(57)【要約】【課題】電磁クラッチのクラッチ摩擦面に潤滑油が漏れ出さない気体圧縮機を提供する。【解決手段】電磁クラッチ５０の原動側回転部材５６の内周から外周へ通じる放射状のオイル逃がし孔５６ｂを設けて、フロントヘッド５と回転するロータ軸４０との間をシールするメカニカルシール４４から電磁クラッチ５０の内部に微量の潤滑油が漏れ出した場合、漏れ出した潤滑油をオイル逃がし孔５６ｂに導き遠心力で強制的に排出する。【選択図】　図１
2004036516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機本体を囲うフロントヘッドと、
このフロントヘッドの開口部を貫通する上記圧縮機本体のロータ軸と、
このロータ軸と上記開口部との隙間を相対回転自在にシールするシール部と、
上記ロータ軸と同心に上記フロントヘッドに設けられ、フロントヘッドに回転自在に保持された原動側回転部材、ロータ軸に連結された従動側回転部材、および、上記原動側回転部材と従動側回転部材との間に設けられて電磁力により両回転部材を摩擦結合するアーマチュア板を備えた電磁クラッチと、
上記原動側回転部材のアーマチュア板側に放射状に設けたオイル逃がし孔と、
を具備したことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
上記オイル逃がし孔の内周側開口部よりもアーマチュア板側の原動側回転部材内周にリングが設けられ、このリングがアーマチュア板側への潤滑油漏出防止壁を形成している請求項１記載の気体圧縮機。
【請求項３】
オイル逃がし孔が等ピッチ間隔に複数設けられ、隣り合うオイル逃がし孔の内周側開口部を結ぶ線が、上記リングの内周よりも外側にある請求項２記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁クラッチを介して回転駆動される気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベーン型気体圧縮機等の機械的回転により気体を圧縮する気体圧縮機においては、エンジン、モータ等から、電磁クラッチを介して回転動力が伝達される。
【０００３】
ベーン型気体圧縮機の例を図４を参照して説明する。気体圧縮機１には、一側に電磁クラッチ５０が設けられている。この電磁クラッチ５０は、リング状の電磁石５１、原動プーリ５２、軸受５３、アーマチュア板５４および従動側回転部材５５を有する。
【０００４】
上記電磁石５１の磁束は、原動プーリ５２を通過して、アーマチュア板５４を吸引し、原動プーリ５２の端面５２ａに吸着する。軸受５３は、原動プーリ５２を回転自在に上記電磁石５１と同心状に保持する。従動側回転部材５５は、ロータ軸４０に連結され、アーマチュア板５４を軸線方向に移動自在に、回転方向には一体的に保持する。
【０００５】
そして、エンジン回転中は、上記原動プーリ５２は、ベルト６０により常時回転駆動されている。
【０００６】
上記電磁クラッチ５０の電磁石５１は、気体圧縮機１のフロントヘッド５に固定され、上記原動プーリ５２は、気体圧縮機１のフロントヘッド５に軸受５３を介して回転自在に、上記電磁石５１と同心状に保持されている。
【０００７】
気体圧縮機１を運転するときは、電磁石５１に通電して励磁し、電磁力によりアーマチュア板５４を原動プーリ５２の端面５２ａに吸着して、端面５２ａとアーマチュア板５４との摩擦力でアーマチュア板５４が原動プーリ５２と一体となって回転し、圧縮機本体１０のロータ軸４０を回転する。
【０００８】
気体圧縮機１の運転を停止するときは、電磁石５１の通電を断つ。アーマチュア板５４は、図示省略のバネにより、原動プーリ５２の端面５２ａから離脱して、アーマチュア板５４とロータ軸４０は回転動力を断たれ、停止する。
【０００９】
