(57)【要約】【課題】圧縮機の全体的な小型化を図ると共に、静粛性を有し、高効率でトルク（動力）を伝達すること。【解決手段】ハウジング１に回転自在に支持され一端部に外輪３２を設けた低速側シャフト３と、外輪３２に対して偏心してハウジングに回転自在に支持された高速側シャフト１７と、外輪３２と高速側シャフト１７との間に回転自在に支持されたガイドローラ３７ａと可動ローラと、から成るくさび作用を利用した摩擦ローラ式の増速機を備え、さらに、電磁クラッチ７３を有するプーリ７０を備え、このプーリ７０の径方向内方に、増速機の低速側シャフト３を配置する一方、圧縮機６０の回転軸を増速機の高速側シャフト１７としている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２個のローラを強く押し付け、これらの間に潤滑油膜を介在させて動力を伝達する摩擦ローラ式変速機を増速機として備え、当該増速機と圧縮機とを一体化した摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機において、
電磁クラッチを有するプーリを備え、当該プーリの径方向内方に、前記増速機の低速側シャフトを配置し、
前記圧縮機の回転軸を前記増速機の高速側シャフトとし、又は前記圧縮機の回転軸に前記増速機の高速側シャフトを連結したことを特徴とする摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機。
【請求項２】
前記摩擦ローラ式の増速機は、ハウジングに回転自在に支持され、一端部に外輪を設けた低速側シャフトと、前記低速側シャフト及び前記外輪に対して偏心して、ハウジングに回転自在に支持された高速側シャフトと、前記外輪と前記高速側シャフトとの間に回転自在に支持された、少なくとも１個のガイドローラと少なくとも１個の可動ローラとから成るくさび作用を利用した摩擦ローラ式の増速機であることを特徴とする請求項１に記載の摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機。
【請求項３】
前記プーリの径方向内方に配置し、前記プーリを回転自在に支持するプーリ用軸受と、
当該プーリ用軸受の径方向内方に配置し、前記増速機の低速側シャフトを回転自在に支持する第１低速側シャフト用軸受と、を具備することを特徴とする請求項２に記載の摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機。
【請求項４】
前記プーリ用軸受の内輪側と、前記第１低速側シャフト用軸受の外輪側とは、一つの共通のハウジングに支持してあることを特徴とする請求項３に記載の摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機。
【請求項５】
前記増速機を囲む空間は、前記圧縮機を囲む空間に対して、オイルシールにより隔離してあることを特徴とする請求項２に記載の摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機。
【請求項６】
前記第１低速側シャフト用軸受は、前記外輪の両側のうち、前記プーリとの接続側に配置してあり、
前記低速側シャフトは、前記外輪の両側のうち、前記高速シャフト側に、端部ボス部を有し、
前記ガイドローラ及び可動ローラを支持するハウジング部材に配置し、当該端部ボス部を回転自在に支持する第２低速側シャフト用軸受を具備することを特徴とする請求項３に記載の摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機。
【請求項７】
前記電磁クラッチのソレノイドは、前記増速機を囲むハウジングに装着してあることを特徴とする請求項２に記載の摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機。
【請求項８】
前記圧縮機に、電動モータが軸方向に並べて連結してあり、
当該電動モータと外部動力との何れかの駆動力を選択して、前記圧縮機を駆動することを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦ローラ式変速機（増速機）と、圧縮機とを一体化した摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラクションドライブ式変速機は、静かで滑らかであることから産業上の各種用途に開発され、さらに近年は自動車や自転車といったパーソナルユースに応用する試みがなされ、次世代の動力伝達方式として注目されている。
【０００３】
トラクションドライブ式変速機とは、歯車伝動とは異なり、滑らかな表面をもつ少なくとも２個の回転体を強く押し付け、これらの間に潤滑油膜（例えばＥＨＬ油膜）を介在させて、動力を伝達する機構であり、その基礎式は、Ｆｔ＝μ・Ｆｃという簡単な摩擦の式で表される（Ｆｔ：トラクション力）。ここで、Ｆｃは、押し付け力と呼び、この発生に様々な方法が開発されている。
【０００４】
このトラクションドライブ式変速機の一つとして、くさび作用を利用した摩擦ローラ式変速機（以後本明細書中では、くさびローラ式変速機と記す）がある。くさびローラ式変速機とは、高速側シャフトの先端部の周囲に、該高速側シャフトに対し偏心した状態で、回転自在に設けられた外輪と、該高速側シャフトの外周面である動力伝達用円筒面と前記外輪の内周面である動力伝達用円筒面との間に存在して、径方向に関する幅が円周方向に関して不同である環状空間内に配置される、それぞれの外周面を動力伝達用円筒面とした、少なくとも１個のガイドローラおよび少なくとも１個の可動ローラとを備えた変速機のことを言う。又、可動ローラとは、くさび作用により押付け力を発生するローラであり、半径方向、円周方向に動くローラのことを言う。
