WO2007043444A1 - 圧縮機及び動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

　本発明の圧縮機は、駆動源（１５）から回転軸（４）に駆動力を伝達する電磁クラッチ（１４）を備えており、電磁クラッチ（１４）は、駆動源（１５）の駆動力を受けて回転され、電磁ソレノイド（２２）を内蔵したロータ（１６）と、回転軸（４）に取り付けれたハブ（４８）と、ロータ（１６）とハブ（４８）とを接続可能なクラッチ機構（２４）とを含み、クラッチ機構（２４）は、前記電磁ソレノイド（２２）が作動状態にあるとき、前記ロータ（１６）に吸着されるアーマチュア（２６）と、ハブ（４８）に結合されたインナサポート（３１）と、インナサポート（３１）とハブ（４８）との間に挟み込まれたシム（６２）とを有し、電磁ソレノイド（２２）が休止状態にあるとき、シム（６２）は、ロータ（１６）とアーマチュア（２６）との間に確保されるべきギャップ（Ｌ）の大きさを決定する。

Description

明 細 書

圧縮機及び動力伝達装置

技術分野

[0001] 本発明は、 COガスを冷媒として使用する冷凍装置に好適した圧縮機及び動力伝

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達装置に関する。

背景技術

[0002] この種の圧縮機はハウジングを備え、このハウジングはその内部に圧縮ユニットを 有する。この圧縮ユニットは、冷媒の吸入力 圧縮を経て吐出に至る一連のプロセス を実施する。

圧縮ユニットは回転軸に連結されており、この回転軸は圧縮ユニットを駆動する。回 転軸はハウジング内に配置され、回転軸の両端部分はハウジングに軸受を介して回 転自在に支持されている。回転軸はハウジング力 突出する一端を有し、この一端は 動力伝達経路を介して駆動源に接続されている。それ故、駆動源の駆動力が動力 伝達経路を介して回転軸に伝達されたとき、回転軸は回転され、この回転により圧縮 ユニットが駆動される。

[0003] 更に、動力伝達経路には例えば、電磁クラッチ等の動力伝達装置が介挿され、こ の動力伝達装置は、駆動源力も圧縮ユニットへの駆動力の伝達を制御する。

一方、ハウジング内は冷媒で満たされているため、圧縮ユニットが駆動されていると き、ハウジング内の圧力は上昇する。それ故、ハウジング内からの冷媒の漏れを防止 するため、圧縮機は、回転軸とハウジングとの間に配置された軸封止ユニット、即ち、 メカ-カルシールを更に含む。このメカ-カルシールは、回転軸の一端側に位置付 けられた前記軸受の近傍に配置され、ハウジングに対して回転軸を気密にシールす る。

[0004] メカ-カルシールは回転軸を囲む固定側シール面と、回転軸とともに回転し且つ固 定側シール面に摺接する可動側シール面とを含み、固定側シール面にて、ハウジン グ内の高圧を受け止めている。このようなメカ-カルシールのシール効果は一般的に 、前記固定側及び可動側のシール面に加わる流体圧力（P)と可動側シール面の周 速 (V)との積、即ち、 PV値により表される。

[0005] 前述したように冷媒として COガスが使用される場合、 COガスは、一般的な冷媒

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であるフロンに比べて、小さな地球温暖化係数を有し、地球環境に対する負荷を少 なくすることができる。しカゝしながら、この場合、圧縮機には、 COが超臨界状態となる

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高圧域まで、 COを圧縮することが要求される。それ故、圧縮機の運転中、ハウジン

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グ内の圧力は、フロンを冷媒として使用する場合に比べて、約 7〜10倍程度高くなる

[0006] このようなハウジング内の高圧化は PV値を増加させ、この PV値が前述したメカ-力 ルシールが有する許容レベルを超えてしまうことになる。このため、メカ-カルシール のシール面は早期に損傷し易い。この結果、メカ-カルシールは、ハウジング内に高 圧の CO冷媒を長期に亘り安定して閉じ込めておくことができず、圧縮機の使用中、

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CO冷媒がハウジングの外側に漏れ出す虞がある。

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上述したメカ-カルシールでの CO冷媒の漏れを防止するには、メカ-カルシール

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の PV値をその許容レベルまで減少させる必要がある。このためには、可動側シール 面の周速 (V)を低下させればよい。具体的には、この場合、回転軸の径が減少され ることになる。

[0007] 一方、前述した動力伝達装置が電磁クラッチである場合、この電磁クラッチは、駆 動源側のロータと、回転軸側のァーマチュアとを含み、ロータ及びァーマチュアは電 磁クラッチが休止状態にあるとき、所定のギャップを存して互いに離間していなけれ ばならな ヽ（以下の特許文献 1に開示されたギャップ 参照)。