なお、図４において、圧縮機本体１０には、上記ロータ軸４０と一体のロータ４１、このロータ４１の半径方向の溝内に摺動しながらシリンダ室２内を回転するベーン４２が備えられていて、ロータ４１、ベーン４２の回転により、シリンダ室２内の気体が圧縮される。
【００１０】
圧縮された気体は、吐出室３に吐出され、吐出ポート３ａから図示しないカーエアコン等の配管系に送り出されて吸入ポート４ａから吸入室４に戻り、再びシリンダ室２に吸入されるようになっている。
【００１１】
圧縮機本体１０内では、ロータ４１が回転して圧縮運転するとき、ロータ４１、ベーン４２、サイドブロック６、７、シリンダ室２が互いに摺動し、また、ロータ軸４０とその軸受８、９が摺動するから、これらの摺動部分にオイル溜まり３ｂの潤滑油を供給している。すなわち、吐出室３の気体圧力により、オイル溜まり３ｂの潤滑油が、油路４３を通って圧縮機本体１０の摺動部に供給されて潤滑し、シリンダ室２に出て圧縮気体とともに吐出室３に戻り、オイル溜まり３ｂに戻って循環使用される。
【００１２】
圧縮機内は高圧になっているので、ロータ軸４０とこのロータ軸４０が貫通するフロントヘッド５の開口部との隙間から潤滑油が漏出しないように、メカニカルシール４４が設けられている。
【００１３】
このメカニカルシール４４により、圧縮機本体１０から電磁クラッチ５０側への潤滑油の漏出は殆ど止められる。しかし、長期間使用による若干の潤滑油漏出は避けられないので、フロントヘッド５の先端部にポケット４５を設けて、このポケット４５に漏れ出した潤滑油を排油路４６から外部へ排出している。
【００１４】
しかし、メカニカルシール４４の損耗や排油路４６の詰まりが長時間運転した場合に起こって、ポケット４５、排油路４６による漏出潤滑油の排出が間に合わなくなることが起こり得る。こうなると、漏出潤滑油が電磁クラッチの摩擦面５２ａ、５４にも流れ出し、クラッチスリップが発生して、正常な運転ができなくなるという問題がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上述の問題点を解決して、電磁クラッチのクラッチ摩擦面に潤滑油が漏れ出さない気体圧縮機を提供するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、この発明は、圧縮機本体を囲うフロントヘッドと、このフロントヘッドの開口部を貫通する上記圧縮機本体のロータ軸と、このロータ軸と上記開口部との隙間を相対回転自在にシールするシール部と、上記ロータ軸と同心に上記フロントヘッドに設けられ、フロントヘッドに回転自在に保持された原動側回転部材、ロータ軸に連結された従動側回転部材、および、上記原動側回転部材と従動側回転部材との間に設けられて電磁力により両回転部材を摩擦結合するアーマチュア板を備えた電磁クラッチと、上記原動側回転部材のアーマチュア板側に放射状に設けたオイル逃がし孔とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
上記発明において、上記オイル逃がし孔の内周側開口部よりもアーマチュア板側の原動側回転部材内周にリングが設けられ、このリングがアーマチュア板側への潤滑油漏出防止壁を形成しているようにすれば、電磁クラッチ摩擦面側への潤滑油の流出がより確実に防止される。
【００１８】
更に、オイル逃がし孔が等ピッチ間隔に複数設けられ、隣り合うオイル逃がし孔の内周側開口部を結ぶ線が、上記リングの内周よりも外側にあるようにすれば、原動側回転部材が停止しているときも、潤滑油漏出防止壁を超えて電磁クラッチ摩擦面側へ潤滑油が溢れ出ることがない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、この発明の一実施の形態を示す気体圧縮機の電磁クラッチ部分の縦断面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図１および図２において、図４と同一部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、図１では、ポケット４５から外部に通じる排油路は図示を省略してある。
