| 【発明の名称】 |
クラッチレス圧縮機 |
| 【発明者】 |
【氏名】清島 修二
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| 【要約】 |
【課題】ハブ側を重く大きくすることなく、設定した過負荷時にプーリから圧縮機の回転軸への回転動力の伝達を確実に断つことができるクラッチレス圧縮機を提供する。
【解決手段】駆動シャフト２に一体に設けられたハブ２０と、トルク伝達を行うための弾性体を保持するダンパ保持プレート５０とを備えたクラッチレス圧縮機において、ダンパ保持プレート５０に形成された孔５６とハブ２０に形成された突起部２５とで構成される係合機構７０に過負荷が加わったとき、突起部２５と孔５６との係合力に抗してダンパ保持プレート５０が回転し、突起部２５と孔５６との係合が外れ、ダンパ保持プレート５０が皿バネ６０を押し上げながら突起部２５に乗り上げる。ダンパ保持プレート５０が所定量以上回転すると、孔５６に形成された突部とピン４１とが係合し、ピン４１がナット４０を緩める方向へ回転し、ダンパ保持プレート５０を付勢している皿バネ６０の押圧力を低下させ、プーリ１０が空転する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 駆動シャフトに一体に設けられたハブと、トルク伝達を行うための弾性体を保持する保持プレートとを備えたクラッチレス圧縮機において、前記ハブに螺合し、前記保持プレートを皿バネを介して前記ハブに押しつけるナットと、前記ハブのフランジ部と前記保持プレートとを係合させる係合手段と、前記ナットに取り付けられるとともに、前記保持プレートと係合し、前記係合手段による係合状態が解除されたとき、前記ナットを緩めるピンとを備えていることを特徴とするクラッチレス圧縮機。
【請求項２】 前記係合手段は前記ハブのフランジ部に形成された突起部と前記保持プレートに形成された、前記突起部と対向する孔とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のクラッチレス圧縮機。
【請求項３】 前記突起部は前記ハブの前記フランジ部の周方向に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のクラッチレス圧縮機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はハウジングに収容された駆動軸にプーリを介して外部駆動源の駆動力が伝達されるクラッチレス圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】クラッチ付圧縮機においては、エンジンの駆動力は電磁クラッチを介して圧縮機の駆動シャフトに伝達される。
【０００３】このクラッチ付圧縮機は、圧縮機の内部に焼付等の異常が発生したとき、圧縮機内の温度や圧力に基づいて電磁クラッチを切り、エンジンへの過大な負荷によるエンジンストールを防止している。
【０００４】一方、電磁クラッチを使用しないクラッチレス圧縮機においては、圧縮機の内部に焼付等の異常が発生したとき、エンジンへの過大な負荷によるエンジンストールを防止するため、プーリから圧縮機の駆動軸への動力伝達を断つ機構が必要になる。
【０００５】この機構として、プーリに固定された内側保持部材のフランジ部とハブのフランジ部の円弧状突起とをワッシャを介して当接させるとともに、プーリに固定された内側保持部材のフランジ部をワッシャを介して皿バネのばね力により押圧し、圧縮機側の負荷トルクが設定値以内である場合には、プーリの回転力を内側保持部材のフランジ部、ワッシャ及びハブのフランジ部を介して駆動軸に伝達し、圧縮機側の負荷トルクが設定値より過大になった場合には、ワッシャとハブのフランジ部の円弧状突起との間で滑りを発生させ、ワッシャをハブの切欠き凹部へ落ち込ませることによって軸方向へ変位させて皿バネの押圧力を低減させ、プーリを空転させる構成が知られている（特開平１０−３１１３９９号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この機構は摩擦係数の小さいワッシャとハブのフランジ部の円弧状突起との間の摩擦力によってトルク伝達を行っているため、過大なトルク変動でない（許容値以内のトルク変動）ときであってもワッシャと円弧状突起との間の摩擦部分に滑りが生じるおそれがある。
【０００７】また、摩擦部分に滑りを生じさせないためにはワッシャを押し付ける荷重を大きくする必要があるので、ばね力の大きな皿バネが必要になり、皿バネの荷重を受けるハブ側も強度を高めるため、重く大きなものとなる。
【０００８】更に、摩擦力によってトルクを検出しているので、温度や湿度等の環境や異物の浸入によって摩擦係数が変化し、所期のトルクを検出出来なくなるおそれがある。
【０００９】この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はハブ側を重く大きくすることなく、設定した過負荷時にプーリから圧縮機の回転軸への回転動力の伝達を確実に断つことができるクラッチレス圧縮機を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するため請求項１記載の発明のクラッチレス圧縮機は、駆動シャフトに一体に設けられたハブと、トルク伝達を行うための弾性体を保持する保持プレートとを備えたクラッチレス圧縮機において、前記ハブに螺合し、前記保持プレートを皿バネを介して前記ハブに押しつけるナットと、前記ハブのフランジ部と前記保持プレートとを係合させる係合手段と、前記ナットに取り付けられるとともに、前記保持プレートと係合し、前記係合手段による係合状態が解除されたとき、前記ナットを緩めるピンとを備えていることを特徴とする。
