JPH11159458A - 圧縮機の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハブとロータとが機能部材を介して連結され
てなる回転体において、その放熱効果を高め得る圧縮機
の冷却構造を提供すること。 【解決手段】 ロータ６２は車両エンジン１８に作動連
結されている。ハブ６５は駆動軸１６に固定されてい
る。ロータ６２とハブ６５は別体であり、ダンパ６９及
びトルクリミッタ６３を介して作動連結されている。ダ
ンパ６９及びトルクリミッタ６３は、その変形により機
能される。フィン７１はハブ６５において、駆動軸１６
の軸線Ｌを中心とした放射状に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
システムに用いられる圧縮機の冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に示すように、この種の圧縮機は、
ハウジング101 内に圧縮機構（図示しない）が収容され
ている。駆動軸102 は圧縮機構に作動連結されるととも
に、ハウジング101 外に突出されている。軸封部材103
はハウジング101 に装着され、接触により駆動軸102 を
封止する。駆動軸102 と車両エンジン104 とは電磁クラ
ッチ105 及びベルト106 を介して連結されている。従っ
て、車両エンジン104 の起動状態にて、電磁クラッチ10
5 の接続により駆動軸102 が回転され、圧縮機構が冷媒
ガスの圧縮動作を行う。

【０００３】前記電磁クラッチ105 は、ハウジング101
外の駆動軸102 に固定されたハブ107 と、ハウジング10
1 の外壁面に回転可能に支持されたロータ108 と、ハウ
ジング101 に支持されロータ108 内に配置されたコア10
9 と、ハブ107 に板バネ110を介して支持されたアーマ
チャ111 とを備えている。アーマチャ111 が、コア109
の励磁により生じる吸引力により、板バネ110 の弾性力
に抗してロータ108 に圧接され、ロータ108 からハブ10
7 への動力伝達が可能となる。

【０００４】ここで、図７は、前述したクラッチ付きの
圧縮機とは異なり、車両エンジン104 と、駆動軸102 と
の間にクラッチ機構を備えない、所謂、クラッチレス圧
縮機の一部を示す。クラッチレス圧縮機は、前記電磁ク
ラッチ105 の代りにプーリ112 を備えている。このプー
リ112 は、ハウジング101 外の駆動軸102 に固定された
ハブ113 と、車両エンジン104 からのベルト106 が巻き
掛けられたロータ114とからなる。

【０００５】さて、前記軸封部材103 は、駆動軸102 と
の摺動により高温に発熱し、その熱の一部は駆動軸102
においてハウジング101 外部側に伝達される。図７に示
すクラッチレス圧縮機は、ハブ113 及びロータ114 が一
体的に構成されており、両者113,114 間での熱伝達効率
は高い。従って、駆動軸102 においてハウジング101外
部側に伝達された熱を、ハブ113 及びロータ114 で放熱
する効果、つまり、プーリ112 全体で放熱する効果を期
待できる。その結果、軸封部材103 の耐久性が向上さ
れ、駆動軸102 の好適な軸封作用を長期に渡って維持す
ることが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図８に示す
クラッチ付きの圧縮機においては、ハブ107 及びロータ
108 は別体であり、両者107,108 は板バネ110 及びアー
マチャ111 を介して連結されている。板バネ110 は、薄
板状をなすことで弾性変形が可能であるとも言え、ハブ
107 からロータ108 へ伝導される熱の通過断面積は小さ
い。従って、板バネ110 において熱伝達が阻害され、ハ
ブ107 とロータ108 との間での熱伝達効率が低下されて
いた。その結果、表面積が大なる部材であるロータ108
部分での放熱をそれ程期待することがでず、電磁クラッ
チ105 全体での放熱効果は低かった。

【０００７】また、図示しないが、近年、クラッチレス
圧縮機のプーリ112 においても、ハブ113 とロータ114
とを別体とし、両者113,114 を合成ゴム製のダンパによ
って弾性的に連結する構成のものが存在する。ダンパは
その弾性変形により、圧縮機側で発生する負荷トルクの
変動を緩和する。

【０００８】このような構成においても、金属材料と比
較して熱抵抗が大なる合成ゴムの性質からダンパにおい
て熱伝達が阻害され、ハブ113 とロータ114 との間での
熱伝達効率が低下されていた。従って、ロータ114 部分
での放熱をそれ程期待することができす、プーリ112 全
体での放熱効果は低かった。

【０００９】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、ハブと
ロータとが機能部材を介して連結されてなる回転体にお
いて、その放熱効果を高め得る圧縮機の冷却構造を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、圧縮機構を収容するハウジング
と、ハウジングの内外に渡って挿通され、圧縮機構に作
動連結された駆動軸と、駆動軸を接触により封止する軸
封部材と、ハウジング外の駆動軸に固定されたハブと、
外部駆動源により回転駆動されるロータと、ハブとロー
タとの間に介在され、変形により機能する機能部材とか
らなる回転体と、ハブに設けられた放熱手段とを備えた
圧縮機の冷却構造である。

