JP7276087B2 - ワンウェイクラッチの給油構造 - Google Patents

Description

この発明は、ワンウェイクラッチの給油構造に関する。

従来、車両の空気調和装置に用いられる電動圧縮機が知られている。例えば、特開平６－２５５９号公報（以下、「特許文献１」という。）には、回転軸と、回転軸上で回転する第１ロータ及び第２ロータと、第１ロータ及び第２ロータの動力を回転軸へ伝達する動力伝達手段と、を備えるロータリエンジンが開示されている。

また、特開２０１８－５４０５３号公報には、回転軸内に形成された油路を経由して軸受けに給油する構造が記載されている。

特開平６－２５５９号公報 特開２０１８－５４０５３号公報

特開平６－２５５９号公報に記載されるロータリエンジンにおいて、各ロータの回転方向を規制するために、ワンウェイクラッチが設けられることがある。この場合において、燃料の燃焼時にワンウェイクラッチにかかる負荷を低減するために、ワンウェイクラッチをロータの回転軸の近傍に設けることが考えられる。具体的に、回転軸に当該回転軸と一体的に回転する内側アタッチメントを固定するとともに、ハウジングのうち内側アタッチメントの外側の部位に外側アタッチメントを固定し、両アタッチメント間にワンウェイクラッチを設けることが考えられる。

この場合において、ワンウェイクラッチへの給油流路として、特開２０１８－５４０５３号公報に記載されるように、回転軸内を経由してワンウェイクラッチに給油することが考えられる。その場合、ハウジングの外側面から、ハウジング内、回転軸内及び内側アタッチメント内を経由してワンウェイクラッチに給油される構造となる。

しかしながら、上記構造では、ハウジングに形成される油路の下流側の端部と回転軸に形成される油路の上流側の端部との間、及び、回転軸に形成される油路の下流側の端部と内側アタッチメントに形成される油路の上流側の端部との間の２箇所に、潤滑油が油路から漏れる部位が形成される。このため、ワンウェイクラッチに必要な潤滑油の量よりも多量の潤滑油が必要となる。

本発明の目的は、回転軸の近傍にワンウェイクラッチを配置することと、ワンウェイクラッチへの給油量の低減と、の双方を達成可能なワンウェイクラッチの給油構造を提供することである。

この発明の一局面に従ったワンウェイクラッチの給油構造は、回転軸と、前記回転軸を収容するハウジングと、前記回転軸及び前記ハウジング間に設けられた軸受けと、前記回転軸のうち当該回転軸の軸方向に前記軸受けから離間した部位に固定されており、前記回転軸の周方向に環状につながる形状を有する内側アタッチメントと、前記ハウジングのうち前記回転軸の径方向において前記内側アタッチメントの外側に位置する部位に固定されており、前記内側アタッチメントの周囲を環状に包囲する形状を有する外側アタッチメントと、前記内側アタッチメントと前記外側アタッチメントとの間に設けられたワンウェイクラッチと、を備え、前記ハウジングには、当該ハウジングの外側面から前記軸受けと前記内側アタッチメントとの間に潤滑油を導く第１油路が形成されており、前記内側アタッチメントには、前記第１油路から排出された前記潤滑油を前記ワンウェイクラッチに導く第２油路が形成されている。

このワンウェイクラッチの給油構造では、ワンウェイクラッチは、内側アタッチメントの外側に配置されており、また、ワンウェイクラッチへの油路から潤滑油が漏れる部位は、ハウジングに形成された第１油路と内側アタッチメントに形成された第２油路との間の１箇所である。よって、このワンウェイクラッチの給油構造では、回転軸の近傍にワンウェイクラッチを配置することと、ワンウェイクラッチへの給油量の低減と、の双方が達成される。

また、前記ワンウェイクラッチの給油構造において、前記内側アタッチメントと前記外側アタッチメントとの間で、かつ、前記回転軸の前記軸方向と平行な方向における前記ワンウェイクラッチの両側に配置された一対のエンドベアリングをさらに備えていてもよい。この場合において、前記第２油路の下流側の端部は、前記一対のエンドベアリング間に設けられていることが好ましい。

この態様では、内側アタッチメントと外側アタッチメントとの隙間が一対のエンドベアリングによって規定され、かつ、ワンウェイクラッチへ有効に給油される。

また、前記第２油路の上流側の端部は、前記回転軸の前記軸方向と平行な方向に前記第１油路の下流側の端部から離間しており、前記第１油路の前記下流側の前記端部は、オイルジェットで構成されていることが好ましい。

