JPS5918180Y2 - 自動車用ク−ラのコンプレッサ駆動用カップリング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車用クーラのコンプレッサ駆動用カップ
リングに係り、特にエンジンによって駆動される型のク
ーラ用コンプレッサの断続制御装置に係る。

従来、自動車用クーラのコンプレッサは、一般に電磁ク
ラッチ装置を介してエンジンの出力軸に連結され、エン
ジンによって直接駆動されるようになっている。

従って、コンプレッサの駆動軸の回転数はエンジン回転
数に比例しており、その為アイドリング運転時などエン
ジン低回転時は自ずとコンプレッサ回転数も小さくなり
、クーラ性能が不足ぎみになることがある。

又反対に高速走行時などエンジン高回転時にはコンプレ
ッサ回転数も大きくなり、コンプレッサは必要以上に回
転駆動されるようになり、クーラ性能を十分確保できる
ようになるが、コンプレッサ消費馬力が無駄になってい
る。

又、エンジンの出力軸とコンプレッサの駆動軸との間の
プーリ比を変えてエンジン回転数に対するコンプレッサ
回転数を上昇させればエンジン低回転時に於ても十分な
冷却性が得られるようになるが、しかしこの場合エンジ
ン高速回転時に於るコンプレッサ回転数の余剰分がより
一層大きくなり、それに伴い無駄なコンプレッサ消費馬
力も大きくなるという不具合を生じる。

本考案は従来のクーラ用コンプレッサ駆動系に於る上述
した如き不具合に鑑みて提案されたものであり、エンジ
ン低回転時にも十分なり−ラ性能を確保でき、しかもエ
ンジン高回転時に於る無駄なコンプレッサ消費馬力をイ
氏滅することのできる新しいクーラ用コンプレッサ駆動
用カップリングを提供することを目的としている。

かかる目的は、本考案によれば、入力部材となるカップ
リングハウジングと、出力部材となるロータ軸と、前記
カップリングハウジング内をその軸線方向に１分し一方
の側に作動室を郭定し他方の側に液体貯蔵室を郭定し且
前記作動室と前記液体貯蔵室とを連通ずる連通孔を備え
た仕切板と、前記作動室内にて前記ロータ軸に担持され
前記カップリングハウジングと共働して流体力ツプノン
グを構成するロータと、前記連通孔の開閉を制御する制
御弁とを有し、前記カップリングハウジングには前記連
通孔とは別に前記作動室と前記液体貯蔵室とを連通ずる
作動液体戻し通路が設けられており、該作動液体戻し通
路には前記作動室より前記液体貯蔵室へ向かう流体の流
れのみを許す逆止弁が設けられており、前記カップリン
グハウジングはエンジンに駆動連結され、前記ロータ軸
はクーラ用コンプレッサの駆動軸に連結されるようにな
っており、前記カップリングハウジングと前記ロータの
間の相対的回転により前記液体貯蔵室より前記連通孔を
経て前記作動室へ至りこれより前記作動液体戻し通路を
経て前記液体貯蔵室へ戻る液体の流れを励起するポンプ
手段を有し、前記制御弁は前記カップリングハウジング
の回転によって生ずる遠心力により該遠心力の増大に応
じてこれに対向して作用するばねの作用に抗して前記連
通孔をより大きく閉じるよう構成された弁要素を有し、
該弁要素は前記カップリングハウジングに絶縁して設け
られたスリップリングと該スリップリングに摺接するブ
ラシ要素とクーラ用コンプレッサか゛駆動されていると
き開かれクーラ用コンプレッサが停止されているとき閉
じられるスイッチとを経て電流を供給されるソレノイド
により該ソレノイドが励磁されたとき前記ばねの作用に
抗して前記連通孔を閉じる位置へ駆動されるようになっ
ていることを特徴とする自動車用クーラのコンプレッサ
駆動用カップリングによって達成される。

かかる構造からなるクーラ用コンプレッサ駆動用カップ
リングは、原理的にはカップリングハウジングとロータ
との間に構成された流体カップリング部分にある作動液
体（粘性流体）の粘性剪断力によって両者間にトルクを
伝達させるものであす１、制御弁装置がエンジン回転数
及び外部スイッチの開閉に関連して連通孔の開閉を制御
することにより連通孔を通る作動液体の流量が制御され
、それに伴い作動室、換言すれば前記流体カップリング
部分に存在する作動液体量が増減され、それによりカッ
プリングハウジングとロータとの間のトルク伝達率が制
御される。

