(57)【要約】【課題】モータ／ジェネレータからの駆動力を減速して圧縮／膨張機構に伝達可能な遊星車機構を有するとともに、外部駆動源による圧縮／膨張機構の駆動時において、モータ／ジェネレータのロータが連れ回りすることを防止できる圧縮／膨張機を提供すること。【解決手段】圧縮／膨張機構４３は、第１方向Ｒ１への駆動により圧縮機構として機能し、膨張機構として機能する際には第２方向Ｒ２へ回転する。圧縮／膨張機構４３に連結されたシャフト４５は、電磁クラッチ５２を介してエンジンＥｇに連結されている。モータ／ジェネレータ４２の駆動力は、遊星歯車機構６９で減速されてシャフト４５に伝達される。シャフト４５と遊星歯車機構６９のキャリア７２との間には、キャリア７２の第１方向Ｒ１への回転力はシャフト４５へ伝達し、シャフト４５の第１方向Ｒ１への回転力はキャリア７２に伝達しないワンウェイクラッチ４７が介在されている。【選択図】      図１
2005054585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に収容され、第１方向への回転駆動により圧縮機構として機能するとともに、膨張機構として機能する際には第２方向へ回転する圧縮／膨張機構と、
前記ハウジング内に収容されたモータ／ジェネレータと、
前記ハウジングに回転可能に支持されているとともに前記圧縮／膨張機構に一体回転可能に連結され、前記ハウジング外に配設された外部駆動源により回転駆動されるシャフトと、
前記外部駆動源と前記シャフトとの間の動力伝達経路上に配設され、動力伝達を断続可能なクラッチ機構と、
前記シャフトに対し遊星車のキャリアが相対回転可能に配置され、前記モータ／ジェネレータが有するロータに太陽車が一体回転可能に連結され、前記ハウジングに外側車が設けられてなる遊星車機構と、
前記シャフトと前記キャリアとの間に介在され、前記キャリアの第１方向への回転力は前記シャフトへ伝達するとともに、前記シャフトの第１方向への回転力は前記キャリアに伝達しないワンウェイクラッチと
からなることを特徴とする圧縮／膨張機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機と膨張機とを兼用する圧縮／膨張機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧縮／膨張機としては、例えば、車両の空調装置が備える冷凍サイクルと、エンジンの排熱から動力を回収するためのランキンサイクルとで共用されるものが存在する（例えば特許文献１参照。）。この圧縮／膨張機は、エンジンに作動連結された圧縮／膨張機構と、モータ／ジェネレータとを備えている。そして、冷凍サイクルの形成時には、エンジンからの駆動力と、電動モータとして機能するモータ／ジェネレータからの駆動力とを圧縮／膨張機構の駆動に利用する。また、ランキンサイクルの形成時には、膨張機構として機能する圧縮／膨張機構が生じる動力によって、ジェネレータとして機能するモータ／ジェネレータで発電を行うようになっている。
【０００３】
前記圧縮／膨張機において、モータ／ジェネレータ（電動モータ）に対してエンジンと同等な圧縮／膨張機構（圧縮機構）の駆動能力を求めると、該モータ／ジェネレータが大型化して圧縮／膨張機の大型化を招くこととなる。逆に、小型のモータ／ジェネレータでも駆動が可能なように、圧縮／膨張機構の吐出容量を小さく設定すると、エンジンの回転速度が低い場合には、圧縮／膨張機構の単位時間当たりの冷媒吐出量を多く確保することができず、クールダウン（急速冷房）能力が低下する問題を生じてしまう。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば図４に示すように、前記モータ／ジェネレータ８１からの駆動力を減速して圧縮／膨張機構８２（図４の態様ではスクロール式が用いられている）に伝達する遊星歯車機構８３を備えることが考えられる。
【０００５】