このようなギャップを確保するため、リング形状のシムが使用されており、このシムは 回転軸と電磁クラッチのハブとの間に挟み込まれている。より詳しくは、回転軸の一端 部は小径軸部として形成され、この小径軸部は回転軸に対してハブと対向する環状 の段差面を提供する。それ故、ハブと段差面との間にシムが挟み込まれることで、シ ムはロータとァーマチュアとの間に前述したギャップを確保する。

[0008] しかしながら、前述したようにメカ-カルシールの PV値を低減するために回転軸の 径が縮小されたうえに、前述した段差面を提供すべく回転軸の一端部が小径軸部と して形成されていれば、回転軸はその小径軸部での機械的強度が不足し、駆動源 力 圧縮ユニットへの駆動力の伝達、つまり、トルク伝達を安定して行えなくなり、回 転軸の破断を招く虞がある。

特許文献 1：特開平 8— 74885号公報

発明の開示

[0009] 本発明の目的は、 COガスが作動流体として使用される場合にも、回転軸の強度

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不足を招くことなぐ軸封止ユニットの耐久性を確保することができる圧縮機及び動力 伝達装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、圧縮機は、ハウジングと、このハウジング内に回転自 在に支持された回転軸であって、ハウジング力も突出した一端を有する、回転軸と、 ノ、ウジング内に収容された圧縮ユニットであって、回転軸により駆動されたとき、作動 流体の吸入力も圧縮を経て吐出までの一連のプロセスを実行する、圧縮ユニットと、 ハウジングと回転軸との間に配置され、前記ハウジング内を気密にシールする軸封 止ユニットと、駆動源力 回転軸の一端に駆動力を伝達するための動力伝達装置と を具備する。

[0010] 動力伝達装置は、ハウジングの外面に軸受を介して回転自在に支持され、駆動源 力 駆動力を受け取るロータと、回転軸の一端に結合され、回転軸と一緒に回転する ハブと、ロータ力 ハブへの回転力の伝達を制御するクラッチ機構であって、回転軸 の軸線方向に関してロータに隣接して配置され、ロータの回転力を受取可能な第 1 回転部材と、軸線方向に関してハブに隣接して配置され、ハブに結合されているとと もに第 1回転部材の回転力を受取り可能な第 2回転部材とを有する、クラッチ機構と、 第 2回転部材とハブとの間に挟み込まれ、軸線方向に関してロータに対する第 1回転 部材の位置を決定するシムとを含む。

[0011] 上述した圧縮機によれば、シムは、ハブと回転軸との間ではなぐハブと第 2回転部 材との間に挟み込まれている。それ故、シムの挟み込みのために、回転軸の小径ィ匕 が要求されることはなぐ作動流体として COガスの使用のみを考慮して、回転軸の

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小径ィ匕が可能となり、回転軸の径が不所望に減少されることはない。この結果、回転 軸における機械的強度の不足を招くことなぐ軸封止ユニットの耐久性が長期に亘っ て確保可能となり、圧縮機の信頼性は大きく向上する。 具体的には、動力伝達装置は、ロータ内に配置された電磁ソレノイドを含む電磁ク ラッチであり、この場合、クラッチ機構の第 1回転部材は、電磁ソレノイドが作動状態 にあるとき、電磁ソレノイドによりロータに吸着され、ロータの回転力を受け取る、ァー マチュアと、電磁ソレノイドが休止状態にあるとき、ロータとァーマチュアとの間に軸線 方向のギャップを確保すベぐァーマチュアを付勢するスプリング要素とを含み、シム は前記ギャップの大きさを決定する。

[0012] 一方、動力伝達装置は、回転軸がロック状態になったとき、ロータから回転軸への 回転力の伝達を遮断するトルクリミッタであってもよぐこの場合には、スプリング要素 とロータの位置調整にシムが用いられる。

上述したように動力伝達装置が電磁クラッチ又はトルクリミッタの何れであっても、ハ ブと第 2回転部材との間に挟み込まれるシムは、ハブと回転軸との間に挟み込まれる シムに比べて、大きな受圧面積を有することができる。この結果、ハブを固定するた めのねじ締結の際にシムが座屈することはなぐ変動の荷重により引き起こされる微 動に起因するシムの摩耗もまた低減される。

[0013] クラッチ機構は、第 2回転部材及びハブの一方に設けられた締結要素と、第 2回転 部材及びハブの他方に設けられ、締結要素を受け入れて、第 2回転部材及びハブを 互いに結合する受け要素と更に含み、この場合、シムは、締結要素を挿通させるため の孔を有する。具体的には、締結要素は、ボルト、ピン及び第 2回転部材及びハブの 一方に一体に形成された凸部の何れかである。