【０００５】
このくさびローラ式変速機では、正転時には、可動ローラは、高速側シャフトと外輪との間で「くさび」に食い込む方向に移動し、押し付け力Ｆｃを発生する。このＦｃによりトラクション力が発生し、トルクを伝達することができる。
【０００６】
一方、逆転時には、可動ローラは、「くさび」から離れる方向に移動し、押し付け力Ｆｃ＝０となり、入力側の回転が出力側へ伝わるのを停止する。
【０００７】
くさびローラ式変速機は、低速側シャフト（外輪側）を入力側とした場合には、高速側シャフトを出力側とした増速機として作用し、低速側シャフト（外輪側）を出力側とした場合には、高速側シャフトを入力側とした減速機として作用する。
【０００８】
また、くさびローラ式変速機において、正転時には、トルクを伝達する一方、逆転時には、空転してトルクを伝達しないワンウェイクラッチ機能を有しているものと、正逆両方向の回転時に、トルクを伝達することができるものとがある。
【０００９】
ところで、車両エアコン用圧縮機では、高効率化と共に小型化が求められており、特許文献１には、上述したくさびローラ式変速機と、圧縮機とを一体化した摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機が開示してある。
【００１０】
この摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機では、変速機を増速機として作用させて、入力する圧縮機の回転数を増大させることにより、圧縮機の容量を大きくすることなく、必要な吐出量を確保し、これにより、圧縮機の小型化を図っている。
【００１１】
また、圧縮機の駆動源がエンジンのみである場合には、エンジンが停止している際には、圧縮機を駆動することができない。例えば、環境や燃費を考慮したアイドリング・ストップ車では、アイドリング・ストップ中には、圧縮機を停止せざるを得ないが、アイドリング・ストップ中であっても、圧縮機を駆動させて、空調を行いたいといった要望がある。
【００１２】
このようなことから、特許文献２及び特許文献３には、電動モータの駆動力とエンジンの駆動力との何れかを選択して、圧縮機に伝達して圧縮機を駆動するハイブリッド型圧縮機が開示してある。
【００１３】
このハイブリッド型圧縮機では、通常のエンジン作動時には、エンジンの駆動力により圧縮機を作動させる一方、アイドリング・ストップ中は、電動モータの駆動力により圧縮機を作動させるようになっている。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００２−２６６７５４号公報
【特許文献２】
実開平６−８７６７８号公報
【特許文献３】
特開２００１−２０８５９号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に開示した摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機において、エンジンの駆動力を利用して圧縮機を作動させる場合には、摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機に、電磁クラッチを有するプーリを装着する必要がある。
【００１６】
しかしながら、特許文献１に開示した摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機に、電磁クラッチを有するプーリをそのまま装着すると、摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機が大型化し、近年の省スペースの要求に反するといったことがある。
【００１７】
また、上記特許文献２及び３に開示したハイブリッド型圧縮機では、圧縮機とプーリとのアッセンブリに対して、電動モータを装着する必要があることから、これらのアッセンブリ全体が大型化し、近年の省スペースの要求に反するといったことがある。
【００１８】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、小型化を図ることができると共に、静粛性を有し、高効率でトルク（動力）を伝達できる摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機は、少なくとも２個のローラを強く押し付け、これらの間に潤滑油膜を介在させて動力を伝達する摩擦ローラ式変速機を増速機として備え、当該増速機と圧縮機とを一体化した摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機において、
電磁クラッチを有するプーリを備え、当該プーリの径方向内方に、前記増速機の低速側シャフトを配置し、
前記圧縮機の回転軸を前記増速機の高速側シャフトとし、又は前記圧縮機の回転軸に前記増速機の高速側シャフトを連結したことを特徴とする。
【００２０】
このように、請求項１によれば、プーリに入力された駆動力を増速して圧縮機に入力するものであり、圧縮機を高回転仕様にできることから、小型化を図ることができる。