すなわち、前記圧縮／膨張機構８２にはシャフト８４が一体回転可能に連結されており、該シャフト８４にはエンジン（図示しない）からの駆動力が電磁クラッチ８５を介して伝達される。シャフト８４には、プラネタリギヤ８６のキャリア８７が一体回転可能に固定されている。モータ／ジェネレータ８１のロータ８８には、サンギヤ８９が一体回転可能に連結されている。圧縮／膨張機のハウジング９０には、インターナルギヤ９１が設けられている。
【０００６】
従って、前記電磁クラッチ８５のオフ状態（動力伝達の遮断状態）にて、モータ／ジェネレータ８１が電動モータとして機能してロータ８８が回転駆動されると、サンギヤ８９及びプラネタリギヤ８６を介してキャリア８７が回転される。よって、シャフト８４つまり圧縮／膨張機構８２が、モータ／ジェネレータ８１（ロータ８８）の回転速度よりも減速されて回転駆動される。
【０００７】
このように、前記遊星歯車機構８３を備えることで、小型のモータ／ジェネレータ８１でも圧縮／膨張機構８２を稼働させることができるし、エンジンの回転速度が低い場合においても圧縮／膨張機構８２の単位時間当たりの冷媒吐出量を多く確保することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−１５９０１３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図４の圧縮／膨張機においては、遊星歯車機構８３のキャリア８７がシャフト８４に固定されている。従って、キャリア８７は、シャフト８４が正逆方向の何れに回転しても該シャフト８４と一体回転される。このため、圧縮／膨張機構８２がエンジンによって駆動される場合には、モータ／ジェネレータ８１のロータ８８が不必要に連れ回りされてしまう。よって、ロータ８８を連れ回りさせる分だけ、エンジンによる圧縮／膨張機の駆動負荷が増大し、車両の燃費が悪化する問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、モータ／ジェネレータからの駆動力を減速して圧縮／膨張機構に伝達可能な遊星車機構を有するとともに、外部駆動源による圧縮／膨張機構の駆動時において、モータ／ジェネレータのロータが連れ回りすることを防止できる圧縮／膨張機を提供することにある。
【００１１】
【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の発明の圧縮／膨張機は、ハウジング内に圧縮／膨張機構とモータ／ジェネレータとが収容されている。圧縮／膨張機構は、第１方向への回転駆動により圧縮機構として機能するとともに、膨張機構として機能する際には第２方向へ回転する。ハウジングにはシャフトが回転可能に支持されており、該シャフトは圧縮／膨張機構に一体回転可能に連結されている。シャフトは、ハウジング外に配設された外部駆動源により回転駆動される。
【００１２】
前記外部駆動源とシャフトとの間の動力伝達経路上には、動力伝達を断続可能なクラッチ機構が配設されている。モータ／ジェネレータとシャフトとの間の動力伝達経路上には、遊星車機構が配設されている。遊星車機構は、シャフトに対し遊星車のキャリアが相対回転可能に配置され、モータ／ジェネレータが有するロータに太陽車が一体回転可能に連結され、ハウジングに外側車が設けられてなる。
【００１３】
そして、前記シャフトとキャリアとの間には、ワンウェイクラッチが介在されている。ワンウェイクラッチは、キャリアの第１方向への回転力はシャフトへ伝達するとともに、シャフトの第１方向への回転力はキャリアに伝達しない構造を有している。つまり、ワンウェイクラッチは、シャフトの第２方向への回転力はキャリアに伝達可能である。
【００１４】
さて、前記外部駆動源により圧縮／膨張機が駆動される場合には、クラッチ機構による動力伝達の許容に基づく外部駆動源からの動力の伝達により、シャフトが第１方向に回転され、圧縮／膨張機構が駆動されてガスの圧縮が行われる。ここで、シャフトとキャリアとの間にはワンウェイクラッチが介在されており、該ワンウェイクラッチは、シャフトの第１方向への回転力をキャリアには伝達しない。従って、シャフトの第１方向への回転によってもキャリアが回転することはなく、シャフトの回転にモータ／ジェネレータのロータが連れ回りすることを防止できる。
【００１５】
