体２０との芯ずれを吸収すると共に、エンジン２０５のトルク変動を吸収することが可能である。

複数のカップリングボルト５１は、カップリング本体１０が有する第１ボルト孔１３に設けられるゴムブッシュ５０の内側の孔５２と、スペーサ３０が有する第３ボルト孔３２と、プーリ２３が有する第２ボルト孔２６とを挿通し、その第２ボルト孔２６に形成された雌ねじに螺合する。カップリングボルト５１の頭部とカップリング本体１０との間には、座金５３が設けられる。カップリングボルト５１と座金５３は、例えば、一般構造用圧延鋼材のうちＳＳ４００等の鉄鋼材により形成されている。複数のカップリングボルト５１は、カップリング本体１０とスペーサ３０とプーリ２３とを固定する。なお、カップリング本体１０が有する第１ボルト孔１３とプーリ２３が有する第２ボルト孔２６は、カップリング本体１０が有する切欠部３１に対応する位置にも設けられている。そのため、カップリング本体１０が有する切欠部３１の内側には、カップリング本体１０とプーリ２３との間に、筒部材としての金属カラー３３が設けられている。カップリング本体１０が有する切欠部３１に対応する位置に設けられるカップリングボルト５１は、カップリング本体１０が有する第１ボルト孔１３に設けられるゴムブッシュ５０の内側の孔５２と、金属カラー３３の孔３８と、プーリ２３が有する第２ボルト孔２６を挿通し、その第２ボルト孔２６に形成された雌ねじに螺合する。金属カラー３３は、カップリンング本体とプーリ２３との隙間を埋めると共に、第１ボルト孔１３の内側からゴムブッシュ５０が脱落することを防ぐことが可能である。

エンジン２０５のクランクシャフト２１９が回転すると、そのエンジン２０５のトルクは、フライホイール２１→フランジ部材２２→プーリ２３→カップリングボルト５１→ゴムブッシュ５０→カップリング本体１０→圧縮機２０３のシャフト２２０の順に伝達される。また、プーリ２３に巻き掛けられたベルト２１４を介して、凝縮器用ファン２１１、蒸発器用ファン２１２およびオルタネータ２１８等にエンジン２０５の動力が伝達される。このとき、ゴムブッシュ５０は、第１回転体１０と第２回転体２０との芯ずれを吸収すると共に、エンジン２０５のトルク変動を吸収することが可能である。

次に、本実施形態の動力伝達装置１におけるベルト２１４の交換作業について説明する。

図９に示すように、動力伝達装置１では、ベルト２１４の交換作業を行う際、まず、カップリングボルト５１を取り外す。そして、スペーサ３０を、径方向の一方にスライドさせる。具体的には、スペーサ３０は、そのスペーサ３０に切欠部３１が設けられた部位とは反対側にスライドさせる。上述したように、切欠部３１の幅Ｗ１は、固定部材４０を構成する座金４１の外径Ｄ１よりも大きく形成されている。そのため、カップリング本体１０とプーリ２３との間からスペーサ３０を引き抜くことが可能である。

上述したように、スペーサ３０の厚みｔ１は、ベルト２１４の厚みまたは幅より大きく形成されている。そのため、カップリング本体１０とプーリ２３との間からスペーサ３０を引き抜いた状態で、カップリング本体１０とプーリ２３との間には、ベルト２１４を挿通させることの可能なスペースが形成される。したがって、図９の矢印Ｓ１に示すように、そのスペースを通して使用済みのベルト２１４を取り外し、ベルト２１４を新規のものに交換することが可能である。

ここで、上述した本実施形態の動力伝達装置１と比較するため、比較例の動力伝達装置３について、図１６〜図１９を参照して説明する。

図１６〜図１８に示すように、比較例の動力伝達装置３は、歯車形軸継手である。圧縮機２０３のシャフト２２０の端部には、金属製の外歯車部材３１０が固定されている。一方、エンジン２０５のクランクシャフト２１９側に設けられる回転体２１、２２、２３には、樹脂製の内歯車部材３２０が固定されている。比較例の動力伝達装置３では、その金属製の外歯車部材３１０が有する外歯車３１１と、樹脂製の内歯車部材３２０が有する内歯車３２１とが噛み合うことで、エンジン２０５のクランクシャフト２１９から圧縮機２０３のシャフト２２０への動力伝達が行われる。

