(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（６）に取り付けられるハブ（７１）と、このハブ（７１）の外周側に配置されてプーリ（４）又はこのプーリ（４）と接続される部材（５）に取り付けられるアウターリング（７２）とをゴム状弾性体（７３）で弾性的に連結してなるカップリング（７）を備え、前記プーリ（４）からの回転力がカップリング（７）を介して前記回転軸（６）に入力される車室空調装置用コンプレッサにおいて、
前記ハブ（７１）が前記回転軸（６）にゴム状弾性材料からなるマウント部（７３ｃ，７３ｆ）を介して軸方向相対変位可能に弾性的に支持されてなることを特徴とする車室空調装置用コンプレッサの防振装置。
【請求項２】
マウント部（７３ｃ，７３ｆ）がゴム状弾性体（７３）の一部として連続して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車室空調装置用コンプレッサの防振装置。
【請求項３】
ハブ（７１）とマウント部（７３ｃ，７３ｆ）によるばね−マス系の軸方向共振領域が、６００Ｈｚ未満に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の車室空調装置用コンプレッサの防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車室空調装置用コンプレッサの騒音を防止するための防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車室空調装置の冷凍サイクルにおいて、冷媒を圧縮するコンプレッサは、一般的には図３に示されるような構造を備える。
【０００３】
すなわち、この種の車室空調装置用コンプレッサは、車室の室温検出手段によって通電がＯＮ−ＯＦＦされる励磁コイル１０２ａによりプーリ１０１からの回転伝達を接続又は遮断する電磁クラッチ１０２を有し、また、この電磁クラッチ１０２のアーマチュア１０２ｂと、冷媒ガスを圧縮する円周方向複数のピストン１０５を斜板１０６を介して動作させる回転軸１０３との間に、回転軸１０３側のハブ１０４ａと、アーマチュア１０２ｂ側のアウターリング１０４ｂとを、ゴム状弾性体１０４ｃで連結してなる構造のカップリング１０４を介在させた構造を備える。このカップリング１０４は、回転軸１０３に入力される捩り方向の衝撃荷重及びトルク変動を、ゴム状弾性体１０４ｃの弾性によって低減するものである。
【０００４】
また、近年は、電磁クラッチ１０２を設けないタイプの車室空調装置用コンプレッサもあるが、この場合は、プーリ１０１にアウターリング１０４ｂが連結され、プーリ１０１からの回転トルクがカップリング１０４を介して回転軸１０３に与えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来から問題となっている車室空調装置用コンプレッサの騒音には、コンプレッサの作動中に発生する比較的高周波域（６００Ｈｚ以上）の音がある。この音は主にハブ１０４ａから放射されており、このハブ１０４ａの軸方向振動が大きく関係している。
【０００６】
この軸方向振動の起振源は、回転軸１０３の回転を斜板１０６によって軸方向往復運動に変換されているピストン１０５にあるものと推定され、すなわち、ピストン１０５の往復動による軸方向振動が斜板１０６から回転軸１０３を介してハブ１０４ａに入力される。しかし、従来の車室空調装置用コンプレッサに用いられているカップリング１０４のゴム状弾性体１０４ｃは、このようなハブ１０４ａ軸方向振動の低減効果を得ることはできなかった。
【０００７】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたもので、その主な技術的課題とするところは、回転軸の軸方向振動がハブに伝達されることによる車室空調装置用コンプレッサの高周波域の騒音を、有効に低減することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した技術的課題は、本発明によって有効に解決することができる。