次に、前記モータ／ジェネレータにより圧縮／膨張機を駆動する場合には、クラッチ機構が動力伝達の遮断状態とされる。電動モータとして機能するモータ／ジェネレータは、ロータつまり遊星車機構の太陽車を第１方向に回転させる。太陽車の第１方向への回転によって遊星車が自転しつつ公転され、キャリアが第１方向に回転される。ワンウェイクラッチは、キャリアの第１方向への回転力をシャフトへ伝達する。従って、シャフトつまり圧縮／膨張機構が、モータ／ジェネレータ（ロータ）の回転速度よりも減速されて第１方向に回転され、圧縮／膨張機構によるガスの圧縮が行われる。
【００１６】
次に、膨張機として機能する前記圧縮／膨張機構により、シャフトが第２方向に回転される。ワンウェイクラッチは、シャフトの第２方向への回転力をキャリアへ伝達する。従って、キャリアが第２方向へ回転され、遊星車は自転しつつ公転される。よって、太陽車つまりモータ／ジェネレータのロータが第２方向に回転され、モータ／ジェネレータで発電が行われる。
【００１７】
以上のように、本発明によれば、モータ／ジェネレータからの駆動力を減速して圧縮／膨張機構に伝達可能な遊星車機構を有することによっても、外部駆動源による圧縮／膨張機構の駆動時には、モータ／ジェネレータのロータが連れ回りすることを防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、車両の空調装置が備える冷凍サイクルでは圧縮機として機能し、エンジン（内燃機関）の排熱から動力を回収するためのランキンサイクルでは膨張機として機能する、圧縮／膨張機に具体化した一実施形態について説明する。
【００１９】
（冷凍サイクル）
図１に示すように、蒸気圧縮式の冷凍サイクルは、圧縮機として機能する圧縮／膨張機１１を備えている。圧縮／膨張機１１は、低圧室６１の低圧な冷媒（例えばＲ１３４ａ）ガスを吸入して圧縮し高圧室６２へと吐出する。圧縮／膨張機１１の高圧室６２は、配管１２を介してクーラ１５の入口側に接続されている。
【００２０】
前記クーラ１５は、車両のエンジンルームに配設されて外気に曝されている。圧縮／膨張機１１の高圧室６２から導出された高温高圧の冷媒ガスは、配管１２を介してクーラ１５に流入され、該クーラ１５において外気との熱交換によって冷却されることで凝縮して液化する。クーラ１５の出口側には、配管１６を介して蒸発器１７の入口側が接続されている。配管１６の途中には、クーラ１５からの液冷媒を減圧する、減圧装置としての膨張弁１８が配設されている。
【００２１】
前記蒸発器１７は、車室へ向かう図示しない空気吹出しダクトの途中に配設されている。膨張弁１８で減圧された液冷媒は、蒸発器１７において車室へ向かう空気との熱交換により加熱され蒸発されて低圧の冷媒ガスとなる。蒸発器１７の出口側と圧縮／膨張機１１の低圧室６１とは、配管１９を介して接続されている。従って、圧縮／膨張機１１は、蒸発器１７から低圧室６１に導入された低圧冷媒ガスを吸入して圧縮し高圧室６２へと吐出する。圧縮／膨張機１１の高圧室６２から導出された高圧冷媒ガスは、クーラ１５へと送られて上述した冷凍サイクルを繰り返す。
【００２２】
（ランキンサイクル）
図２に示すように、前記車両は、冷凍サイクル（図１参照）の回路構成を部分的に利用してランキンサイクルを形成可能となっている。ランキンサイクルは、膨張機として機能する圧縮／膨張機１１を備えている。圧縮／膨張機１１の低圧室６１は、配管１３を介して前述したクーラ１５の入口側に接続されている。圧縮／膨張機１１の低圧室６１から導出された膨張減圧後の冷媒ガスは、配管１３を介してクーラ１５に流入されて凝縮液化される。
【００２３】
前記クーラ１５の出口側には、ポンプ２１の入口側が配管２２を介して接続されている。ポンプ２１の出口側（吐出側）には、ボイラ２３が有する吸熱器２３ａの入口側が、配管２４を介して接続されている。ポンプ２１は、クーラ１５からの液冷媒をボイラ２３の吸熱器２３ａへと圧送する。
【００２４】
