(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、前記ハウジング内に構成されて冷媒を圧縮可能な圧縮機構と、外部から前記ハウジング内に延在し、軸芯回りに回転可能に支持された入力軸と、前記ハウジング内に延在し、前記軸芯回りに回転可能に支持されて前記圧縮機構を駆動可能な出力軸と、前記ハウジング内で前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸のトルクを前記出力軸に伝達しつつ前記入力軸の回転速度を等速のまま又は増速して前記出力軸に伝達することにより前記圧縮機構を２段階に変速して駆動可能な変速機構と、前記変速機構を制御する制御機構とを備え、
前記変速機構は、サンローラ、複数個の遊星ローラ、キャリヤ及びリングローラを有する遊星ローラ機構であり、
前記キャリヤは、前記各遊星ローラを回転可能に保持しつつ前記入力軸と一体回転可能であり、
前記サンローラは、前記各遊星ローラと当接しつつ前記出力軸と一体回転可能であり、
前記リングローラは、前記各遊星ローラと当接しつつ前記ハウジングに対して固定と回動とが選択可能に構成され、
前記制御機構は、前記キャリヤと前記リングローラとの間に設けられ、前記キャリヤと前記リングローラとの一方向の相対回転を許容しつつ他方向の相対回転を規制するワンウェイクラッチと、前記ハウジングと前記リングローラとの間に設けられ、係合によって前記リングローラの前記回動を規制するクラッチとを有し、
前記クラッチは前記リングローラを前記軸芯と平行な方向に移動可能であり、
少なくとも前記入力軸、前記キャリヤ、前記各遊星ローラ、前記リングローラ及び前記サンローラを有する組付体が前記ハウジングに対して前記軸芯と平行な方向に移動可能に構成されていることを特徴とする変速機付き圧縮機。
【請求項２】
前記ハウジングと前記入力軸との間には、前記入力軸を前記ハウジングに対して回転可能に支持する軸受装置が設けられ、
前記ハウジングと前記軸受装置との間又は前記軸受装置と前記入力軸との間には、前記組付体を前記ハウジングに対して前記軸芯と平行な方向に移動させる間隙が確保されている請求項１記載の変速機付き圧縮機。
【請求項３】
前記サンローラは前記出力軸に対して前記軸芯と平行な方向に移動可能である請求項１又は２記載の変速機付き圧縮機。
【請求項４】
前記ハウジングと前記入力軸との間には、弾性力によって前記入力軸を前記軸芯と平行な前方向に移動させて前記入力軸にトルクを付与し、前記弾性力と対抗する電磁力によって前記入力軸を前記軸芯と平行な後方向に移動させて前記入力軸へのトルクの付与を遮断する電磁クラッチが設けられている請求項１乃至３のいずれか１項記載の変速機付き圧縮機。
【請求項５】
前記クラッチは、前記ハウジングと前記リングローラとの間に設けられ、前記リングローラの移動により前記ハウジングに対して前記リングローラを固定する摩擦層と、前記リングローラに向かって前記ハウジングに形成された制御室と、前記制御室内に移動可能に収納された制御ピストンと、前記制御ピストンと前記リングローラとの間に設けられた前記スラストベアリングと、前記制御室内に制御圧力を供給して前記制御ピストンを移動させる圧力調整手段とからなる請求項１乃至４のいずれか１項記載の変速機付き圧縮機。
【請求項６】
前記組付体における前記遊星ローラの前方向及び後方向の少なくとも一方への移動を規制する遊星ローラ規制手段が設けられている請求項１乃至５のいずれか１項記載の変速機付き圧縮機。
【請求項７】
前記遊星ローラ規制手段は、前記リングローラの内側に形成され、前記リングローラとともに前記遊星ローラを移動可能なフランジである請求項６記載の変速機付き圧縮機。
【請求項８】
前記フランジは、前記遊星ローラの後側に設けられている請求項７記載の変速機付き圧縮機。
【請求項９】
前記フランジは、前記遊星ローラの前側に設けられている請求項７又は８記載の変速機付き圧縮機。
【請求項１０】
前記遊星ローラ規制手段は、前記キャリヤの一部をなし、前記遊星ローラの前側に位置するキャリヤ本体と、前記キャリヤの一部をなし、前記遊星ローラの後側に位置する後部キャリヤとからなる請求項６記載の変速機付き圧縮機。
【請求項１１】
前記組付体における前記サンローラの前方向及び後方向の少なくとも一方への移動を規制するサンローラ規制手段が設けられている請求項１乃至１０のいずれか１項記載の変速機付き圧縮機。
【請求項１２】
前記サンローラ規制手段は、前記キャリヤの一部をなし、前記サンローラの前側に位置するキャリヤ本体と、前記キャリヤの一部をなし、前記サンローラの後側に位置する後部キャリヤとからなる請求項１１記載の変速機付き圧縮機。
【請求項１３】
前記サンローラ規制手段は、前記サンローラの前側に位置するキャリヤ本体と、前記サンローラの後側に位置し、前記出力軸に固定された後部規制部とからなる請求項１１記載の変速機付き圧縮機。
【請求項１４】
前記軸受装置と前記入力軸との間に前記間隙が確保され、
前記キャリヤ本体が前記軸受装置の後側で前記入力軸から一体に径外方向に延び、