【００２１】
なお、請求項１に係る摩擦ローラ式の増速機は、遊星ローラ式のものを含んでいる。
【００２２】
請求項２に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機は、前記摩擦ローラ式の増速機は、ハウジングに回転自在に支持され、一端部に外輪を設けた低速側シャフトと、前記低速側シャフト及び前記外輪に対して偏心して、ハウジングに回転自在に支持された高速側シャフトと、前記外輪と前記高速側シャフトとの間に回転自在に支持された、少なくとも１個のガイドローラと少なくとも１個の可動ローラとから成るくさび作用を利用した摩擦ローラ式の増速機であることを特徴とする。
【００２３】
このように、請求項２によれば、くさびローラ式の増速機は、高速回転でも静かで滑らかな動力伝達を行えるため、振動や騒音の問題は全くない。
【００２４】
また、トラクションドライブに必要な押付力は、くさび作用により得る機構であり、伝達トルクに比例した適正な押付力を常に得ることができることから、滑りが発生することがないと共に、低回転・低トルクの領域から高回転・高トルクの領域まで高い伝達効率を得ることができる。
【００２５】
請求項３に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機は、前記プーリの径方向内方に配置し、前記プーリを回転自在に支持するプーリ用軸受と、
当該プーリ用軸受の径方向内方に配置し、前記増速機の低速側シャフトを回転自在に支持する第１低速側シャフト用軸受を具備することを特徴とする。
【００２６】
請求項４に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機は、前記プーリ用軸受の内輪側と、前記第１低速側シャフト用軸受の外輪側とは、一つの共通のハウジングに支持してあることを特徴とする。
【００２７】
請求項５に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機は、前記増速機を囲む空間は、前記圧縮機を囲む空間に対して、オイルシールにより隔離してあることを特徴とする。
【００２８】
請求項６に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機は、前記第１低速側シャフト用軸受は、前記外輪の両側のうち、前記プーリとの接続側に配置してあり、
前記低速側シャフトは、前記外輪の両側のうち、前記高速シャフト側に、端部ボス部を有し、
前記ガイドローラ及び可動ローラを支持するハウジング部材に配置し、当該端部ボス部を回転自在に支持する第２低速側シャフト用軸受を具備することを特徴とする。
【００２９】
請求項７に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機は、前記電磁クラッチのソレノイドは、前記増速機を囲むハウジングに装着してあることを特徴とする。
【００３０】
上述した請求項１乃至７により、プーリとくさびローラ式の増速機との取付部分を軸方向及び径方向に小さくできることから、よりコンパクトな摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機を提供することができる。
【００３１】
請求項８に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機は、前記圧縮機に、電動モータが軸方向に並べて連結してあり、
当該電動モータと外部動力との何れかの駆動力を選択して、前記圧縮機を駆動することを特徴とする。
【００３２】
このように、請求項８によれば、電動モータを備えたハイブリッドタイプである場合には、アイドリング・ストップ中にも、圧縮機を電動モータにより駆動することができ、また、トラクションドライブ方式の増速機を用いているためアイドリング・ストップ中のコンプレッサの駆動も、静粛性を維持できることから、乗員に不快感を与えることがない。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機を図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
先ず、くさびローラ式変速機の内部構造について詳述し、次いで、実施の形態について説明する。
【００３５】
また、説明の便宜上、１個の可動ローラを用いたくさびローラ式変速機を説明し、その後、２個の可動ローラを用いた両方向動力伝達型のくさびローラ式変速について説明する。
【００３６】
また、動力の伝達の方法を説明する時は、くさびローラ式変速機が増速機として作用する場合を代表して記述している。（増速機において、正回転とは、外輪３２が高速側シャフト１７に動力を伝える方向であり、逆回転とは、外輪３２が空転し、高速側シャフト１７へのトルク伝達を停止する方向である。）
（くさびローラ式変速機の内部構造）
図１は、本発明に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００３７】
図２は、ハウジングを取り外した状態における、くさびローラ式変速機の要部の横断面図であって、ワンウェイクラッチ機能を有するくさびローラ式変速機の断面図である。
【００３８】
図３は、増速機としてのくさびローラ式変速機の作用を説明する図である。
【００３９】
