JPH06272662A - 流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】万一、駆動軸に異常負荷が作用した場合でも、
比較的安価に内部破壊などを生じさせないようにする。 【構成】プーリ５０に同軸のボス５３を形成し、駆動軸
２７に同軸のカラー５７を一体に形成し、コイルばね５
９の一端をカラー５７に係止させるとともにボス５３の
外周面を締め代により緊締する。万一、ポンプが定常運
転を実行している間に異常が発生すれば、駆動軸２７に
高負荷が作用し、コイルばね５９はその締め代に基づく
摩擦力に抗してボス５３の外周面ですべりを生じ、プー
リ５０と駆動軸２７とは同期して回転しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポンプ、圧縮機等の流
体機械の改良に関する。本発明の流体機械を例えば実質
的に零容量から立ち上がり得る可変容量ポンプに具体化
すれば、同ポンプにより駆動される油圧モータで冷媒圧
縮機を駆動する冷凍回路、同ポンプを装備した特装車両
等の諸機械の油圧作動系に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、アキシャルピストンポンプ（以
下、単にポンプという。）は、各種産業機械や産業車両
などに広く使用されており、図８は特に斜板傾角の調節
機構を装備した可変容量型のポンプを例示したものであ
る。同ポンプは、ケ−シング１及びその開放端を閉止す
るエンドカバ−２によって密封状の動作空間３が形成さ
れ、この動作空間３内に挿入された駆動軸４は、図示し
ない電磁クラッチなる入力遮断機構と接続され、これら
両部材１、２に軸受５を介して支承されている。駆動軸
４に結合され動作空間３内において駆動軸４と一体的に
回転するシリンダブロック６には、その軸心の周りに軸
心とほぼ平行な複数のボア７が形成され、同ボア７内に
はシュ−８を介して斜板９に係留されたピストン１０が
往復動可能に嵌挿されている。

【０００３】また、エンドカバ−２に固定されて各ボア
７の開口端面を封止する弁板１１には、ボア開口７ａの
回転軌跡と符合して対向円弧状をなす吸入ポ−ト１２ａ
及び吐出ポ−ト１２ｂが穿設され、同ポ−ト１２ａ、１
２ｂはこれと同一形状に形成されたエンドカバ−２の吸
入及び吐出口１３ａ、１３ｂの端縁と整合すべく構成さ
れている。したがって、駆動軸４と共動するシリンダブ
ロック６の回転に伴い、斜板９に係留されて直動するピ
ストン１０がボア７の密閉空間容積を拡大する傾向にあ
るとき、同ボア７は吸入ポ−ト１２ａと対応して作動油
を吸入し、逆にピストン１０がボア７の密閉空間容積を
縮小する傾向にあるとき、同ボア７は吐出ポ−ト１２ｂ
と対応して作動油を吐出するようになされている。な
お、図示しない支軸にトラニオン形式で枢支された斜板
９は制御ばね１４により常に傾角を増大する向きに付勢
されており、これに対抗する制御シリンダ１５を流体圧
によって進退動せしめることにより、斜板傾角つまりポ
ンプ１回転当たりの理論吐出量が変更調節可能に構成さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のポンプを装備した油圧作動系で軽量化、単純化等の
目的で比較的複雑かつ高価な入力遮断機構を省略したい
場合、同ポンプにあっては、駆動軸に作用する負荷が通
常程度であれば何ら不具合はないが、吐出管路等の吐出
経路に摩耗粉等の異物が混入して該吐出経路を閉塞して
しまった時、ピストンとボアとの摺動部、シリンダブロ
ックの端面と弁板との摺動部、シューと斜板との摺動部
等に潤滑不足で焼付きを生じてしまった時等、駆動軸に
高負荷が作用する異常発生時には、かかる状態であって
もエンジンにより駆動軸が強制的に駆動されるという不
具合が生じる。

【０００５】従来、かかる不具合を回避する手段として
は、吐出経路の閉塞に対してポンプにリリーフ弁を設け
る手段や、摺動部位の焼付きに対して圧縮機にロックセ
ンサを設ける手段（実開昭６２−１１７５７１号公報）
が開示されているが、これらの手段では、吐出圧力の高
騰の検出、温度高騰の検出又は回転の有無の検出を行っ
ているため、比較的製造コストが高騰することとなる。