【００１１】この構成においては、外部駆動源の駆動力
が、ロータ、機能部材及びハブを介して駆動軸に伝達さ
れ、駆動軸の回転により圧縮機構が動作される。軸封部
材は回転される駆動軸との摺接により発熱し、その熱の
一部は駆動軸を介してハブに伝達される。ハブに伝達さ
れた熱は、機能部材を介してロータに伝達されようとす
る。とろろが、自身の変形により機能する、例えば、ダ
ンパやトルクリミッタ等の機能部材は熱伝達を阻害し、
ハブとロータとの間での熱伝達効率は低い。従って、回
転体を構成する部材の中で、表面積が大なるロータでの
放熱効果をそれ程期待することはできない。しかし、放
熱手段がハブにおける放熱を促進し、ロータでの放熱を
期待しなくとも、回転体による放熱効果は十分に高いも
のとなる。

【００１２】請求項２の発明では、放熱手段はフィンで
ある。この構成においては、ハブの表面積がフィンによ
り増大され、ハブにおける放熱効果が高められている。

【００１３】請求項３の発明では、フィンはハブの回転
によりファンとして機能する構成である。この構成にお
いては、フィンの周囲に気流が形成され、ハブでの放熱
が促進される。

【００１４】請求項４の発明では、ハブは内周側が外周
側より肉厚に形成されている。この構成においては、ハ
ブは、駆動軸に近い内周側が肉厚に形成されて熱抵抗が
低くなるように考慮されている。従って、駆動軸からハ
ブへの熱伝達が効率良く行われる。また、ハブは、駆動
軸から遠く半径の大きな外周側が肉薄に形成され、軽量
化が図られている。

【００１５】請求項５の発明では、フィンとハブとは一
体に構成されている。この構成においては、フィンとハ
ブとの間での熱伝達が良好になされる。請求項６の発明
では、フィンとハブとは別体に構成されている。

【００１６】この構成においては、例えば、フィンには
放熱に好適な材料を使用できてなおかつ、動力伝達に耐
えなければならないハブには、強度的に優れた材料を使
用できる。

【００１７】請求項７の発明では、フィンとハブとの接
合部分に、両者間の密着度合いを高めるための密着部材
を介在させたものである。この構成においては、ハブと
フィンとの密着度合いが、溶接等を用いずに両者を直接
接合した場合よりも高められる。従って、ハブとフィン
との間での熱伝導効率が高められ、ハブにおける放熱効
果を高め得る。

【００１８】請求項８の発明では、機能部材は、ハブと
ロータとを弾性的に作動連結するダンパである。この構
成においては、ダンパが弾性変形により機能し、圧縮機
側で発生する負荷トルクの変動が緩和される。

【００１９】請求項９の発明では、機能部材はトルクリ
ミッタであって、トルクリミッタは、圧縮機側における
負荷トルクが過大となった場合には、その変形又は切断
により、ハブとロータとの間での動力伝達を遮断するよ
うに構成されている。

【００２０】この構成においては、圧縮機側における負
荷トルクが過大となった場合には、トルクリミッタがそ
の変形又は切断により機能し、ロータからハブへの駆動
力の伝達を遮断する。

【００２１】請求項１０の発明では、回転体は電磁クラ
ッチであって、アーマチャが弾性材を介してハブに支持
され、ロータ側にはコアが配置されてなり、弾性部材が
前記機能部材をなしている。

【００２２】この構成においては、コアの励磁により吸
引力が発生し、アーマチャがロータ側に吸引される。従
って、弾性部材がロータ側に弾性変形されて機能し、ア
ーマチャがロータに圧接されて、外部駆動源の駆動力が
ロータを介して駆動軸に伝達される。励磁状態にあるコ
アが消磁されると、アーマチャが変形状態にある弾性材
の勢力によりロータから離間され、ロータから駆動軸へ
の駆動力の伝達が遮断される。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明
を、車両空調システムに用いられるクラッチレスタイプ
の可変容量型圧縮機において具体化した第１実施形態に
ついて説明する。

【００２４】図１に示すように、フロントハウジング１
１は、センタハウジングとしてのシリンダブロック１２
の前端に接合固定されている。リヤハウジング１３は、
シリンダブロック１２の後端に弁形成体１４を介して接
合固定されている。クランク室１５はフロントハウジン
グ１１とシリンダブロック１２とにより囲まれて区画形
成されている。駆動軸１６は、クランク室１５を通るよ
うにフロントハウジング１１とシリンダブロック１２と
の間で回転可能に架設支持されている。駆動軸１６のフ
ロント側は、フロントハウジング１１との間に介在され
たラジアルベアリング１９により支持されている。駆動
軸１６の一端は、フロントハウジング１１の前壁を貫通
して外部へ突出されている。