前記キャリヤ本体の前端面と前記軸受装置の内輪との間には、前記入力軸の前方向への移動を防止する入力軸規制手段が設けられている請求項１０又は１２記載の変速機付き圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は変速機付き圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の変速機付き圧縮機が開示されている。この変速機付き圧縮機は、ハウジングと、ハウジング内に構成されて冷媒を圧縮可能な圧縮機構と、外部からハウジング内に延在し、軸芯回りに回転可能に支持された入力軸と、ハウジング内に延在し、軸芯回りに回転可能に支持されて圧縮機構を駆動可能な出力軸と、ハウジング内で入力軸と出力軸との間に設けられ、入力軸のトルクを出力軸に伝達しつつ入力軸の回転速度を増減して出力軸に伝達することにより圧縮機構を変速して駆動可能な変速機構と、変速機構を制御する制御機構とを備えている。
【０００３】
変速機構は、軸芯方向の前方（入力軸側）に設けられた第１遊星歯車機構と、軸芯方向の後方（出力軸側）に設けられた第２遊星歯車機構とにより構成されている。第１、２遊星歯車機構はそれぞれ、サンギヤ、複数個の遊星ギヤ、各遊星ギヤを回転可能に保持するキャリヤ及び各遊星ギヤと噛合するリングギヤを有する。各リングギヤとハウジングとの間にはスラストベアリング及びラジアルベアリングが配設されており、各リングギヤは、ハウジングに対して固定と回動とが選択可能となっている。
【０００４】
制御機構は、第１遊星歯車機構のリングギヤとハウジングとの間に設けられた第１ワンウェイクラッチと、第１遊星歯車機構のリングギヤとキャリヤとの間に設けられた第１クラッチと、第２遊星歯車機構のリングギヤとキャリヤとの間に設けられた第２ワンウェイクラッチと、第２遊星歯車機構のリングギヤとハウジングとの間に設けられた第２クラッチとを有している。第１、２クラッチは、それぞれ前方向又は後方向に変位することにより、各リングギヤをキャリヤ又はハウジングに対して固定するように構成されている。
【０００５】
このような構成である従来の圧縮機では、第１、２クラッチが個別に又は同時に各リングギヤを上記固定状態にしたり、上記固定状態を解除したりする。そうすると、第１、２ワンウェイクラッチが各リングギヤと、ハウジング又はキャリヤとの間の相対回転を許容又は規制する。これにより、変速手段は、圧縮機構を段階的に変速して駆動可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０７４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記従来の変速機付き圧縮機は、構造が複雑であることから製造コストの高騰化を生じるとともに、振動による騒音が大きいという問題がある。
【０００８】
本発明は、製造コストの低廉化と低騒音とを実現可能な変速機付き圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の変速機付き圧縮機は、ハウジングと、前記ハウジング内に構成されて冷媒を圧縮可能な圧縮機構と、外部から前記ハウジング内に延在し、軸芯回りに回転可能に支持された入力軸と、前記ハウジング内に延在し、前記軸芯回りに回転可能に支持されて前記圧縮機構を駆動可能な出力軸と、前記ハウジング内で前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸のトルクを前記出力軸に伝達しつつ前記入力軸の回転速度を等速のまま又は増速して前記出力軸に伝達することにより前記圧縮機構を２段階に変速して駆動可能な変速機構と、前記変速機構を制御する制御機構とを備え、
前記変速機構は、サンローラ、複数個の遊星ローラ、キャリヤ及びリングローラを有する遊星ローラ機構であり、
前記キャリヤは、前記各遊星ローラを回転可能に保持しつつ前記入力軸と一体回転可能であり、
前記サンローラは、前記各遊星ローラと当接しつつ前記出力軸と一体回転可能であり、
前記リングローラは、前記各遊星ローラと当接しつつ前記ハウジングに対して固定と回動とが選択可能に構成され、
前記制御機構は、前記キャリヤと前記リングローラとの間に設けられ、前記キャリヤと前記リングローラとの一方向の相対回転を許容しつつ他方向の相対回転を規制するワンウェイクラッチと、前記ハウジングと前記リングローラとの間に設けられ、係合によって前記リングローラの前記回動を規制するクラッチとを有し、
前記クラッチは前記リングローラを前記軸芯と平行な方向に移動可能であり、
少なくとも前記入力軸、前記キャリヤ、前記各遊星ローラ、前記リングローラ及び前記サンローラを有する組付体が前記ハウジングに対して前記軸芯と平行な方向に移動可能に構成されていることを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
本発明の変速機付き圧縮機（以下、単に「圧縮機」という。）では、変速機構として、遊星ローラ機構を採用している。このため、変速機構として、各遊星ギヤの歯とサンギヤの歯とが衝突することによる振動と、各遊星ギヤの歯とリングギヤの歯とが衝突する遊星歯車機構を採用している場合と異なり、振動を生じ難い。このため、この圧縮機では、低騒音が実現される。