即ち、エンジン低回転時には制御弁装置によって連通孔
を大きく開き、前記流体カップリング部分に存在する作
動流体量を多くしてカップリングハウジングとロータと
の間のトルク伝達率を大きくし、反対にエンジン高回転
時には前記制御弁装置によって連通孔の開度を小さくし
、前記流体カップリング部分に存在する作動流体量を少
なくして前記両者間のトルク伝達率を小さくし、これに
よってエンジン高回転時に於るコンプレッサ回転数を無
意味に上昇させることなくエンジン低回転時に於て必要
なコンプレッサ回転数を得ることができるようになる。

前記制御弁装置は外部スイッチの開閉に関連して前記連
通孔を全閉する位置に駆動されるよう構成されていて良
く、この場合は外部スイッチの開閉に関連して前記連通
孔が完全に閉しられ、しかも作動油が液体貯蔵室より作
動油戻し通路を経て作動室へ逆流することを逆止弁によ
り阻止されているので、前記流体カップリングハウジン
グ部分に存在する作動液体量が実質的に零になり、カッ
プリングハウジングとロータとの間で実質的なトルク伝
達が行われないようになる。

従って、この場合、前記制御弁装置が外部スイッチの開
閉に関連して駆動されることにより、本考案のクーラ用
コンプレッサ駆動用カップリングは従来のコンプレッサ
用電磁クラッチと同等の作用もなす。

前記制御弁装置は遠心力の増大に伴い前記連通孔を閉じ
る方向に駆動されるカバナ弁と外部スイッチの開閉に関
連して前記連通孔の開閉を選択的に行う電磁弁との組合
わせにより構成されていて良く、又前記電磁弁がカバナ
弁を兼ねていても良い 以下に添付の図を用いて本考案を実施例について詳細に
説明する。

第１図は本考案によるクーラ用コンプレッサ駆動用カッ
プリングの一つの実施例を示す断片的な断面図である。

第１図に於て、１はクーラ用コンプレッサ２の駆動軸で
あり、この駆動軸１の一端部に本考案に係る駆動用カッ
プリングが組付けられている。

即ち、前記駆動軸１はフロントカバー３とりャカバー４
との組立体よりなるカップリングハウジング５をボール
ベアリング６を介して回転自在な態様にて担持している
と共に前記カップリングハウジング５内に突出する先端
部にロータ７を一体に担持している。

カップリングハウジング５はそれの外周に杉皮されたプ
ーリ部８に伝達ベル） （Ｖベルト）９を掛渡され、図
には示されていないエンジンから回転動力を伝達され、
常にエンジン回転数に比例する回転数にて前記駆動軸１
を回転中心として回転駆動されるようになっている。

又カップリングハウジング５がその内部に郭定する密閉
構造の室内には、その後側（図にて右側）に前記ロータ
７が配置されており、そのロータ７の図にて左側には前
記密閉構造の室内を軸線方向前後に二つの室に区分する
仕切板１０が配置されており、該仕切板１０はそれの図
にて右側、即ち前記ロータ７が配置されている側に前記
リヤカバー４と共働して作動室１１を郭定しており、又
これとは反対の左側に前記フロントカバー３と共働して
液体貯蔵室１２を郭定している。

この仕切板１０は前記作動室１１と液体貯蔵室１２とを
互いに連通ずる連通孔１３を少なくとも一つ有している
。

前記作動室１１内には前記フロントカバー３の内端面に
複数個同芯上に形成された円環状の突条１４と前記ロー
タ７の前端面に前記突条１４と対応して複数個同芯上に
形成された円環状の突条１５との噛合せによりその間に
ロータ内周側よりロータ外周縁部に連続して延びるラビ
リンス状の小さな流体通路１６が郭定されており、前記
作動室１１及び液体貯蔵室１２内に封入されてろるシリ
コンオイルの如き粘性流体が前記流体通路１６内に存在
する時、前記カップリングハウジング５の回転力がその
粘性流体の粘性剪断力によってロータ７に伝達されるよ
うに構成されている。