【００２５】ボス部１１ａはフロントハウジング１１の
外壁面に一体に突設され、駆動軸１６のハウジング１１
〜１３内からの突出端部を取り囲む。回転体としてのプ
ーリ６１は、ボス部１１ａにアンギュラベアリング２０
を介して回転可能に支持されている。プーリ６１は駆動
軸１６のハウジング１１〜１３外部側に固定されてい
る。プーリ６１はベルト１７を介して、外部駆動源とし
ての車両エンジン１８に、電磁クラッチ等のクラッチ機
構を介することなく直結されている。従って、車両エン
ジン１８の起動時には、ベルト１７及びプーリ６１を介
して駆動軸１６が回転駆動される。

【００２６】軸封部材としてのリップシール２１は、フ
ロントハウジング１１においてボス部１１ａ内に装着さ
れている。リップシール２１は、合成ゴムやポリテトラ
フルオロエチレン等よりなるリップ部２１ａを以って、
駆動軸１６の外周面に環状領域で接触されることで駆動
軸１６を封止する。

【００２７】回転支持体２２は、クランク室１５におい
て駆動軸１６に止着されている。斜板２３は、駆動軸１
６に対してその軸線Ｌ方向へスライド移動可能でかつ傾
動可能に支持されている。ヒンジ機構２４は回転支持体
２２と斜板２３との間に介在されている。斜板２３はヒ
ンジ機構２４により、駆動軸１６の軸線Ｌ方向へ傾動可
能でかつ駆動軸１６と一体的に回転可能となっている。
斜板２３の半径中心部がシリンダブロック１２側に移動
すると、斜板２３の傾角が減少される。傾角減少バネ２
６は、回転支持体２２と斜板２３との間に介在されてい
る。傾角減少バネ２６は、斜板２３を傾角の減少方向に
付勢する。傾角規制突部２２ａは回転支持体２２の後面
に形成され、斜板２３の最大傾角を当接規制する。

【００２８】収容孔２７はシリンダブロック１２の中心
部に貫設されている。遮断体２８は筒状をなし、収容孔
２７にスライド可能に収容されている。吸入通路開放バ
ネ２９は、収容孔２７の端面と遮断体２８との間に介在
され、遮断体２８を斜板２３側へ付勢している。

【００２９】前記駆動軸１６は、その後端部を以て遮断
体２８の内部に挿入されている。ラジアルベアリング３
０は、駆動軸１６の後端部と遮断体２８の内周面との間
に介在され、遮断体２８とともに駆動軸１６に対して軸
線Ｌ方向へスライド移動可能である。

【００３０】吸入通路３２は、リヤハウジング１３及び
弁形成体１４の中心部に形成されている。吸入通路３２
は収容孔２７に連通されており、その弁形成体１４の前
面に表れる開口周囲には、位置決め面３３が形成されて
いる。遮断面３４は遮断体２８の先端面に形成され、遮
断体２８の移動により位置決め面３３に接離される。遮
断面３４が位置決め面３３に当接されることにより、両
者間３３，３４のシール作用で吸入通路３２と収容孔２
７の内空間との連通が遮断される。

【００３１】スラストベアリング３５は斜板２３と遮断
体２８との間に介在され、駆動軸１６上にスライド移動
可能に支持されている。スラストベアリング３５は、吸
入通路開放バネ２９に付勢されて、常には斜板２３と遮
断体２８との間で挟持されている。

【００３２】そして、斜板２３が遮断体２８側へ傾動す
るのに伴い、斜板２３の傾動がスラストベアリング３５
を介して遮断体２８に伝達される。従って、遮断体２８
が吸入通路開放バネ２９の付勢力に抗して位置決め面３
３側に移動され、遮断体２８は遮断面３４を以て位置決
め面３３に当接される。遮断面３４が位置決め面３３に
当接された状態にて、斜板２３のそれ以上の傾動が規制
され、この規制された状態にて斜板２３は０°よりも僅
かに大きな最小傾角となる。

【００３３】シリンダボア１２ａはシリンダブロック１
２に貫設形成され、片頭型のピストン３６はシリンダボ
ア１２ａに収容されている。ピストン３６は、シュー３
７を介して斜板２３の外周部に係留されており、斜板２
３の回転運動によりシリンダボア１２ａ内で前後往復運
動される。

【００３４】吸入室３８及び吐出室３９は、リヤハウジ
ング１３にぞれぞれ区画形成されている。吸入ポート４
０、吸入ポート４０を開閉する吸入弁４１、吐出ポート
４２、吐出ポート４２を開閉する吐出弁４３は、それぞ
れ弁形成体１４に形成されている。そして、吸入室３８
の冷媒ガスは、ピストン３６の復動動作により吸入ポー
ト４０及び吸入弁４１を介してシリンダボア１２ａに吸
入される。シリンダボア１２ａに吸入された冷媒ガス
は、ピストン３６の往動動作により所定の圧力にまで圧
縮され、吐出ポート４２及び吐出弁４３を介して吐出室
３９に吐出される。

【００３５】吸入室３８は通口４５を介して収容孔２７
に連通されている。そして、遮断体２８がその遮断面３
４を以て位置決め面３３に当接されると、通口４５は吸
入通路３２から遮断される。通路４６は駆動軸１６の軸
芯に形成され、クランク室１５と遮断体２８の内空間と
を連通する。放圧通口４７は遮断体２８の周面に貫設さ
れ、放圧通口４７を介して遮断体２８の内空間と収容孔
２７の内空間とが連通されている。