【００１１】
一方、この圧縮機において、圧縮機構を２段階に変速するためには、リングローラをハウジングに対して固定したり、リングローラをハウジングに対して回動させたりする必要がある。一般的な遊星ローラ機構では、サンローラと各遊星ローラとの間及び各遊星ローラとリングローラとの間に締代が必要であることから、そのままではリングローラを軸芯と平行な方向に移動させ難い。特に、変速機構を高粘度のトラクションオイル内で作動させる場合にはなおさらである。このため、その場合には、リングローラをハウジングに対して固定したり、リングローラをハウジングに対して回動させたりし難く、圧縮機構を２段階に変速し難い。
【００１２】
この点、本発明の圧縮機では、クラッチがリングローラを軸芯と平行な方向に移動可能であり、かつ少なくとも入力軸、キャリヤ、各遊星ローラ、リングローラ及びサンローラを有する組付体がハウジングに対して軸芯と平行な方向に移動可能に構成されている。このため、制御機構のクラッチが組付体の前後方向の一方への移動を許容すれば、リングローラがハウジングに押され、ハウジングとリングローラとの間に摩擦層による摩擦力が生じ、リングローラがハウジングに対して固定される。この際、キャリヤとリングローラとは制御機構のワンウェイクラッチによって一方向の相対回転が許容され、出力軸は入力軸に対して回転速度が増速された増速回転状態となる。
【００１３】
また、制御機構のクラッチが組付体の前後方向の他方への移動を許容すれば、リングローラがハウジングに押される状態が解除され、ハウジングとリングローラとの間に摩擦層による摩擦力が生じなくなり、リングローラがハウジングに対して回動する。この際、キャリヤとリングローラとは制御機構のワンウェイクラッチによって他方向の相対回転が規制され、出力軸は入力軸に対して回転速度が等速のままの等速回転状態となる。
【００１４】
このため、この圧縮機は、圧縮機構を２段階に変速可能でありながら、構造が簡素化されているため、製造コストの低廉化を実現可能である。
【００１５】
したがって、本発明の変速機付き圧縮機は、製造コストの低廉化と低騒音とを実現可能である。
【００１６】
本発明の変速機付き圧縮機において、組付体は構成部品が一体的に移動することが好ましい。これにより繰り返し運転が可能であり、優れた耐久性を発揮できる。組付体は、少なくとも入力軸、キャリヤ、各遊星ローラ、リングローラ及びサンローラを有するが、出力軸、軸受装置等、他の構成部品を有していてもよい。
【００１７】
ハウジングと入力軸との間には、入力軸をハウジングに対して回転可能に支持する軸受装置が設けられ得る。そして、ハウジングと軸受装置との間又は軸受装置と入力軸との間には、組付体をハウジングに対して軸芯と平行な方向に移動させる間隙が確保されていることが可能である（請求項２）。この場合、その間隙によって組付体が容易に移動可能に構成される。
【００１８】
サンローラは出力軸に対して軸芯と平行な方向に移動可能であることが好ましい（請求項３）。この場合、出力軸を同時に移動させる必要がないため、構造が簡素化される。サンローラを出力軸と一体回転可能に構成しながら、出力軸に対して軸芯と平行な方向に移動可能に構成するためには、サンローラと出力軸との間にキーを設けたり、スプラインを形成したりすることが可能である。
【００１９】
ハウジングと入力軸との間には、電磁クラッチが設けられていることが好ましい（請求項４）。この電磁クラッチは、弾性力によって入力軸を軸芯と平行な前方向に移動させて入力軸にトルクを付与し、弾性力と対抗する電磁力によって入力軸を軸芯と平行な後方向に移動させて入力軸へのトルクの付与を遮断する。この場合、電磁クラッチが入力軸にトルクを付与可能な状態では、弾性力の反力によって入力軸が軸芯と平行な後方向に付勢されるため、リングローラがハウジングに押される状態が解除され易い。このため、リングローラをハウジングから離反させる特別な手段が不要になり、構造が簡素化されているため、製造コストの低廉化をより実現可能である。
【００２０】
クラッチは、ハウジングとリングローラとの間に設けられ、リングローラの移動によりハウジングに対してリングローラを固定する摩擦層と、リングローラに向かってハウジングに形成された制御室と、制御室内に移動可能に収納された制御ピストンと、制御ピストンとリングローラとの間に設けられたスラストベアリングと、制御室内に制御圧力を供給して制御ピストンを移動させる圧力調整手段とからなり得る（請求項５）。
【００２１】
この場合、この圧縮機では、制御ピストンを前後させることによってリングローラの固定と回動とを選択することが可能である。また、制御室と制御ピストンとの間に生じる摺動抵抗や摩擦抵抗等によって制御ピストンの復帰が妨げられたとしても、制御ピストンとリングローラとの間に設けられたスラストベアリングは制御ピストンに対するリングローラの引き摺りを防止する。
【００２２】
組付体における遊星ローラの前方向及び後方向の少なくとも一方への移動を規制する遊星ローラ規制手段が設けられていることが好ましい（請求項６）。この場合、組付体が一体的に移動し易い。
【００２３】