上述した締結要素及び受け要素は、第 2回転部材及びハブを容易且つ強固に結 合し、圧縮機の生産性を向上するうえで、大きく役立つ。

本発明は、作動流体として、 COガスを使用する圧縮機や、上述した圧縮機に含ま

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れる動力伝達装置をも提供する。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]第 1実施例における圧縮機の一部を示した断面図である。

[図 2]図 1の動力伝達装置の一部を分解して示した断面図である。

[図 3]図 1の動力伝達装置を示した正面図である。

[図 4]図 2のハブの正面である。 [図 5]図 2のシムの正面図である。

[図 6]第 2実施例の圧縮機の一部を示した断面図である。

[図 7]第 3実施例の圧縮機の一部を示した断面図である。

[図 8]図 7の動力伝達装置の正面図である。

[図 9]図 7のシムの正面図である。

[図 10]図 2のインナサポート及びノヽブを互い結合するための結合構造の変形例を示 す断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0015] 図 1は第 1実施例の圧縮機の一部を示し、この圧縮機は COを冷媒として使用する

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冷凍装置に組み込まれている。具体的には、冷凍装置は車両のための空調システム に含まれる。

圧縮機はハウジング 2を備え、図 1中、ノ、ウジング 2はその一部のみしか示されてい ない。ハウジング 2内には回転軸 4が配置され、この回転軸 4はハウジング 2に対し、 図示しな!、軸受を介して回転自在に支持されて 、る。

[0016] 更に、ハウジング 2内には軸封止ユニットとしてのメカ-カルシール 6が配置されて おり、このメカ-カルシール 6はハウジング 2と回転軸 4の間を気密にシールする。具 体的には、メカ-カルシール 6はハウジング 2に固定されたシート 7aと、回転軸 4に取 り付けられ、シート 7aに押し付けられたシールリング 7bとを含み、これらシート 7a及び シールリング 7bは互いに密接する環状のシール面 8a, 8bを有する。

なお、上述したメカ-カルシール 6に代えて、リップと回転軸 4とハウジング 2との間 に配置されたリップシール（図示しない）を軸封止ユニットとして使用することもでき、リ ップシールは円筒状のシール面を有する。

[0017] 回転軸 4はハウジング 2から突出した一端部 10と、ハウジング 2内に位置付けられた 他端（図示しない）とを有し、回転軸 4の他端は圧縮ユニット 12に連結されている。圧 縮ユニット 12はハウジング 2内に収容され、回転軸 4により駆動される。具体的には、 圧縮ユニット 12は、例えば、回転軸 4により往復動運動するピストンを含んだ斜板式 圧縮ユニット、又は、回転軸 4により旋回運動する可動スクロールを含むスクロール式 圧縮ユニットの何れかである。 圧縮ユニット 12が駆動されたとき、圧縮ユニット 12は CO冷媒に関し、その吸入か

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ら圧縮を経て吐出に至る一連のプロセスを繰り返して実行し、冷凍装置の冷媒回路 内にて CO冷媒を循環させる。

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[0018] 図 1に示されているように、回転軸 4の一端部 10は動力伝達経路 13を介して駆動 源 15に接続されており、駆動源 15は車両のエンジン又はモータである。動力伝達経 路 13には動力伝達装置としての電磁クラッチ 14が介挿され、この電磁クラッチ 14は 圧縮機に組み付けられて 、る。

より詳しくは、電磁クラッチ 14はロータ 16を含み、このロータ 16は軸受 18を介して ハウジング 2の外周面に回転自在に支持されている。ロータ 16は回転軸 4の一端部 1 0側に位置付けられた端面 16aを有し、一方、駆動プーリ 20として形成されている。こ の駆動プーリ 20は動力伝達経路 13、具体的には、無端状の駆動ベルト（図示しない )を介して駆動源 15の出力プーリ（図示しない）に接続されている。従って、駆動源 1 5から駆動プーリ 20に駆動力が伝達されたとき、駆動プーリ 20,即ち、ロータ 16は一 方向に回転される。

[0019] 一方、電磁クラッチ 14はクラッチ機構 24を備えており、このクラッチ機構 24につい て、以下に詳述する。

クラッチ機構 24は、ロータ 16の内部に配置された電磁ソレノイド 22を含み、この電 磁ソレノイド 22はリング状のブラケット 21を介してハウジング 2の外周面に固定されて いる。

また、クラッチ機構 24は第 1回転部材、即ち、ディスク形状のァーマチュア 26を含 んでおり、このァーマチュア 26はロータ 16の一端面 16aに対向して配置されている。 ァーマチュア 26はその中央に円形の開口 27を有する。図 1に示されて 、るように、 電磁クラッチ 14が休止状態にあるとき、ァーマチュア 26とロータ 16の一端面 16aとの 間には所定のギャップ量 Lが確保される。