【００３６】給気通路４８は吐出室３９とクランク室１
５とを接続し、給気通路４８上には容量制御弁４９が介
在されている。以上構成の圧縮機は、その吸入室３８に
冷媒ガスを導入する通路となる吸入通路３２と、吐出室
３９から冷媒ガスを排出する吐出フランジ５０とが外部
冷媒回路５１により接続されている。凝縮器５２、膨張
弁５３及び蒸発器５４は、外部冷媒回路５１上に介在さ
れている。

【００３７】蒸発器５４の近傍には温度センサ５６が設
置されている。温度センサ５６は蒸発器５４における温
度を検出し、この検出温度情報を制御コンピュータ５５
へ出力する。容量制御弁４９のソレノイド４９ａの励消
磁は、温度センサ５６からの検出温度情報に基づいて制
御コンピュータ５５によって制御される。制御コンピュ
ータ５５は、エアコンスイッチ５７のＯＮ状態のもとに
検出温度が設定温度以下になると容量制御弁４９のソレ
ノイド４９ａの消磁を指令する。この設定温度以下の温
度は蒸発器５４においてフロストが発生しそうな状況を
反映する。また、制御コンピュータ５５は、エアコンス
イッチ５７のＯＦＦによってソレノイド４９ａを消磁す
る。

【００３８】ソレノイド４９ａが消磁されると給気通路
４８が開かれ、吐出室３９とクランク室１５とが連通さ
れる。従って、吐出室３９の高圧冷媒ガスが給気通路４
８を介してクランク室１５へ供給され、クランク室１５
の圧力が高くなる。クランク室１５の圧力上昇により斜
板２３の傾角が最小傾角へ移行される。

【００３９】遮断体２８の遮断面３４が位置決め面３３
に当接すると吸入通路３２における通過断面積が零とな
り、外部冷媒回路５１から吸入室３８への冷媒ガス流入
が阻止される。

【００４０】斜板２３の最小傾角は０°ではないため、
斜板傾角が最小の状態においてもシリンダボア１２ａか
ら吐出室３９への吐出は行われている。吸入室３８の冷
媒ガスはシリンダボア１２ａへ吸入されて吐出室３９へ
吐出される。即ち、斜板傾角が最小状態では、吐出室３
９、給気通路４８、クランク室１５、通路４６、放圧通
口４７、吸入室３８及びシリンダボア１２ａを経由する
循環通路が圧縮機内部にできている。冷媒ガスと共に流
動する潤滑油は、前記循環経路を経由して圧縮機内を潤
滑する。吐出室３９、クランク室１５及び吸入室３８の
間では、圧力差が生じている。この圧力差及び放圧通口
４７における通路断面積が斜板２３を最小径角に安定的
に保持する。

【００４１】ソレノイド４９ａの励磁によって給気通路
４８が閉じられ、クランク室１５の圧力が通路４６及び
放圧通口４７を介した放圧に基づいて低下してゆく。こ
の減圧により、斜板２３の傾角が最小傾角から最大傾角
へ移行される。

【００４２】次に、本実施形態の軸封部材の冷却構造に
ついて説明する。先ず、前記プーリ６１の構成について
詳述すると、ロータ６２は、内周側に円筒状をなす内筒
部６２ａを、外周側に同じく円筒状をなすベルト掛け部
６２ｂを備えている。ロータ６２は、内筒部６２ａを介
してアンギュラベアリング２０の外輪に止着されてい
る。内筒部６２ａは外周面に合成樹脂層６２ｃを備えて
いる。ロータ６２は駆動軸１６と同軸上配置され、ベル
ト掛け部６２ｂに巻き掛けられたベルト１７を介して車
両エンジン１８に連結されている。

【００４３】トルクリミッタ６３はねじりコイルばねよ
りなり、所定の締め代でロータ６２の内筒部６２ａの外
周に締め付け固定されている。結合筒６４はトルクリミ
ッタ６３においてその前端部の外周側に配置され、ロー
タ６２の回転方向でトルクリミッタ６３に係合されてい
る。

【００４４】鉄系の材料よりなるハブ６５は、円盤状を
なす盤部６６と、盤部６６の後面中央部に一体に突設さ
れたブッシュ６７とからなる。ハブ６５は、盤部６６の
中央側及びブッシュ６７が肉厚で、盤部６６の外周側に
いくに従って肉薄に形成されている。ハブ６５はブッシ
ュ６７を以って駆動軸１６の前端の小径部１６ａに外嵌
され、この小径部１６ａに対して、例えば、スプライン
係合されている。ボルト６８は盤部６６の前面側からブ
ッシュ６７を挿通して駆動軸１６に螺合され、ハブ６５
の駆動軸１６に対する固定と、駆動軸１６からの抜け止
めの役目をなす。合成ゴムよりなる円環状のダンパ６９
は、ハブ６５の盤部６６の後面外周部と連結筒６４との
間に介在され、両者６４，６５を弾性的に作動連結して
いる。このダンパ６９は、駆動軸１６の回転方向への弾
性変形により機能し、圧縮機（ハブ６５）側で発生する
負荷トルク（駆動抵抗）の変動が、緩和されるようにな
っている。前記トルクリミッタ６３及びダンパ６９が機
能部材をなす。

