(57)【要約】【課題】回転軸に配置された２つの回転体の回転及び空転の切換を個々に独立して行うことができ、回転体の外周側を開放することができる回転機器の回転切換機構を提供すること。【解決手段】回転機器８の回転切換機構３は、ハウジングノーズ３６、第１回転体３１、第１コイル３３Ａ、アーマチュアハブ３８、第２回転体３２、第２コイル３３Ｂ、第１アーマチュア３４２Ａ及び第２アーマチュア３４２Ｂを備える。ハウジングノーズ３６は、回転機器８の回転軸８１の外周側に同心状に配置される。アーマチュアハブ３８は、回転軸８１の先端部に連結されるとともにハウジングノーズ３６の外周に軸受３８６を介して同心状に取り付けられている。第１アーマチュア３４２Ａ及び第２アーマチュア３４２Ｂは、アーマチュアハブ３８のアーマチュア対向部３８２に設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機器の回転軸の外周側に同心状に配置されるとともに該回転機器の非回転部位に取り付けられた円筒状のハウジングノーズと、
該ハウジングノーズの外周に軸受を介して同心状に取り付けられた第１回転体と、
該第１回転体の内側において上記ハウジングノーズ又は上記非回転部位に取り付けられた第１コイルと、
上記回転軸の先端部に連結されるとともに上記ハウジングノーズの外周に軸受を介して同心状に取り付けられたアーマチュアハブと、
該アーマチュアハブの外周に軸受を介して同心状に取り付けられた第２回転体と、
該第２回転体の内側において該第２回転体又は上記アーマチュアハブに軸受を介して取り付けられ、該第２回転体及び該アーマチュアハブの少なくとも一方と共に回転することが阻止された第２コイルと、
上記アーマチュアハブにおける、上記第１回転体と上記第２回転体との間に配置されるアーマチュア対向部に設けられ、上記第１コイルが通電された際に上記第１回転体に連結される第１アーマチュアと、
上記アーマチュア対向部に設けられ、上記第２コイルが通電された際に上記第２回転体に連結される第２アーマチュアと、を備える、回転機器の回転切換機構。
【請求項２】
上記アーマチュアハブは、上記回転軸の軸線方向に沿って配置され、上記ハウジングノーズの外周に軸受を介して取り付けられた円筒部を有しており、
上記アーマチュア対向部は、上記円筒部における、上記回転軸の先端部に対向する側とは反対側の端部から径方向外方に突出して設けられている、請求項１に記載の回転機器の回転切換機構。
【請求項３】
上記回転機器は、エンジンの回転出力を受けて動作するものであり、
上記第１回転体は、上記エンジンの出力軸に同心状に取り付けられたエンジン側第１回転体の回転を受けて従動回転するものであり、
上記第２回転体は、上記エンジンの出力軸に同心状に取り付けられたエンジン側第２回転体の回転を受けて従動回転するものである、請求項１又は２に記載の回転機器の回転切換機構。
【請求項４】
上記エンジン側第１回転体の外径Ａ１と上記第１回転体の外径Ｂ１との比Ａ１／Ｂ１と、上記エンジン側第２回転体の外径Ａ２と上記第２回転体の外径Ｂ２との比Ａ２／Ｂ２とは、互いに異なっており、
上記第２コイルが通電されない状態で上記第１コイルが通電され、上記第１アーマチュアが上記第１回転体に連結されて、上記エンジン側第１回転体の回転を受けて上記第１回転体及び上記回転軸が第１回転速度で回転する第１回転状態と、上記第１コイルが通電されない状態で上記第２コイルが通電され、上記第２アーマチュアが上記第２回転体に連結されて、上記エンジン側第２回転体の回転を受けて上記第２回転体及び上記回転軸が第２回転速度で回転する第２回転状態とに切換え可能である、請求項３に記載の回転機器の回転切換機構。
【請求項５】
上記第１回転体及び上記エンジン側第１回転体は、それらの外周に第１ベルトが掛け渡されたプーリであり、
上記第２回転体及び上記エンジン側第２回転体は、それらの外周に第２ベルトが掛け渡されたプーリである、請求項３又は４に記載の回転機器の回転切換機構。
【請求項６】
上記回転機器は、ヒートポンプに用いられる圧縮機である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転機器の回転切換機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機器の回転切換機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＨＰ（ガスヒートポンプ）等においては、エンジンの回転出力を利用して、空調機器における圧縮機を作動させることが行われている。一般的に、圧縮機は、エンジンの回転速度に比例する回転速度で作動させており、圧縮機の回転速度を変速することは行われていない。一方、特許文献１においては、圧縮機の入力回転軸に電磁クラッチを設け、エンジンの回転出力を、電磁クラッチを介して圧縮機に伝達することにより、回転動力の伝達とこの伝達の遮断とを切り替えることが記載されている。また、特許文献２においては、圧縮機の回転入力部に変速手段としての電磁クラッチを設け、この電磁クラッチによって、エンジンの回転速度に対する圧縮機の回転速度を変速することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−２７３６０号公報