圧縮機２０３のシャフト２２０の端部は、圧縮機本体２２１側から先端２２２に向かって外径が次第に小さくなるテーパ状に形成されている。そのシャフト２２０の端部に固定される外歯車部材３１０は、例えば、機械構造用炭素鋼のうちＳ４５Ｃ等に焼き入れ等を施した鉄鋼材により形成されている。比較例の圧縮機２０３のシャフト２２０と外歯車部材３１０との固定方法は、第１実施形態で説明した圧縮機２０３のシャフト２２０とカップリング本体１０との固定方法と実質的に同一である。したがって、外歯車部材３１０は、圧縮機２０３のシャフト２２０と共に回転する。

一方、エンジン２０５のクランクシャフト２１９側に設けられる回転体は、フライホイール２１、フランジ部材２２およびプーリ２３などを含んで構成されている。これらの構成は、第１実施形態で説明したフライホイール２１、フランジ部材２２およびプーリ２３の構成と実質的に同一である。

内歯車部材３２０は、プーリ２３の内側環状部２３３にボルト３３０によって接合されている。内歯車部材３２０は、例えば、モノマーキャストナイロン等の高強度樹脂により形成されている。内歯車部材３２０が有する複数のボルト孔３２２の内側にはそれぞれ円筒状の金属カラー３３１が挿入される。この金属製のカラーにより、ボルトの軸力が確保される。更に、内歯車部材３２０とプーリ２３とは、インロー構造となっている。具体的には、内歯車部材３２０の外周側の端部３２０ａと、プーリ２３に設けられた突起部２３ａの内周面とが嵌合する構成となっている。そのため、エンジン２０５のクランクシャフト２１９の回転軸に対する内歯車部材３２０の芯ずれが極力抑えられている

比較例の動力伝達装置３では、エンジン２０５のクランクシャフト２１９が回転すると、そのエンジン２０５のトルクは、フライホイール２１→フランジ部材２２→プーリ２３→内歯車部材３２０→外歯車部材３１０→圧縮機２０３のシャフト２２０の順に伝達される。また、比較例においても、プーリ２３に巻き掛けられたベルト２１４を介して、凝縮器用ファン２１１、蒸発器用ファン２１２およびオルタネータ２１８等にエンジン２０５の動力が伝達される。

次に、比較例の動力伝達装置３におけるベルト２１４の交換作業について説明する。

図１９に示すように、比較例の動力伝達装置３では、ベルト２１４の交換作業を行う際、まず、フランジ部材２２とプーリ２３とを接合しているボルト２５を取り外す。そして、プーリ２３と外歯車部材３１０を圧縮機本体２２１側へスライドさせる。その際、外歯車部材３１０の外歯車３１１と内歯車部材３２０の内歯車３２１とは噛み合った状態でスライドする。これにより、フランジ部材２２とプーリ２３との間に、ベルト２１４を挿通させることの可能なスペースが形成される。したがって、図１９の矢印Ｓ２に示すように、そのスペースを通して使用済みのベルト２１４を取り外し、ベルト２１４を新規のものに交換することが可能である。このように、比較例の動力伝達装置３においても、ベルト２１４交換を行うことが可能である。しかしながら、比較例の動力伝達装置３は、樹脂製の内歯車部材３２０の強度確保や、内歯車３２１及び外歯車３１１の加工精度の確保が難しく、更に、樹脂製の内歯車部材３２０の吸水による寸法変化管理が難しいといった問題がある。

