(57)【要約】【課題】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。【解決手段】圧縮機の変速機構３０は、サンローラ１４、駆動遊星ローラ３２ａ、従動遊星ローラ３２ｂ、キャリヤ９及びリングローラ３３を有する遊星ローラ機構である。キャリヤ９は、駆動遊星ローラ３２ａを回転可能に保持する駆動キャリヤ部９０ａと、従動遊星ローラ３２ｂを回転可能に保持する従動キャリヤ部９０ｂとからなる。駆動キャリヤ部９０ａは入力軸１と一体回転可能である。従動キャリヤ部９０ｂは、駆動キャリヤ部９０ａと一体であるとともに、特定方向に弾性変形可能である。特定方向は、伝達するトルクが増大する際にリングローラ３３からの反力が最大に向かうように駆動キャリヤ部９０ａと従動キャリヤ部９０ｂとの角度を変更する方向である。【選択図】図３
2011214421.tif 000002
【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、駆動遊星ローラ、従動遊星ローラ、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、前記駆動遊星ローラを回転可能に保持する駆動キャリヤ部と、前記従動遊星ローラを回転可能に保持する従動キャリヤ部とからなり、
前記サンローラは、前記駆動遊星ローラ及び前記従動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、前記駆動遊星ローラ及び前記従動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、前記駆動キャリヤ部と前記リングローラとの間に設けられ、前記駆動キャリヤ部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、
前記駆動キャリヤ部は前記入力軸と一体回転可能であり、
前記従動キャリヤ部は、前記駆動キャリヤ部と一体であるとともに、特定方向に弾性変形可能であり、
前記特定方向は、伝達するトルクが増大する際に前記リングローラからの反力が最大に向かうように前記駆動キャリヤ部と前記従動キャリヤ部との角度を変更する方向であることを特徴とする変速機付き圧縮機。
【請求項２】
前記駆動遊星ローラ及び前記従動遊星ローラはそれぞれ一対あり、
前記特定方向は、両前記駆動遊星ローラの中心間を結ぶ直線と、両前記従動遊星ローラの中心間を結ぶ直線とが直交する方向に前記従動キャリヤ部を変更する方向である請求項１記載の変速機付き圧縮機。
【請求項３】
前記駆動遊星ローラと前記従動遊星ローラとは同一形状である請求項１又は２記載の変速機付き圧縮機。
【請求項４】
前記駆動キャリヤ部は両端に前記駆動遊星ローラを回転可能に保持する直線状のものであり、
前記従動キャリヤ部は両端に前記従動遊星ローラを回転可能に保持する直線状のものである請求項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り得る請求項１乃至４のいずれか１項記載の変速機付き圧縮機。
【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、駆動遊星ローラ、従動遊星ローラ、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、前記駆動遊星ローラを回転可能に保持する駆動キャリヤ部と、前記従動遊星ローラを回転可能に保持する従動キャリヤ部とからなり、
前記サンローラは、前記駆動遊星ローラ及び前記従動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、前記駆動遊星ローラ及び前記従動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、前記駆動キャリヤ部と前記リングローラとの間に設けられ、前記駆動キャリヤ部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、
前記駆動キャリヤ部は前記入力軸と一体回転可能であり、
前記従動キャリヤ部は、前記駆動キャリヤ部と一体であるとともに、特定方向に弾性変形可能であり、
前記特定方向は、伝達するトルクが増大する際に前記リングローラからの反力が最大に向かうように前記駆動キャリヤ部と前記従動キャリヤ部との角度を変更する方向であ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】
また、この圧縮機においては、キャリヤが駆動遊星ローラを回転可能に保持する駆動キャリヤ部と、従動遊星ローラを回転可能に保持する従動キャリヤ部とからなる。駆動キャリヤ部は入力軸と一体回転可能である。リングローラがハウジングに固定されれば、駆動キャリヤ部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。
【００１２】
この増速時、トルクの伝達のためにサンローラと駆動遊星ローラとの間、サンローラと従動遊星ローラとの間、駆動遊星ローラとリングローラとの間及び従動遊星ローラとリングローラとの間に接触荷重が必要であり、そのためにこれらの部品間に締代を与える必要がある。一方、この圧縮機では、増速時に締代が小さ過ぎればトルクを好適に伝達できず、等速時に締代が大きすぎれば動力損失が大きくなって省動力化に反することになってしまう。
【００１３】
この点、本発明の圧縮機では、従動キャリヤ部は、駆動キャリヤ部と一体であるとともに、特定方向に弾性変形可能である。特定方向は、伝達するトルクが増大する際にリングローラからの反力が最大に向かうように駆動キャリヤ部と従動キャリヤ部との角度を変更する方向である。このため、増速時において、駆動キャリヤ部にトルクが与えられると、従動キャリヤ部は、そのトルクに応じて弾性変形し、リングローラからの反力が最大となるように駆動キャリヤ部との角度が変化する。このため、伝達するトルクが大きければ、締代が大きくなり、伝達するトルクが小さければ、締代が小さくなる。このため、伝達するトルクに応じて締代が変化し、動力損失も変化することから、省動力化を実現することができる。リングローラを吐出圧によって押す構成とすれば、増速時に高い吐出圧でリングローラを押すことができ、大きな締代でトルクを確実に伝達することが可能である。
【００１４】
また、リングローラがハウジングに押される状態が解除されれば、リングローラがハウジングに対して回動する。この際、駆動キャリヤ部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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