[0020] ァーマチュア 26は、スプリングユニット 28を介して第 2回転部材としてのインナサポ ート 31に連結されている。スプリングユニット 28は、ァーマチュア 26の外面、即ち、口 ータ 16とは反対側の面に配置され、ァウタリング 30と、このァウタリング 30の内側に 結合されたスプリング要素 32とを有する。スプリング要素 32は合成ゴム力も形成され 、リング形状をなしている。更に、図 1から明らかなようにスプリング要素 32はその内 周に複数の突起 32aを一体的に有する。これら突起 32aはスプリングユニット 28の周 方向に等間隔を存して配置され、ァーマチュア 26に当接して 、る。

[0021] ァウタリング 30は金属力も形成され、その外周に 3個のラグ 33を一体に有する。こ れらラグ 33はァウタリング 30の周方向に等間隔を存して配置され、リベット 34によりァ 一マチュア 26に結合されている。従って、スプリングユニット 28はその外周部にて、 ァーマチュア 26に連結されている。なお、図 1には 1個ずつのラグ 33及びリベット 34 のみが示されている。

[0022] インナサポート 31は金属力も形成され、ディスク形状をなしている。インナサポート 3 1はその外周にリム 31aを有し、このリム 31aはァウタリング 30との間にスプリング要素 32を挟み込んで、スプリング要素 32に結合されている。即ち、インナサポート 31は第 1回転部材であるァーマチュア 26にスプリングユニット 28を介して連結されている。

[0023] 一方、インナサポート 31はその内周部にてハブ 48に結合されており、このハブ 48 は回転軸 4の一端部 10に取り付けられている。より詳しくは、図 2及び図 3に示される ように、インナサポート 31はその中央に位置付けられた円形の開口 42と、この開口 4 2の外側に配置された 3つの孔 40とを有する。これら孔 40は同一の円上に分布され 、インナサポート 31の周方向に等間隔を存して配置されている。インナサポート 31に は 3つの孔 41を更に有し、これら孔 41は、インナサポート 31の周方向に互いに隣り 合う孔 40間にそれぞ; ^立置付けられて 、る。

ここで、インナサポート 31の開口 42及び孔 40, 41がァーマチュア 26の開口 27より も小径の領域内に配置されていることに留意すベである。

[0024] 図 2から明らかなように、ハブ 48は段付きの中空円筒形状を有し、そして、ハブ 48 内には軸方向孔 49が形成されている。この軸方向孔 49はハブ 48の軸線上を延び、 ハブ 48を貫通している。ハブ 48の軸線方向でみて、軸方向孔 49はその中央に雌ス プライン 50fを有し、インナサポート 31側の軸方向孔 49の一端部は円形の凹所 51と して形成されている。この凹所 51は軸方向孔 49の内径よりも大きな内径を有する。 一方、回転軸 4の一端部 10には雄スプライン 50mが形成され、そして、一端部 10 はその外周面に雄スプライン 50mから、その先端に亘る雄ねじ 10aを有する。回転軸 4の一端部 10がハブ 48の軸方向孔 49にその他端側から挿入されたとき、雄スプライ ン 50mは軸方向孔 49の雌スプライン 50fに嚙み合い、この結果、ノヽブ 48は、回転軸 4の周方向に関し、回転軸 4と一体的に回転することができる。

[0025] 上述したスプライン係合が確立されたとき、回転軸 4の雄ねじ 10aはハブ 48の凹所 51内に位置付けられる。図 1に示されるように、雄ねじ 10aにはナット 11が取り付けら れており、ナット 11は回転軸 4にハブ 48を締結する。

ハブ 48は、軸方向孔 49の一端側にフランジ 52を有しており、このフランジ 52はハ ブ 48の径方向外側に突出する。フランジ 52はァーマチュア 26における開口 27の内 径よりも、僅かに小さい外径を有する。フランジ 52には 3つの螺子孔 56が形成されて おり、これら螺子孔 56は同一の円上に分布され、ハブ 48の周方向に等間隔を存して 配置されている。ここで、螺子孔 56の分布円は、前述したインナサポート 31における 孔 40の分布円と同一の径寸法を有し、それ故、図 2から明らかなように螺子孔 56は 対応する孔 40と同一線上に位置付け可能である。

[0026] また、図 4を参照すればより明らかなように、フランジ 52には 3つの円形凹み 53が形 成され、これら円形凹み 53はインナサポート 31の孔 41にそれぞれ対応する。