【０００６】本発明は、万一、駆動軸に異常負荷が作用
した場合でも、比較的安価に内部破壊などを生じさせな
いようにすることを解決すべき技術課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明の流体機械は、上記課題解決のため、エン
ジンにより駆動されるプーリと、該プーリに内蔵され過
負荷により該プーリからの駆動力の伝達を遮断するトル
クリミッタ機構と、該トルクリミッタ機構を介して駆動
される駆動軸とを含み、該トルクリミッタ機構は、該プ
ーリに形成された同軸のボスと、該駆動軸と一体に形成
された同軸のカラーと、該プーリの回転方向と同一の巻
き方向を有し、該ボス及び該カラーの両外周面を締め代
により緊締するコイルばねと、を具備するという新規な
技術手段を講じている。

【０００８】（２）本発明の流体機械において、ボス及
びカラーのいずれか一方に一端が係止されたコイルばね
を採用することができる。 （３）本発明の流体機械において、ボス及びカラーのい
ずれか一方の外周面における巻き数が他方の外周面にお
ける巻き数より多いコイルばねを採用することができ
る。

【０００９】また、この流体機械を実質的に零に等しい
容量から大容量まで容量変化可能な可変容量型のものに
適用すればより好適である。この場合、例えば、流体機
械がポンプであれば、斜板の傾角を常に縮小させる向き
に付勢する制御ばねと、これに対抗して該斜板の傾角を
増大させる向きに付勢する制御シリンダと、該制御シリ
ンダへの圧力流体導入路に介装された開閉弁とを含み、
かつエンジンにより駆動されるプーリと、該プーリに内
蔵され過負荷により該プーリからの駆動力の伝達を遮断
するトルクリミッタ機構と、該トルクリミッタ機構を介
して駆動される駆動軸とを含み、該トルクリミッタ機構
は、該プーリに形成された同軸のボスと、該駆動軸と一
体に形成された同軸のカラーと、該プーリの回転方向と
同一の巻き方向を有し、該ボス及び該カラーの両外周面
を締め代により緊締するコイルばねと、を具備してな
る。

【００１０】

【作用】

（１）本発明の流体機械を装備した諸機械で入力遮断機
構を省略し、駆動軸に通常程度の負荷が作用しておれ
ば、同流体機械では、エンジンにより駆動されるプーリ
と駆動軸との間に装備されたトルクリミッタ機構が両者
を接続しており、エンジンからの駆動力は駆動軸に伝達
される。

【００１１】すなわち、プーリのボスと駆動軸に一体的
に設けられたカラーとは、予め締め代が付与されたコイ
ルばねにより両外周面が緊締されているため、両外周面
において締め代に基づく摩擦力を生じ、各摩擦力により
接続状態にある。このため、プーリと駆動軸とは同期し
て回転される。万一、流体機械が定常運転を実行してい
る間に吐出経路が異物で閉塞されたり、流体機械の運転
状況にかかわらず摺動部位が潤滑不足で焼付いたりする
異常が発生すれば、トルクリミッタ機構が駆動軸に作用
する高負荷で両軸を遮断し、エンジンからの駆動力は駆
動軸に伝達されない。

【００１２】すなわち、かかる異常時には駆動軸に高負
荷が作用し、コイルばねはその締め代に基づく摩擦力に
抗してプーリ及びカラーの少なくとも一方の外周面です
べりを生じる。このときの高負荷をスリップトルクとい
う。このため、プーリと駆動軸とは同期して回転しな
い。よって、流体機械は、吐出経路の破壊や諸摺動部の
破壊等の内部破壊を生じず、修理により原機能にまで復
帰される。

【００１３】こうして、この流体機械では、比較的簡易
なプーリに内蔵したトルクリミッタ機構が駆動軸に生じ
る異常トルクによる高負荷に対応するものであるため、
製造コストの高騰を生じない。また、接続状態及び遮断
状態において、本発明の流体機械では、コイルばねの巻
き方向がプーリの回転方向と同一であるため、ボス側に
おいてコイルばねに作用する回転力及びカラー側におい
てコイルばねに作用する摩擦力はコイルばねを緩み勝手
に作用している。例えば、プーリが右回転で回転し、コ
イルばねの巻き方向が右方向である場合を考える。この
場合、コイルばねがボス側の外周面ですべることにより
遮断状態にあれば、静止しているコイルばねには右回転
しているボスの外周面から右回転方向の力が作用するた
め、コイルばねは緩み勝手になる。また、コイルばねが
カラー側の外周面ですべることにより遮断状態にあれ
ば、コイルばねは右回転を継続し、カラーは静止する
が、相対的に考慮するため、コイルばねが静止し、カラ
ーが左回転を継続していると考えれば、コイルばねには
カラーの外周面から左回転方向の力が作用するため、コ
イルばねはやはり緩み勝手になる。