【特許文献２】特開平７−２６９９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１においては、圧縮機の回転軸にコイル及びアーマチュアを２つ設ける工夫はなされていない。そのため、圧縮機側において、回転軸に配置された２つの回転体の回転及び空転の切換を行うことができない。一方、特許文献２においては、回転軸に配置された回転体としてのプーリの外側にブラケットが存在する。そのため、プーリ等の回転体に動力を伝達するベルト等の部材の交換が困難である。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、回転軸に配置された２つの回転体の回転及び空転の切換を個々に独立して行うことができ、回転体の外周側を開放することができる回転機器の回転切換機構を提供しようとして得られたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、回転機器の回転軸の外周側に同心状に配置されるとともに該回転機器の非回転部位に取り付けられた円筒状のハウジングノーズと、
該ハウジングノーズの外周に軸受を介して同心状に取り付けられた第１回転体と、
該第１回転体の内側において上記ハウジングノーズ又は上記非回転部位に取り付けられた第１コイルと、
上記回転軸の先端部に連結されるとともに上記ハウジングノーズの外周に軸受を介して同心状に取り付けられたアーマチュアハブと、
該アーマチュアハブの外周に軸受を介して同心状に取り付けられた第２回転体と、
該第２回転体の内側において該第２回転体又は上記アーマチュアハブに軸受を介して取り付けられ、該第２回転体及び該アーマチュアハブの少なくとも一方と共に回転することが阻止された第２コイルと、
上記アーマチュアハブにおける、上記第１回転体と上記第２回転体との間に配置されるアーマチュア対向部に設けられ、上記第１コイルが通電された際に上記第１回転体に連結される第１アーマチュアと、
上記アーマチュア対向部に設けられ、上記第２コイルが通電された際に上記第２回転体に連結される第２アーマチュアと、を備える、回転機器の回転切換機構にある。
【発明の効果】
【０００７】
上記回転機器の回転切換機構は、第１コイル及び第１アーマチュアと、第２コイル及び第２アーマチュアとを有する。これにより、回転機器において、２つのコイルへの通電の有無によって、回転軸に配置された２つの回転体の回転及び空転の切換を行うことができる。
【０００８】
また、第１回転体は、ハウジングノーズの外周に配置され、第２回転体は、アーマチュアハブの外周に配置されている。アーマチュアハブは、回転軸の先端部に連結されるとともにハウジングノーズの外周に軸受を介して同心状に取り付けられ、かつ、第１回転体と第２回転体との間に配置されるアーマチュア対向部を有している。このようなアーマチュアハブの形状は、従来にはない新しい形状である。そして、この新規形状のアーマチュアハブを用いることにより、各回転体の外周側には、ブラケット等の部品が存在せず、各回転体の外周側を開放することができる。これにより、各回転体の外周側にベルト等の動力伝達部材を取り付ける場合には、この動力伝達部材の交換を容易にすることができる。
【０００９】
それ故、上記回転機器の回転切換機構によれば、回転軸に配置された２つの回転体の回転及び空転の切換を個々に独立して行うことができ、各回転体の外周側を開放することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態にかかる、第１回転状態にある、回転切換機構を用いた回転変速システムを示す断面説明図。
【図２】実施形態にかかる、第２回転状態にある、回転切換機構を用いた回転変速システムを示す断面説明図。
【図３】実施形態にかかる、回転切換機構を示す断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上述した回転機器の回転切換機構にかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