【００１１】ナットによって保持プレートを皿バネを介してハブを所定の力で押し付けているので、圧縮機の負荷トルクが設定値以上、すなわち過負荷状態になって保持プレートが回転して係合手段による係合状態が解除されたとき、ナットに取り付けたピンをナットが緩む方向へ回転し、保持プレートをハブに押しつけている皿バネのばね力が弱くなり、保持プレートが空転する。また、係合手段によって過負荷状態を検出するので、バネ力の大きな皿バネを必要としない。
【００１２】請求項２記載の発明のクラッチレス圧縮機は、請求項１に記載のクラッチレス圧縮機において、前記係合手段は前記ハブのフランジ部に形成された突起部と前記保持プレートに形成された、前記突起部と対向する孔とで構成されていることを特徴とする。
【００１３】係合手段をハブのフランジ部に形成された突起部と保持プレートに形成された、突起部と対向する孔とで構成したので、突起部を孔に落ち込ませることによってハブのフランジ部と保持プレートとを係合させることができる。
【００１４】請求項３記載の発明のクラッチレス圧縮機は、請求項１又は２に記載のクラッチレス圧縮機において、前記突起部は前記ハブの前記フランジ部の周方向に形成されていることを特徴とする。
【００１５】突起部をハブのフランジ部の周方向に形成したので、突起部が孔に落ち込み易くなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】図１はこの発明の一実施形態に係るクラッチレス圧縮機の断面図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図１のクラッチレス圧縮機の動力伝達装置の分解斜視図である。
【００１８】このクラッチレス圧縮機は、ラジアル軸受５を介してハウジング１のボス部１ａに回転可能に支持され、かつ駆動シャフト２を回転中心として図示しないエンジンからの回転力によって回転するプーリ１０と、ハウジング１から突出する駆動シャフト２の端部にセンタボルト６及びワッシャを兼ねるストッパ３０によって固定されたハブ２０とを備える。
【００１９】ハブ２０はフランジ部２１と円筒部２２とで構成されている。
【００２０】フランジ部２１のフロント側端面の中央部には環状の凹部２３が形成されている。
【００２１】凹部２３に連なる環状部２４には周方向に１２０°間隔で、平面視矩形状であり、側面視台形状である突起部２５が形成されている。
【００２２】円筒部２２の外周面にはナット４０の雌ねじ４０ａと螺合可能な雄ねじ２２ａが形成されている。この雄ねじ２２ａは、プーリ１０の回転方向と同じ方向へ回転したとき、ナット４０は緩むように逆ねじとなっている。また、円筒部２２の中心軸上にはセンタボルト６を貫通させる貫通孔２６が形成されている。
【００２３】ラジアル軸受５の外輪５ａに固着されたプーリ１０には環状のダンパ保持プレート（保持プレート）５０の外周縁部がねじ５１によって固着されている。なお、ラジアル軸受５の内輪５ｂはハウジング１のボス部１ａに固着されている。
【００２４】プーリ１０は熱硬化性の樹脂で成型されている。このプーリ１０にはねじ５１が螺合するナット部１５やラジアル軸受５がインサート成型されている。また、プーリ１０の外周面にはベルト（図示せず）が巻き掛けられ、プーリ１０はベルトを介してエンジン（図示せず）のクランクシャフトに連結されている。
【００２５】ダンパ保持プレート５０は外側保持プレート５２とこの外側保持プレートの内周側に間隔をおいて配置された内側保持プレート５３とを備えている。外側保持プレート５２と内側保持プレート５３とは弾性変形可能なダンパゴム５５で連結され、このダンパゴムを介してトルク（駆動力）の伝達が行われる。このダンパゴム５５は軸方向（ハブ２０から離れる方向）へ付勢された状態で接着剤によって外側保持プレート５２と内側保持プレート５３とに固定されている。
【００２６】また、ダンパ保持プレート５０（内側保持プレート５３）にはハブ２０の突起部２５と係合可能な矩形状の孔５６が形成されている。突起部２５と孔５６とで係合機構（係合手段）７０が構成される。
【００２７】なお、ダンパ保持プレート５０の中央にはハブ２０の円筒部２２を逃がすほぼ円形の開口５７が形成されている。この開口５７には半径方向内方へ突出する２つの突部５８が互いに対向するように形成されている。
【００２８】ナット４０にはダンパ保持プレート５０の突部５８と一端が係合するピン４１が取り付けられている。したがって、ピン４１はプーリ１０（ダンパ保持プレート５０）が回転したとき、ナット４０を円筒部２２から外れる方向へ付勢する。なお、このピン４１の他端はストッパ３０によって抜け止めされている。
【００２９】ナット４０とダンパ保持プレート５０との間にはナット４０の締付力によってダンパ保持プレート５０をハブ２０に押し付けるための皿バネ６０が設けられている。このとき、ナット４０の円筒部２２に対する締付量によってダンパ保持プレート５０のハブ２０に対する押圧力が決まる。