すなわち、請求項１の発明に係る車室空調装置用コンプレッサの防振装置は、回転軸に取り付けられるハブと、このハブの外周側に配置されてプーリ又はこのプーリと接続される部材に取り付けられるアウターリングとをゴム状弾性体で弾性的に連結してなるカップリングを備え、前記プーリからの回転力がカップリングを介して前記回転軸に入力される車室空調装置用コンプレッサにおいて、前記ハブが前記回転軸にゴム状弾性材料からなるマウント部を介して軸方向相対変位可能に弾性的に支持されてなるものである。このため、所定の周波数以上の領域において、回転軸からハブへの軸方向振動の伝達が、前記マウント部の弾性によって有効に吸収される。
【０００９】
また、請求項２の発明に係る車室空調装置用コンプレッサの防振装置は、請求項１の構成において、マウント部がゴム状弾性体の一部として連続して形成され、部品数の増大等を来さないようにする。
【００１０】
また、請求項３の発明に係る車室空調装置用コンプレッサの防振装置は、請求項１の構成において、ハブとマウント部によるばね−マス系の軸方向共振領域が、６００Ｈｚ未満に設定され、これによって、コンプレッサの騒音として問題になる６００Ｈｚ以上の周波数域において振動伝達率を１未満とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る車室空調装置用コンプレッサの防振装置の好ましい実施の形態を示す断面図である。この図１において、参照符号１は自動車の車室空調装置用コンプレッサのハウジングの端部を示しており、２はハウジング１に固定された非回転の励磁コイル、４はハウジング１にボールベアリング３を介して回転自在に保持されたプーリ、５はプーリ４の軸方向外側に近接対向して配置されたアーマチュア、６はハウジング１の内周に挿通され、機内の斜板及びピストン（図３における符号１０５，１０６参照）による冷媒圧縮機構を動作させる回転軸、７はアーマチュア５を回転軸６に対して軸方向移動可能な状態に連結するカップリングである。プーリ４及びアーマチュア５は、共に励磁コイル２に発生する磁界によって磁化される磁性体金属からなり、励磁コイル２、アーマチュア５及びカップリング７等によって、電磁クラッチが構成されている。
【００１２】
ハウジング１には、回転軸６の端部近傍を包囲するように、ベアリング支持筒部１ａが形成されており、ボールベアリング３は、そのインナーレース３１が前記ベアリング支持筒部１ａの外周面に嵌着されている。また、プーリ４は、内周面がボールベアリング３のアウターレース３２に嵌着される内周筒部４１と、励磁コイル２とアーマチュア５の間を円盤状に延びる端壁部４２と、この端壁部４２の外径端から励磁コイル２の外周側に沿って延びるプーリ本体部４３とを有し、すなわち励磁コイル２を略コ字型に包囲する断面形状を呈する。
【００１３】
カップリング７は、回転軸６の先端部に取り付けられるハブ７１と、電磁クラッチのアーマチュア５に円周方向複数のリベット７５を介して取り付けられるアウターリング７２と、前記ハブ７１とアウターリング７２とを後述のカップリングゴム部７３ａにおいて弾性的に連結するゴム状弾性体７３とを備える。このゴム状弾性体７３は、ハブ７１とその外周側にあるアウターリング７２の双方に加硫接着されている。
【００１４】
ハブ７１は、円筒状のボス部７１ａと、このボス部７１ａの正面側の端部内周に形成され中央にボルト挿通孔が開設された内周端壁部７１ｂと、その外周側に展開するフランジ部７１ｃと、このフランジ部７１ｃの外径部から正面側へ延びるリム部７１ｄとを有し、ボス部７１ａが、回転軸６の先端部に径方向段差面６１をもって形成されたスプライン軸部６２に軸方向移動自在にスプライン嵌合されると共に、内周端壁部７１ｂのボルト挿通孔に正面側からボルト７４を挿通して、前記スプライン軸部６２の軸心部に形成された螺子孔にねじ込むことによって、回転軸６に取り付けられる。なお、ボルト７４の頭部座面には、平座金７４ａが配置される。
【００１５】
ゴム状弾性体７３は、ハブ７１のリム部７１ｄとアウターリング７２との間に介在するカップリングゴム部７３ａを有する。このカップリングゴム部７３ａは、励磁コイル２が非通電状態にある時にアーマチュア５をプーリ４の端壁部４２と非接触の位置に保持し、励磁コイル２を通電することによってアーマチュア５がプーリ４の端壁部４２に吸着された時に、回転軸６に入力される捩り方向の衝撃荷重及びトルク変動を低減するものである。
【００１６】