以上説明した比較例の動力伝達装置３に対し、本実施形態の動力伝達装置１および冷凍機１００は、次の作用効果を奏するものである。

（１）本実施形態の動力伝達装置１は、カップリング本体１０とプーリ２３との間に、スペーサ３０が着脱可能に設けられる構成である。これにより、この動力伝達装置１は、カップリング本体１０とプーリ２３との間からスペーサ３０を取り外せば、そのスペーサ３０が配置されていた箇所に、プーリ２３に巻き掛けられているベルト２１４を挿通するためのスペースが形成される。そのため、この動力伝達装置１は、カップリング本体１０とプーリ２３の位置を変えることなく、スペーサ３０を着脱することにより、ベルト２１４の交換作業を短時間で容易に行うことが可能である。したがって、この動力伝達装置１は、ベルト２１４の交換作業等に関するメンテナンス性を向上することができる。

また、この動力伝達装置１は、カップリング本体１０とプーリ２３とを比較例のような歯車３２１、３１１を使って接続することなく、それらをスペーサ３０を介してカップリングボルト５１等により固定することが可能である。したがって、この動力伝達装置１は、ベルト２１４の交換のために歯車３２１、３１１を形成する必要がないので、製造コストを低減することができる。

（２）本実施形態の動力伝達装置１は、プーリ２３に巻き掛けられるベルト２１４を備えている。スペーサ３０の厚みｔ１は、ベルト２１４の厚みまたは幅より大きく形成されている。これにより、この動力伝達装置１は、カップリング本体１０とプーリ２３との間からスペーサ３０を取り外せば、カップリング本体１０とプーリ２３との間に形成されるスペースをベルト２１４が挿通可能となる。したがって、この動力伝達装置１は、カップリング本体１０とプーリ２３の位置を変えることなく、スペーサ３０を着脱することにより、ベルト２１４の交換を短時間で容易に行うことができる。

（３）本実施形態の動力伝達装置１は、圧縮機２０３のシャフト２２０の軸方向の先端２２２に、圧縮機２０３のシャフト２２０とカップリング本体１０とを固定するための座金４１とセンターボルト４２を備えている。スペーサ３０は、中央部から径方向の一方の外縁に亘り、座金４１の外径Ｄ１よりも大きい幅Ｗ１で切り欠かれた切欠部３１を有している。これにより、シャフト２２０の先端２２２に座金４１とセンターボルト４２が設けられている場合でも、カップリング本体１０とプーリ２３の位置を変えることなく、カップリング本体１０とプーリ２３に対するスペーサ３０の着脱作業を容易に行うことが可能である。したがって、この動力伝達装置１は、ベルト２１４の交換作業等に関するメンテナンス性を向上することができる。

（４）本実施形態の冷凍機１００は、上述した動力伝達装置１に加え、冷凍サイクル２０４、ベルト２１４、凝縮器用ファン２１１、及び蒸発器用ファン２１２等を備えている。冷凍サイクル２０４は、圧縮機２０３、凝縮器２０６、膨張弁２０７及び蒸発器２０８等が冷媒配管２０９によって接続されたものである。凝縮器用ファン２１１及び蒸発器用ファン２１２等は、動力伝達装置１が備えるプーリ２３に巻き掛けられたベルト２１４を介してエンジン２０５の動力が伝達されて駆動する。これによれば、本実施形態の冷凍機１００は、エンジン２０５の動力を伝達するためのベルト２１４の交換作業等に関するメンテナンス性を向上することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して動力伝達装置１が備えるスペーサ３０の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１０および図１１に示すように、第２実施形態では、動力伝達装置１が備えるスペーサ３０は、カップリングボルト５１が挿通可能な複数の筒部材３３により構成されている。複数の筒部材３３は、例えば、金属製のカラーである。複数の筒部材３３は、カップリング本体１０とプーリ２３との間で、カップリングボルト５１の外側に設けられている。筒部材３３の長さｔ１は、ベルト２１４の厚みまたは幅より大きく形成されている。なお、筒部材３３の長さｔ１は、スペーサ３０の厚みｔ１に相当する。

第２実施形態では、ベルト２１４の交換作業を行う際、カップリングボルト５１を取り外す。その際、カップリングボルト５１の外側に設けられる複数の筒部材３３も取り外す。これにより、カップリング本体１０とプーリ２３との間には、ベルト２１４を挿通させることの可能なスペースが形成される。したがって、そのスペースを通して使用済みのベルト２１４を取り外し、ベルト２１４を新規のものに交換することが可能である。