【００４５】そして、圧縮機の正常運転時には、圧縮機
の負荷トルクが駆動軸１６、ハブ６５、ダンパ６９、連
結筒６４及びトルクリミッタ６３を介してロータ６２に
伝わっている。この時、トルクリミッタ６３には、連結
筒６４を介して内径を拡大する方向の荷重が作用されて
いる。しかし、圧縮機の正常運転時の負荷トルクは、ト
ルクリミッタ６３のリミット値より低い。このため、ト
ルクリミッタ６３はその内径の拡大傾向を示すが、それ
は微少である。その結果、トルクリミッタ６３とロータ
６２の内筒部６２ａとの間での必要な摩擦接触状態が維
持され、両者６２ａ，６３間での回転駆動力の伝達が遮
断されることはない。

【００４６】圧縮機側の負荷トルクがトルクリミッタ６
３のリミット値以上となった場合、この過大な負荷トル
クが車両エンジン１８側に波及すれば、車両エンジン１
８がエンジンストールを起こしたり、ベルト１７が損傷
するおそれがある。リミット値以上の過大な負荷トルク
が生じた場合には、連結筒６４を介してトルクリミッタ
６３に作用する内径を拡大させる方向の荷重が大きくな
り、トルクリミッタ６３は変形して内径の拡大傾向を顕
著に示す。従って、トルクリミッタ６３が機能して内筒
部６２ａとの摩擦接触状態が弱まって、トルクリミッタ
６３は内筒部６２ａに対して滑るように相対回動され
る。このため、過大な負荷トルクが車両エンジン１８側
に波及することはなく、エンジンストール等は回避され
る。

【００４７】圧縮機側の過大な負荷トルクが短時間で解
消されれば、トルクリミッタ６３は自身の弾性力によっ
て内径を縮小して再び内筒部６２ａを締め付け、内筒部
６２ａとの間での所定の摩擦接触状態を回復する。この
ため、ロータ６２の回転力を駆動軸１６へ伝えることが
可能となり、圧縮機の正常運転が再開される。

【００４８】圧縮機側の過大な負荷トルクが短時間で解
消されなければ、内筒部６２ａの合成樹脂層６２ｃがト
ルクリミッタ６３との摺接による高温発熱によって溶融
され、トルクリミッタ６３と内筒部６２ａとの締め代が
ほとんど消失される。従って、ロータ６２は、トルクリ
ミッタ６３に対してほとんど抵抗なく相対回転される。
つまり、故障された圧縮機が、車両エンジン１８の過大
な負荷となることを避けるようにしている。

【００４９】図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すよ
うに、本実施形態においては、放熱手段としてのフィン
７１がハブ６５に設けられている。複数のフィン７１
は、ハブ６５の盤部６６の前面において、ボルト６８が
挿入される中心部を避けて、軸線Ｌを中心とした放射状
に設けられている。盤部６６を製作するためのワークに
おいて、その前面に複数の溝を軸線Ｌを中心とした放射
状に穿設することで、このワークの前面側の残存肉部が
フィン７１をなしている。つまり、フィン７１とハブ６
５とは一体に構成されている。フィン７１を形成する溝
を、軸線Ｌに対して傾斜させることで、前述した盤部６
６の内周側と外周側とでの肉厚の変更がなされている。

【００５０】さて、前記リップシール２１のリップ部２
１ａは駆動軸１６との摺動により高温に発熱し、その熱
の一部は、駆動軸１６及びその小径部１６ａを介してハ
ブ６５のブッシュ６７に伝達される。ブッシュ６７に伝
達された熱は、ハブ６５の盤部６６、ダンパ６９、結合
筒６４及びトルクリミッタ６３を介してロータ６２に伝
達されようとする。ところが、ハブ６５とロータ６２と
の間の熱伝達は、これら熱伝達について好適ではない部
材６３，６９（特に、ハブ６５に対して直接接触されて
なおかつ、大きな熱抵抗となる合成ゴム製であるダンパ
６９）により阻害され、両者６５、６２間での熱伝達効
率は低い。従って、プーリ６１を構成する部材の中で、
表面積が大なるロータ６２での放熱効果をそれ程期待す
ることはできない。

【００５１】しかし、フィン７１がハブ６５に設けられ
ており、ハブ６５の表面積が大幅に増大されている。ま
た、フィン７１はハブ６５の回転にともないファンとし
て機能し、盤部６６の前面の中心側から隣接するフィン
７１間に取り込んだ外気に遠心力を作用させ、外周側に
向かう気流を生じさせる。この気流に曝されたフィン７
１の放熱は促進される。以上のように、ロータ６２にお
ける放熱を期待しなくとも、ハブ６５でのフィン７１を
介した効果的な放熱により、駆動軸１６の効果的な冷
却、ひいてはリップシール２１のリップ部２１ａの効果
的な冷却を達成できる。