【００２１】
図１および図２の気体圧縮機においては、電磁クラッチ５０の右方に駆動源である図示省略のエンジンシャフトが電磁クラッチ５０と同軸に配置され、電磁クラッチ５０の原動側回転部材５６の連結穴５６ａに、エンジンシャフト側のピンが挿入されて、回転動力が伝達される。
【００２２】
フロントヘッド５は、圧縮機本体１０の外周と後端側を囲うケース１１に図示省略のボルトにより締結されて、ケース１１とともに圧縮機本体１０を囲っている。メカニカルシール４４は、ロータ軸４０とフロントヘッド５の開口部との隙間を相対回転自在にシールするシール部となっている。
【００２３】
上記原動側回転部材５６のアーマチュア板５４側には、図２に示すように、原動側回転部材５６の中央空間５６ｃから外周に向けて、放射状、等ピッチ間隔に複数のオイル逃がし孔５６ｂ、５６ｂが設けられ、以下に詳述するように、シール部４４から漏れ出した圧縮機１の潤滑油はこのオイル逃がし孔５６ｂに導かれて排出されるようになっている。
【００２４】
上記オイル逃がし孔５６ｂ、５６ｂの間には、電磁石５１とアーマチュア板５４との間に磁気回路を形成するためのスロット５６ｄ、５６ｄが設けられている。すなわち、オイル逃がし孔５６ｂは、スロット５６ｄを避けて配設され、オイル逃がし孔５６ｂが上記中央空間５６ｃから外周まで途中開口することなく直接通じている。
【００２５】
上記オイル逃がし孔５６ｂの原動側回転部材中央空間５６ｃ側開口部５６ｂａよりもアーマチュア板５４側の原動側回転部材５６内周（図１参照）には、リング５７が設けられている。リング５７は、中央空間５６ｃに漏れ出した潤滑油の電磁クラッチ摩擦面５２ａ、５４側への流出を防ぐ潤滑油漏出防止壁を形成している。なぜならば、潤滑油漏出が多くなりやすい原動側回転部材５６回転中は、中央空間５６ｃ内に漏出した潤滑油は遠心力により原動側回転部材５６内周に張り付いて、リング５７がこの張り付いた潤滑油を塞き止め、原動側回転部材５６停止中は、重力により潤滑油が下面に溜まり、リング５７がこの溜まった潤滑油を塞き止めるからである。
【００２６】
塞き止められた潤滑油は、オイル逃がし孔５６ｂを通って外部に排出される。原動側回転部材５６回転中は、オイル逃がし孔５６ｂの潤滑油は遠心力により強制的に排出される。原動側回転部材５６停止中は、下側になったオイル逃がし孔５６ｂから重力により排出される。隣り合うオイル逃がし孔５６ｂと５６ｂの内周側開口部５６ｂａ、５６ｂａを結ぶ線Ｘは、リング５７の内周５７ａよりも外側にある（図２参照）ように設定してあり、このため、潤滑油面がリング５７の潤滑油漏出防止壁を超える前にオイル逃がし孔５６ｂから排出されてしまう。
【００２７】
更に、また、リング５７を設けることにより、電磁クラッチの摩擦面５２ａ、５４から発生する摩耗粉等の異物がリング５７の潤滑油漏出防止壁を超えて中央空間５６ｃに入り込み、潤滑油と一緒にオイル逃がし孔５６ｂに入って孔を塞ぐおそれもなくなる。
【００２８】
なお、リング５７は、この実施の形態では、原動側回転部材５６に圧入されているが、リング５７を他の方法で固定したり、原動側回転部材５６と一体に形成することもできる。
【００２９】
図１および図２の実施の形態では、この発明を同軸駆動型の気体圧縮機に適用したものであるが、この発明はベルト駆動型の気体圧縮機にも適用することができる。
【００３０】
図３に、ベルト駆動型の気体圧縮機の実施の形態を示す。図３は、ベルト駆動型気体圧縮機の電磁クラッチ部分の縦断面図である。図３において、図１および図４と同一部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３１】
原動側回転部材はプーリ５８となっていて、このプーリ５８と図示省略のエンジンシャフトとの間にベルトが巻き掛けられ、エンジンの回転動力がプーリ５８に伝達されるようになっている。