また、前記第２油路は、前記回転軸の前記軸方向と平行な方向に伸びており、前記第１油路から排出された前記潤滑油が流入する流入部と、前記流入部の下流側の端部から前記回転軸の前記径方向における外向きに伸びており、前記潤滑油を前記ワンウェイクラッチへ流出させる流出部と、を有し、前記流入部は、前記回転軸まわりに円環状に形成されていることが好ましい。

この態様では、内側アタッチメントが軽量化され、かつ、流入部に保持される潤滑油の量が十分に確保される。

以上に説明したように、この発明によれば、回転軸の近傍にワンウェイクラッチを配置することと、ワンウェイクラッチへの給油量の低減と、の双方を達成可能なワンウェイクラッチの給油構造を提供することができる。

本発明の一実施形態のエンジンの断面の一部を概略的に示す図である。 図１におけるＩＩ－ＩＩ線での断面図である。 図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線での断面図である。 図３におけるＩＶ－ＩＶ線での断面図である。 内側アタッチメントの第２油路の変形例を示す断面図である。 図５におけるＶＩ－ＶＩ線での断面図である。 図１におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線での断面図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、本発明の一実施形態のエンジンの断面の一部を概略的に示す図である。本実施形態では、エンジン１としてロータリエンジンが例示されている。

図１に示されるように、エンジン１は、第１ロータ１０と、第２ロータ２０と、ハウジング３０と、軸受け４０と、内側アタッチメント５０と、外側アタッチメント６０と、ワンウェイクラッチ７０と、一対のエンドベアリング８０と、を備えている。

第１ロータ１０及び第２ロータ２０は、共通の回転中心軸ＡＸまわりに回転可能である。第２ロータ２０は、回転中心軸ＡＸ方向に第１ロータ１０と対向するように配置されている。第２ロータ２０の構造は、第１ロータ１０の構造と実質的に同じである。

第１ロータ１０は、第１回転軸１２と、第１回転体１４と、第１ピストン板１６と、を有している。第２ロータ２０は、第２回転軸２２と、第２回転体２４と、第２ピストン板（図示略）と、を有している。

第１回転軸１２及び第２回転軸２２は、回転中心軸ＡＸまわりに回転可能である。第１回転軸１２及び第２回転軸２２は、それぞれ図示略の出力軸に接続されている。

第１回転体１４は、第１回転軸１２に接続されている。第２回転体２４は、第２回転軸２２に接続されている。第１回転体１４及び第２回転体２４は、回転中心軸ＡＸから離間するにしたがって次第に互いに離間するように傾斜する形状を有している。このため、図１に示されるように、第１回転体１４と第２回転体２４との間には、Ｖ字形状の断面を有する凹部が回転中心軸ＡＸまわりに形成されている。

第１ピストン板１６及び第２ピストン板は、前記凹部に対応する形状を有している。第１ピストン板１６及び第２ピストン板は、前記周方向に互いに対向する位置に配置されている。

エンジン１は、第１回転体１４及び第２回転体２４の境界部分を基準として概ね対称な構造を有しているため、以下、第１ロータ１０側についてのみ説明する。また、以下、第１回転軸１２を単に「回転軸１２」と表記し、第１回転体１４を単に「回転体１４」と表記し、第１ピストン板１６を単に「ピストン板１６」と表記する。

ハウジング３０は、第１ロータ１０及び第２ロータ２０を収容している。ハウジング３０は、第１ハウジング３１と、第２ハウジング３２と、第３ハウジング３３と、を有している。

第１ハウジング３１は、回転軸１２の径方向に回転体１４及びピストン板１６と対向する位置に設けられている。

第２ハウジング３２は、第１ハウジング３１に接続されている。第２ハウジング３２は、回転中心軸ＡＸと平行な方向に第１ハウジング３１の外側に配置されている。

第３ハウジング３３は、第２ハウジング３２に接続されている。第３ハウジング３３は、回転中心軸ＡＸと平行な方向に第２ハウジング３２の外側に配置されている。図１に示されるように、第３ハウジング３３及び回転軸１２間には、オイルシール８５が設けられている。オイルシール８５は、円環状に形成されている。

軸受け４０は、回転軸１２及びハウジング３０間に設けられている。回転軸１２は、ハウジング３０に対して相対回転可能となるように軸受け４０を介してハウジング３０に保持されている。本実施形態では、軸受け４０は、第２ハウジング３２と回転軸１２との間、及び、第３ハウジング３３と回転軸１２との間に設けられている。

内側アタッチメント５０は、回転軸１２のうち当該回転軸１２の軸方向に軸受け４０から離間した部位１２ｂに固定されている。前記部位１２ｂは、軸受け４０を基準として第１ピストン板１６が位置する側とは反対側に位置している。内側アタッチメント５０は、回転中心軸ＡＸまわりに回転軸１２と一体的に回転する。本実施形態では、図２に示されるように、内側アタッチメント５０及び回転軸１２は、スプラインにより噛み合っている。内側アタッチメント５０は、回転軸１２の周方向に環状につながる形状を有している。内側アタッチメント５０は、円筒状の外周面を有している。