なお、特開２００７−３２１９３３号公報には、伝達するトルクに応じて締代を変化させることが可能な遊星ローラ装置が開示されている。しかし、この遊星ローラ装置は変速を制御する構成を有しておらず、このままでは圧縮機に採用し得ない。
【００１８】
具体的には、駆動遊星ローラ及び従動遊星ローラがそれぞれ一対ある場合、特定方向は、両駆動遊星ローラの中心間を結ぶ直線と、両従動遊星ローラの中心間を結ぶ直線とが直交する方向に従動キャリヤ部を変更する方向である（請求項２）。
【００１９】
駆動遊星ローラと従動遊星ローラとは同一形状であることが好ましい（請求項３）。この場合、部品の共通化によって製造コストの低廉化を実現できる。
【００２０】
駆動キャリヤ部は両端に駆動遊星ローラを回転可能に保持する直線状のものであり、従動キャリヤ部は両端に従動遊星ローラを回転可能に保持する直線状のものであることが好ましい（請求項４）。
【００２１】
この場合、直線状の駆動キャリヤ部及び直線状の従動キャリヤ部を有する十字のキャリヤ、２個の駆動遊星ローラ及び２個の従動遊星ローラを採用することが可能である。そして、駆動キャリヤ部と従動キャリヤ部とを直交させることにより、リングローラからの反力、つまり締代を最大にすることができる。また、駆動キャリヤ部と従動キャリヤ部とを平行に近づけることにより、リングローラからの反力、つまり締代を最小にすることができる。
【００２２】
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）。
【００２３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例の変速機付き圧縮機の縦断面図である。
【図２】実施例の変速機付き圧縮機の要部拡大横断面図である。
【図３】実施例の変速機付き圧縮機の要部拡大横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１に示すように、実施例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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。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するキャリヤ本体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。
【００３０】
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内に位置し、入力軸１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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
次に変速機構３０について説明する。図２及び図３にも示すように、キャリヤ本体９ａは、図２及び図３に示すように、径外方向に直線状に延び、両端に駆動遊星ローラ３２ａを回転可能に保持する駆動キャリヤ部本体９１ａと、駆動キャリヤ部本体９１ａと一体であり、径外方向に直線状に延び、両端に従動遊星ローラ３２ｂを回転可能に保持する従動キャリヤ部本体９１ｂとからなる。駆動キャリヤ部本体９１ａと従動キャリヤ部本体９１ｂとは交差している。駆動キャリヤ部本体９１ａは剛性の高い材料からなり、従動キャリヤ部本体９１ｂは弾性変形が可能な剛性の低い材料からなる。従動キャリヤ部本体９１ｂは、伝達するトルクが増大する際にリングローラ３３からの反力が最大に向かう特定方向に弾性変形し、駆動キャリヤ部本体９１ａとの角度を変更可能になっている。また、従動キャリヤ部本体９１ｂは、弾性変形しても、駆動キャリヤ部本体９１ａと干渉せず、かつ駆動遊星ローラ３２ａと従動遊星ローラ３２ｂとが干渉しないように設定されている。
【００４１】
変速室１０ａ内において、駆動キャリヤ部本体９１ａの両端の後面には、後方に向けて２本の駆動支持軸９２ａが突設されている。また、従動キャリヤ部本体９１ｂの両端の後面には、後方に向けて２本の従動支持軸９２ｂが突設されている。両駆動支持軸９２ａ及び両従動支持軸９２ｂは円柱軸体である。各駆動支持軸９２ａには、ラジアル軸受３１ａを介して、駆動遊星ローラ３２ａが１個ずつ回転可能に支持されている。また、各従動支持軸９２ｂには、ラジアル軸受３１ｂを介して、従動遊星ローラ３２ｂが１個ずつ回転可能に支持されている。駆動遊星ローラ３２ａと従動遊星ローラ３２ｂとは同一形状である。図１に示すように、２個の駆動遊星ローラ３２ａ及び２個の従動遊星ローラ３２ｂ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。各駆動遊星ローラ３２ａ及び各従動遊星ローラ３２ｂ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。
【００４２】
各駆動支持軸９２ａの後端には、後部駆動キャリヤ９３ａが固定されている。また、各従動支持軸９２ｂの後端には、後部従動キャリヤ９３ｂが固定されている。駆動キャリヤ部本体９１ａ、各駆動支持軸９２ａ及び後部駆動キャリヤ９３ａにより、２個の駆動遊星ローラ３２ａを回転可能に保持する駆動キャリヤ部９０ａが構成されている。また、各従動キャリヤ部本体９１ｂ、各従動支持軸９２ｂ及び後部従動キャリヤ９３ｂにより、２個の従動遊星ローラ３２ｂを回転可能に保持する従動キャリヤ部９０ｂが構成されている。駆動キャリヤ部９０ａ及び従動キャリヤ部９０ｂによってキャリヤ９が構成されている。
【００４３】
各駆動遊星ローラ３２ａ及び各従動遊星ローラ３２ｂ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駆動遊星ローラ３２ａ及び各従動遊星ローラ３２ｂ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。
【００４４】
サンローラ１４、各駆動遊星ローラ３２ａ、各従動遊星ローラ３２ｂ、リングローラ３３、駆動キャリヤ部９０ａ及び従動キャリヤ部９０ｂ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。
【００４５】
後部駆動キャリヤ９３ａの外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、駆動キャリヤ部９０ａ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及び駆動キャリヤ部９０ａ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、駆動キャリヤ部９０ａ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、駆動キャリヤ部９０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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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、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。