【００１４】よって、本発明の流体機械では、ボス側の
回転力及びカラー側の摩擦力がコイルばねを締め勝手に
作用する、プーリの回転方向と逆の巻き方向のコイルば
ねを採用した場合と比較して、スリップトルクの繰返し
精度が良いことが実験的に明らかとなった。また、この
場合、すべり面の面粗度の影響が少なく、すべり面の潤
滑状態が変化してもスリップトルクには影響しないと考
えられる。さらに、この場合、長時間滑った場合にもト
ルクを伝達しない方向に作用するため安全である。

【００１５】（２）本発明の流体機械において、コイル
ばねの一端がボス及びカラーのいずれか一方に係止され
ているならば、この一方側の摩擦力にコイルばねの一端
による係止力が加わり、遮断状態は常に他方側で行われ
る。このため、かかる流体機械では、部品交換、冷却性
等の観点から、遮断状態時に外周面ですべりを生じる側
をボス又はカラーのいずれかに選択することができる。

【００１６】（３）本発明の流体機械において、ボス及
びカラーのいずれか一方の外周面における巻き数が他方
の外周面における巻き数より多いコイルばねを採用した
ならば、この一方側の摩擦力が強くなり、遮断状態は常
に他方側で行われる。このため、かかる流体機械におい
ても、部品交換、冷却性等の観点から、遮断状態時に外
周面ですべりを生じる側をボス又はカラーのいずれかに
選択することができる。

【００１７】また、流体機械が実質的に零に等しい容量
から大容量まで容量変化可能な可変容量型のものである
場合には、次の作用が加わる。すなわち、制御シリンダ
への圧力流体導入路に設けられた開閉弁は、アクチュエ
−タの休止時には閉状態におかれており、流体機械が駆
動されても斜板は零容量に等しい最小傾角（約０．１〜
１°）を保持してクラッチ（オフ）機能を代替してい
る。そして実質的に流体機械の作動開始を指令する信号
（スイッチ）により開閉弁が開状態に切換えられると、
斜板のもつ僅かな傾角により昇圧した圧力流体は開閉弁
を介して徐徐に制御シリンダに供給され、制御ピストン
の進動を促して斜板傾角を増大すべく付勢する。すなわ
ち、流体機械は零に等しい最小容量から円滑に立上り、
斜板が最大傾角に達するに至って最大容量の定常運転に
移行する。実質的に流体機械の作動停止を指令する信号
により開閉弁が閉状態に切換えられると、シリンダブロ
ックの各摺動間隙を介した圧力流体の漏出や制御シリン
ダに設けられたオリフイスなどからの圧力流体の導出に
より、斜板傾角を増大する側へ付勢していた吐出圧力が
低下し、これにより制御ばねの付勢力に屈した斜板は徐
々に傾角縮小側へ変位して、流体機械は運転を継続した
まま零に等しい最小容量に移行する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を比較例と
ともに図面を参照しつつ説明する。 （実施例）実施例のポンプでは、図１に示すように、前
部ケーシング２１、中部ケーシング２２及びエンドカバ
ー２３によって密閉空間２４が形成されており、この密
閉空間２４内には前部ケーシング２１及びエンドカバー
２３との間に軸受２５、２６を介して駆動軸２７が支承
されている。駆動軸２７の中部スプライン２７ａには軸
心とほぼ平行に複数のボア２８を有するシリンダブロッ
ク２９が軸心に沿って変位可能に嵌合されている。ま
た、前部ケーシング２１にはクレイドルガイド２１ａが
形成され、このクレイドルガイド２１ａにはクレイドル
突起３０ａをもつ斜板３０が枢支されており、この斜板
３０には回転摺動可能にシュー３１が係留されている。
シュー３１にはピストン３２が係留されており、このピ
ストン３２はシリンダブロック２９の各ボア２８内を往
復動可能に収納されている。シリンダブロック２９とエ
ンドカバー２３との間にはボア２８の開口端面を封止す
る弁板３３がエンドカバー２３に固着されており、この
弁板３３には、ボア開口２８ａの回転軌跡と符合して対
向円弧状をなす吸入ポ−ト３３ａ及び吐出ポ−ト３３ｂ
が穿設され、同ポ−ト３３ａ、３３ｂはこれと同一形状
に形成されたエンドカバ−２３の吸入及び吐出口２３
ａ、２３ｂの端縁と整合すべく構成されている。