遊星ローラ規制手段は、リングローラの内側に形成され、リングローラとともに遊星ローラを移動可能なフランジであり得る（請求項７）。この場合、リングローラの移動によって組付体を容易に移動することが可能であるとともに、遊星ローラの移動によってリングローラを容易に移動することが可能である。
【００２４】
フランジは、遊星ローラの後側に設けられ得る（請求項８）。この場合、遊星ローラがリングローラに対して後方向にずれることを防止することができる。
【００２５】
フランジは、遊星ローラの前側に設けられ得る（請求項９）。この場合、遊星ローラがリングローラに対して前方向にずれることを防止することができる。また、遊星ローラとともにキャリヤがリングローラに対して前方向にずれることを防止し、キャリヤとハウジングとの干渉も防止できる。
【００２６】
フランジは、遊星ローラの後側だけに設けられてもよく、遊星ローラの前側だけに設けられてもよく、遊星ローラの両側に設けられてもよい。
【００２７】
遊星ローラ規制手段は、キャリヤの一部をなし、遊星ローラの前側に位置するキャリヤ本体と、キャリヤの一部をなし、遊星ローラの後側に位置する後部キャリヤとからなり得る（請求項１０）。この場合、キャリヤの移動によって組付体を容易に移動することが可能であるとともに、遊星ローラの移動によってキャリヤを容易に移動することが可能である。
【００２８】
組付体におけるサンローラの前方向及び後方向の少なくとも一方への移動を規制するサンローラ規制手段が設けられていることが好ましい（請求項１１）。この場合も、組付体が一体的に移動し易い。
【００２９】
サンローラ規制手段は、キャリヤの一部をなし、サンローラの前側に位置するキャリヤ本体と、キャリヤの一部をなし、サンローラの後側に位置する後部キャリヤとからなり得る（請求項１２）。この場合、キャリヤの移動によって組付体を容易に移動することが可能であるとともに、サンローラの移動によってキャリヤを容易に移動することが可能である。
【００３０】
サンローラ規制手段は、サンローラの前側に位置するキャリヤ本体と、サンローラの後側に位置し、出力軸に固定された後部規制部とからなり得る（請求項１３）。この場合、キャリヤ本体の移動によって組付体を容易に後方向に移動することが可能であるとともに、出力軸の移動によってキャリヤ本体を容易に前方向に移動することが可能である。後部規制部としては、出力軸に一体に形成されるフランジ、出力軸に嵌め込まれるサークリップ等を採用することが可能である。
【００３１】
軸受装置と入力軸との間に間隙が確保される場合、キャリヤ本体が軸受装置の後側で入力軸から一体に径外方向に延び、キャリヤ本体の前端面と軸受装置の内輪との間には、入力軸の前方向への移動を防止する入力軸規制手段が設けられていることが好ましい（請求項１４）。この場合も、キャリヤとハウジングとの干渉を防止できる。入力軸規制手段としては、キャリヤ本体の前端面と軸受装置の内輪との間に設けられるシム等を採用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１の変速機付き圧縮機の縦断面図である。
【図２】実施例１の変速機付き圧縮機の要部拡大縦断面図である。
【図３】実施例１の変速機付き圧縮機の要部拡大縦断面図である。
【図４】実施例２の変速機付き圧縮機の要部拡大縦断面図である。
【図５】実施例３の変速機付き圧縮機の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を具体化した実施例１〜３を図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
（実施例１）
図１に示すように、実施例１の変速機付き圧縮機（以下、単に「圧縮機」という。）は、スクロール式の圧縮機構２０に変速機構３０及び制御機構４０を一体に組み合わせたものであり、例えば車両に搭載されて空調装置を構成する。なお、各図において、入力軸１側（紙面左側）を前側と規定し、出力軸２側（紙面右側）を後側と規定して、前後方向を表示する。
【００３５】
この圧縮機は、第１ハウジング部材３、第２ハウジング部材４、第３ハウジング部材５及び第４ハウジング部材６がこの順序で一体に締結されてなるハウジング１０を備えている。第１ハウジング部材３の後端面と第２ハウジング部材４の前端面とが当接され、互いに締結されることによって変速室１０ａが形成されている。変速室１０ａ内にはトラクションオイルが充填されている。第１ハウジング部材３には、変速室１０ａ内に外周域に存在するトラクションオイルを内周域に導く流路３ａが形成されている。
【００３６】
第３ハウジング部材５は、後述する固定スクロール２１を一体に有している。第２ハウジング部材４と第３ハウジング部材５との間には、後述する可動スクロール２２等が収容されている。第３ハウジング部材５及び第４ハウジング部材６が互いに締結されることにより、内部に吸入室２８及び吐出室２９が形成されている。
【００３７】