以上説明した第２実施形態の構成によっても、スペーサ３０としての複数の筒部材３３を着脱することにより、ベルト２１４の交換を短時間で容易に行うことが可能である。したがって、第２実施形態の動力伝達装置１も、ベルト２１４の交換作業等に関するメンテナンス性を向上することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態に対して動力伝達装置１が備えるスペーサ３０の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１２から図１４に示すように、第３実施形態では、動力伝達装置１が備えるスペーサ３０は、円盤状に形成されるスペーサ本体部３４、および、そのスペーサ本体部３４のうち第３ボルト孔３２の周囲からゴムブッシュ５０側に突出する突出部３５を有している。その突出部３５の外径Ｄ２は、ゴムブッシュ５０の外径Ｄ３より小さく形成されている。この構成により、カップリング本体１０とスペーサ３０とプーリ２３とをカップリングボルト５１によって組み付ける際、スペーサ３０の突出部３５とゴムブッシュ５０とが当接する。したがって、カップリング本体１０とスペーサ本体部３４との互いに向き合う面同士が僅かに非平行状態になっていても、ゴムブッシュ５０が撓むことで、カップリング本体１０とスペーサ３０とを容易に組み付けることが可能である。

以上説明した第３実施形態も、スペーサ３０を着脱することにより、ベルト２１４の交換を短時間で容易に行うことが可能である。そのベルト２１４の交換の作業工程の中で、カップリング本体１０とスペーサ３０との組み付け作業を容易に行うことが可能である。したがって、第３実施形態の動力伝達装置１も、ベルト２１４の交換作業等に関するメンテナンス性を向上することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。第４実施形態も、第１実施形態に対して動力伝達装置１が備えるスペーサ３０の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１５に示すように、第４実施形態では、動力伝達装置１が備えるスペーサ３０は、周方向に分割された複数の円弧状部材３６、３７により構成されている。

第４実施形態では、ベルト２１４の交換作業を行う際、カップリングボルト５１を取り外す。その際、複数の円弧状部材３６、３７を、径方向外側へスライドさせて取り外す。これにより、カップリング本体１０とプーリ２３との間には、ベルト２１４を挿通させることの可能なスペースが形成される。したがって、そのスペースを通して使用済みのベルト２１４を取り外し、ベルト２１４を新規のものに交換することが可能である。

以上説明した第４実施形態の構成によっても、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

（１）上記各実施形態では、ベルト２１４を巻き掛けるためのプーリ２３を第２回転体２０側に配置した。これに対し、他の実施形態では、プーリ２３を第１回転体１０側に配置してもよい。その場合、ベルト２１４は、第２回転体２０に代えて、第１回転体１０に巻き掛けられることとなる。

（２）上記各実施形態では、複数のゴムブッシュ５０をカップリング本体１０が有する複数の第１ボルト孔１３の内側に設けた。これに対し、他の実施形態では、複数のゴムブッシュ５０をプーリ２３が有する複数の第２ボルト孔２６の内側に設けてもよい。

（３）上記各実施形態では、圧縮機２０３のシャフト２２０の先端２２２に設けられる座金４１とセンターボルト４２が、カップリング本体１０のスペーサ３０側の面から突出する構成とした。これに対し、他の実施形態では、カップリング本体１０のスペーサ３０側の面から座金４１とセンターボルト４２が突出しないように構成してもよい。また、圧縮機２０３のシャフト２２０とカップリング本体１０とを一体に形成してもよい。その場合、カップリング本体１０とプーリ２３との間に着脱可能に設けられるスペーサ３０は、円盤状とすることも可能である。

（４）上記各実施形態では、トレーラ１２０に設置されるコンテナ１２３の庫内空間１２４を冷却する冷凍機１００について説明した。これに対し、他の実施形態では、冷凍機１００は、トレーラ１２０に設置されるコンテナ１２３に限らず、例えばビルや倉庫等の建築物の庫内空間の冷却に使用してもよい。