外側アタッチメント６０は、ハウジング３０のうち回転軸１２の径方向において内側アタッチメント５０の外側に位置する部位３２ｂに固定されている。このため、第１ロータ１０の回転時、回転軸１２及び内側アタッチメント５０は、ハウジング３０及び外側アタッチメント６０に対して回転中心軸ＡＸまわりに相対回転する。外側アタッチメント６０は、内側アタッチメント５０の周囲を環状に包囲する形状を有している。外側アタッチメント６０は、回転軸１２の径方向に内側アタッチメント５０から離間している。外側アタッチメント６０は、内側アタッチメント５０の外周面と対向する内周面を有している。

図１に示されるように、第２ハウジング３２の前記部位３２ｂの径方向の厚さは、第２ハウジング３２のうち軸受け４０を保持している部位３２ａの径方向の厚さよりも小さい。

ワンウェイクラッチ７０は、ハウジング３０に対する第１ロータ１０の回転方向を一方向に規制するための部材である。ワンウェイクラッチ７０は、内側アタッチメント５０及び外側アタッチメント６０間に配置されている。より詳細には、ワンウェイクラッチ７０は、内側アタッチメント５０の外周面と外側アタッチメント６０の内周面との間に配置されている。ワンウェイクラッチ７０として、公知の構造（スプラグ式等）を採用可能である。

一対のエンドベアリング８０は、内側アタッチメント５０と外側アタッチメント６０との間で、かつ、回転軸１２の軸方向と平行な方向におけるワンウェイクラッチ７０の両側に配置されている。一対のエンドベアリング８０は、内側アタッチメント５０と外側アタッチメント６０との隙間を規定している。

次に、このエンジン１におけるワンウェイクラッチ７０の給油構造について説明する。このエンジン１では、ハウジング３０の外側面からワンウェイクラッチ７０に潤滑油が供給される。具体的に、エンジン１には、第１油路ＯＰ１と、第２油路ＯＰ２と、が形成されている。

第１油路ＯＰ１は、第２ハウジング３２に形成されている。第１油路ＯＰ１は、第２ハウジング３２の外側面から軸受け４０と内側アタッチメント５０との間に潤滑油を導く。具体的に、第１油路ＯＰ１は、第２ハウジング３２の外側面から回転軸１２の径方向に沿って回転軸１２に向かうように延びる形状を有している。図１に示されるように、第１油路ＯＰ１の下流側の端部は、オイルジェット９０で構成されている。オイルジェット９０の径は、第１油路ＯＰ１のうちオイルジェット９０以外の部位の径よりも小さい。オイルジェット９０は、内側アタッチメント５０のうち第２ハウジング３２及び回転軸１２間に設けられた軸受け４０と対向する面に向けて潤滑油を噴射する。

なお、本実施形態では、ワンウェイクラッチ７０に隣接した位置に一対のエンドベアリング８０が配置されているため、回転中心軸ＡＸと平行な方向にオイルジェット９０からワンウェイクラッチ７０へ給油することはできない。

第２油路ＯＰ２は、内側アタッチメント５０に形成されている。第２油路ＯＰ２は、第１油路ＯＰ１のオイルジェット９０から排出された潤滑油をワンウェイクラッチ７０に導く。第２油路ＯＰ２の上流側の端部は、回転中心軸ＡＸと平行な方向にオイルジェット９０から僅かに離間している。本実施形態では、図３に示されるように、第２油路ＯＰ２は、回転中心軸ＡＸまわりに９０度間隔で４箇所に設けられている。ただし、第２油路ＯＰ２の数や配置は、適宜変更されてもよい。図４に示されるように、第２油路ＯＰ２は、流入部ＯＰ２ａと、流出部ＯＰ２ｂと、を有している。

流入部ＯＰ２ａは、回転中心軸ＡＸと平行な方向に伸びる形状を有している。流入部ＯＰ２ａには、第１油路ＯＰ１のオイルジェット９０から排出された潤滑油が流入する。流入部ＯＰ２ａの上流側の端部（図４における右側の端部）は、回転中心軸ＡＸと平行な方向にオイルジェット９０から僅かに離間している。

流出部ＯＰ２ｂは、流入部ＯＰ２ａの下流側の端部（図４における左側の端部）から回転軸１２の径方向における外向きに伸びる形状を有している。流出部ＯＰ２ｂから流出した潤滑油は、ワンウェイクラッチ７０に供給される。