第１ハウジング部材３のボスには、入力軸１がシール部材７及び軸受装置８を介して軸芯Ｏ１回りに回転可能に支持されている。第１ハウジング部材３と軸受装置８との間は圧入されているが、軸受装置８と入力軸１との間に間隙が確保されている。この間隙と、キー１５とにより、入力軸１、キャリヤ９、ラジアル軸受３１、各遊星ローラ３２、サンローラ１４、リングローラ３３、摩擦層３５、サークリップ３４ａ及びワンウェイクラッチ３４からなる組付体Ｓが第１ハウジング部材３に対して軸芯Ｏ１と平行な方向に移動可能になっている。
【００３８】
入力軸１の後端は、変速室１０ａ内の後方に向かって突出しており、その途中には、第１ハウジング部材３と間隔を有して対面しつつ、径外方向に円盤状に延びるキャリヤ本体９ａが一体に形成されている。キャリヤ本体９ａは、後で詳述する変速機構３０を構成するものである。
【００３９】
第２ハウジング部材４のボス内には、出力軸２がシール部材１１及びラジアル軸受１２を介して軸芯Ｏ１回りに回転可能に支持されている。出力軸２の前端は入力軸１のキャリヤ本体９ａ内に位置し、キャリヤ本体９ａと出力軸２との間にもラジアル軸受１３が設けられている。入力軸１には、第１ハウジング部材３に形成された流路３ａと連通し、ラジアル軸受１３まで延びる流路１ａが形成されている。出力軸２には、キャリヤ本体９ａの後方に位置するサンローラ１４が設けられている。出力軸２とサンローラ１４との間には、サンローラ１４を出力軸２と一体回転可能に構成しながら、出力軸２に対して軸芯Ｏ１と平行な方向に移動可能に構成するキー１５が設けられている。サンローラ１４も、後で詳述する変速機構３０を構成するものである。出力軸２の後端は、可動スクロール２２に向かうように後方に延びている。
【００４０】
次に圧縮機構２０について説明する。第２ハウジング部材４と第３ハウジング部材５との間には、バランサと一体の駆動ブッシュ２３と可動スクロール２２とが収容されている。
【００４１】
駆動ブッシュ２３は、出力軸２の後端に偏心された状態で固定され、出力軸２と一体回転可能とされている。駆動ブッシュ２３の外周面にはラジアル軸受２４が配設されている。
【００４２】
可動スクロール２２は、ラジアル軸受２４を介して駆動ブッシュ２３に回転可能に支持されるボス２２ａと、このボス２２ａと一体をなし、径方向に延びる円板状の可動側板２２ｂと、この可動側板２２ｂから後方に向けて軸芯Ｏ１と平行に突出する渦巻状の可動渦巻部２２ｃとからなる。
【００４３】
第２ハウジング部材４の後面には、３本以上の固定ピン２５ａが軸芯Ｏ１と平行に固定されている。また、可動スクロール２２の可動側板２２ｂには、固定ピン２５ａと同数の可動ピン２５ｂが軸芯Ｏ１と平行に固定されている。さらに、第２ハウジング部材４と可動側板２２ｂとの間には、固定ピン２５ａ及び可動ピン２５ｂと同数の可動リング２５ｃが配設されている。可動リング２５ｃには貫通孔２５ｄが形成されており、その貫通孔２５ｄ内には、対をなす固定ピン２５ａ及び可動ピン２５ｂが各々の軸芯間を可動スクロール２２の公転距離とした状態で収納されている。これら固定ピン２５ａ、可動ピン２５ｂ及び可動リング２５ｃにより、可動スクロール２２の自転を防止する自転防止手段２５が構成されている。
【００４４】
第３ハウジング部材５は固定スクロール２１を一体に有している。固定スクロール２１は、径方向に延びる円板状の固定側板２１ｂと、この固定側板２１ｂから前方に向けて軸芯Ｏ１と平行に突出する渦巻状の固定渦巻部２１ｃとからなる。
【００４５】
固定スクロール２１の固定渦巻部２１ｃ及び可動スクロール２２の可動渦巻部２２ｃは軸芯Ｏ１方向の突出長さが等しく設定されている。そして、固定スクロール２１の固定渦巻部２１ｃが可動スクロール２２の可動側板２２ｂと摺動し、可動スクロール２２の可動渦巻部２２ｃが固定スクロール２１の固定側板２１ｂと摺動するようになっている。
【００４６】
固定側板２１ｂの中心部分には、吐出室２９と連通可能に吐出口２９ａが貫設されている。また、吐出室２９内には、吐出口２９ａを塞ぐように吐出弁２６及びリテーナ２７が固定側板２１ｂに固定されている。さらに、固定側板２１ｂの外周部分には、吸入室２８と連通する吸入口２８ａが貫設されている。
【００４７】
以上の第２〜４ハウジング部材４、５、６、出力軸２、駆動ブッシュ２３、可動スクロール２２、自転防止手段２５及び固定スクロール２１等によってスクロール式の圧縮機構２０が構成されている。
【００４８】
吐出室２９は配管４１を介して凝縮器４２に接続され、凝縮器４２は配管４３によって膨張弁４４を介して蒸発器４５に接続され、蒸発器４５は配管４６を介して吸入室２８に接続されている。吐出室２９には、後述する流路切替電磁弁６１に対して、吐出室２９内の吐出圧Ｐｄを供給する吐出圧供給通路（図１に示す経路Ｐｄ−Ｐｄ）が設けられている。また、吸入室２８には、流路切替電磁弁６１に対して、吸入室２８内の吸入圧Ｐｓを供給する吸入圧供給通路（図１に示す経路Ｐｓ−Ｐｓ）が設けられている。さらに、図示は省略するが、吸入室２８と変速室１０ａとを連通させて、変速室１０ａ内の圧力を吸入圧Ｐｓに保持する連通路が第２、３ハウジング部材４、５間に設けられている。
【００４９】