【００３０】なお、プーリ１０と、ハブ２０と、ダンパ保持プレート５０と、皿バネ６０と、ナット４０と、ピン４１と、センタボルト６とで、クラッチレス圧縮機の動力伝達装置が構成される。
【００３１】圧縮機側の負荷トルクが設定値以内である場合、突起部２５と孔５６とは係合状態にあり、プーリ１０の駆動力はダンパ保持プレート５０、孔５６、突起部２５及びハブ２０を介して駆動シャフト２に伝達され、駆動シャフト２が回転する（図１参照）。
【００３２】また、圧縮機側の負荷トルクが設定値以上に過大になった場合、この負荷トルクが孔５６と突起部２５とで構成される係合機構７０に加わる。そのため、突起部２５と孔５６との係合力に抗してダンパ保持プレート５０が回転し、突起部２５と孔５６との係合が外れる。このとき、ダンパ保持プレート５０は皿バネ６０を押し上げながら突起部２５に乗り上げる。
【００３３】ダンパ保持プレート５０が所定量以上回転すると、突部５８とピン４１とが係合し、ピン４１がナット４０を緩める方向へ回転する。そのため、ダンパ保持プレート５０を付勢している皿バネ６０の押圧力が低下し、最終的には零になり、プーリ１０は空転し、プーリ１０から駆動シャフト２への回転力の伝達が断たれる。
【００３４】この実施形態のクラッチレス圧縮機によれば、次の効果を奏する。
【００３５】プーリ１０の回転力はダンパ保持プレート５０、孔５６、突起部２５及びハブ２０を介して駆動シャフト２に伝達され、従来例のようにワッシャとハブとの摩擦力によって駆動力を伝達する構成でないので、許容範囲内の駆動力によってナット４０が緩んでプーリ１０から駆動シャフトへの回転力の伝達経路が断たれることがない。
【００３６】また、従来例のようにワッシャとハブとの摩擦力によって駆動力を伝達する構成でないので、皿バネ６０によってハブ２０側へ大きな荷重を加える必要がなくなり、ハブ側の軽量・小型化を図ることができる。
【００３７】更に、ハブ２０に螺合するナット４０によってダンパ保持プレート５０を皿バネ６０を介してハブ２０に押し付けてプーリ１０からの駆動力を伝達し、ナット４０を緩めて駆動力の伝達経路を断つ構成を採用しているので、環境（温度や湿度）や異物の侵入による摩擦係数の変化によって生じる伝達経路遮断のタイミングがばらつかず、検出精度の変動が少なくなる。
【００３８】また、ナット４０が緩んだとき、ダンパゴム５５の軸方向への付勢力によってダンパ保持プレート５０が軸方向へ移動し、突起部２５とダンパ保持プレート５０とが離れるので、突起部２５とダンパ保持プレート５０との接触に起因する音の発生が防止される。
【００３９】更に、プーリ１０を熱硬化性の合成樹脂を用いて成型したので、プーリ１０が軽量化され、慣性モーメントを小さくできる。
【００４０】また、ナット部１５等をインサート成型したので、製造工程を減らすことができ、クラッチレス圧縮機の製造コストを低減させることができる。
【００４１】なお、この実施形態ではナット４０を円筒部２２から外れる方向へ付勢するためのピン４１を４本としたが、４本に限るものではなく例えば２本であってもよい。
【００４２】また、プーリ１０は熱硬化性の合成樹脂を用いて成型したが、従来のように鉄を用いて鍛造や機械加工によって製造してもよい。
【００４３】更に、この実施形態ではハブ２０に突起部２５を形成し、ダンパ保持プレート５０に孔５６を形成したが、ハブ２０に孔を形成し、ダンパ保持プレート５０に突起部を形成してもよい。
【００４４】また、突起部２５はフランジ部２１に周方向に１２０°間隔で形成されているが、例えばハブ２０のフランジ部２１の周方向に突起部２５を連続的に形成し、いずれかの突起部２５でダンパ保持プレート５０の孔５６と係合できるようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】以上に説明したように請求項１記載の発明のクラッチレス圧縮機によれば、設定した過負荷でプーリから圧縮機の駆動シャフトへの回転動力の伝達を確実に断つことができる。また、バネ力による荷重を受けるハブ側を小さく、軽いものとすることができる。
【００４６】請求項２に記載の発明のクラッチレス圧縮機によれば、簡単な構成で係合手段を構成することができる。
【００４７】請求項３に記載の発明のクラッチレス圧縮機によれば、より確実に過負荷状態に対応することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５００３０９１２６
【氏名又は名称】株式会社ゼクセルヴァレオクライメートコントロール
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２２日（１９９９．１０．２２） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２４１７７（Ｐ２００１−１２４１７７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月８日（２００１．５．８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３００５９５ |
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