【００５２】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏することができる。 （１）上述したように、ロータ６２における放熱を期待
しなくとも、プーリ６１による放熱効果を十分に高める
ことができた。従って、リップシール２１の耐久性が向
上され、駆動軸１６の好適な軸封作用を長期に渡って維
持することが可能となった。なお、本明細書において
は、リップシール２１の冷却についてのみ説明した。し
かし、リップシール２１以外にも、駆動軸１６に摺接さ
れるラジアルベアリング１９等の冷却効果を高めること
ができる。

【００５３】（２）フィン７１は、例えば、ハブ６５の
表面をショットピーニングで荒らすこと等と比較して、
簡単な加工でなおかつ効果的にハブ６５の表面積を増大
し得る。

【００５４】（３）フィン７１とハブ６５は一体に構成
されており、両者７１，６５間での熱伝達は良好になさ
れる。従って、ハブ６５での放熱がさらに効果的に行わ
れ、さらなるリップシール２１の冷却を達成できる。

【００５５】（４）上述したように、複数のフィン７１
を軸線Ｌを中心とした放射状に設けることで、ハブ６５
の回転により、気流がフィン７１に沿って生じる。従っ
て、フィン７１自身の放熱効果が高められ、さらなるリ
ップシール２１の冷却を達成できる。

【００５６】（５）ハブ６５は、駆動軸１６に近い内周
側が肉厚に形成されて熱抵抗が低くなるよう考慮されて
いる。従って、駆動軸１６からハブ６５への熱伝達が効
率良く行われ、駆動軸１６の冷却効果がさらに高められ
る。また、ハブ６５は、駆動軸１６から遠く半径の大き
な外周側が肉薄に形成され、軽量化が図られている。以
上のように、ハブ６５は、軽量化と駆動軸１６の冷却効
率との兼ね合いに優れた形状をなしている。

【００５７】（６）クラッチレス圧縮機は、車両エンジ
ン１８の起動時（トルクリミッタ非作動時）には常に駆
動軸１６が回転駆動される。従って、リップシール２１
と駆動軸１６とは、車両エンジン１８の起動時には常時
摺接状態にあり、リップシール２１はクラッチ付きの圧
縮機に適用されるリップシールと比較して熱的に厳し
い。このようなクラッチレス圧縮機においてその冷却構
造に具体化した本実施形態においては、例えば、従来の
リップシール２１を、特別な熱対策を施さなく使用して
も、駆動軸１６の好適な軸封作用を長期に渡って維持す
ることが可能となる。既存のリップシール２１をそのま
ま使用できることは、圧縮機の低コスト化につながる。

【００５８】（第２実施形態）以下、本発明をクラッチ
付きの圧縮機において具体化した第２実施形態につい
て、図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）に従って説明す
る。なお、上記第１実施形態との相違点についてのみ説
明し、同一又は相当部材には同じ番号を付して説明を省
略する。

【００５９】本実施形態においては、プーリ６１に代え
て電磁クラッチ８１が、車両エンジン１８と駆動軸１６
との間に介在されている。電磁クラッチ８１は、アーマ
チャ８２が、弾性材を兼ねるダンパ６９を介してハブ６
５に支持されている。コア８３はフロントハウジング１
１の外壁面に固定され、ロータ６２内に配置されてい
る。コア８３は制御コンピュータ５５の制御により励磁
・消磁される。

【００６０】そして、車両エンジン１８の起動状態に
て、コア８３の励磁により吸引力が発生し、アーマチャ
８２がロータ６２側に吸引される。従って、ダンパ６９
がロータ６２側に弾性変形されて機能し、アーマチャ８
２がロータ６２に圧接されて、車両エンジン１８の駆動
力が駆動軸１６に伝達される。その結果、ハウジング１
１内に収容された圧縮機構により冷媒ガスの圧縮が行わ
れる。圧縮機（ハブ６５）側で発生する負荷トルクの変
動は、ダンパ６９が駆動軸１６の回転方向側へ弾性変形
して機能することで緩和される。

【００６１】励磁状態にあるコア８３が消磁されると、
アーマチャ８２が、変形状態にあるダンパ６９の付勢力
によりロータ６２から離間され、ロータ６２から駆動軸
１６への駆動力の伝達が遮断される。

【００６２】本実施形態においても、複数のフィン７１
がハブ６５において盤部６６の前面外周部に、軸線Ｌを
中心とした放射状に設けられており、上記第１実施形態
の（１）〜（５）と同様な作用・効果を奏する。

【００６３】（第３実施形態）以下、本発明を具体化し
た第３実施形態について、図５に従って説明する。な
お、上記第１実施形態との相違点についてのみ説明し、
同一又は相当部材には同じ番号を付して説明を省略す
る。