回転機器８の回転切換機構３は、図３に示すように、ハウジングノーズ３６、第１回転体３１、第１コイル３３Ａ、アーマチュアハブ３８、第２回転体３２、第２コイル３３Ｂ、第１アーマチュア３４２Ａ及び第２アーマチュア３４２Ｂを備える。ハウジングノーズ３６は、円筒状に形成されており、回転機器８の回転軸８１の外周側に同心状に配置される。ハウジングノーズ３６は、回転機器８の非回転部位８０としてのハウジングに取り付けられる。第１回転体３１は、ハウジングノーズ３６の外周に軸受３１６を介して同心状に取り付けられたプーリである。第１コイル３３Ａは、第１回転体３１の内側においてハウジングノーズ３６に取り付けられている。
【００１２】
アーマチュアハブ３８は、回転軸８１の先端部に連結されるとともにハウジングノーズ３６の外周に軸受３８６を介して同心状に取り付けられており、かつ、第１回転体３１と第２回転体３２との間に配置されるアーマチュア対向部３８２を有している。第２回転体３２は、アーマチュアハブ３８の外周に軸受３２６を介して同心状に取り付けられたプーリである。第２コイル３３Ｂは、第２回転体３２の内側においてアーマチュアハブ３８に軸受３３６を介して取り付けられ、第２回転体３２及びアーマチュアハブ３８の少なくとも一方と共に回転することが阻止されている。
【００１３】
第１アーマチュア３４２Ａは、アーマチュアハブ３８のアーマチュア対向部３８２における、第１回転体３１と対向する側に設けられており、第１コイル３３Ａが通電された際に第１回転体３１に連結される。第２アーマチュア３４２Ｂは、アーマチュア対向部３８２における、第２回転体３２と対向する側に設けられており、第２コイル３３Ｂが通電された際に第２回転体３２に連結される。回転切換機構３は、第２コイル３３Ｂが通電されない状態で第１コイル３３Ａが通電され、第１アーマチュア３４２Ａが第１回転体３１に連結された第１回転状態Ｘ１と、第１コイル３３Ａが通電されない状態で第２コイル３３Ｂが通電され、第２アーマチュア３４２Ｂが第２回転体３２に連結された第２回転状態Ｘ２とに切換え可能である。
【００１４】
以下に、本形態の回転機器８の回転切換機構３についてさらに詳説する。
図１、図２に示すように、本形態の回転機器８は、エンジン７の回転出力を受けて動作するものである。回転切換機構３における第１回転体３１は、エンジン７の出力軸に同心状に取り付けられたエンジン側第１回転体２１の回転を受けて従動回転するものである。回転切換機構３における第２回転体３２は、エンジン７の出力軸に同心状に取り付けられたエンジン側第２回転体２２の回転を受けて従動回転するものである。
【００１５】
エンジン７の出力軸としてのクランク軸７１には、フライホイール７２が同心状に連結されている。エンジン側第１回転体２１及びエンジン側第２回転体２２は、フライホイール７２の、クランク軸７１が連結された側とは反対側に連結されたエンジン側回転軸２０の外周に取り付けられている。エンジン側回転軸２０、エンジン側第１回転体２１及びエンジン側第２回転体２２は、エンジン側回転構造体２を構成する。
【００１６】
同図に示すように、エンジン側回転構造体２と回転切換機構３とは、エンジン７の回転出力を受けて動作する回転機器８の回転速度を２段階に変速させる回転変速システム１を形成する。エンジン側回転構造体２が設けられるエンジン７は、ガスを燃料として動作するガスエンジンである。回転変速システム１は、ガスエンジンによって冷暖房の空調を行うＧＨＰ（ガスヒートポンプ）において使用される。回転変速システム１は、エンジン７の回転出力を利用して、回転機器８としての、ヒートポンプ（空調機器）における圧縮機を作動させるものである。
【００１７】
フライホイール７２は、弾み車ともいい、円盤形状に形成されており、エンジン７の回転速度を安定化させる等の目的でクランク軸７１に設けられている。エンジン側回転軸２０は、フライホイール７２の中心部において、フライホイール７２と同心状に連結されている。エンジン側回転軸２０の基端部には、フランジ部２０１が設けられており、フランジ部２０１は、ボルトによってフライホイール７２に取り付けられている。
【００１８】
図１、図２に示すように、エンジン側第１回転体２１は、円盤形状の円盤部２１１と、円盤部２１１の外周部分において、エンジン側回転軸２０の軸線方向に平行に設けられた動力伝達部２１２と、円盤部２１１の内周部分において、エンジン側回転軸２０の外周に取り付けられた取付部２１３とを有している。エンジン側第２回転体２２は、円盤形状の円盤部２２１と、円盤部２２１の外周部分において、エンジン側回転軸２０の軸線方向に平行に設けられた動力伝達部２２２と、円盤部２２１の内周部分において、エンジン側回転軸２０の外周に取り付けられた取付部２２３とを有している。各取付部２１３、２２３は、種々の構造によってエンジン側回転軸２０に固定することができる。なお、エンジン側第１回転体２１とエンジン側第２回転体２２とは一体品とすることができる。また、エンジン側第１回転体２１及びエンジン側第２回転体２２の少なくとも一方を、エンジン側回転軸２０との一体品とすることもできる。