ゴム状弾性体７３におけるカップリングゴム部７３ａの正面側からは、リム部７１ｄの内周面及びフランジ部７１ｃの正面を覆うように延びる正面被覆部７３ｂと、その内周から更に内周端壁部７１ｂの正面を覆うように延びる正面マウント部７３ｃが連続して形成されている。また、カップリングゴム部７３ａの背面側からは、ハブ７１のフランジ部７１ｃの背面を覆うように延びる背面被覆部７３ｄと、その内周からボス部７１ａの外周面を覆うように延びるボス被覆部７３ｅと、更にその背面側の端部からボス部７１ａの端面を覆うように延びる背面マウント部７３ｆが連続して形成されている。
【００１７】
ハブ７１をボルト７４によって回転軸６に取り付けた状態においては、ゴム状弾性体７３の正面マウント部７３ｃが、前記ボルト７４の頭部の座金７４ａと、ハブ７１の内周端壁部７１ｂとの間に適当に圧縮された状態で介在しており、背面マウント部７３ｆが、ハブ７１のボス部７１ａの端面と回転軸６の径方向段差面６１との間に適当に圧縮された状態で介在しており、ハブ７１の内周端壁部７１ｂと回転軸６のスプライン軸部６２の先端面との間には、軸方向隙間Ｇが形成されている。また、アーマチュア５がプーリ４の端壁部４２と非接触の位置に保持された状態では、このアーマチュア５の内周部におけるプーリ４と反対側の面が、ゴム状弾性体７３の背面被覆部７３ｄに接触されるようになっている。
【００１８】
ゴム状弾性体７３の正面マウント部７３ｃ及び背面マウント部７３ｆと、ハブ７１は、一種のばね−質量系を構成することになるが、その軸方向の共振領域、すなわち軸方向振動の伝達率が１以上となる周波数域が、ボルト７４の緊結力による正面マウント部７３ｃ及び背面マウント部７３ｆの軸方向圧縮量によって、６００Ｈｚ未満の低周波数域に設定される。
【００１９】
以上の構成において、その作用を説明すると、まず、プーリ４は、そのプーリ本体部４３に巻き掛けられたベルト（図示省略）を介して、エンジンのクランクプーリからの駆動力を与えられて回転している。
【００２０】
ここで、励磁コイル２が通電されると、これにより発生する磁界によってプーリ４及びアーマチュア５が磁化される。このため、アーマチュア５が、カップリング７を構成するゴム状弾性体７３のカップリングゴム部７３ａの軸方向剪断変形を伴いながら、プーリ４の端壁部４２側へ向けて軸方向変位し、その端面に吸着されて、クラッチミート状態となる。そしてこの時点で、プーリ４の回転トルクが、アーマチュア５からカップリング７のアウターリング７２、カップリングゴム部７３ａ及びハブ７１を介してそのスプライン嵌合部から回転軸６へ伝達されるので、この回転軸６に設けられた斜板を介してピストンによる冷媒圧縮機構が動作し、コンプレッサ（ひいては空調装置）が運転状態となる。
【００２１】
ここで、アーマチュア５がプーリ４の端壁部４２に吸着される際に、プーリ４の回転トルクがアーマチュア５へ急激に入力されることによる衝撃や、前記回転トルクの変動は、ゴム状弾性体７３のカップリングゴム部７３ａの捩り方向剪断変形動作によって、有効に緩和される。
【００２２】
コンプレッサの運転時には、回転軸６の回転運動が斜板によってピストンの軸方向往復運動に変換されており、このピストンの動作によって冷媒ガスの圧縮が行われる。このため、ピストンの往復運動による軸方向振動が斜板から回転軸６に入力され、回転軸６には軸方向の振動変位を生じているが、この軸方向振動は、ハブ７１に伝達される際に、ゴム状弾性体７３における正面マウント部７３ｃ及び背面マウント部７３ｆによって有効に吸収される。
【００２３】
これは、ハブ７１における内周端壁部７１ｂと回転軸６のスプライン軸部６２の先端との間にハブ７１の軸方向相対変位を許容する軸方向隙間Ｇが存在し、ハブ７１におけるボス部７１ａが、回転軸６にねじ込まれたボルト７４の平座金７４ａと、回転軸６に形成された径方向段差面６１との間に、ゴム状弾性体７３の正面マウント部７３ｃ及び背面マウント部７３ｆによって、弾性的にマウントされているからである。したがって、ハブ７１の軸方向振動が低減され、その結果、従来から問題となっているハブ７１からの比較的高周波（６００Ｈｚ以上）の放射音を有効に低減することができる。しかも、ハブ７１全体が、ゴム状弾性体７３によって覆われた構造となるので、ハブ７１自体の振動による放射音の発生も有効に防止することができる。
【００２４】