【００６４】本実施形態においてフィン７１は、ハブ６
５と別体に構成されている。すなわち、フィン７１は円
盤状をなす基板８４の前面に、上記各実施形態にて盤部
６６のワークになされたのと同様に、放射状の溝を穿設
することで形成されている。フィン７１及び基板８４
は、アルミニウム（アルミニウム合金も含む）材よりな
る。基板８４は、ハブ６５の盤部６６の前面にボルト８
５により締結固定されている。

【００６５】前記基板８４はフィン７１の一部でもある
が、駆動軸１６からロータ６２への動力伝達を若干担う
ため、ハブ６５の盤部６６の一部ともみなすことができ
る。そして、動力伝達的に盤部６６の一部とみなした場
合の基板８４は、前述した放射状の溝の軸線Ｌに対する
傾斜により、内周側が外周側より肉厚となっている。つ
まり、本実施形態においてもハブ６５は、内周側が外周
側より肉厚となっているとみなすことができる。

【００６６】密着部材としてのシリコンゴムよりなるシ
ート８６は、基板８４とハブ６５の盤部６６との接合部
分に介在され、その弾力性から両者８４，６６の密着度
合いを高めている。

【００６７】上記構成の本実施形態においては、上記第
１実施形態の（１），（２）及び（４）〜（６）と同様
な効果を奏する他、ハブ６５と別体であるフィン７１
（基板８４）には放熱に好適で軽量化にも有効なアルミ
ニウム材を使用でき、動力伝達に主として耐えなければ
ならないハブ６５には、強度に優れた鉄系の材料を使用
できた。

【００６８】ここで、フィン７１とハブ６５とを別体で
構成すると、通常では、密着の不完全さから、両者７
１，６５間での熱伝達効率は低下しがちである。しか
し、シート８６が密着度合いを高めて両者７１，６５間
での熱伝達効率を高く維持でき、フィン７１をハブ６５
と別体で構成したことでの放熱作用に関しての不利はな
い。

【００６９】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、以下の態様でも実施できる。 ○図６に示すように、上記実施形態において、駆動軸１
６の小径部１６ａの外周面を前端側に小径となるテーパ
面に形成するとともに、ハブ６５のブッシュ６７の内周
面を小径部１６ａの外周面に沿ったテーパ面とするこ
と。そして、ブッシュ６７を小径部１６ａに圧入するこ
とで、ハブ６５を駆動軸１６に固定すること。このよう
にすれば、小径部１６ａの外周面とブッシュ６７の内周
面との密着状態が良好となり、駆動軸１６からハブ６５
への熱伝達効率が高められる。従って、リップシール２
１のリップ部２１ａの冷却がより効果的になされる。

【００７０】○例えば、上記第３実施形態においてボル
ト８５及びシート８６を削除し、フィン７１（基板８
４）とハブ６５とを、摩擦圧接等の溶接によって接合固
定すること。こような接合手段を用いることで、両部材
８４，６５を一体に構成されたがごとく接合でき、シー
ト８６を介在させなくとも、両部材８４，６５間での熱
伝達効率を高く維持できる。従って、部品点数（８５，
８６）を低減可能である。なお、摩擦圧接とは、基板８
４とハブ６５とを圧接させた状態で相対回転させ、その
摺動発熱によりある程度高温となった状態で回転を止
め、両部材６５，８４の接合部分に一種の焼き付き現象
を生じさせて接合固定するものである。

【００７１】○上記各実施形態においてフィン７１の代
りの放熱手段として、ハブ６５の表面に無数の凹凸部を
形成したり、ショットピーニング加工等により表面を粗
くすることで、ハブの表面積を増大させること。

【００７２】○上記第１及び第３実施形態を変更し、ダ
ンパ６９のみを備えたプーリ６１において具体化するこ
と。 ○上記第１及び第３実施形態を変更し、トルクリミッタ
６３のみを備えたプーリ６１において具体化すること。
この場合、ハブ６５に対して直接接触されてなおかつ、
内筒部６２ａに対してほぼ線接触となる、コイルばねよ
りなるトルクリミッタ６３が、主として、ハブ６５とロ
ータ６２との間での熱伝達を阻害することになる。

【００７３】○上記第２実施形態からダンパ６９を削除
したものにおいて具体化すること。 ○上記第３実施形態においてシート８６を、柔らかな金
属製、或いは合成樹脂製に変更すること。

【００７４】○他のピストン式圧縮機として、例えば、
ワッブルタイプの圧縮機や、ウエーブカムタイプの圧縮
機、さらには、両頭ピストンタイプの圧縮機等におい
て、その冷却構造に具体化しても良い。また、ピストン
式圧縮機に限定されるものではなく、スクロールタイプ
の圧縮機やベーンタイプの圧縮機等のロータリ式圧縮機
において、その冷却構造に具体化しても良い。

【００７５】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載する。 （１）前記ロータ６２と外部駆動源１８とはクラッチ機
構を介することなく連結されている請求項１〜９のいず
れかに記載の圧縮機の冷却構造。

【００７６】このようにすれば、例えば、既存の軸封部
材２１を使用しても耐久性に問題はなく、圧縮機の製造
コストを低減できる。 （２）前記フィン７１とハブ６５とは溶接により接合固
定された請求項６に記載の冷却構造。