図 2に示されるように、ハブ 48はフランジ 52側の一端面に環状突起 58を更に有し、 この環状突起 58は前述したインナサポート 31における開口 42の内径よりも僅かに小 さな外径を有する。それ故、図 1から明らかなように、インナサポート 31はその開口 42 に環状突起 58が差し込まれた状態で、ハブ 48に取り付けられ、このとき、インナサポ ート 31の孔 40は対応する螺子孔 56にそれぞれ合致される。なお、環状突起 58の内 径は前述した凹所 51の内径と同一である。

[0027] ハブ 48に対するインナサポート 31の取り付け時、図 2から明らかなようにインナサポ ート 31とハブ 48のフランジ 52との間にシム 62が挟み込まれ、このシム 62は前述した ギャップ Lを確保するために使用される。

より詳しくは、インナサポート 31及びハブ 48のフランジ 52は、シム 62に対する平坦 な受け面 38, 54をそれぞれ有する。一方、シム 62はディスク形状をなし、ハブ 48の フランジ 52とほぼ同一の外径を有する。シム 62の両面は受け面 38, 54に密着する 平坦な密着面 64a, 64bとして形成されている。 [0028] 更に、図 5から明らかなように、シム 62はその中央に位置付けられた開口 66と、この 開口 66の外側に配置された 3つの孔 68、そして、これら孔 68の間にそれぞれ配置さ れた 3つの孔 65とを有する。開口 66は、インナサポート 31の開口 42に合致可能であ り、孔 68, 65はインナサポート 31の対応する孔 40, 41にそれぞれ合致可能である。

[0029] 回転軸 4に前述したクラッチ機構 24を組み付けるには、先ず、回転軸 4の一端部 1 0にハブ 48が前述したようにスプライン係合され、ハブ 48はナット 11により回転軸 4に 固定される。次に、シム 62がハブ 48の環状突起 58に取り付けられた後、ァーマチュ ァ 26及びスプリングユニット 28を備えたインナサポート 31がハブ 48に取り付けられる 。それ故、インナサポート 31とハブ 48のフランジ 52との間にシム 62が挟み込まれ、こ のシム 62の厚みにより前述したギャップ Lが確保される。この後、図 1から明らかなよう に、 3本の連結ボルト 46がインナサポート 31及びシム 62の孔 40、 68を通じて、対応 するフランジ 52の螺子孔 56にねじ込まれることにより、インナサポート 31はハブ 48を 介して回転軸 4に連結される。

[0030] 上述した電磁クラッチ 14によれば、電磁ソレノイド 22に電力が供給されたとき、電磁 ソレノイド 22は、スプリングユニット 28のスプリング要素 32を弾性変形させながらァー マチュア 26を吸引し、ァーマチュア 26及びロータ 16を互いに摩擦係合させる。この 時点で、ロータ 16の回転がァーマチュア 26、スプリングユニット 28、インナサポート 3 1及びノ、ブ 48を介して回転軸 4に伝達され、回転軸 4はロータ 16とともに回転し、圧 縮ユニット 12を駆動する。

一方、電磁ソレノイド 22への電力の供給が停止されたとき、スプリングユニット 28の スプリング要素 32は自身の復元力により、ァーマチュア 26をロータ 16から離し、ァー マチュア 26とロータ 16との間に前述したギャップ Lを確保する。それ故、このような電 磁クラッチ 14の休止状態では、ロータ 16の回転が回転軸 4に伝達されず、圧縮ュ- ット 12はその駆動を停止する。

[0031] 上述した第 1実施例の圧縮機によれば、電磁クラッチ 14が休止状態にあるときに口 ータ 16とァーマチュア 26との間に所定のギャップ Lを確保するシム 62は、クラッチ機 構 24のインナサポート 31とハブ 48との間に挟み込まれている。それ故、回転軸 4と ハブ 48との間にシムを挟み込むために、回転軸 4の小径ィ匕を伴うような段差面は回 転軸 4にとつて不要となる。

この結果、第 1実施例の圧縮機が CO冷媒を使用する場合、シム 62の存在を考慮

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することなく、回転軸 4の小径ィ匕が可能となり、前述したメカ-カルシール 6のシール 能は長期に亘り安定して保証される。

[0032] また、シム 62はインナサポート 31及びハブ 48の双方に対して広い密着面 64a, 64 bを有しているので、シム 62に加わる面圧は大幅に減少される。それ故、ァーマチュ ァ 26の振動に起因したシム 62の摩耗が低減され、シム 62は前述したギャップ Lを長 期に亘り安定して維持し、電磁クラッチ 14の安定した作動を保証する。