【００３２】
この実施の形態では、放射状、等ピッチ間隔のオイル逃がし孔５８ｂ、５８ｂよりもアーマチュア板５４側に設けるリング５８ｅは、プーリ５８と一体に削り出してある。
【００３３】
図３の実施の形態においても、図１および図２の実施の形態同様、シール部４４から漏出した潤滑油が中央空間５８ｃに流れ出た場合、その流れ出た潤滑油は、オイル逃がし孔５８ｂから排出され、リング５８ｅの潤滑油漏出防止壁を超えて電磁クラッチの摩擦面５２ａ、５４側へ流れ出すことはない。また、電磁クラッチの摩擦面５２ａ、５４から発生する摩耗粉等の異物がリング５８ｅの潤滑油漏出防止壁を超えて中央空間５８ｃに入り込み、潤滑油と一緒にオイル逃がし孔５８ｂに入って孔を塞ぐおそれもなくなる。
【００３４】
なお、上述の実施の形態において設けたリングは、予想される潤滑油の漏出速度が遅くて、オイル逃がし孔が潤滑油排出に充分なゆとりがある場合は、省略することもできる。
【００３５】
上述の実施の形態では、原動側回転部材にオイル逃がし孔を穿設したが、回転部材のアーマチュア板側の端面にオイル逃がし孔となる溝を刻設し、この端面に、電磁クラッチの摩擦面を備えた薄いディスクを固定して、この溝付き回転部材とディスクとで原動側回転部材を形成することもできる。この場合、溝付き回転部材とディスクに連通する磁気回路形成用スロットを設ける。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、この発明においては、フロントヘッドとロータ軸との隙間をシールするシール部から圧縮機の潤滑油が漏れて電磁クラッチ内まで流れ出したとき、漏れ出した潤滑油をオイル逃がし孔に導いて排出するようにしたから、アーマチュア板と原動側回転部材との間のクラッチ摩擦面への潤滑油の漏出が阻止され、オイルによるクラッチスリップ発生を防止することができる。
【００３７】
更に、上記オイル逃がし孔の内周側開口部よりもアーマチュア板側の原動側回転部材内周に潤滑油漏出防止壁を形成するリングを設ければ、オイル逃がし孔から排出される前の漏出潤滑油が、回転中の原動側回転部材の遠心力により原動側回転部材内周面に円環状に集まり、一層クラッチ摩擦面へ漏出しにくくなるとともに、電磁クラッチの摩擦面から生じる摩耗粉等の異物がオイル逃がし孔に入り込んで孔を塞ぐことも防ぐことができる。
【００３８】
また、隣り合うオイル逃がし孔の内周側開口部を結ぶ線が、上記リングの内周よりも外側にあるようにすれば、原動側回転部材が停止している場合にも、オイル逃がし孔から排出される前の漏出潤滑油がリングの壁を乗り越えてクラッチ摩擦面へ漏出することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す要部縦断面図（図２のＩ−Ｉ断面）。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図。
【図３】この発明の他の実施の形態を示す要部縦断面図。
【図４】従来の気体圧縮機を示す縦断面図。
【符号の説明】
１　気体圧縮機
５　フロントヘッド
１０　圧縮機本体
１１　ケース
４０　ロータ軸
４４　メカニカルシール（シール部）
４５　ポケット
５０　電磁クラッチ
５１　電磁石
５３　軸受
５４　アーマチュア板
５５　従動側回転部材
５６　原動側回転部材
５６ｂ　オイル逃がし孔
５６ｂａ　開口部
５６ｃ　中央空間
５６ｄ　スロット
５７　リング
５７ａ　リング内周
５８　プーリ（原動側回転部材）
５８ｂ　オイル逃がし孔
５８ｃ　中央空間
５８ｅ　リング
Ｘ　内周側開口部５６ｂａ、５６ｂａを結ぶ線
【図１】
2004036516.tif 000003
【図２】
2004036516.tif 000004
【図３】
2004036516.tif 000005
【図４】
2004036516.tif 000006