（５）上記各実施形態では、ベルト２１４、２１５ａにより、凝縮器用ファン２１１と蒸発器用ファン２１２の両方を駆動する構成について説明した。これに対し、他の実施形態では、例えば、凝縮器用ファン２１１または蒸発器用ファン２１２のうちの一方が電動化された場合、ベルト２１４、２１５ａにより、凝縮器用ファン２１１または蒸発器用ファン２１２のうちの他方のみを駆動する構成としてもよい。特に蒸発器用ファンについてはファン軸が仕切板を貫通するため、断熱が難しく熱ロスが発生する。それを解決する為、蒸発器用ファンの電動化が考えられるがその場合、ベルトを介す必要がなくなる。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、エンジンのトルクを冷媒を圧縮する圧縮機へ伝達する動力伝達装置は、第１回転体、第２回転体およびスペーサを備える。第１回転体は、圧縮機のシャフトの端部に固定され、そのシャフトと共に回転する。第２回転体は、エンジンの駆動軸に固定され、その駆動軸と共に回転する。スペーサは、第１回転体と第２回転体との間に着脱可能に設けられる。

第２の観点によれば、動力伝達装置は、第１回転体または第２回転体に巻き掛けられるベルトをさらに備える。スペーサの厚みは、ベルトの厚みまたは幅より大きく形成されている。これによれば、この動力伝達装置は、第１回転体と第２回転体からスペーサを取り外せば、第１回転体と第２回転体との間に形成されるスペースをベルトが挿通可能となる。したがって、この動力伝達装置は、第１回転体と第２回転体の位置を変えることなく、スペーサを着脱することにより、ベルトの交換を短時間で容易に行うことができる。

第３の観点によれば、動力伝達装置は、圧縮機のシャフトの軸方向の先端に、圧縮機のシャフトと第１回転体とを固定する固定部材をさらに備える。スペーサは、中央部から径方向の一方の外縁に亘り、固定部材の外径よりも大きい幅で切り欠かれた切欠部を有する。これによれば、シャフトの先端に固定部材が設けられている場合でも、第１回転体と第２回転体の位置を変えることなく、第１回転体と第２回転体に対するスペーサの着脱作業を容易に行うことが可能である。したがって、この動力伝達装置は、ベルトの交換作業等に関するメンテナンス性を向上することができる。

第４の観点によれば、動力伝達装置は、第１回転体に設けられる複数の第１ボルト孔、第２回転体に設けられる複数の第２ボルト孔、スペーサに設けられる複数の第３ボルト孔、複数の弾性部材、および複数のカップリングボルトをさらに備える。複数の弾性部材は、筒状に形成され、第１ボルト孔または第２ボルト孔の内側に設けられる。複数のカップリングボルトは、第１ボルト孔、第３ボルト孔、第２ボルト孔、及び弾性部材の内側の孔を挿通し、第１回転体とスペーサと第２回転体とを固定する。そして、スペーサは、円盤状に形成されるスペーサ本体部、および、スペーサ本体部のうち第３ボルト孔の周囲から弾性部材側に突出する突出部を有するものである。その突出部の外径は、弾性部材の外径より小さい。これによれば、第１回転体とスペーサと第２回転体とを組み付ける際、ペーサ本体部から突出する突出部と弾性部材とが当接する。したがって、第１回転体とスペーサ本体部と第２回転体との互いに向き合う面同士が僅かに非平行状態になっていても、弾性部材が撓むことで、第１回転体とスペーサと第２回転体とを容易に組み付けることができる。

第５の観点によれば、スペーサは、第１回転体と第２回転体とを固定するカップリングボルトの外側に設けられる複数の筒部材である。これによれば、圧縮機のシャフトの先端に固定部材が設けられている場合でも、スペーサを複数の筒部材とすることで、第１回転体と第２回転体から、その複数の筒部材を容易に着脱することが可能である。