図４は、ハウジングを取り外した状態における、くさびローラ式変速機の要部の横断面図であって、正逆両方向の回転時にトルク（動力）を伝達可能なくさびローラ式変速機の断面図である。
【００４０】
くさびローラ式変速機Ａは、本実施の形態では、低速側シャフト３（外輪側）を入力側とした場合には、高速側シャフト１７を出力側とした増速機として作用し、低速側シャフト３（外輪側）を出力側とした場合には、高速側シャフト１７を入力側とした減速機として作用する。
【００４１】
また、図２に示すように、１個の可動ローラ３８を用いたくさびローラ式変速機Ａは、正転時には、トルクを伝達する一方、逆転時には、空転してトルクを伝達しないワンウェイクラッチ機能を有しているが、図４に示すように、２個の可動ローラ３８ａ，３８ｂを用いたくさびローラ式変速機Ａは、正逆両方の回転時にトルクを伝達することができる。
【００４２】
本発明の実施の形態に係るくさびローラ式変速機Ａは、図１、図２において、略円筒状のハウジング１に、仕切板であるハウジング２が固定してある。ハウジング１には、低速側シャフト３が回転自在に支持してあり、ハウジング１内の低速側シャフト３の端部に、円盤状部材４が設けてあり、この円盤状部材４の外縁部に、外輪３２が取付けてある。
【００４３】
仕切板であるハウジング２には、高速側シャフト１７が低速側シャフト３及び外輪３２に対して偏心（オフセット）して回転自在に設けてある。
【００４４】
図２に示すように、外輪３２と、高速側シャフト１７との間には、大径のガイドローラ３７ａと、小径のガイドローラ３７ｂと、トルク伝達時に移動する可動ローラ３８とが介装してある。
【００４５】
可動ローラ３８を回転自在に支持する支持軸３９ｂは、図３に示すように、増速機の場合、高速側シャフト１７と外輪３２との間で「くさび」に食い込む方向に移動できるように構成してあり、また、この「くさび」に食い込む方向にシリンダ孔４６に設置した圧縮ばね等の弾性材４７（予圧ばね、図２参照）により付勢してある。
【００４６】
これにより、正転時には、可動ローラ３８は、高速側シャフト１７と外輪３２との間で「くさび」に食い込む方向に移動し、押し付け力Ｆｃを発生する。このＦｃによりトラクション力が発生し、トルクを伝達することができる。
【００４７】
一方、逆転時には、可動ローラ３８は、「くさび」から離れる方向に移動し、押し付け力Ｆｃ＝０となり、入力側の回転が出力側へ伝わるのを停止する。
【００４８】
図２に示すように、外輪３２の内周面と高速側シャフト１７の先端部外周面との間には、径方向に関する幅が円周方向に関して不同である環状空間３６が設けられる。
【００４９】
この様な環状空間３６内には、２個のガイドローラ３７ａ、３７ｂと１個の可動ローラ３８とを設置して、上記くさびローラ式変速機Ａを構成している。図２において、可動ローラ３８は切欠いて部分的に示している。これら各ローラ３７ａ、３７ｂ、３８を設置する為に上記環状空間３６部分には、３本の支持軸３９ａ、３９ａ、３９ｂを設けている。これら３本の支持軸３９ａ、３９ａ、３９ｂのうち、２本の支持軸３９ａ，３９ａは、それぞれの両端部をハウジング２及び連結板１４に形成した嵌合孔４０、４０に圧入固定している。従って、上記２本の支持軸３９ａ，３９ａが、上記環状空間３６内で円周方向或は直径方向に変位する事はない。これに対して、上記３本の支持軸３９ａ、３９ａ、３９ｂのうち、残り１本の支持軸３９ｂは、両端部を上記ハウジング２及び連結板１４に対し、上記外輪３２の円周方向及び直径方向に関する若干の変位可能に支持している。この為に、上記ハウジング２及び連結板１４の一部で上記１本の支持軸３９ｂの両端部に整合する部分に、この支持軸３９ｂの外径よりも大きな内径を有する支持孔４１を形成し、これら各支持孔４１に、上記支持軸３９ｂの両端部を緩く係合させている。
【００５０】
そして、上述の様に支持した各支持軸３９ａ、３９ａ、３９ｂの中間部周囲に、それぞれ上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８を、それぞれラジアルニードル軸受４２、４２等の軸受により、回転自在に支持している。尚、上記連結板１４を上記ハウジング２に結合固定する為、この連結板１４の片面に突設した、前記各突部２７、２７は、この連結板１４の円周方向に関して、上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８同士の間に存在する。言い換えれば、上記環状空間３６内に上記各突部２７、２７と上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ又は可動ローラ３８とが、上記環状空間３６の円周方向に関して交互に存在する。又、これら各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ又は可動ローラ３８の外周面と上記各突部２７、２７の円周方向側面とが干渉する（擦れ合う）事はない。
【００５１】