次に変速機構３０について説明する。図２及び図３に示すように、変速室１０ａ内において、キャリヤ本体９ａの後面の外周側に仮想される軸芯Ｏ１を中心とする円周上には、後方に向けて３本の第１支持軸９ｂと、３本の第２支持軸９ｃとが交互に突設されている（各図において、第１支持軸９ｂと第２支持軸９ｃとを１本ずつ図示する。）。各第１支持軸９ｂは円柱軸体であり、各第２支持軸９ｃは中間部が太い段付き円柱軸体である。各第１支持軸９ｂには、ラジアル軸受３１を介して、遊星ローラ３２が１個ずつ回転可能に支持されている。３個の遊星ローラ３２の外周面はそれぞれサンローラ１４の外周面と締代を有して当接している。各遊星ローラ３２の外周面及びサンローラ１４の外周面には相対すべりを防止するためのコーティングも施されている。
【００５０】
各第１支持軸９ｂ及び各第２支持軸９ｃの後端には、後部キャリヤ９ｄが固定されている。後部キャリヤ９ｄは後方に延びる略円筒形状とされている。後部キャリヤ９ｄの内側には、サンローラ１４の後端と当接可能な内フランジ９ｅが形成されている。キャリヤ本体９ａと、各第１支持軸９ｂ及び各第２支持軸９ｃと、後部キャリヤ９ｄとにより、３個の遊星ローラ３２を回転可能に支持しつつ入力軸１と一体回転可能なキャリヤ９が構成されている。キャリヤ本体９ａ及び後部キャリヤ９ｄがサンローラ規制手段に相当する。
【００５１】
各遊星ローラ３２と第１、２ハウジング部材３、４との間には、リングローラ３３が配設されている。リングローラ３３の前端側の内周面は各遊星ローラ３２の外周面と締代を有して当接している。リングローラ３３の前端側の内周面にも相対すべりを防止するためのコーティングも施されている。また、リングローラ３３の内側には、各遊星ローラ３２の前端と当接可能な内フランジ３３ａと、各遊星ローラ３２の後端と当接可能な内フランジ３３ｂとが形成されている。キャリヤ本体９ａ及び後部キャリヤ９ｄと、内フランジ３３ａ、３３ｂとが遊星ローラ規制手段に相当する。
【００５２】
サンローラ１４、各遊星ローラ３２、リングローラ３３及びキャリヤ９によって、遊星ローラ機構である変速機構３０が構成されている。
【００５３】
後部キャリヤ９ｄの外周面にはサークリップ３４ａによってワンウェイクラッチ３４が固定されており、ワンウェイクラッチ３４の外周面はリングローラ３３の後端側の内周面と当接している。ワンウェイクラッチ３４は、周知の汎用品であり、キャリヤ９に対するリングローラ３３の一方向の相対回転を許容しつつ他方向の相対回転を規制するようになっている。本実施例では、入力軸１及びキャリヤ９が軸芯Ｏ１周りに回転する方向は、圧縮機を前方から見て、時計方向に設定されている。そして、ワンウェイクラッチ３４は、キャリヤ９に対してリングローラ３３が反時計方向に相対回転することを許容する一方、キャリヤ９に対してリングローラ３３が時計方向に相対回転することを規制するように配設されている。
【００５４】
リングローラ３３の前面には、第１ハウジング部材３の後面に向かって摩擦層３５が設けられている。摩擦層３５は摺動性の低い材料からなる円環状の平板である。後述するように、リングローラ３３が前方向に移動すると、摩擦層３５が第１ハウジング部材３の後面に当接する。
【００５５】
図１に示すように、第２ハウジング部材４には、リングローラ３３の後面と対向する位置に制御室３６が凹設されている。制御室３６内には、円環状の制御ピストン３７が前後方向（軸芯Ｏ１方向）に移動可能に収納されている。制御ピストン３７の内周面と外周面とには、制御ピストン３７と制御室３６との間をシールするゴム製のＯリング３８ａ、３８ｂが装着されている。
【００５６】
制御室３６には、流路３６ａを介して圧力調整手段としての流路切替電磁弁６１が接続されている。流路切替電磁弁６１は、制御室３６を吐出圧供給通路（図１に示す経路Ｐｄ−Ｐｄ）又は吸入圧供給通路（図１に示す経路Ｐｓ−Ｐｓ）に切り替えて接続するようになっている。上述した通り、制御ピストン３７が臨む変速室１０ａ内の圧力は、吸入圧Ｐｓに保持されている。制御ピストン３７の前部にはスラストベアリング３９が収納されている。
【００５７】
摩擦層３５、制御室３６、制御ピストン３７、流路３６ａ及び流路切替電磁弁６１等により、第１ハウジング部材３に対してリングローラ３３を固定又は回動させるクラッチ６０が構成されている。クラッチ６０、ワンウェイクラッチ３４、流路切替電磁弁６１及び流路３６ａ等によって、制御機構４０が構成されている。
【００５８】
入力軸１の前端には電磁クラッチ５０が連結されている。電磁クラッチ５０は、図２及び図３に示すように、入力軸１の前端に一体回転可能に固定された円盤状のハブ５１と、ハブ５１に板ばね５２によって繋がれたアーマチュア５３と、第１ハウジング部材３の前面に固定されたコイル５４とを有している。第１ハウジング部材３のボスには、ラジアル軸受５５を介してプーリ５６が回転可能に支持されている。プーリ５６には、外部駆動源としてのエンジン等と接続された図示しないベルトが巻き掛けられている。コイル５４はプーリ５６内に位置するように配設されている。
【００５９】
以上のように構成された実施例の圧縮機においては、入力軸１が車両のエンジン等によって軸芯Ｏ１回りに回転駆動されれば、入力軸１の回転が変速機構３０により等速のまま又は増速されて出力軸２に伝達される。
【００６０】