更に、インナサポート 31及びハブ 48は連結ボルト 46により互!、に連結されて!、る ので、これらインナサポート 31とハブ 48との間に強固な結合が容易に提供される。 次に、第 2及び第 3実施例の圧縮機について説明する。これら第 2及び第 3実施例 の圧縮機を説明するにあたり、第 1実施例の圧縮機と同様な部材及び部位には同一 の参照符号を付して、それらの説明は省略し、第 1実施例との比較において相違す る点について、以下に説明する。

[0033] 図 6は、第 2実施例の圧縮機は、前述した電磁クラッチ 14の代わりに、トルクリミッタ

14Aを備え、このトルクリミッタ 14Aは、ロータ 16と回転軸 4とを接続するクラッチ機構

24Aを含む。

クラッチ機構 24Aは第 1回転部材としてのスプリングユニット 28Aを有し、このスプリ ングユニット 28Aのラグ 33は第 1実施例のリベット 34に代えて、ボルト 34Aによりロー タ 16に結合されている。

[0034] スプリングユニット 28Aは金属製のインナリング 78を含み、このインナリング 78とァゥ タリング 30との間にスプリング要素 32が挟み込まれている。スプリング要素 32はァゥ タリング 30及びインナリング 78の双方に結合されている。

インナサポート 31 Aはインナリング 78の内側に配置され、インナリング 78及びスプリ ング要素 32の何れとも結合されておらず、インナリング 78及びスプリング要素 32の 双方力 分離された状態にある。

[0035] インナサポート 31Aの外面にはその中央にボス 35が形成され、このボス 35はその 外周面に雄ねじ 37を有する。また、インナサポート 31Aの内面には円形の凹所 39が 形成され、この凹所 39はハブ 48Aのフランジ 52Aの外径及び厚みと同様な内径及 び深さを有する。それ故、図 6から明らかなように、インナサポート 31Aはその凹所 39 にハブ 48Aのフランジ 52Aを受け入れた状態で、ハブ 48Aに取り付けられ、そして、 複数の連結ボルト 46によりハブ 48Aに固定されている。

一方、ハブ 48Aの環状突起 58Aはハブ 48Aの軸方向に延長され、ボス 35の開口 42に嵌合されている。ボス 35とスプリング要素 32との間には押圧プレート 72が配置 され、この押圧プレート 72はヮッシャ 46B及びナット 46Aを介してボス 35に固定され ており、ナット 46Aはボス 35の雄ねじ 37にねじ込まれている。

[0036] 押圧プレート 72は、ボス 35、スプリング要素 32、インナリング 78及びインナサポート 31 Aと協働して環状の収容室 73を規定する。即ち、収容室 73は上述のメンバ 31A. 32, 35, 78により囲まれている。収容室 73内には複数のボール 70が収容され、これ らボール 70は硬化処理された外表面を有し、そして、インナサポート 31Aの周方向 に等間隔を存して配置されている。

更に、押圧プレート 72は収容室 73側の内面にテーパ面 72aを有しており、このテ ーパ面 72aは、ボス 35の軸線方向に沿う収容室 73の幅をボス 35に向けて徐々に減 少させる。一方、インナサポート 31Aは、収容室 73側の内面に環状突起 76及び環 状の逃げ溝 74をそれぞれ有し、インナサポート 31Aの径方向でみて、逃げ溝 74は 環状突起 76よりも内側に位置付けられている。

[0037] 図 6に示す状態にあるとき、ボール 70は、押圧プレート 72のテーパ面 72aとインナ サポート 31Aの環状突起 76との間に挟み付けられ、更に、ボール 70は、渦卷スプリ ング等の付勢リング 80によりインナリング 78に押し付けられた状態にあり、付勢リング 80は収容室 73内に配置されている。

第 2実施例の場合、インナサポート 31Aにおける凹所 39の底面は、前述した平坦 な受け面 38として形成され、シム 62Aは受け面 38とハブ 48Aの受け面 54との間に 挟み込まれている。シム 62Aは、回転軸 4の軸線方向に関してインナサポート 31Aの 位置を調整し、スプリング要素 32とロータ 16との間に所定のギャップ Lを確保し、ロー タ 16に対するスプリング要素 32の接触を阻止する。

[0038] 上述した第 2実施例の圧縮機によれば、ロータ 16に駆動力が供給され、ロータ 16 が回転しているとき、ロータ 16の回転は、スプリング要素 32、インナリング 78、ボール 70、環状突起 76及びインナサポート 31 Aを介してハブ 48Aに伝達され、そして、ノヽ ブ 48 Aから回転軸 4に伝達される。

