(57)【要約】【課題】互いに異なる機能を有する補機を一体化するに際し、エネルギーロスを最小にでき、かつスペースの少ないエンジンルーム内にも容易に搭載することができるコンパクトな車両用補機を提供する。【解決手段】エンジンからの入力動力を伝達状態と非伝達状態に切り替えるクラッチを有し、該クラッチの出力軸に他の補機（例えば、リキッドヒートジェネレータ）の駆動軸を連結するとともに、同じ軸に可変容量型圧縮機の駆動軸を連結したことを特徴とする車両用補機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの入力動力を伝達状態と非伝達状態に切り替えるクラッチを有し、該クラッチの出力軸に他の補機の駆動軸を連結するとともに、同じ軸に可変容量型圧縮機の駆動軸を連結したことを特徴とする車両用補機。
【請求項２】
前記他の補機は、必要な動作時間が間歇的または季節的であることを特徴とする、請求項１に記載の車両用補機。
【請求項３】
前記他の補機が、エンジン冷却水または暖房用流体を攪拌し発熱させるリキッドヒートジェネレータからなることを特徴とする、請求項１または２に記載の車両用補機。
【請求項４】
前記リキッドヒートジェネレータが、駆動のための負荷量を調整可能なものからなることを特徴とする、請求項３に記載の車両用補機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンによって駆動される車両用補機に関し、とくに、可変容量型圧縮機と他の補機とを一体構造に構成した車両用補機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両にはエンジンによって駆動される各種の補機が搭載されている。そして、これらの補機を搭載するためには車両のエンジンルーム内に必要なスペースを確保する必要があるが、各種の補機をうまく搭載するための十分なスペースは確保しにくい現状があり、将来この傾向はさらに顕著になると予想される。
【０００３】
このため、従来、例えば特許文献１に記載されているように、圧縮機の手前にポンプを配し、これら圧縮機とポンプを一体化した構造が提案されている。この構造においては、クラッチレス型の可変容量圧縮機の駆動軸とポンプ駆動軸が共通化されており、ポンプがポンプ機能を発揮するとともに、空調装置用圧縮機は容量制御により必要に応じて作動する機能を持ち、両者を一体化することで車両の限定されたスペースに対しても搭載性の良い補機が実現される。
【０００４】
また、特許文献２にはビスカスヒーターと圧縮機を一体化した構造が示されている。この構造においては、圧縮機は粘性継手を介してクラッチと結合する構成とされており、ビスカスヒーターとして用いる場合には、圧縮機駆動軸に別に設けられた拘束手段により圧縮機をロックして圧縮機を停止させ、粘性継手のすべり運動による発熱を利用するようになっている。また圧縮機として用いる場合には、粘性継手をすべりのない継手として作動させることで圧縮機に回転動力を伝える構造として、これらの一体化を実現していた。
【特許文献１】特開平９−３１５１７６号公報
【特許文献２】特開平５−８６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記のような２つの機能を一体化した従来の補機においては、以下のような問題がある。例えば特許文献２の構造においては、圧縮機の動作を止めるために駆動軸に別の拘束手段を設ける必要があるとともに、圧縮機の負荷が大きくなると粘性継手がすべり運動を起こして不要なときにも発熱動作し、エネルギーロスを生じたり、作動させるべき圧縮機がうまく作動しないなどの問題があって実用性に乏しかった。
【０００６】
また、特許文献１の構造の場合、２つの補機が常に運転されているため、例えば圧縮機の作動を止めていても圧縮機構部での摩擦ロスによるエネルギー損失があった。また、一方の補機がビスカスヒーターのように常に作動する必要のないものの場合、例えその補機が容量を最小化できたとしても、常に最小容量状態での駆動動力損失を消費することになり、経済的ではなかった。
【０００７】
本発明の課題は、このような従来技術が抱える問題点に着目し、互いに異なる機能を有する補機を一体化するに際し、不使用時には摩擦等によるエネルギーロスを最小にでき、かつ必要な時のみそれぞれを独立して容量等の制御ができ、しかもスペースの少ないエンジンルーム内にも容易に搭載することができるコンパクトな車両用補機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用補機は、エンジンからの入力動力を伝達状態と非伝達状態に切り替えるクラッチを有し、該クラッチの出力軸に他の補機の駆動軸を連結するとともに、同じ軸に可変容量型圧縮機の駆動軸を連結したことを特徴とするものからなる。
【０００９】
上記他の補機としては、例えば、必要な動作時間が間歇的または季節的であるものを採用することができる。
【００１０】
また、上記他の補機として、後述の実施例に示すように、エンジン冷却水または暖房用流体を攪拌し発熱させるリキッドヒートジェネレータを採用することができる。リキッドヒートジェネレータとしては、駆動のための負荷量を調整可能なものからなることが好ましい。
【００１１】