前記ボイラ２３の放熱器２３ｂには、車両のエンジンＥｇを冷却して高温となった冷却水が送られる。吸熱器２３ａでは、放熱器２３ｂの高温冷却水との間での熱交換によって液冷媒が加熱されて、該液冷媒が高温高圧の冷媒ガスとなる。吸熱器２３ａの出口側は、配管２５を介して圧縮／膨張機１１の高圧室６２に接続されている。吸熱器２３ａからの高圧冷媒ガスは、配管２５を介して圧縮／膨張機１１の高圧室６２へ流入する。圧縮／膨張機１１は、流入した高圧冷媒ガスの断熱膨張により動力を発生する。圧縮／膨張機１１で膨張し減圧された冷媒ガスは、該圧縮／膨張機１１の低圧室６１から配管１３を介してクーラ１５へと送られて、上述したランキンサイクルを繰り返す。
【００２５】
以上のように、本実施形態においては、圧縮／膨張機１１及びクーラ１５が、冷凍サイクルとランキンサイクルとで共用されている。また、図示しないが、圧縮／膨張機１１及びクーラ１５の共用を達成するために、冷媒の流路を図１の状態（冷凍サイクル）と図２の状態（ランキンサイクル）とで切り換えることが可能な、流路切換弁等の回路切換構造がその他にも備えられている。従って、図示しないが、配管１２，１３，１６，１９，２２，２４，２５において一部のものについては、それとは異なる部材番号を付した配管と一部又は全体が共用されている。
【００２６】
（圧縮／膨張機の詳細）
図１に示すように、前記圧縮／膨張機１１は、ハウジング４１内にモータ／ジェネレータ４２及び圧縮／膨張機構４３が収容されてなるとともに、ハウジング４１の外側に動力伝達機構４４が取り付けられてなる。動力伝達機構４４は、外部駆動源たるエンジンＥｇと圧縮／膨張機構４３との間の動力伝達経路上に配設されている。
【００２７】
前記圧縮／膨張機構４３は、冷凍サイクルの形成時には、蒸発器１７から低圧冷媒ガスを吸入して圧縮する圧縮機構として機能するとともに、ランキンサイクルの形成時には、ボイラ２３からの高圧冷媒ガスの流入及び膨張により動力を発生する膨張機構として機能する。モータ／ジェネレータ４２は、冷凍サイクルの形成時には、圧縮／膨張機構４３を駆動する電動モータとして機能するとともに、ランキンサイクルの形成時には、圧縮／膨張機構４３により駆動されて発電を行うジェネレータとして機能する。
【００２８】
前記冷凍サイクルの形成時において圧縮／膨張機１１の駆動には、動力伝達機構４４を介したエンジンＥｇからの駆動力と、電動モータとして機能するモータ／ジェネレータ４２からの駆動力とが切り換えられて用いられる。このように、電動モータとして機能可能なモータ／ジェネレータ４２を備えることで、エンジンＥｇの停止状態でも空調（冷房）が可能となる。従って、本実施形態の冷凍サイクルは、エンジンＥｇが自動停止制御（例えばアイドリングストップ制御）されることのある、アイドリングストップ車やハイブリッド車（エンジンＥｇの他に電動モータも走行駆動源とする車両）に特に好適な態様であると言える。
【００２９】
さて、前記ハウジング４１内には、シャフト４５がベアリング４６，４８を介して回転可能に支持されている。動力伝達機構４４は、エンジンＥｇから動力の供給を受けるプーリ５１と、クラッチ機構としての電磁クラッチ５２とを備えている。プーリ５１は、ハウジング４１に回転可能に支持され、エンジンＥｇからの動力をシャフト４５に伝達する。電磁クラッチ５２は、そのオン（コイル５２ａへの通電。図１参照）により、プーリ５１と、シャフト４５に固定されたハブ５２ｂとの間での動力伝達を許容し、オフ（コイル５２ａの非通電。図２参照）によりこの動力伝達を遮断する周知の構成を有している。電磁クラッチ５２のオン状態では、エンジンＥｇからの駆動力の伝達により、シャフト４５が第１方向Ｒ１に回転される。
【００３０】
前記ハウジング４１内においてシャフト４５の外側には、モータ／ジェネレータ４２のロータ５４が、シャフト４５を取り囲むようにして配置されている。ロータ５４は、ベアリング７４を介してシャフト４５に相対回転可能に支持されている。ロータ５４は外周部にマグネット５４ａを有している。ハウジング４１の内周面には、モータ／ジェネレータ４２を構成するステータ５５が、ロータ５４のマグネット５４ａを取り囲むようにして固定配置されている。ステータ５５は、コイル５５ａが巻回されたステータコア５５ｂよりなっている。
【００３１】