そして、圧縮機構２０においては、出力軸２が回転駆動されることにより、駆動ブッシュ２３が自己の軸芯に偏心して回転し、可動スクロール２２が自転防止手段２５によって自転が規制された状態で公転する。これにより、固定スクロール２１と可動スクロール２２との間に形成される圧縮室は、外周側から中心部分に向かって容積が縮小される。このため、吸入室２８内の冷媒が圧縮室で圧縮され、吐出室２９に吐出される。吐出室２９内の冷媒は凝縮器４２に供給され、蒸発器４５によって車両の冷房が実現される。
【００６１】
この間、電磁クラッチ５０では、コイル５４に通電が行われた場合、図２に示すように、アーマチュア５３が板ばね５２の弾性力に抗してプーリ５６に磁着され、入力軸１がプーリ５６と一体回転し、入力軸１にトルクが付与される。その一方、コイル５４への通電が停止された場合、図３に示すように、アーマチュア５３が板ばね５２の弾性力によってプーリ５６から離れ、入力軸１へのトルクの付与が遮断される。こうして、入力軸１は、電磁クラッチ５０によって外部からの駆動力が断接される。
【００６２】
図２に示すように、電磁クラッチ５０が入力軸１にトルクを付与している状態において、制御室３６内に吐出圧Ｐｄが付加されると、制御ピストン３７がリングローラ３３を介して組付体Ｓを前方向に一体的に押す。この際、サンローラ１４と各遊星ローラ３２との間及び各遊星ローラ３２とリングローラ３３との間に締代があるが、軸受装置８と入力軸１との間の間隙とキー１５とにより、組付体Ｓが第１ハウジング部材３に対して軸芯Ｏ１と平行な方向に一体的に前進する。リングローラ３３の内フランジ３３ａ、３３ｂは各遊星ローラ３２を同方向に容易に移動させる。また、内フランジ３３ｂは遊星ローラ３２がリングローラ３３に対して後方向にずれることを防止する。
【００６３】
このため、摩擦層３５と第１ハウジング部材３との間に摩擦力が作用し、第１ハウジング部材３に対してリングローラ３３が固定される。
【００６４】
そうすると、ワンウェイクラッチ３４は、キャリヤ９に対してリングローラ３３が一方向に相対回転すること（圧縮機１を前方から見て、キャリヤ９に対してリングローラ３３が反時計方向に相対回転すること）を許容する。このため、入力軸１、キャリヤ９の回転に伴って軸芯Ｏ１周りに時計方向に公転する各遊星ローラ３２は、リングローラ３３との締代により、各第１支持軸９ｂ周りに反時計方向に自転する。その結果、各遊星ローラ３２と当接するサンローラ１４及びサンローラ１４と一体回転する出力軸２は、入力軸１の回転が増速されて伝達される増速回転状態となる。
【００６５】
一方、この状態において、制御室３６内に吸入圧Ｐｓが付加されると、制御ピストン３７がリングローラ３３を介して組付体Ｓを前方向に押さなくなる。このため、摩擦層３５と第１ハウジング部材３との間に摩擦力が作用しなくなり、第１ハウジング部材３に対するリングローラ３３の固定が解除される。この状態では、リングローラ３３はスラストベアリング３９で転動する。
【００６６】
そうすると、この圧縮機では、電磁クラッチ５０における板ばね５２の弾性力の反力によって入力軸１が軸芯Ｏ１と平行な後方向に付勢されるため、リングローラ３３が第１ハウジング部材３に押される状態が解除される。この際も、軸受装置８と入力軸１との間の間隙とキー１５とにより、組付体Ｓが第１ハウジング部材３に対して軸芯Ｏ１と平行な方向に一体的に後退する。各遊星ローラ３２は内フランジ３３ａ、３３ｂによってリングローラ３３を同方向に容易に移動させる。また、内フランジ３３ａは、遊星ローラ３２がリングローラ３３に対して前方向にずれることを防止するとともに、遊星ローラ３２とともにキャリヤ９がリングローラ３３に対して前方向にずれることも防止し、キャリヤ９と第１ハウジング部材３との干渉も防止する。さらに、キャリヤ９がキャリヤ本体９ａ及び後部キャリヤ９ｄを有し、後部キャリヤ９ｄが内フランジ９ｅを有しているため、キャリヤ９の移動によって組付体Ｓが容易に移動し、遊星ローラ３２やサンローラ１４の移動によってキャリヤ９が容易に移動する。
【００６７】
このため、リングローラ３３が入力軸１の回転につられて軸芯Ｏ１周りに時計方向に回転しようとする。サンローラ１４と当接する各遊星ローラ３２が時計方向に自転することにより、リングローラ３３が入力軸１を相対的に時計方向に追い越そうとする。そして、ワンウェイクラッチ３４は、キャリヤ９に対してリングローラ３３が他方向に相対回転すること（圧縮機を前方から見て、キャリヤ９に対してリングローラ３３が時計方向に相対回転すること）を規制する。スラストベアリング３９は制御ピストン３７に対するリングローラ３３の引き摺りを防止する。その結果、入力軸１、キャリヤ９、各遊星ローラ３２、サンローラ１４、リングローラ３３及び出力軸２が一体回転することとなり、入力軸１の回転が出力軸２に等速のまま伝達される等速回転状態となる。
【００６８】
こうして、この圧縮機では、遊星ローラ機構からなる変速機構３０を採用しているため、振動を生じ難く、低騒音が実現される。また、この圧縮機は、圧縮機構２０を２段階に変速可能でありながら、構造が簡素化されているため、製造コストの低廉化を実現可能である。
【００６９】
したがって、この圧縮機は、製造コストの低廉化と低騒音とを実現可能である。
【００７０】