この様にして、上記各支持軸３９ａ、３９ａ、３９ｂにより上記ハウジング２と連結板１４との間に回転自在に支持した、上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８の外周面である、動力伝達用円筒面４３ａ、４３ａ、４３ｂは、それぞれ前記高速側シャフト１７の先端部の外周面である動力伝達用円筒面４４と前記外輪３２の内周面である動力伝達用円筒面４５とに当接させている。前述した通り、上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８を設置した上記環状空間３６の径方向に関する幅は、円周方向に関して不同である。この様に、この環状空間３６の幅寸法を円周方向に関して不同にした分、上記ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８の外径を異ならせている。即ち、上記ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８のうち、それぞれ上記外輪３２に対し高速側シャフト１７の先端部が偏心している側に位置する可動ローラ３８及びガイドローラ３７ｂの外径を、互いに同じにすると共に比較的小径にしている。これに対し、上記外輪３２に対し高速側シャフト１７の先端部が偏心しているのと反対側に位置するガイドローラ３７ａの外径を、上記可動ローラ３８及びガイドローラ３７ｂの外径よりも大きくしている。そして、上記ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８の外周面である上記各動力伝達用円筒面４３ａ、４３ａ、４３ｂを、それぞれ上記動力伝達用円筒面４４、４５に当接させている。
【００５２】
尚、上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８のうち、各ガイドローラ３７ａ、３７ｂを支持した支持軸３９ａ、３９ａの両端部は、前述の様に、前記ハウジング２及び連結板１４に対し（環状空間３６内に）固定している。これに対して、上記可動ローラ３８を支持した支持軸３９ｂは、やはり前述した様に上記ハウジング２及び連結板１４に対し（環状空間３６内に）、円周方向及び直径方向に関する若干の変位を可能に支持している。従って、上記可動ローラ３８も、上記環状空間３６内で円周方向及び直径方向に若干の変位可能である。そして、前記ハウジング２及び連結板１４のシリンダ孔４６内に設置した、圧縮ばね等の弾性材４７（予圧ばね）により、上記可動ローラ３８を支持した支持軸３９ｂを、これら支持軸３９ｂに回転自在に支持した可動ローラ３８を前記環状空間３６の幅の狭い部分に向け移動させるべく、弾性的に軽く押圧している。
【００５３】
上述の様に構成する本発明に係るくさびローラ式変速機により回転軸を回転駆動する場合（増速機の場合）には、低速側シャフト３に駆動力を入力することにより外輪３２を図３の矢印方向に回転させる。この外輪３２の回転は、上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８を介して前記高速側シャフト１７に伝わり、高速側シャフト１７を図３の矢印方向に回転させる。上記外輪３２と上記ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８との間の動力伝達、並びに、これらガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８と上記高速側シャフト１７との間の動力伝達は、何れも摩擦伝達により行なわれる為、動力伝達時に発生する騒音並びに振動は低い。
【００５４】
又、上記可動ローラ３８は、上記外輪３２から上記高速側シャフト１７に伝達するトルクの大きさに応じた力で、前記環状空間３６の幅が狭い部分に食い込む傾向となる。この為、上記外輪３２の内周面である動力伝達用円筒面４５と上記ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８の外周面である動力伝達用円筒面４３ａ、４３ａ、４３ｂとの当接部、並びに、これら各動力伝達用円筒面４３ａ、４３ａ、４３ｂと上記高速側シャフト１７の外周面である動力伝達用円筒面４４との当接部の面圧は、何れも、上記トルクが大きくなる程高くなる。逆に言えば、このトルクが小さい場合には、上記各当接部の面圧が低い状態となる。この為、これら各当接部の面圧を、伝達すべきトルクに合わせた適正値にして、トルク伝達を効率良く行なえる。
【００５５】
即ち、上記外輪３２が図３の矢印方向に回転し、上記高速側シャフト１７を図３の矢印方向に回転させる際には、上記可動ローラ３８が、上記外輪３２の内周面である動力伝達用円筒面４５及び上記高速側シャフト１７の外周面である動力伝達用円筒面４４から、前記弾性材４７（予圧ばね）による押圧力と同方向の力を受けて、上記環状空間３６の幅の狭い部分に向け移動する傾向となる。
【００５６】
上述の様にして、上記可動ローラ３８を上記環状空間３６の幅の狭い部分に向け移動させようとする力は、上記外輪３２から上記高速側シャフト１７に伝達する回転駆動力の大きさに応じて変化する。そして、この力が大きくなる程、動力伝達用円筒面４３ａ，４３ｂと上記動力伝達用円筒面４４との当接部である内側当接部４８、及び、この動力伝達用円筒面４３ａ，４３ｂと上記動力伝達用円筒面４５との当接部である外側当接部４９の当接圧が高くなる。従って、この様な作用に基づき、上記伝達する回転駆動力に応じた当接圧を自動的に選定して、くさびローラ式変速機Ａの伝達効率を確保できる。
【００５７】