図２は、本発明の防振装置による回転軸６からハブ７１への軸方向振動の伝達率を、従来の車室空調装置用コンプレッサと比較して示す特性線図である。すなわち、従来の車室空調装置用コンプレッサは、回転軸６とハブ７３がボルト７４によって金属同士で緊結固定された構造を有するため、回転軸６からハブ７３への軸方向振動の伝達率が、すべての周波数域でほぼ１となるのに対し、本発明の防振装置によれば、ゴム状弾性体７３の正面マウント部７３ｃ及び背面マウント部７３ｆとハブ７１によるばね−質量系の軸方向の共振領域、すなわち伝達率が１以上となる周波数域が、６００Ｈｚ未満（この例ではほぼ４００Ｈｚ未満）の領域にあり、騒音が問題となる６００Ｈｚ以上の周波数域では、ゴム状弾性体７３の正面マウント部７３ｃ及び背面マウント部７３ｆの弾性によって、伝達率が著しく小さい値になる。
【００２５】
次に、プーリ４にアーマチュア５が吸着されたコンプレッサの運転状態から、励磁コイル２への励磁電流の供給を遮断すると、アーマチュア５の磁気吸着力が解除されるので、ゴム状弾性体７３におけるカップリングゴム部７３ａの弾性的な復元力によって、アーマチュア５はプーリ４の端壁部４２から離れ、復帰動作される。このため、プーリ４からアーマチュア５及びカップリング７を介しての回転トルクの伝達が遮断され、回転軸６の回転が停止する。
【００２６】
また、アーマチュア５がプーリ４の端壁部４２から離れて復帰動作する際にハブ７１と金属接触することはなく、ゴム状弾性体７３の背面被覆部７３ｄによって緩衝されるため、復帰動作の際に騒音を発生することもない。
【００２７】
また、ゴム状弾性体７３は、図示されていない加硫成形用金型内に、ハブ７１とアウターリング７２を同心的に配置して、成形と同時にこれらハブ７１及びアウターリング７２に接着一体化されたものであり、カップリングゴム部７３ａ、正面被覆部７３ｂ、正面マウント部７３ｃ、背面被覆部７３ｄ、ボス被覆部７３ｅ及び背面マウント部７３ｆが連続して形成されるため、製造工数の増大を来さない。
【００２８】
なお、上述の実施の形態においては、電磁クラッチを有する車室空調装置用コンプレッサについて説明したが、電磁クラッチを設けずに、プーリ４にカップリング７のアウターリング７２を連結したタイプの車室空調装置用コンプレッサにも、ゴム状弾性体７３を図１と同様に構成して本発明を適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る車室空調装置用コンプレッサの防振装置によると、ハブが、回転軸にゴム状弾性体を介して弾性的にマウントされるため、所定の周波数以上の領域において、回転軸からハブへの軸方向振動の伝達が低減され、ハブからの放射音を有効に低減することができる。
【００３０】
また、本発明の請求項２に係る車室空調装置用コンプレッサの防振装置によると、請求項１の構成において、マウント部がゴム状弾性体の一部として連続して形成されたものであるため、部品数の増大等を来さず、しかもハブ全体がゴム状弾性材料で覆われた構造となるので、ハブ自体の振動による騒音も有効に防止することができる。
【００３１】
また、本発明の請求項３に係る車室空調装置用コンプレッサの防振装置によると、請求項１の構成において、ハブとゴム状弾性体のマウント部によるばね−マス系の軸方向共振領域が、６００Ｈｚ未満に設定されるため、それ以上の周波数域でハブへの軸方向振動の伝達率が１未満となり、騒音が問題となる６００Ｈｚ以上でのハブの軸方向振動を確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車室空調装置用コンプレッサの防振装置の好ましい実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【図２】上記実施の形態の防振装置による回転軸からハブへの軸方向振動の伝達率を、従来の車室空調装置用コンプレッサと比較して示す特性線図である。
【図３】車室空調装置用コンプレッサの一般的な構造を示す、一部切断した斜視図である。
【符号の説明】
１  ハウジング
２  励磁コイル
３  ボールベアリング
４  プーリ
５  アーマチュア
６  回転軸
７  カップリング
７１  ハブ
７２  アウターリング
７３  ゴム状弾性体
７３ａ  カップリングゴム部
７３ｃ  正面マウント部
７３ｆ  背面マウント部
【図１】
0004553083.tif 000002
【図２】
0004553083.tif 000003
【図３】
0004553083.tif 000004