第６の観点によれば、庫内空間を冷却するための冷凍機は、エンジン、第１の観点等で説明した動力伝達装置、冷凍サイクル、ベルト、およびファンを備える。冷凍サイクルは、動力伝達装置を介して伝達されるエンジンのトルクにより駆動して冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒を凝縮させる凝縮器、冷媒を減圧膨張させる膨張弁、および、冷媒を蒸発させる蒸発器が冷媒配管によって接続されたものである。ベルトは、第１回転体または第２回転体に巻き掛けられる。凝縮器用ファン又は蒸発器用ファン若しくはその両方のファンは、ベルトを介してエンジンの動力が伝達されて駆動する。これによれば、冷凍機において、エンジンの動力を伝達するためのベルトの交換作業等に関するメンテナンス性を向上することができる。

１ 動力伝達装置
１０ 第１回転体
２０ 第２回転体
３０ スペーサ
２０３ 圧縮機
２０５ エンジン
２１９ クランクシャフト
２２０ シャフト

Claims (4)

1. エンジン（２０５）のトルクを冷媒を圧縮する圧縮機（２０３）へ伝達する動力伝達装置において、
   前記圧縮機のシャフト（２２０）の端部に固定され、前記シャフトと共に回転する第１回転体（１０）と、
   前記エンジンの駆動軸（２１９）に固定され、前記駆動軸と共に回転する第２回転体（２０）と、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に着脱可能に設けられるスペーサ（３０）と、
   前記圧縮機の前記シャフトの軸方向の先端（２２２）に、前記シャフトと前記第１回転体とを固定する固定部材（４０）と、を備え、
   前記スペーサは、中央部から径方向の一方の外縁に亘り、前記固定部材の外径（Ｄ１）よりも大きい幅（Ｗ１）で切り欠かれた切欠部（３１）を有する、動力伝達装置。
2. エンジン（２０５）のトルクを冷媒を圧縮する圧縮機（２０３）へ伝達する動力伝達装置において、
   前記圧縮機のシャフト（２２０）の端部に固定され、前記シャフトと共に回転する第１回転体（１０）と、
   前記エンジンの駆動軸（２１９）に固定され、前記駆動軸と共に回転する第２回転体（２０）と、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に着脱可能に設けられるスペーサ（３０）と、
   前記第１回転体に設けられた複数の第１ボルト孔（１３）と、
   前記第２回転体に設けられた複数の第２ボルト孔（２６）と、
   前記スペーサに設けられた複数の第３ボルト孔（３２）と、
   前記第１ボルト孔または前記第２ボルト孔の内側に設けられる筒状の複数の弾性部材（５０）と、
   前記第１ボルト孔、前記第３ボルト孔、前記第２ボルト孔および前記弾性部材の内側の孔（５２）を挿通し、前記第１回転体と前記スペーサと前記第２回転体とを固定する複数のカップリングボルト（５１）と、を備え、
   前記スペーサは、円盤状に形成されるスペーサ本体部（３４）、および、前記スペーサ本体部のうち前記第３ボルト孔の周囲から前記弾性部材側に突出する突出部（３５）を有しており、
   前記突出部の外径（Ｄ２）は、前記弾性部材の外径（Ｄ３）より小さい、動力伝達装置。
3. 前記第１回転体または前記第２回転体に巻き掛けられるベルト（２１４）をさらに備え、
   前記スペーサの厚み（ｔ１）は、前記ベルトの厚みまたは幅より大きく形成されている、請求項１または２に記載の動力伝達装置。
4. 庫内空間（１２４）を冷却するための冷凍機であって、
   前記エンジン（２０５）と、
   請求項１ないし３のいずれか１つに記載の前記動力伝達装置（１）と、
   前記動力伝達装置を介して伝達される前記エンジンのトルクにより駆動して冷媒を圧縮する前記圧縮機（２０３）、冷媒を凝縮する凝縮器（２０６）、冷媒を減圧膨張させる膨張弁（２０７）、および、冷媒を蒸発させる蒸発器（２０８）が冷媒配管（２０９）によって接続された冷凍サイクル（２０４）と、
   前記第１回転体または前記第２回転体に巻き掛けられるベルト（２１４）と、
   前記ベルトを介して前記エンジンの動力が伝達されて駆動する凝縮器用ファン（２１１）又は蒸発器用ファン（２１２）若しくはその両方のファンと、を備える冷凍機。

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