【００５１】
以上のように構成された実施例の圧縮機においては、電磁クラッチ５０のコイル５４に通電が行われた場合、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。入力軸１が軸芯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。
【００５２】
その一方、コイル５４への通電が停止された場合、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。
【００５３】
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。
【００５４】
この間、制御室３６内に吐出圧Ｐｄが付加されると、制御室３６内の圧力が変速室１０ａ内の圧力より高くなり、制御ピストン３７が前方向に移動する。そうすると、制御ピストン３７がリングローラ３３を前方向に移動させ、第１ハウジング部材３に対してリングローラ３３を押し付ける。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するので、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。
【００５５】
そうすると、ワンウェイクラッチ３４は、駆動キャリヤ部９０ａ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、駆動キャリヤ部９０ａ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、駆動キャリヤ部９０ａの回転に伴って軸芯Ｏ１周りに時計方向に公転する各駆動遊星ローラ３２ａは、リングローラ３３との締代により、各駆動支持軸９２ａ周りに反時計方向に自転する。その結果、各駆動遊星ローラ３２ａ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。
【００５６】
この際、この圧縮機では、駆動キャリヤ部９０ａに大きなトルクが作用すれば、駆動キャリヤ部本体９１ａはそのトルクに応じて回転し、従動キャリヤ部本体９１ｂはそのトルクによって回転方向の後方に弾性変形する。このため、駆動キャリヤ部９０ａと従動キャリヤ部９０ｂとは、図３に示すように、直交しようとする。このため、リングローラ３３からの反力が大きくなる。
【００５７】
また、駆動キャリヤ部９０ａに小さなトルクが作用すれば、駆動キャリヤ部本体９１ａはやはりそのトルクに応じて回転し、従動キャリヤ部本体９１ｂはそのトルクによって回転方向の前方に弾性変形する。このため、駆動キャリヤ部９０ａと従動キャリヤ部９０ｂとは、図２に示すように、平行になろうとする。このため、リングローラ３３からの反力が小さくなる。
【００５８】
このように、この圧縮機では、伝達するトルクが大きければ、締代が大きくなり、伝達するトルクが小さければ、締代が小さくなる。このため、伝達するトルクに応じて締代が変化し、動力損失も変化することから、省動力化を実現することができる。
【００５９】
一方、制御室３６内に吸入圧Ｐｓが付加されると、制御室３６内の圧力が変速室１０ａ内の圧力と等しくなり、制御ピストン３７が第１ハウジング部材３に対してリングローラ３３を押し付けなくなる。そうすると、摩擦層３５と第１ハウジング部材３とが離反して、双方の間に摩擦力が作用しなくなり、第１ハウジング部材３に対してリングローラ３３が回動可能となる。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。
【００６０】
そして、この圧縮機では、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と当接する各駆動遊星ローラ３２ａ及び各従動遊星ローラ３２ｂ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、駆動キャリヤ部９０ａ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、駆動キャリヤ部９０ａ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、駆動キャリヤ部９０ａ、従動キャリヤ部９０ｂ、各駆動遊星ローラ３２ａ、各従動遊星ローラ３２ｂ、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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
また、この圧縮機では、駆動遊星ローラ３２ａと従動遊星ローラ３２ｂとが同一形状であるため、部品の共通化によって製造コストの低廉化を実現している。
【００６４】
さらに、この圧縮機では、リングローラ３３を吐出圧Ｐｄによって押していることから、増速時に高い吐出圧Ｐｄでリングローラ３３を押すことができ、大きな締代でトルクを確実に伝達することが可能である。
【００６５】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例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。
【００６６】
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】
【００６７】
本発明は車両用空調装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
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…入力軸
２…出力軸
３０…変速機構（遊星ローラ機構）
４０…制御機構
１４…サンローラ
３２ａ…駆動遊星ローラ
３２ｂ…従動遊星ローラ
９０ａ…駆動キャリヤ部
９０ｂ…従動キャリヤ部
３３…リングローラ
３４…ワンウェイクラッチ
６０…クラッチ
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）
【図１】
2011214421.tif 000003
【図２】
2011214421.tif 000004
【図３】
2011214421.tif 000005