図２に示した例の場合には、くさびローラ式変速機Ａは、ワンウェイクラッチ機能を備えており、増速機の場合、上記高速側シャフト１７の回転速度が上記外輪３２の回転速度に見合う速度、即ち、この外輪３２の回転速度にくさびローラ式変速機Ａの増速比を掛けた速度よりも速くなった場合には、このくさびローラ式変速機Ａの接続が断たれる。即ち、この場合には、上記可動ローラ３８が、前記弾性材４７（予圧ばね）の弾力に抗して、上記環状空間３６の幅の広い側に変位する。この結果、上記内側、外側両当接部４８、４９の当接圧が低下若しくは喪失して、上記外輪３２の回転が上記高速側シャフト１７にまでは伝わらなくなる。
【００５８】
次に、図４に示す、正逆両方向の回転時にトルクを伝達可能なくさびローラ式変速機について説明する。
【００５９】
図４は、高速側シャフト１７（図１参照）を時計、反時計の両方向に回転駆動自在な構造について示している。この様な本例の構造の揚合には、くさびローラ式変速機Ａを構成する３個のローラとして、１個のガイドローラ３７と２個の可動ローラ３８ａ，３８ｂとを使用している。このうち、環状空間３６のうちで最も幅が広くなった部分に設置したローラを、比較的大径で設置位置が変化しないガイドローラ３７としている。これに対して、上記環状空間３６の幅が最も狭くなった部分を挟んで設けた１対のローラを、それぞれ比較的小径で円周方向及び直径方向に関する若干の変位を可能にした可動ローラ３８ａ，３８ｂとしている。そして、これら各可動ローラ３８ａ，３８ｂを支持した各支持軸３９ｂ，３９ｂを、上記環状空間３６の最も幅が狭くなった部分に向けそれぞれ弾性的に押圧している。
【００６０】
上述の様に構成する本例の構造の場合には、外輪３２が図４で時計方向に回転する場合には、可動ローラ３８ａが上記環状空間３６の幅が狭くなった部分に食い込む。これに対して、上記外輪３２が図４で反時計方向に回転する場合には、可動ローラ３８ｂが上記環状空間３６の幅が狭くなった部分に食い込む。又、本例の場合には、これら各可動ローラ３８ａ，３８ｂを支持した支持軸３９ｂ，３９ｂの両端部を支持する為、ハウジング２及び連結板１４に形成した支持孔４１ａ，４１ａ（長溝）の、上記環状空間３６の円周方向に関する長さを規制している。具体的には、これら各支持孔４１ａ，４１ａ（長溝）のうち、上記環状空間３６の幅が広い側の端部の位置を、前述した図２で示した場合よりも、この環状空間３６の最も幅が狭くなった位置に近づけている。そして、上記各可動ローラ３８ａ，３８ｂが、上記環状空間３６の幅の広い側に過度に退避しない様にしている。
【００６１】
上述の様に構成する本例の場合には、上記外輪３２が時計、反時計の何れの方向に回転する場合でも、何れかの可動ローラ３８ａ（３８ｂ）が上記環状空間３６の幅の狭い部分に食い込み、当該可動ローラ３８ａ（３８ｂ）に関する内側、外側各当接部４８，４９の当接圧を高める。一方、上記環状空間３６の幅の狭い部分から退避する方向に変位する可動ローラ３８ｂ（３８ａ）に関しても、その退避量は限られる。この結果、両可動ローラ３８ａ，３８ｂ及び前記ガイドローラ３７に関して、内側、外側各当接部４８，４９の当接圧が十分に上昇し、上記外輪３２から高速側シャフト１７にまで、動力を効率良く伝達できる。この様に、回転外輪３２から高速側シャフト１７への時計、反時計の両方向の動力伝達を可能にした点以外は、図２に前述した場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００６２】
また、くさびローラ式変速機Ａにおいて、各ローラの部分（ガイドローラ、可動ローラの全てを含む）は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、滑りローラタイプに置き換えることができ、また、図７（ｃ）（ｄ）に示すように、軸付ローラタイプに置き換えることができる。
【００６３】
即ち、図７（ａ）（ｂ）に示すように、滑りローラタイプは、支持軸３９ａの外輪をローラの内径が直接すべるものであり、図７（ｃ）（ｄ）に示すように、軸付ロータタイプは、支持軸３９ａとローラ３７ａとが一体になっており、軸付ローラの両端軸部を軸受（ニードル軸受、滑り軸受）により支持するものである。
【００６４】
なお、本発明の第１実施の形態及び第２実施の形態では、軸付ローラの両端をニードル軸受で支持するタイプのものである。
【００６５】
また、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）において、ガイドローラ３７ａ（３７）を代表として図示しているが、ローラ及びその支持構造は、他のガイドローラや可動ローラについても、同様である。
【００６６】
（本発明の第１実施の形態）
図５は、本発明の第１実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機の縦断面図である。
【００６７】
図５に示すように、くさびローラ式変速機Ａの出力側に、圧縮機６０が連結してある。圧縮機６０の回転軸は、くさびローラ式変速機Ａの高速側シャフト１７を兼ねている。圧縮機６０は、斜板式（固定容量、可変容量）、スクロール式、ベーン式等である。
【００６８】
くさびローラ式変速機Ａには、エンジンからの駆動力を伝達するためのプーリ７０が連結してある。このプーリ７０は、電磁クラッチ７３を備えている。
【００６９】
プーリ７０は、くさびローラ式変速機Ａのハウジング１のボス部１ａに、プーリ用軸受７１を介して、回転自在に支持してある。プーリ７０には、ステー７２を介してハウジング１に取付けた電磁クラッチ７３のソレノイド７４が設けてある。
【００７０】