即ち、カップリングハウジング５とロータ７との間に流
体カップリングが構成されている。

この場合、流体カップリングの伝達トルクは封入流体の
粘性、前記流体通路の形状やそれの表面積及び封入流体
の作動量、前記流体通路内に存在する封入流体の量によ
って定められる。

前記ロータ７はそれの外周部にポンプブレード１７を有
しており、前記流体通路１６を通ってロータフの外周部
に流れた粘性流体はこのポンプブレード１７により前記
フロントカバー３に設けられている戻し通路１８を経て
前記液体貯蔵室１２へ戻されるようになっている。

又、前記戻し通路１８の途中には前記作動室１１より液
体貯蔵室１２へ向かう液体の流れのみを許す逆止弁１９
が組込まれている。

この逆止弁１９は、第２図に示されている如く、弁座２
０を郭定する弁ケーシング２１と、前記弁座２０と共働
して前記戻し通路１８の連通と遮断を選択的に行う弁要
素２２と、該弁要素２２を前記弁ケーシング２１内に保
持する為のスナップリング２３とから構成されている。

前記仕切板１０の第１図で見て左側の面にはその表面に
沿って仕切板１０の径方向に偏倚することにより前記連
通孔１３の開閉を制御する弁要素２４が配置されている
。

この弁要素２４はカップリングハウジング５の回転数が
低くこれに所定値以上の遠心力が作用するまでは引張コ
イルばね２５のばね力により図示する如く連通孔１３を
全開にした位置に位置し、これに対しカップリングハウ
ジング５の回転数の増大に伴いこれに作用する遠心力が
増大しそれが所定値以上になると引張コイルばね２５の
作用に抗して前記連通孔１３を閉じる方向に移動するよ
うに構成されている。

即ち前記弁要素２４は一つのカバナ弁として構成されて
いる。

弁要素２４は常磁性体よりなり、前記仕切板１０には前
記弁要素２４を磁気的に吸引することによりこれを強制
的に連通孔全閉位置に駆動する為の電磁コイル要素２６
が取付けられている。

この電磁コイル要素２６は電源２７の供給する電流が外
部スイッチ２８、ブラシ要素２９及び前記フロントカバ
ー３に設けられたスリップリング３０を経て選択的に供
給され、通電時には励磁して前記弁要素２４を連通孔全
閉位置に電磁的に吸着するようになっている。

前記外部スイッチ２８は図には示されていないコンプレ
ッサスイッチが閉じている時開き、反対にコンプレッサ
スイッチが開いている時閉じるようになっている。

即ち、コンプレッサスイッチが閉じている時は前記電磁
コイル要素２６への通電が停止されるようになっている
。

以上の如き構成になるクーラ用コンプレッサ駆動用カッ
プリングに於ては、カップリングハウジング５にエンジ
ンから回転動力が伝達され且つコンプレッサスイッチが
閉じられると、弁要素２４はカップリングハウジングの
回転に伴い自身に作用する遠心力により連通孔１３を開
閉する方向に動くようになる。

しかし、エンジン低回転時には前記弁要素２４に所定値
以上の遠心力が作用しないので弁要素２４は引張コイル
ばね２５の作用により図示する如く連通孔１３を全開に
した位置にある。

従ってこの時、即ちエンジン低回転時には液体貯蔵室１
２内にある粘性流体が連通孔１３を通って作動室１１内
に入り、それがカップリングハウジング５とロータ７と
の間の流体通路１６内に許容される最大流量で流れ込み
、それによりカップリングハウジング５の回転が最大ト
ルク伝達率をもってロータ７へ伝達され、コンプレッサ
２の駆動軸１は実質的にカップリングハウジング５と同
じ回転数にて回転されるようになる。

エンジン回転数が上昇すると、それに伴い弁要素２４に
作用する遠心力も増大し、エンジン回転数が所定値以上
になると前記弁要素２４は遠心力により引張ばね２５の
作用に抗して径方向外方、即ち連通孔１３を閉じる方向
に偏倚し、連通孔１３の開度をエンジン回転数に関係し
て絞るようになる。