なお、内側アタッチメント５０は、回転軸１２の径方向におけるワンウェイクラッチ７０の内側を回転軸１２とともにワンウェイクラッチ７０に対して相対回転するため、潤滑油は、第２油路ＯＰ２を介してワンウェイクラッチ７０の全体に供給される。

以上に説明したように、本実施形態のワンウェイクラッチ７０の給油構造では、ワンウェイクラッチ７０は、内側アタッチメント５０の外側に配置されており、また、ワンウェイクラッチ７０への油路から潤滑油が漏れる部位は、第２ハウジング３２に形成された第１油路ＯＰ１と内側アタッチメント５０に形成された第２油路ＯＰ２との間の１箇所である。よって、このワンウェイクラッチ７０の給油構造では、回転軸１２の近傍にワンウェイクラッチ７０を配置すること（燃料の燃焼時にワンウェイクラッチ７０にかかる負荷を低減すること）と、ワンウェイクラッチ７０への給油量の低減と、の双方が達成される。

また、本実施形態では、回転軸１２とワンウェイクラッチ７０との間に内側アタッチメント５０が設けられているため、ワンウェイクラッチ７０のトルクが確保され、また、他の部品の組付性が確保される。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、図５～図７に示されるように、第２油路ＯＰ２の流入部ＯＰ２ａは、回転軸１２まわりに円環状に形成されてもよい。この場合においても、流出部ＯＰ２ｂの構造は、上記実施形態と同様である。この態様では、上記実施形態に比べて内側アタッチメント５０が軽量化され、かつ、流入部ＯＰ２ａ内に保持される潤滑油の量が増大する。なお、流出部ＯＰ２ｂの数は、必要に応じて調整されてもよい。

１ エンジン、１０ 第１ロータ、１２ 第１回転軸、１４ 第１回転体、１６ 第１ピストン板、２０ 第２ロータ、２２ 第２回転軸、２４ 第２回転体、３０ ハウジング、３１ 第１ハウジング、３２ 第２ハウジング、３３ 第３ハウジング、４０ 軸受け、５０ 内側アタッチメント、６０ 外側アタッチメント、７０ ワンウェイクラッチ、８０ エンドベアリング、８５ オイルシール、ＡＸ 回転中心軸、ＯＰ１ 第１油路、ＯＰ２ 第２油路、ＯＰ２ａ 流入部、ＯＰ２ｂ 流出部。

Claims (3)

1. 回転軸と、
   前記回転軸を収容するハウジングと、
   前記回転軸及び前記ハウジング間に設けられた軸受けと、
   前記回転軸のうち当該回転軸の軸方向に前記軸受けから離間した部位に固定されており、前記回転軸の周方向に環状につながる形状を有する内側アタッチメントと、
   前記ハウジングのうち前記回転軸の径方向において前記内側アタッチメントの外側に位置する部位に固定されており、前記内側アタッチメントの周囲を環状に包囲する形状を有する外側アタッチメントと、
   前記内側アタッチメントと前記外側アタッチメントとの間に設けられたワンウェイクラッチと、
   前記内側アタッチメントと前記外側アタッチメントとの間で、かつ、前記回転軸の前記軸方向と平行な方向における前記ワンウェイクラッチの両側に配置された一対のエンドベアリングと、を備え、
   前記ハウジングには、当該ハウジングの外側面から前記軸受けと前記内側アタッチメントとの間に潤滑油を導く第１油路が形成されており、
   前記内側アタッチメントには、前記第１油路から排出された前記潤滑油を前記ワンウェイクラッチに導く第２油路が形成されており、
   前記第１油路は、前記ハウジングのうち前記回転軸の前記軸方向に前記一対のエンドベアリングから離間した位置に形成されており、
   前記第２油路の下流側の端部は、前記一対のエンドベアリング間に設けられている、ワンウェイクラッチの給油構造。
2. 前記第２油路の上流側の端部は、前記回転軸の前記軸方向と平行な方向に前記第１油路の下流側の端部から離間しており、
   前記第１油路の前記下流側の前記端部は、オイルジェットで構成されている、請求項１に記載のワンウェイクラッチの給油構造。
3. 前記第２油路は、
   前記回転軸の前記軸方向と平行な方向に伸びており、前記第１油路から排出された前記潤滑油が流入する流入部と、
   前記流入部の下流側の端部から前記回転軸の前記径方向における外向きに伸びており、前記潤滑油を前記ワンウェイクラッチへ流出させる流出部と、を有し、
   前記流入部は、前記回転軸まわりに円環状に形成されている、請求項１又は２に記載のワンウェイクラッチの給油構造。

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