ただし、本発明における上記他の補機としては、リキッドヒートジェネレータに限定されるものではない。リキッドヒートジェネレータ以外の圧縮機と一体化可能な他の補機として、例えば、ビスカスヒータ、オイルポンプ、ウォータポンプ等を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る車両用補機によれば、圧縮機も他の補機も使用しない場合にはクラッチの切断により、摩擦等によるロスエネルギーを最小にでき、かつ必要な時のみそれぞれを独立して容量制御でき、互いに異なる機能を有する可変容量型圧縮機と他の補機を一体化して構成したため、不使用時のエネルギー損失が少なく、かつスペースの少ないエンジンルーム内にも容易に取り付けられるコンパクト性を有する車両用補機を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る車両用補機の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施態様に係る車両用補機を示しており、他の補機としてのリキッドヒートジェネレータと可変容量型圧縮機とを一体的に構成した場合の例を示している。図１において、１は電磁クラッチ部を示しており、電磁クラッチ部１は、車両のエンジン（図示略）からの駆動力を受けて回転するプーリ部１００と、電磁力を発生するフィールドコイル１０２と、電磁力の断続により前記プーリ部１００と接続、断続されるアーマチュア１０１とからなる。アーマチュア１０１は主軸２に結合しており、該主軸２に回転力を伝える。
【００１５】
電磁クラッチ部１の隣にはリキッドヒートジェネレータ部３が配置されており、さらにその隣には圧縮機部４が配置された一体化構成になっている。主軸２は、アーマチュア１０１への結合部から圧縮機部４の駆動軸まで、一つの共通の軸として構成されている。すなわち、本発明で言う、クラッチの出力軸と、他の補機の駆動軸と、可変容量型圧縮機の駆動軸とを、一つの共通の軸として構成したものである。
【００１６】
リキッドヒートジェネレータは、例えば米国特許５６８３０３１号公報に示されているように、エンジン冷却水等を攪拌して発熱させ、ヒーターの熱源として用いる装置である。本実施態様では、上記主軸２にリキッドヒートジェネレータ部３のタービンロータ５が接続されており、主軸２の回転によりタービンロータ５が回転し、対向するタービン固定子６との間で、各々のバケツ部２０、２１内に取り込まれた水を攪拌して発熱させるようになっている。バケツ部２０、２１内に取り込まれる水量は調節可能になっており、空気の導入排出制御により、水と空気の混合比を調整することで、負荷即ち発生熱量が制御されるようになっている。また、調整上の必要により、クラッチ部１が断続制御されることもある。なお、リキッドヒートジェネレータ部３のより具体的な構造については、例えば上記米国特許５６８３０３１号公報に例示されているが、この公報に例示された構造に限定されるものではない。
【００１７】
主軸２にはさらに圧縮機のロータ７が接続されており、ヒンジ１３を介して斜板８を回転させ、その回転力を回転阻止された状態（回転阻止部は図示せず）で受けて揺動する揺動板９に伝え、連結棒１０で連結されたピストン１１を往復動させて冷媒を吸入圧縮する。斜板８は、クランク室１２の圧力調整（調整手段は図示せず）により傾斜角度の変化が可能になっており、それによってピストン１１の排斥容量を制御できるようになっている。したがって、本実施態様では、圧縮機部４は、斜板８、揺動板９を備えた可変容量型圧縮機として構成されている。
【００１８】
なお、上記図１に示した構造は、具体的な実施態様の一例として示したものであり、リキッドヒートジェネレータ部も圧縮機部も、図示例以外の構造であってもよい。また、図１では圧縮機構として揺動板を用いた可変容量機構で説明しているが、これに限定されず片斜板式圧縮機構や他の機構でもよい。また、前述したように、リキッドヒートジェネレータは他の補機でもよい。他の補機として、前述したようなものを採用可能である。
【００１９】
上記のように構成された本実施態様に係る車両用補機においては、リキッドヒートジェネレータ部３も圧縮機部４も使用しない時期にはクラッチ（部）１が遮断され、主軸２は回転せず、エンジンの動力は全く消費されない。
【００２０】
夏の季節などの冷房が必要な場合、圧縮機部４を駆動するためクラッチ１が接続状態になるが、リキッドヒートジェネレータ部３内の水は排出されて空気でほぼ占められ、発熱作用を持たず、圧縮機部４のみ圧縮作用を行なう。したがって、リキッドヒートジェネレータ部３によるエネルギーロスは実質的に零かそれに近く、エンジンからの伝達動力は専ら圧縮機部４に消費される。
【００２１】
冬の暖房立ち上げの時、リキッドヒートジェネレータ部３を作動させるためクラッチ１が接続状態になるが、この時には圧縮機部４の容量を最小化するよう調整することで実質的にリキッドヒートジェネレータ部３のみの動作となる。ただしこの時、フロントガラスの曇り止め等の必要がある場合は、同時に圧縮機部４の斜板８の傾斜角を調整することで対応することもできる。
【００２２】
このように、上記構成により、圧縮機部４も他の補機も使用しない場合にはクラッチ１の切断により、摩擦等によるロスエネルギーを最小にでき、かつ必要な時のみそれぞれを独立して容量制御できる。そして、互いに異なる２つの機能を有する圧縮機部４と他の補機（リキッドヒートジェネレータ部３）を一体化して構成したため、不使用時のエネルギー損失が少なく、かつスペースの少ないエンジンルーム内にも容易に取り付けられるコンパクト性を有する車両用補機が実現できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施態様に係る車両用補機の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  電磁クラッチ部
２  主軸
３  リキッドヒートジェネレータ部
４  圧縮機部
５  タービンロータ
６  タービン固定子
７  圧縮機のロータ
８  斜板
９  揺動板
１０  連結棒
１１  ピストン
１２  クランク室
１３  ヒンジ
２０、２１  バケツ部
１００  プーリ部１００
１０１  アーマチュア
１０２  フィールドコイル
【図１】
2007190993.tif 000003