従って、液体貯蔵室１２より作動室１１へ流れる粘性流
体の流量がエンジン回転数の増大に伴い低減し、それに
より流体通路１６を流れる粘性流体の流量も低減するこ
とによりカップリングハウジング５からロータ７へのト
ルク伝達率が低下し、ロータ７の回転数、換言すればコ
ンプレッサ回転数が必要以上に上昇するのを回避される
。

従って、本考案によるコンプレッサ駆動用カップリング
を用いた場合は、プーリ比をエンジン低回転時に於るク
ーラ性能の要求に応じて決定でき、それにより低回転時
のクーラ性能を向上でき、又同時にエンジン高回転時に
於るコンプレッサ消費馬力を低減できる。

又、コンプレッサスイッチが開くと、前記外部スイッチ
２８が閉じ、電磁コイル要素２６が励磁されるので、そ
れにより前記弁要素２４はその時のエンジンの回転数に
関係なく連通孔１３を完全に閉じる位置に駆動され、液
体貯蔵室１２より作動室１１への粘性流体の供給が停止
される。

この時、作動室１１への粘性流体の供給が停止される一
方、前記流体通路１６内に存在する粘性流体は遠心力に
よりそれの外周側に押しやられ、ポンプブレード１７の
ポンプ作用により戻し通路１８を経て液体貯蔵室１２に
回収され、しかもそれが戻し通路１８を逆流して前記作
動室１１へ流れるのを逆止弁１９が阻止しているので、
流体通路１６内には粘性流体が全く、或は殆んど存在し
ないようになり、それによりカップリングハウジング５
よりロータ７への実質的なトルク伝達が停止され、コン
プレッサの運転が停止される。

以上に於ては本考案を特定の実施例について詳細に説明
したが、本考案はこれに限られるものではなく、本考案
の範囲内にて種々の実施例並びに修正が可能であること
は当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるコンプレッサ駆動用カップリング
の一つの実施例を示す断片的な断面図、第２図は第１図
に示したコンプレッサ断続制御装置に組込まれる逆止弁
の一つの実施例を示す拡大断面図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力部材となるカップリングハウジングと、出力部材と
   なるロータ軸と、前記カップリングハウジング内をその
   軸線方向に１分し一方の側に作動室を郭定し他方の側に
   液体貯蔵室を郭定し且前記作動室と前記液体貯蔵室とを
   連通ずる連通孔をを備えた仕切板と、前記作動室内にて
   前記ロータ軸に担持され前記カップリングハウジングと
   共働して流体カップリングを構成するロータと、前記連
   通孔の開閉を制御する制御弁とを有し、前記カップリン
   グハウジングには前記連通孔とは別に前記作動室と前記
   液体貯蔵室とを連通ずる作動液体戻し通路が設けられて
   おり、該作動液体戻し通路には前記作動室より前記液体
   貯蔵室へ向かう流体の流れのみを許す逆止弁が設けられ
   ており、前記カップリングハウジングはエンジンに駆動
   連結され、前記ロータ軸はクーラ用コンプレッサの駆動
   軸に連結されるようになっており、前記カップリングハ
   ウジングと前記ロータの間の相対的回転により前記液体
   貯蔵室より前記連通孔を経て前記作動室へ至りこれより
   前記作動液体戻し通路を経て前記液体貯蔵室へ戻る液体
   の流れを励起するポンプ手段を有し、前記制御弁は前記
   カップリングハウジングの回転によって生ずる遠心力に
   より該遠心力の増大に応じてこれに対向して作用するば
   ねの作用に抗して前記連通孔をより大きく閉じるよう構
   成された弁要素を有し、該弁要素は前記カップリングハ
   ウジングに絶縁して設けられたスリップリングと該スリ
   ップリングに摺接するブラシ要素とクーラ用コンプレッ
   サが駆動されているとき開かれクーラ用コンプレッサが
   停止されているとき閉じられるスイッチとを経て電流を
   供給されるソレノイドにより該ソレノイドが励磁された
   とき前記ばねの作用に抗して前記連通孔を閉じる位置へ
   駆動されるようになっていることを特徴とする自動車用
   クーラのコンプレッサ駆動用カップリング。