前記モータ／ジェネレータ４２は、図示しない駆動回路（インバータ）を介したコイル５５ａへの通電に基づいてロータ５４を回転させる、ブラシレスタイプの電動モータとしての機能を有している。また、モータ／ジェネレータ４２は、ロータ５４が回転駆動されることでコイル５５ａに電力を生じさせる、ジェネレータとしての機能を有している。
【００３２】
前記圧縮／膨張機構４３はスクロール式よりなっている。すなわち、圧縮／膨張機構４３は、ハウジング４１に設けられた固定スクロール５７と、シャフト４５に設けられた偏心軸４５ａにより支持された可動スクロール５８とを備えている。
【００３３】
圧縮機として機能する前記圧縮／膨張機構４３は、シャフト４５の第１方向Ｒ１への回転に基づく、可動スクロール５８の固定スクロール５７に対する第１方向Ｒへの旋回（回転）により、両スクロール５７，５８間に区画形成された密閉室５９が、外周側から容積を減少しつつ中心側へ移動され、該密閉室５９での冷媒ガスの圧縮が行われる。また、膨張機として機能する圧縮／膨張機構４３は、中心側の密閉室５９が、冷媒ガスの膨張によって容積を増大しつつ外周側へ移動されることで、可動スクロール５８が固定スクロール５７に対して第２方向Ｒ２に旋回（回転）して、シャフト４５が第２方向Ｒ２へ回転される。
【００３４】
前記ハウジング４１内において可動スクロール５８の外側には、低圧室６１が区画形成されている。前述したように、冷凍サイクルの形成時において低圧室６１には、蒸発器１７からの低圧冷媒ガスが導入される。低圧室６１に導入された低圧冷媒ガスは、外周側の密閉室５９に取り込まれて圧縮に供される。また、ランキンサイクルの形成時において低圧室６１からは、外周側の密閉室５９から排出された膨張減圧後の冷媒ガスがクーラ１５に向けて導出される（図２参照）。
【００３５】
前記ハウジング４１内において固定スクロール５７の背面側には、高圧室６２が区画形成されている。前述したように、冷凍サイクルの形成時において高圧室６２からは、中心側の密閉室５９から吐出された高圧冷媒ガスがクーラ１５に向けて導出される。また、ランキンサイクルの形成時において高圧室６２には、ボイラ２３からの高圧冷媒ガスが導入される。
【００３６】
前記固定スクロール５７の中心部には、中心側の密閉室５９と高圧室６２とを接続するポート５７ａが貫通形成されている。高圧室６２内においてポート５７ａの開口と対向する位置には、リード弁よりなる吐出弁６４が配置されている。ハウジング４１において固定スクロール５７の背面側には、電磁アクチュエータ６６が取り付けられている。吐出弁６４及び該吐出弁６４の開度を当接規定するリテーナ６５は、電磁アクチュエータ６６のプランジャ６６ａに固定支持されている。
【００３７】
前記冷凍サイクルの形成時には、電磁アクチュエータ６６がオフ状態（コイル６６ｂの非通電状態。図１参照）とされる。電磁アクチュエータ６６のオフ状態では、プランジャ６６ａが付勢バネ６６ｃの付勢力によって移動して、該プランジャ６６ａは固定スクロール５７に接近した状態となる。この状態では、吐出弁６４が固定スクロール５７の背面に当接する。従って、吐出弁６４は、中心側の密閉室５９と高圧室６２との圧力差に基づいてポート５７ａを開閉する差圧弁機能を奏する。よって、中心側の密閉室５９の高圧冷媒ガスは、吐出弁６４の作用によって好適なタイミングで高圧室６２に吐出され、例えば高圧室６２から中心側の密閉室５９への冷媒ガスの逆流を防止することができる。
【００３８】
前記ランキンサイクルの形成時には、電磁アクチュエータ６６がオン状態（コイル６６ｂの通電状態。図２参照）とされる。電磁アクチュエータ６６のオン状態では、プランジャ６６ａが、固定鉄心６６ｄとの間に作用する電磁吸引力によって、付勢バネ６６ｃの付勢力に抗して移動する。従って、プランジャ６６ａは、固定スクロール５７から大きく離間した状態となる。この状態では、吐出弁６４の全体が固定スクロール５７から離間して、該吐出弁６４によるポート５７ａの弁機能が失われ、該ポート５７ａは常時開放状態となる。よって、ボイラ２３から高圧室６２に流入した高圧冷媒ガスは、ポート５７ａを介して中心側の密閉室５９に流入され、該密閉室５９での膨張に供される。
【００３９】