【００１９】駆動軸２７とシリンダブロック２９との間
の環状空間内には前後のスペーサ３４等を介して圧縮ば
ね３５が配設されている。前部スペーサ３４は圧縮ばね
３５の付勢力によりピン３６を介してピボット３７を軸
心に沿って押圧し、ピボット３７はシュー３１を径方向
に摺動可能に係留するシューリテーナ３８と揺動可能に
係留されている。後部スペーサ３４は同圧縮ばね３５の
付勢力によりサークリップを介してシリンダブロック２
９をピボット３７とは逆方向へ押圧している。

【００２０】前部ケーシング２１における下死点側には
斜板３０の一端と当接する付勢ロッド３９が制御ばね４
０を介して装備され、斜板３０は同制御ばね４０により
常にその傾角が縮小する向きに付勢されている。他方、
この付勢ロッド３９等と斜板３０に対して対称なエンド
カバー２３における下死点側には制御シリンダ４１が配
設されている。この制御シリンダ４１には斜板３０との
間にボール４２を介して制御ピストン４３が当接されて
おり、この制御ピストン４３は開閉弁４４を介して吐出
圧力油が圧力室４１ａに供給されることにより延出可能
となされている。開閉弁４４は吐出口２３ｂと油管によ
り接続されており、この開閉弁４４には、吐出圧力油を
制御シリンダ４１の圧力室４１ａに導入する切欠けをも
つスプール４５が設けられている。このスプール４５
は、押圧ばね４６によって吐出口２３ｂと圧力室４１ａ
との連通を閉じるべく押圧されており、信号指令手段の
ＯＮによりソレノイド４８が励磁されれば吐出口２３ｂ
と圧力室４１ａとが連通される。

【００２１】また、前部ケーシング２１の前方には、図
示しないエンジンとベルトにより接続されるプーリ５０
が駆動軸２７の先端にサークリップ５１を介してボルト
５２により軸方向に移動不能、かつ周方向に摺動可能に
取着され、このプーリ５０にはトルクリミッタ機構Ｔが
内蔵されている。すなわち、プーリ５０には同軸のボス
５３が形成され、このボス５３の外周方向にはばね室５
４が形成されている。一方、駆動軸２７の前部スプライ
ン２７ｂには駆動軸２７と同軸のリング５５が嵌合さ
れ、このリング５５の外周面には前部ケーシング２１の
前端面と摺接するスラスト軸受５６が嵌入されている。
リング５５及びスラスト軸受５６の前方には、プーリ５
０のボス５３前端と対面して駆動軸２７と同軸のカラー
５７が同前部スプライン２７ｂにより駆動軸２７と嵌合
されており、このカラー５７には軸方向に溝穴５７ａが
刻設されている。さらに、このカラー５７の前方には、
プーリ５０間に位置するスラスト軸受５８が同前部スプ
ライン２７ｂにより駆動軸２７と嵌合されている。

【００２２】ばね室５４におけるボス５３の外周面とカ
ラー５７の外周面とには、図２にも示すように、径内方
向に屈曲された一端が溝穴５７ａに係止された引張コイ
ルばね５９がその締め代によりそれぞれ緊締されてい
る。このコイルばね５９は、プーリ５０に対面して見れ
ば、プーリ５０の回転方向（右方向）と同一の巻き方向
（右巻き方向）のものであり、その奥端は溝穴５７ａに
係止されている。また、このコイルばね５９は、ボス５
３の外周面には２〜３巻きが存在し、カラー５７の外周
面には４〜５巻きが存在している。