この電磁クラッチ７３のソレノイド７４に対向して、プーリ７０は、プーリ側クラッチ板７５を有している。また、低速側シャフト３に固定した円盤状部材７６は、このプーリ側クラッチ板７５に対向して、シャフト側クラッチ板７７を有している。
【００７１】
従って、ソレノイド７４を励磁すると、シャフト側クラッチ板７７がプーリ側クラッチ板７５に引きつけられて密着する。これにより、エンジンの駆動力がプーリ７０、一対のクラッチ板７５，７７、及び円盤状部材７６を介して低速側シャフト３に伝達され、圧縮機６０が駆動される。
【００７２】
ソレノイド７４を消磁すると、シャフト側クラッチ板７７がプーリ側クラッチ板７５から離間し、これにより、エンジンの駆動力は、圧縮機６０に伝達されない。
【００７３】
また、上述したプーリ用軸受７１の径方向内方には、低速側シャフト３を回転自在に支持する第１低速側シャフト用軸受８１が配置してある。さらに、プーリ用軸受７１の内輪側と、第１低速側シャフト用軸受８１の外輪側とは、一つの共通のハウジング１のボス部１ａに支持してある。
【００７４】
従って、２個の軸受を一つの共通の部材（ボス部１ａ）により支持しているため、部品点数を削減することができ、径方向寸法を短くすることができる。
【００７５】
さらに、低速側シャフト３は、一体的に形成した円盤状部材４の出力側であって、軸先端部に、端部ボス部３ａを有している。ガイドローラ３７ａの支持軸３９ａを支持する連結板１４には、低速側シャフト３の端部ボス部３ａを回転自在に支持する第２低速側シャフト用軸受８２（すべり軸受）が設けてある。
【００７６】
従来、低速側シャフト３を支持するために、軸方向に並べた２個の軸受を用いると、軸方向寸法が長くなるといったことがある。
【００７７】
これに対して、本実施の形態のように、連結板１４に、低速側シャフト３の端部ボス部３ａを回転自在に支持する第２低速側シャフト用軸受８２（すべり軸受）が設けてあると、軸方向寸法を短くすることができる。
【００７８】
この時、プーリ７０の荷重は、プーリ用軸受７１により吸収できることから、この第２低速側シャフト用軸受８２には、ラジアル荷重は自重ぐらいしかかからない。そのため、第２低速側シャフト用軸受８２は、すべり軸受でも十分に支えることができ、連結板１４により支持することができる。
【００７９】
さらに、くさびローラ式変速機Ａを囲む空間は、圧縮機６０を囲む空間に対して、オイルシール８３により隔離してある。作動ガスのくさびローラ式変速機Ａへの影響を排除することができる。
【００８０】
さらに、電磁クラッチ７３のソレノイド７４は、上述したように、ステー７２を介してハウジング１に取付けてある。これにより、部品を共通化でき、部品点数を削減することができる。
【００８１】
このように、本実施の形態では、プーリ７０に入力された駆動力を増速して圧縮機６０に入力するものであり、圧縮機６０を高回転仕様にできることから、小型化を図ることができる。
【００８２】
従来、車両エアコン用圧縮機は、アイドリング（エンジン低速回転）中にも、冷たい風がでるように設計されている。本実施の形態では、変速機Ａを増速機として作用させて、アイドリング時の回転数を増大させることにより、圧縮機６０の容量を大きくすることなく、必要な吐出量を確保して、圧縮機６０の小型化を図ることができる。
【００８３】
さらに、本実施の形態では、増速機を用いることにより小型化を図るだけでなく、上記のように、プーリ７０とくさびローラ式の増速機Ａとの取付部分を軸方向及び径方向に小さくできることから、よりコンパクトな摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機を提供することができる。
【００８４】
また、くさびローラ式の変速機Ａは、高速回転でも静かで滑らかな動力伝達を行えるため、振動や騒音の問題は全くない。
【００８５】
さらに、トラクションドライブに必要な押付力は、くさび作用により得る機構であり、伝達トルクに比例した適正な押付力を常に得ることができることから、滑りが発生することがないと共に、低回転・低トルクの領域から高回転・高トルクの領域まで高い伝達効率を得ることができる。また、コンプレッサが固定容量式ではなく可変容量式の場合には、変動する入力回転数（エンジンからの駆動力）に対して必要能力だけを発生させるように圧縮容積を変化させることができるので、特に高回転領域の場合に、固定容量式に対して高効率を維持できる。
【００８６】
（本発明の第２実施の形態）
図６は、本発明の第２実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機の縦断面図である。
【００８７】
本第２実施の形態では、図６に示すように、圧縮機と、電動モータとを軸方向に並べたハイブリッドタイプであり、圧縮機は、斜板式（固定容量，可変容量）、スクロール式、ベーン式等である。
【００８８】
特許文献２及び３に開示してあるように、ハイブリッド圧縮機を用いると、アイドリング・ストップ中も、電動モータにより圧縮機を駆動することができる。また、走行中はエンジンの駆動力により圧縮機を駆動する。ただし、以前の圧縮機に電動モータが装備されるため、小型化への要求は更に高い。このハイブリッド型圧縮機に、本実施の形態を用いると、エンジン回転数を増速して入力するために、圧縮機を高速回転仕様にできるので、小型化できる。また、圧縮機が高速回転型になれば電動モータも高速回転仕様になるので小型化できる。更にハイブリッド型圧縮機はアイドルストップ中はモータ駆動するするため、以前のように、エンジンのアイドル中にエンジンの回転により冷たい風を発生させる必要がないため更なる高回転型が可能になるので、小型化が更に進む。