前記ハウジング４１内には、遊星車機構としての遊星歯車機構６９が配設されている。遊星歯車機構６９は、電動モータとして機能するモータ／ジェネレータ４２の回転を減速してシャフト４５に伝達する減速機構である。
【００４０】
すなわち、前記遊星歯車機構６９は、太陽車としてのサンギヤ７０、外側車としてのインターナルギヤ７１、キャリア７２、及び遊星車としての複数のプラネタリギヤ７３からなる周知の構成を有している。サンギヤ７０は、モータ／ジェネレータ４２のロータ５４に一体回転可能に連結されている。インターナルギヤ７１はハウジング４１に固定されている。キャリア７２は、シャフト４５に対して相対回転可能に配置されている。各プラネタリギヤ７３は、キャリア７２によってそれぞれ回転可能に保持されているとともに、サンギヤ７０とインターナルギヤ７１との間にそれぞれ介在されている。
【００４１】
そして、本実施形態において前記シャフト４５とキャリア７２との間には、ローラ型のワンウェイクラッチ４７が介在されている。
すなわち、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、前記ワンウェイクラッチ４７は、キャリア７２の内周面においてシャフト４５の周りに等間隔で形成された、複数の収容凹部３３を有している。各収容凹部３３の図面時計周り方向側の端部には、動力伝達面３３ａが形成されている。収容凹部３３内には、シャフト４５と軸線が平行となるようにコロ３４が収容されている。コロ３４は動力伝達面３３ａとの噛み合い位置（図３（ａ）参照）と該位置から外れた位置（図３（ｂ）参照）との間で移動可能となっている。収容凹部３３には、コロ３４を動力伝達面３３ａの噛み合い位置に向けて付勢する付勢バネ３５が、座金３６と共に収容されている。
【００４２】
例えば、図３（ａ）に示すように、前記シャフト４５が第２方向Ｒ２に回転駆動されるか、或いはキャリア７２が第１方向Ｒ１に回転駆動されると、付勢バネ３５の付勢力によってコロ３４が動力伝達面３３ａの噛み合い位置に移動される。従って、動力伝達面３３ａとシャフト４５の外周面との間のクサビ作用によって、シャフト４５とキャリア７２は一体回転される。逆に、図３（ｂ）に示すように、シャフト４５が第１方向Ｒ１に回転駆動されると、コロ３４は付勢バネ３５の付勢力に抗して動力伝達面３３ａの噛み合い位置から離間される。従って、シャフト４５はキャリア７２に対して空転されることとなる。
【００４３】
さて、図１に示すように、前記冷凍サイクルの形成時において、エンジンＥｇにより圧縮／膨張機１１が駆動される場合には、電磁クラッチ５２がオン状態とされる。電磁クラッチ５２がオン状態では、エンジンＥｇからの駆動力の伝達によりシャフト４５が第１方向Ｒ１に回転され、圧縮／膨張機構４３が第１方向Ｒ１に回転駆動されて冷媒ガスの圧縮が行われる。
【００４４】
ここで、前記シャフト４５と遊星歯車機構６９のキャリア７２との間にはワンウェイクラッチ４７が介在されており、該ワンウェイクラッチ４７は、シャフト４５の第１方向Ｒ１への回転力をキャリア７２には伝達しない。従って、シャフト４５の第１方向Ｒ１への回転によってもキャリア７２が回転することはなく、シャフト４５の回転にモータ／ジェネレータ４２のロータ５４が連れ回りすることがない。
【００４５】
次に、前記冷凍サイクルの形成時において、モータ／ジェネレータ４２により圧縮／膨張機１１を駆動する場合には、電磁クラッチ５２がオフ状態とされる。電動モータとして機能するモータ／ジェネレータ４２は、ロータ５４つまり遊星歯車機構６９のサンギヤ７０を第１方向Ｒ１に回転させる。サンギヤ７０の第１方向Ｒ１への回転によって、プラネタリギヤ７３が自転しつつ公転され、キャリア７２が第１方向Ｒ１に回転される。
【００４６】
前記ワンウェイクラッチ４７は、キャリア７２の第１方向Ｒ１への回転力をシャフト４５へ伝達する。従って、シャフト４５つまり圧縮／膨張機構４３が、モータ／ジェネレータ４２（ロータ５４）の回転速度よりも減速されて第１方向Ｒ１に回転駆動され、圧縮／膨張機構４３による冷媒ガスの圧縮が行われる。
【００４７】