【００２３】そして、かかる可変容量ピストンポンプを
冷凍回路の冷媒圧縮機の駆動に供するならば、吐出口２
３ｂは油圧モータと接続され、油圧モータの出力軸が冷
凍回路の冷媒圧縮機と接続される。このとき、ベルトは
常時エンジンの回転と同期して駆動されるとともに、上
記開閉弁４４を制御する信号指令手段４７には、例えば
車内の冷房スイッチが充当される。そして、駆動軸２７
に通常程度の負荷が作用しておれば、同ポンプでは、エ
ンジンにより駆動されるプーリ５０内に内蔵されたトル
クリミッタ機構Ｔが駆動軸２７をプーリ５０に接続して
いる。

【００２４】すなわち、プーリ５０のボス５３と駆動軸
２７に一体的に設けられたカラー５７とは、コイルばね
５９の一端がカラー５７の溝穴５７ａに係止され、コイ
ルばね５９がボス５３及びカラー５７のそれぞれの外周
面をその締め代により緊締しているため、コイルばね５
９の一端による係止力と緊締された各外周面における摩
擦力とにより、接続状態にある。また、スラスト軸受５
６はカラー５７と同期して回転し、前部ケーシング２１
との間で摺接する。したがって、プーリ５０と駆動軸２
７とは同期して回転され、エンジンからの駆動力は駆動
軸２７に伝達される。

【００２５】ここで、車内の冷房を要しない場合、つま
り信号指令手段４７のＯＦＦ時には、開閉弁４４はスプ
ール４５が押圧ばね４６の付勢力により閉状態におかれ
ており、制御シリンダ４１の圧力室４１ａには吐出油が
導入されないため、斜板３０は制御ばね４０の付勢力に
より零容量に等しい最小傾角θ（約１°）を保持してク
ラッチ（オフ）機能を代替している。このため、自動車
において、常時接続状態のベルトを介してポンプが駆動
されていても、吐出口２３ｂからは作動油がほとんど吐
出されず、油圧モータが駆動されないので、冷媒圧縮機
は停止状態にある。

【００２６】車内の冷房を要する場合、つまり信号指令
手段４７のＯＮ時には、開閉弁４４ではスプール４５が
ソレノイド４８の磁力により開状態におかれ、制御シリ
ンダ４１の圧力室４１ａには最小傾角θ（約１°）に基
づく吐出油が円滑に導入されるため、斜板３０のもつ僅
かな傾角より昇圧した吐出油は開閉弁４４を経由して徐
々に制御シリンダ４１の圧力室４１ａに供給され、制御
ピストン４３の進動を促して斜板傾角を増大すべく付勢
する。すなわちポンプは零に等しい最小容量から円滑に
立上り、斜板３０が最大傾角に達するに至って最大容量
の定常運転に移行する。なお、このポンプにおいて、斜
板３０の傾動枢軸を駆動軸２７の軸心に対して上死点側
へ偏在させた場合には、ボア内の圧力が上昇するにつれ
て圧縮反力が斜板傾角を増大させる向きのモ−メントと
して作用し、立上り時間の無用な遅延を防止し、かつ斜
板最小傾角のより小さな設定を可能とする。

【００２７】冷房後に冷房不要となった場合、つまり信
号指令手段４７をＯＮ後にＯＦＦした時には、開閉弁４
４が再び閉状態に切換えられる。これにより、シリンダ
ブロック２９の各摺動間隙を介した圧油の漏出や制御シ
リンダ４１に設けられた還油オリフイスなどからの圧油
の導出により、斜板傾角を増大する側へ付勢していた吐
出圧力が低下し、これにより制御ばね４０の付勢力に屈
した斜板３０は徐々に傾角縮小側へ変位して、ポンプは
運転を継続したまま零に等しい最小容量に移行する。

【００２８】万一、ポンプが定常運転を実行している間
に吐出管路等の吐出経路に摩耗粉等の異物が混入して該
吐出経路を閉塞したり、ポンプの運転状況にかかわらず
ピストン３２とボア２８との摺動部、シリンダブロック
２９の端面と弁板３３との摺動部、シュー３１と斜板３
０との摺動部等に潤滑不足で焼付が生じれば、このポン
プでは、トルクリミッタ機構Ｔが駆動軸２７とプーリ５
０とを遮断する。