回転軸 4の回転中、回転軸 4に加わる負荷が増加し、回転軸 4にロック傾向又はロッ クが発生したとき、ロータ 16の回転速度と回転軸 4の回転速度との間には大きさ差が 発生する。このような速度差はロータ 16に大きなトルクをカ卩えるので、ボール 70は付 勢部材 80の付勢力や、押圧プレート 72のテーパ面 72a及びインナサポート 31 Aの 環状突起 76に対する摩擦係合に打ち勝ってインナサポート 31Aの逃げ溝 74に落ち 込む。この結果、ボール 70はロータ 16の回転をインナサポート 31Aに伝達すること がでず、トルクリミッタ 14B本来の機能が発揮される。

[0039] 第 2実施例の場合にも、シム 62Aは第 1実施例のシム 62と同様な利点を圧縮機に 提供する。

図 7〜図 9は、第 3実施例の圧縮機を示す。

図 7から明らかなように、第 3実施例の圧縮機は電磁クラッチ 14Bを備えている。電 磁クラッチ 14Bは、第 1実施例の連結ボルト 46に代えて、ハブ 48Bにインナサポート 31Bを固定する複数の中空ピン 46Bを含む。それ故、図 8に示されるように、インナ サポート 31Bは第 1実施例の孔 40に代えて孔 44を有し、一方、ハブ 48Bは第 1実施 例の螺子孔 56に代えて貫通孔 60を有する。一方、シム 62Bは、第 1実施例の孔 68 に代えて 3つの孔 68Bを有する。

[0040] 中空ピン 46Bは、インナサポート 31Bの孔 44及びシム 62Bの孔 68Bを通じてハブ 4 8Bの対応する貫通孔 60に差し込まれ、インナサポート 31Bをノヽブ 48Bに連結する。 上述した第 3実施例のシム 62Bもまた、第 1実施例のシム 62と同様な利点を発揮す る。また、第 3実施例の圧縮機の場合、インナサポート 31B及びノヽブ 48Bの結合は中 空ピン 46Bの差込みにより達成されるので、これらの結合が容易になるば力りでなぐ ハブ 48Bに対するインナサポート 31Bの径方向の位置決めが正確に行え、圧縮機の 生産性は大幅に向上する。

[0041] 更に、中空ピン 46Bはインナサポート 31Bからハブ 48Bへの動力の伝達に好適し、 中空ピン 46Bに加わる負荷、特に、剪断力が軽減される。 図 10は、インナサポート 31C及びノヽブ 48Cの結合に関し、その変形例を示す。 図 10の変形例の場合、インナサポート 31Cは凸部 82を一体的に有し、ハブ 48Cは 凸部 82が差し込まれる凹部 84を有する。それ故、インナサポート 31C及びノヽブ 48C は凸部 82が凹部 84に嵌め込まれることにより互いに結合され、この際、凸部 82はシ ム 62Cの孔を貫通する。

上述した凸部 82及び凹部 84は印籠継手を形成するが、このような印籠継手は、ハ ブ 48Cに形成された凸部 82と、インナサポート 31Cに形成された凹部 84とを含むこ とがでさる。

更に、本発明は、上述した第 1〜第 4実施例の圧縮機にも制約されるものではない 例えば、トルクリミッタは図 6に示されたボールタイプに代え、破断が許容されたノッ チを含むノッチタイプであってもよい。ノッチタイプのトルクリミッタは、ノッチに過負荷 が加わったときにノッチが破断し、ロータから回転軸への動力の伝達を遮断する。

Claims

請求の範囲

[1] 圧縮機は、

ノヽウジングと、

前記ハウジング内に回転自在に支持された回転軸であって、前記ハウジングから 突出した一端を有する、回転軸と、

前記ハウジング内に収容された圧縮ユニットであって、前記回転軸により駆動され たとき、作動流体の吸入力 圧縮を経て吐出までの一連のプロセスを実行する、圧縮 ユニットと、

前記ハウジングと前記回転軸との間に配置され、前記ハウジング内を気密にシール する軸封止ユニットと、

駆動源力 前記回転軸の前記一端に駆動力を伝達するための動力伝達装置と を具備し、

前記動力伝達装置は、

前記ハウジングの外面に軸受を介して回転自在に支持され、前記駆動源から駆動 力を受け取るロータと、

前記回転軸の前記一端に結合され、前記回転軸と一緒に回転するハブと、 前記ロータ力 前記ハブへの回転力の伝達を制御するクラッチ機構であって、前記 回転軸の軸線方向に関して前記ロータに隣接して配置され、前記ロータの回転力を 受取可能な第 1回転部材と、前記軸線方向に関して前記ハブに隣接して配置され、 前記ハブに結合されているとともに前記第 1回転部材の回転力を受取り可能な第 2回 転部材とを有する、クラッチ機構と、