【００７７】このようにすれば、フィン７１とハブ６５
とを一体で構成されたがごとく接合でき、両部材７１，
６５間での高い熱伝達効率を達成できる。 （３）圧縮機の駆動軸１６に固定されるハブ６５と、外
部駆動源１８に作動連結されるロータ６２と、ハブ６５
とロータ６２との間に介在され自身の変形により機能す
る機能部材６３，６９と、ハブ６５に設けられた放熱手
段７１とを備えた回転体。

【００７８】このようにすれば、回転体６１，８１にお
ける放熱が効果的になされる。

【００７９】

【発明の効果】上記構成の請求項１、８〜１０の発明に
よれば、ハブでの放熱手段を介した放熱により、軸封部
材の効果的な冷却を達成できた。従って、軸封部材の耐
久性が向上され、駆動軸の好適な軸封作用を長期に渡っ
て維持することが可能となった。

【００８０】請求項２の発明によれば、簡単な加工でな
おかつ効果的にハブの表面積を増大し得る。請求項３の
発明によれば、ハブでの放熱効果が高められ、さらなる
軸封部材の冷却を達成できる。

【００８１】請求項４の発明によれば、軽量化と駆動軸
の冷却効率との兼ね合いに優れたハブとなる。請求項５
の発明によれば、フィンとハブとの間での熱伝達が良好
となり、ハブでの放熱がさらに効果的に行われて、さら
なる軸封部材の冷却を達成できる。

【００８２】請求項６の発明によれば、例えば、フィン
には放熱に好適な材料を使用でき、ハブには強度に優れ
た材料を使用できる。請求項７の発明によれば、例え
ば、フィンには放熱に好適な材料を使用でき、ハブには
強度に優れた材料を使用できてなおかつ、両者間での熱
伝達効率の低下を抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 クラッチレスタイプの可変容量型圧縮機の縦
断面図。

【図２】 （ａ）はハブの正面図、（ｂ）はハブの側面
図。

【図３】 第２実施形態の圧縮機の縦断面図であって、
電磁クラッチ付近を示す部分図。

【図４】 （ａ）はハブの正面図、（ｂ）はハブの側面
図。

【図５】 第３実施形態の圧縮機の縦断面図であって、
ハブの一部を拡大して示す図。

【図６】 別例を示す図であって、ハブのブッシュと駆
動軸の小径部との嵌合部分を拡大して示す図。

【図７】 従来の圧縮機のプーリ付近を示す断面図。

【図８】 別の従来の圧縮機の電磁クラッチ付近を示す
断面図。

【符号の説明】

１１…ハウジングを構成するフロントハウジング、１２
…同じくシリンダブロック、１３…同じくリヤハウジン
グ、１６…駆動軸、１８…外部駆動源としての車両エン
ジン、２１…軸封部材としてのリップシール、６１…回
転体としてのプーリ、６２…ロータ、６３…機能部材と
してのトルクリミッタ、６５…ハブ、６９…機能部材と
してのダンパ、７１…放熱手段としてのフィン。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機構を収容するハウジングと、 ハウジングの内外に渡って挿通され、圧縮機構に作動連
   結された駆動軸と、 駆動軸を接触により封止する軸封部材と、 ハウジング外の駆動軸に固定されたハブと、外部駆動源
   により回転駆動されるロータと、ハブとロータとの間に
   介在され、変形により機能する機能部材とからなる回転
   体と、 ハブに設けられた放熱手段とを備えた圧縮機の冷却構
   造。
2. 【請求項２】 前記放熱手段はフィンである請求項１に
   記載の冷却構造。
3. 【請求項３】 前記フィンはハブの回転によりファンと
   して機能する構成である請求項２に記載の冷却構造。
4. 【請求項４】 前記ハブは内周側が外周側より肉厚に形
   成された請求項１〜３のいずれかに記載の冷却構造。
5. 【請求項５】 前記フィンとハブとは一体に構成された
   請求項２〜４のいずれかに記載の冷却構造。
6. 【請求項６】 前記フィンとハブとは別体に構成された
   請求項２〜４のいずれかに記載の冷却構造。
7. 【請求項７】 前記フィンとハブとの接合部分に、両者
   間の密着度合いを高めるための密着部材を介在させた請
   求項６に記載の冷却構造。
8. 【請求項８】 前記機能部材は、ハブとロータとを弾性
   的に作動連結するダンパである請求項１〜７のいずれか
   に記載の冷却構造。
9. 【請求項９】 前記機能部材はトルクリミッタであっ
   て、トルクリミッタは、圧縮機側における負荷トルクが
   過大となった場合には、その変形又は切断により、ハブ
   とロータとの間での動力伝達を遮断するように構成され
   ている請求項１〜８のいずれかに記載の冷却構造。
10. 【請求項１０】 前記回転体は電磁クラッチであって、
    アーマチャが弾性部材を介してハブに支持され、ロータ
    側にはコアが配置されてなり、弾性部材が前記機能部材
    をなす請求項１〜９のいずれかに記載の冷却構造。