【００２９】すなわち、かかる異常時には駆動軸２７に
高負荷が作用し、コイルばね５９はその締め代に基づく
摩擦力に抗してプーリ５０の外周面ですべりを生じる。
このため、プーリ５０と駆動軸２７とは同期して回転せ
ず、エンジンからの駆動力は駆動軸２７に伝達されな
い。このとき、スラスト軸受５８はプーリ５０との間で
摺接する。したがって、同ポンプは吐出経路の破壊や諸
摺動部の破壊等の内部破壊を生じることはない。

【００３０】接続状態及び遮断状態において、このポン
プでは、コイルばね５９の巻き方向がプーリ５０の回転
方向と同一の右方向であるため、ボス５３側においてコ
イルばね５９に作用する回転力及びカラー５７側におい
てコイルばね５９に作用する摩擦力はコイルばね５９を
緩み勝手に作用している。また、このとき、コイルばね
５９は、一端がカラー５７の溝穴５７ａに係止され、か
つボス５３の外周面には２〜３巻きが存在する一方、カ
ラー５７の外周面には４〜５巻きが存在していることか
ら、すべりは常にプーリ５０の外周面側で行われる。こ
のため、同ポンプでは、部品交換に便宜であり、プーリ
５０の方がカラー５７よりも冷却性が優れていることか
ら、コイルばね５９の熱劣化を可及的に防止して優れた
耐久性を発揮することができる。なお、コイルばね５９
がカラー５７の外周面側で多くの巻き数が存在する場合
には、カラー５７の溝穴５７ａを省略することもでき
る。 （比較例）比較例として、図３に示すように、プーリ５
０の回転方向（右方向）と逆の巻き方向（左巻き方向）
のコイルばね６０を採用したポンプを用意する。他の構
成は実施例のものと同一であるため、同一の構成、作
用、効果についての詳説は省略する。

【００３１】接続状態及び遮断状態において、このポン
プでは、コイルばね６０の巻き方向がプーリ５０の回転
方向と逆の左方向であるため、ボス５３側においてコイ
ルばね６０に作用する回転力及びカラー５７側において
コイルばね６０に作用する摩擦力はコイルばね６０を締
め勝手に作用している。 （評価）実施例及び比較例のポンプにおいて、繰返し回
数（１〜１００回）とスリップトルク（ｋｇｆｍ）との
関係を図４〜７に示す。図４及び図５が実施例のポンプ
に係り、図６及び図７が比較例のポンプに係る。また、
図４及び図６はグリスを存在させた状態での関係、図５
及び図７はオイルを存在させた状態での関係を示す。

【００３２】図４より、実施例のポンプは、グリス潤滑
では、組付け直後から１００回目までほぼ２ｋｇｆｍの
一定トルクで遮断を行なうことがわかる。また、図５よ
り、オイル潤滑では、グリス潤滑時より作動開始点がば
らつくものの、遮断中の伝達トルクの平均値は一定のよ
うである。一方、図６より、比較例のポンプは、グリス
潤滑では、初期にはスリップトルク２ｋｇｆｍであった
が、繰返しにつれてスリップトルクが減少し、２０回程
に１．６ｋｇｆｍに低下してほぼ安定することがわか
る。また、図７より、オイル潤滑では、初期３．３ｋｇ
ｆｍのものが繰返しにつれてスリップトルクが減少し、
２０回程で２．０ｋｇｆｍに低下してほぼ安定すること
がわかる（４２回で打切り）。

【００３３】したがって、実施例のポンプでは、比較例
のポンプと比較して、スリップトルクの繰返し精度が良
いことがわかる。また、実施例のポンプでは、比較例の
ポンプと比較して、すべり面の面粗度の影響が少なく、
すべり面の潤滑状態が変化してもスリップトルクには影
響しないと考えられる。さらに、実施例のポンプでは、
長時間滑った場合にもトルクを伝達しない方向に作用す
るため安全である。