次に、図２に示すように、前記ランキンサイクルの形成時には、膨張機として機能する圧縮／膨張機構４３の第２方向Ｒ２への回転により、シャフト４５が第２方向Ｒ２に回転される。ワンウェイクラッチ４７は、シャフト４５の第２方向Ｒ２への回転力をキャリア７２へ伝達する。従って、キャリア７２が第２方向Ｒ２へ回転され、プラネタリギヤ７３は自転しつつ公転される。
【００４８】
よって、前記サンギヤ７０つまりモータ／ジェネレータ４２のロータ５４が、圧縮／膨張機構４３（シャフト４５）の回転速度よりも増速されて第２方向Ｒ２に回転され、モータ／ジェネレータ４２で発電が行われる。モータ／ジェネレータ４２で生じた電力は、図示しないバッテリの充電に用いられる。該バッテリに蓄えられた電力は、エンジンＥｇの稼働や前述した各種電気機器の駆動等に用いられる。
【００４９】
以上のように、本実施形態によれば、前記モータ／ジェネレータ４２からの駆動力を減速して圧縮／膨張機構４３に伝達可能な遊星歯車機構６９を有することによっても、エンジンＥｇによる圧縮／膨張機構４３の駆動時には、モータ／ジェネレータ４２のロータ５４が連れ回りすることを防止できる。従って、減速機構（遊星歯車機構６９）を備えることでのモータ／ジェネレータ４２の小型化つまりは圧縮／膨張機１１の小型化と、エンジンＥｇがロータ５４を回転駆動しなくともよいことによる車両の燃費向上とを両立することができる。
【００５０】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で例えば以下の態様でも実施できる。○ワンウェイクラッチ４７はローラ型に限定されるものではなく、例えばスプラグ型であってもよい。
【００５１】
○上記実施形態の遊星歯車機構６９を、遊星摩擦車機構に変更すること。遊星摩擦車機構は、モータ／ジェネレータ４２のロータ５４に一体回転可能に設けられた太陽車としての中心側ローラと、ハウジング４１に固設された外側車としての外側ローラと、シャフト４５に対し相対回転可能に配置されたキャリアと、該キャリアに回転可能に保持されているとともに、中心側ローラと外側ローラとの間に介在された中間ローラ（遊星ローラ）とからなっている。そして、上記実施形態と同様に、キャリアとシャフト４５との間にワンウェイクラッチ４７を介在させること。
【００５２】
○上記実施形態においてクラッチ機構は摩擦式よりなっていたが、これを変更し、クラッチ機構としてパウダクラッチ等の空隙式や、ツースクラッチ等の噛合い式を用いること。
【００５３】
○圧縮／膨張機構はスクロール式に限定されるものではなく、ベーン式やピストン式であってもよい。
○本発明の圧縮／膨張機をハイブリッド車や電気自動車（電動モータのみを走行駆動源とする車両）に適用する場合にあっては、該車両の走行駆動源たる電動モータが圧縮／膨張機の外部駆動源をなすようにしてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、モータ／ジェネレータからの駆動力を減速して圧縮／膨張機構に伝達可能な遊星車機構を有することによっても、外部駆動源による圧縮／膨張機構の駆動時において、モータ／ジェネレータのロータが連れ回りすることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧縮機として機能する状態にある圧縮／膨張機の縦断面図。
【図２】膨張機として機能する状態にある圧縮／膨張機の縦断面図。
【図３】ワンウェイクラッチの断面部分図であって、（ａ）は動力伝達状態を示し、（ｂ）は動力伝達の遮断状態を示す。
【図４】従来の圧縮機の縦断面図。
【符号の説明】
４１…ハウジング、４２…モータ／ジェネレータ、４３…圧縮／膨張機構、４５…シャフト、４７…ワンウェイクラッチ、５２…クラッチ機構としての電磁クラッチ、５４…ロータ、６９…遊星車機構としての遊星歯車機構、７０…太陽車としてのサンギヤ、７１…外側車としてのインターナルギヤ、７２…キャリア、７３…遊星車としてのプラネタリギヤ、Ｅｇ…外部駆動源としてのエンジン、Ｒ１…第１方向、Ｒ２…第２方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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