【００８９】
圧縮機を可変容量式にすれば、エンジンの高回転の時にも動力のロスを抑えることができるが（第１実施の形態参照）、固定容量式の場合にもロスが大きいエンジンの高回転領域では電磁クラッチをＯＦＦにして、電動モータにより圧縮機を駆動すれば、高効率を維持でき、更に圧縮機に可変機構が必要ないので更なる小型化が可能になる。
【００９０】
また、電動モータを発電機として作動させれば、余分なエンジン動力をバッテリーに充填することも可能であるため、エネルギー回生が可能である。
【００９１】
また、アイドルストップ中はエンジンは停止しているので、騒音の問題が考えられるが、トラクションドライブ式の増速機を用いているので騒音に対しても問題ない。
【００９２】
さらに、片方向の動力伝達式のくさびローラ式変速機を用いれば電動モータの動力がくさびローラ式変速機におけるプーリからの入力軸まで伝わらないので軸受などのロスをなくすことができる。両方向動力伝達の場合には入力軸まで動力は伝わるが、トラクションドライブ式であるためロスは小さい。
【００９３】
このようにハイブリッド型圧縮機に、本実施の形態の小型化したプーリとトラクションドライブユニットを用いることは小型化、高効率化に大きな効果を得ることができる。
【００９４】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、プーリに入力された駆動力を増速して圧縮機に入力するものであり、圧縮機を高回転仕様にできることから、小型化を図ることができる。
【００９６】
請求項１乃至７により、プーリとくさびローラ式の増速機との取付部分を軸方向及び径方向に小さくできることから、よりコンパクトな摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機を提供することができる。
【００９７】
請求項８によれば、電動モータを備えたハイブリッドタイプである場合には、アイドリング・ストップ中にも、圧縮機を電動モータにより駆動することができ、また、トラクションドライブ方式の増速機を用いているためアイドリング・ストップ中のコンプレッサの駆動も、静粛性を維持できることから、乗員に不快感を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【図２】ハウジングを取り外した状態における、くさびローラ式変速機の要部の横断面図であって、ワンウェイクラッチ機能を有するくさびローラ式変速機の断面図である。
【図３】増速機としてのくさびローラ式変速機の作用を説明する図である。
【図４】ハウジングを取り外した状態における、くさびローラ式変速機の要部の横断面図であって、正逆両方向の回転時にトルク（動力）を伝達可能なくさびローラ式変速機の断面図である。
【図５】本発明の第１実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機の縦断面図である。
【図６】本発明の第２実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機一体型圧縮機の縦断面図である。
【図７】（ａ）は、くさびローラ式変速機の第１変形例のローラ部の要部縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した第１変形例のローラ部の要部横断面図であり、
（ｃ）は、くさびローラ式変速機の第２変形例のローラ部の要部縦断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）に示した第２変形例のローラ部の要部横断面図である。
【符号の説明】
１  ハウジング
１ａ  ボス部
２  ハウジング（仕切板）
３  低速側シャフト
３ａ  端部ボス部
４  円盤状部材
１４  連結板
１７  高速側シャフト
２７  突部
３２  外輪（低速側シャフト）
３６  環状空間
３７ａ、３７ｂ  ガイドローラ
３８  可動ローラ
３７  ガイドローラ
３８ａ、３８ｂ  可動ローラ
３９ａ  ガイドローラのための支持軸
３９ｂ  可動ローラのための支持軸
４０  嵌合孔
４１、４１ａ  支持孔
４２  ラジアルニードル軸受
４３ａ  ガイドローラのための動力伝達用円筒面
４３ｂ  可動ローラのための動力伝達用円筒面
４４  動力伝達用円筒面
４５  動力伝達用円筒面
４６  シリンダ孔
４７  弾性材（予圧ばね）
４８  内側当接部
４９  外側当接部
６０  圧縮機
７０  プーリ
７１  プーリ用軸受
７２  ステー
７３  電磁クラッチ
７４  ソレノイド
７５  プーリ側クラッチ板
７６  円盤状部材
７７  シャフト側クラッチ板
８１  第１低速側シャフト用軸受
８２  第２低速側シャフト用軸受
８３  オイルシール
Ａ  くさびローラ式変速機
【図１】
2004156531.tif 000003
【図２】
2004156531.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004156531.tif 000006
【図５】
2004156531.tif 000007
【図６】
2004156531.tif 000008
【図７】
2004156531.tif 000009