【００３４】なお、上記実施例では、同ポンプを冷凍回
路の冷媒圧縮機の駆動に供する場合を例に挙げたが、同
ポンプを特装車両例えばダンプトラックに装備するとき
は、ベルトは常時接続状態に保持されるとともに、上記
開閉弁４４を制御する信号指令手段４７には、例えば荷
役レバ−操作に連動する形態で配設された荷役スイッチ
が充当される。この場合、駆動軸２７に通常程度の負荷
が作用しておれば、トルクリミッタ機構Ｔの接続によ
り、単なる荷役スイッチのＯＮ動作のみによってポンプ
は吐出を開始し、同荷役スイッチのＯＦＦ動作により運
転を続行したままポンプの吐出量は零に等しい状態に移
行する。そして、万一、駆動軸２７に過負荷が作用すれ
ば、トルクリミッタ機構Ｔの遮断により、エンジンから
の駆動力は駆動軸２７に伝達されない。このため、ポン
プは、内部破壊を生じることなくプーリ５０が空転する
のみであり、過負荷状態がなくなればプーリ５０と駆動
軸２７は再度接続されて原機能に復帰する。

【００３５】また、上記実施例では、本発明の流体機械
を可変容量ポンプに具体化したが、可変容量圧縮機にも
具体化できることはいうまでもない。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の流体機械
は、特許請求の範囲に記載した構成を有するものである
から、万一、駆動軸に異常負荷が作用した場合でも内部
破壊などを生じることがない。また、この流体機械は、
プーリに内蔵される比較的簡易なトルクリミッタ機構を
採用しているため、小型化及び低コスト化にも貢献でき
る。

【００３７】さらに、この流体機械は、コイルばねの巻
き方向がプーリの回転方向と同一であるため、逆の場合
と比較して、スリップトルクの繰返し精度等に優れた効
果を発揮することができる。また、この流体機械におい
て、コイルばねの一端をボス又はカラー係止したり、コ
イルばねの巻き数をボス又はカラーの外周面で変化させ
ることにより、遮断状態時に外周面ですべりを生じる側
をボス又はカラーのいずれかで選択し、冷却性の向上か
ら耐久性を向上させるとともに、部品交換を容易に行な
い得るという効果も奏することができる。

【００３８】加えて、この流体機械を実質的に零に等し
い容量から大容量まで容量変化可能な可変容量型のもの
に具体化した場合には、連続運転が可能となる。したが
って、極めて簡便な構成で車両等への優れた搭載性及び
操作性を発揮しつつ、万一の場合にも高い信頼性が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る可変容量ピストンポンプの断面図
である。

【図２】実施例のポンプの一部断面要部平面図である。

【図３】比較例のポンプの一部断面要部平面図である。

【図４】実施例のポンプに係り、グリス潤滑下における
繰返し回数とトルクとの関係を示すグラフである。

【図５】実施例のポンプに係り、オイル潤滑下における
繰返し回数とトルクとの関係を示すグラフである。

【図６】比較例のポンプに係り、グリス潤滑下における
繰返し回数とトルクとの関係を示すグラフである。

【図７】比較例のポンプに係り、オイル潤滑下における
繰返し回数とトルクとの関係を示すグラフである。

【図８】従来の可変容量ピストンポンプの断面図であ
る。

【符号の説明】

２７…駆動軸 ３０…斜板 ４
０…制御ばね ４１…制御シリンダ ４４…開閉弁 ５
０…プーリ ５３…ボス ５７…カラー ５
９…コイルばね Ｔ…トルクリミッタ機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 辰幸 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 鈴木 茂 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 梅林 彰 神奈川県愛甲郡愛川町中津字桜台4056番地 日本発条株式会社内 (72)発明者 遊佐 幸治 神奈川県愛甲郡愛川町中津字桜台4056番地 日本発条株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンにより駆動されるプーリと、該プ
   ーリに内蔵され過負荷により該プーリからの駆動力の伝
   達を遮断するトルクリミッタ機構と、該トルクリミッタ
   機構を介して駆動される駆動軸とを含み、 該トルクリミッタ機構は、該プーリに形成された同軸の
   ボスと、該駆動軸と一体に形成された同軸のカラーと、
   該プーリの回転方向と同一の巻き方向を有し、該ボス及
   び該カラーの両外周面を締め代により緊締するコイルば
   ねと、を具備することを特徴とする流体機械。
2. 【請求項２】コイルばねは、ボス及びカラーのいずれか
   一方に一端が係止されていることを特徴とする請求項１
   記載の流体機械。
3. 【請求項３】コイルばねは、ボス及びカラーのいずれか
   一方の外周面における巻き数が他方の外周面における巻
   き数より多いことを特徴とする請求項１又は２記載の流
   体機械。