前記第 2回転部材と前記ハブとの間に挟み込まれ、前記軸線方向に関して前記口 ータに対する前記第 1回転部材の位置を決定するシムと

を含む。

[2] 請求項 1の圧縮機において、

前記動力伝達装置は、前記ロータ内に配置された電磁ソレノイドを含む電磁クラッ チであり、

前記クラッチ機構の前記第 1回転部材は、 前記電磁ソレノイドが作動状態にあるとき、前記電磁ソレノイドにより前記ロータに吸 着され、前記ロータの回転力を受け取る、ァーマチュアと、

前記電磁ソレノイドが休止状態にあるとき、前記ロータと前記ァーマチュアとの間に 前記軸線方向のギャップを確保すベぐ前記ァーマチュアを付勢するスプリング要素 と

を含み、

前記シムは、前記ギャップの大きさを決定する。

[3] 請求項 1の圧縮機において、

前記動力伝達装置は、前記回転軸がロック状態になったとき、前記ロータから前記 回転軸への回転力の伝達を遮断するトルクリミッタであり、

前記クラッチ機構の前記第 1回転部材は、前記ロータに接続されたスプリング要素 を含み、

前記シムは、前記ロータと前記スプリング要素との間に前記軸線方向のギャップを 確保する。

[4] 請求項 1の圧縮機において、

クラッチ機構は、前記第 2回転部材及び前記ハブの一方に設けられた締結要素と、 前記第 2回転部材及び前記ハブの他方に設けられ、前記締結要素を受け入れて、 前記第 2回転部材及び前記ハブを互いに結合する受け要素と更に含み、

前記シムは、前記締結要素を挿通させるための孔を有する。

[5] 請求項 4の圧縮機において、

前記締結要素は、ボルト、ピン、並びに、前記第 2回転部材及び前記ハブの一方に 一体に形成された凸部の何れかである。

[6] 請求項 1の圧縮機において、

前記作動流体は、 COガスを含むことを特徴とする請求項 1に記載の圧縮機。

2

[7] 駆動源力 回転軸に駆動力を伝達するための動力伝達装置であって、

前記動力伝達装置は、

前記回転軸に対して同軸的に回転自在に配置され、前記駆動源から駆動力を受 け取るロータと、 前記回転軸に結合され、前記回転軸と一緒に回転するハブと、

前記ロータ力 前記ハブへの回転力の伝達を制御するクラッチ機構であって、前記 回転軸の軸線方向に関して前記ロータに隣接して配置され、前記ロータの回転力を 受取可能な第 1回転部材と、前記軸線方向に関して前記ハブに隣接して配置され、 前記ハブに結合されているとともに前記第 1回転部材の回転力を受取り可能な第 2回 転部材とを有する、クラッチ機構と、

前記第 2回転部材と前記ハブとの間に挟み込まれ、前記軸線方向に関して前記口 ータに対する前記第 1回転部材の位置を決定するシムと

を含む。

前記動力伝達手段は、前記ロータ対向部がクラッチプレートを含み、前記伝達本体 部がァーマチュア本体を有し、通電によって前記クラッチプレートを前記ロータに吸 引する電磁クラッチであり、

前記シムは、前記クラッチプレートの回転軸方向の位置を調整する。

[8] 請求項 7の動力伝達装置において、

前記動力伝達装置は、前記ロータ内に配置された電磁ソレノイドを含む電磁クラッ チであり、

前記クラッチ機構の前記第 1回転部材は、

前記電磁ソレノイドが作動状態にあるとき、前記電磁ソレノイドにより前記ロータに吸 着され、前記ロータの回転力を受け取る、ァーマチュアと、

前記電磁ソレノイドが休止状態にあるとき、前記ロータと前記ァーマチュアとの間に 前記軸線方向のギャップを確保すベぐ前記ァーマチュアを付勢するスプリング要素 と

を含み、

前記シムは、前記ギャップの大きさを決定する。

[9] 請求項 7の動力伝達装置において、

前記動力伝達装置は、前記回転軸がロック状態になったとき、前記ロータから前記 回転軸への回転力の伝達を遮断するトルクリミッタであり、

前記クラッチ機構の前記第 1回転部材は、前記ロータに接続されたスプリング要素 を含み、

前記シムは、前記ロータと前記スプリング要素との間に前記軸線方向のギャップを 確保する。

[10] 請求項 7の動力伝達装置において、

クラッチ機構は、前記第 2回転部材及び前記ハブの一方に設けられた締結要素と、 前記第 2回転部材及び前記ハブの他方に設けられ、前記締結要素を受け入れて、 前記第 2回転部材及び前記ハブを互いに結合する受け要素と更に含み、

前記シムは、前記締結要素を挿通させるための孔を有する。

[11] 請求項 10の動力伝達装置において、

前記締結要素は、ボルト、ピン、並びに、前記第 2回転部材及び前記ハブの一方に 一体に形成された凸部の何れかである。