特に、この圧縮機は、サンローラ１４が出力軸２に対して軸芯Ｏ１と平行な方向に移動可能であるため、出力軸２を同時に移動させる必要がない。このため、構造がより簡素化され、製造コストの低廉化をより実現可能である。
【００７１】
また、この圧縮機では、電磁クラッチ５０の板ばね５２の弾性力の反力でリングローラ３３を第１ハウジング部材３から離反させているため、そのための特別な手段が不要になり、構造がさらに簡素化され、製造コストの低廉化をより実現可能である。
【００７２】
（実施例２）
実施例２の圧縮機では、図４に示すように、実施例１と同様、軸受装置８と入力軸１との間に間隙が確保され、キャリヤ本体９ａが軸受装置８の後側で入力軸１から一体に径外方向に延びている。そして、キャリヤ本体９ａの前端面と軸受装置８の内輪との間に複数枚のシム８ａが設けられている。シム８ａが入力軸規制手段に相当する。
【００７３】
また、この圧縮機では、後部キャリヤ９ｄが内フランジ９ｅを有さず、出力軸２にサークリップ２ａが嵌め込まれている。サークリップ２ａが後部規制部であり、キャリヤ本体９ａ及びサークリップ２ａがサンローラ規制手段に相当する。他の構成は実施例１と同様であり、同様の構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７４】
この圧縮機においても、キャリヤ本体９ａの移動によって組付体Ｓを容易に後方向に移動することが可能である。また、出力軸２が前方向に移動すれば、サークリップ２ａがサンローラ１４を前方向に移動させ、キャリヤ本体９ａを容易に前方向に移動することが可能である。キャリヤ本体９ａが前方向に移動すれば、シム８ａがキャリヤ本体９ａと第１ハウジング部材３との干渉を防止する。他の作用効果は実施例１と同様である。
【００７５】
（実施例３）
実施例３の圧縮機では、図５に示すように、第２ハウジング部材４のボスの外周側にラジアル軸受７１を介して出力軸７２が設けられており、入力軸７３の後端が出力軸７２内に位置している。入力軸７３と出力軸７２との間にラジアル軸受７４が設けられている。出力軸７２には、キャリヤ本体９ａの後方に位置するサンローラ７５が一体に設けられている。
【００７６】
また、各第１支持軸９ｂ及び各第２支持軸９ｃの後端には、後部キャリヤ９ｅが固定されている。後部キャリヤ９ｅと第２ハウジング部材４との間にはラジアル軸受７６が設けられている。キャリヤ本体９ａと、各第１支持軸９ｂ及び各第２支持軸９ｃと、後部キャリヤ９ｅとによりキャリヤ９が構成されている。他の構成は実施例１と同様であり、同様の構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７７】
この圧縮機では、サンローラ７５が出力軸７２と一体になっている。このため、組付体Ｓが入力軸７３、キャリヤ９、ラジアル軸受３１、各遊星ローラ３２、サンローラ７５、リングローラ３３、摩擦層３５、サークリップ３４ａ、ワンウェイクラッチ３４、出力軸７２及び駆動ブッシュ２３からなる。この場合、出力軸７２及び駆動ブッシュ２３を入力軸７３等とともに同時に移動させる必要がある。他の作用効果は実施例１と同様である。
【００７８】
以上において、本発明を実施例１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜３に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００７９】
実施例１、３では、第１ハウジング部材１と軸受装置８との間を圧入とし、軸受装置８と入力軸１、７３との間に間隙を設けたが、第１ハウジング部材１と軸受装置８との間に間隙を設け、軸受装置８と入力軸１、７３との間を圧入としてもよい。
【００８０】
圧縮機構はスクロール式に限定されず、一般的な圧縮機構を採用できる。また、クラッチは、例えば、複数の可動部材が組み合わされたリンク機構等を有し得る。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は車両用空調装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１０…ハウジング
２０…圧縮機構（スクロール式圧縮機構）
Ｏ１…軸芯
１、７３…入力軸
２、７２…出力軸
３０…変速機構（遊星ローラ機構）
４０…制御機構
１４、７５…サンローラ
３２…遊星ローラ
９…キャリヤ
３３…リングローラ
３４…ワンウェイクラッチ
６０…クラッチ
Ｓ…組付体
８…軸受装置
１５…キー
５０…電磁クラッチ
５２…板ばね
３５…摩擦層
３６…制御室
３７…制御ピストン
３９…スラストベアリング
６１…圧力調整手段（流路切替電磁弁）
３３ａ、３３ｂ…遊星ローラ規制手段（内フランジ）
９ａ、９ｄ…遊星ローラ規制手段、サンローラ規制手段（９ａ…キャリヤ本体、９ｄ…後部キャリヤ）
９ｅ…サンローラ規制手段（内フランジ）
２ａ…後部規制部（サークリップ）
８ａ…入力軸規制手段（シム）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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