エンジン側第１回転体２１及びエンジン側第２回転体２２は、外周にベルトが掛け渡されるプーリとして形成されている。
【００１９】
図３に示すように、回転切換機構３におけるアーマチュアハブ３８は、アーマチュア対向部３８２の他に、回転軸８１の軸線方向に沿って配置された円筒形状の円筒部３８１を有する。アーマチュアハブ３８の円筒部３８１は、連結部材５０により従動回転軸８１に連結されている。円筒部３８１は、ハウジングノーズ３６の外周に軸受３８６を介して取り付けられている。アーマチュア対向部３８２は、円盤形状を有しており、円筒部３８１における、回転軸８１の先端部に対向する側とは反対側の端部から径方向外方に突出して設けられている。
【００２０】
第１回転体３１は、ハウジングノーズ３６の外周に、軸受３１６を介して回転軸８１に同心状に取り付けられている。第１回転体３１は、軸受３１６を取り付けるために回転軸８１の軸線方向に平行に設けられた取付部３１３と、取付部３１３における先端側の端部から軸線方向に垂直に設けられた円盤形状の円盤部３１１と、円盤部３１１の外周部分において、取付部３１３と対向して回転軸８１の軸線方向に平行に設けられた動力伝達部３１２とを有している。取付部３１３と動力伝達部３１２との間には、第１コイル３３Ａを収容するための収容凹部３１５が形成されている。軸受３１６は、ベアリングを用いた転がり軸受である。
【００２１】
第２回転体３２は、アーマチュアハブ３８の円筒部３８１の外周に、軸受３２６を介して回転軸８１に同心状に取り付けられている。第２回転体３２は、軸受３２６を取り付けるために回転軸８１の軸線方向に平行に設けられた取付部３２３と、取付部３２３から軸線方向に垂直に設けられた円盤形状の円盤部３２１と、円盤部３２１の外周部分において、回転軸８１の軸線方向に平行に設けられた動力伝達部３２２とを有している。取付部３２３と動力伝達部３２２との間には、第２コイル３３Ｂを収容するための収容凹部３２５が形成されている。軸受３２６は、ベアリングを用いた転がり軸受である。
第１回転体３１及び第２回転体３２は、外周にベルトが掛け渡されるプーリとして形成されている。
【００２２】
図３に示すように、第１コイル３３Ａは、第１回転体３１における、収容凹部３１５に収容されるフィールドコア３３２Ａ内に収容されている。第１コイル３３Ａが収容されたフィールドコア３３２Ａは、ハウジングノーズ３６に取り付けられている。第１コイル３３Ａの通電線３３１Ａは、フィールドコア３３２Ａに設けられた貫通孔を介してフィールドコア３３２Ａの外部に引き出されている。また、エンジン７の制御装置による制御を受けて、第１コイル３３Ａへの通電及び通電の遮断が行われる。なお、フィールドコア３３２Ａは、回転機器８の非回転部位８０としてのハウジングに取り付けることもできる。
【００２３】
第２コイル３３Ｂは、第２回転体３２における、収容凹部３２５に収容されるフィールドコア３３２Ｂ内に収容されている。第２コイル３３Ｂが収容されたフィールドコア３３２Ｂは、軸受３３６を介してアーマチュアハブ３８の円筒部３８１に取り付けられている。第２コイル３３Ｂの通電線３３１Ｂは、フィールドコア３３２Ｂに設けられた貫通孔を介してフィールドコア３３２Ｂの外部に引き出されている。また、エンジン７の制御装置による制御を受けて、第２コイル３３Ｂへの通電及び通電の遮断が行われる。なお、フィールドコア３３２Ｂは、第２回転体３２に対して軸受を介して取り付けることもできる。
【００２４】
同図に示すように、第２コイル３３Ｂが収容されたフィールドコア３３２Ｂは、回転止め部材３５によって、エンジン７の非回転部位７０又は回転機器８の非回転部位８０に連結されている。回転止め部材３５は、フィールドコア３３２Ｂが第２回転体３２と共に回転することを阻止するものである。回転止め部材３５は、必要に応じて屈曲された棒形状の部材によって形成されている。回転止め部材３５は、第２回転体３２に対する第２コイル３３Ｂの共回りを阻止できる部材であればよく、大きな剛性は必要とされない。回転止め部材３５は、フィールドコア３３２Ｂと、エンジン７が設置される架台等とを連結することもできる。
また、第２コイル３３Ｂの通電線３３１Ｂの一部は、回転止め部材３５に沿って配線することができる。
【００２５】
回転切換機構３においては、第１コイル３３Ａ、第１クラッチ部３４Ａ、第２コイル３３Ｂ、第２クラッチ部３４Ｂ及びアーマチュアハブ３８によって電磁クラッチが形成されている。
第１クラッチ部３４Ａは、アーマチュアハブ３８のアーマチュア対向部３８２に取り付けられた板ばね３４１Ａと、板ばね３４１Ａに連結されて第１従動回転体３１の円盤部３１１と対面して配置された第１アーマチュア３４２Ａとを有している。第１アーマチュア３４２Ａは、アーマチュアハブ３８のアーマチュア対向部３８２における、第１従動回転体３１と対向する側に取り付けられている。
【００２６】
板ばね３４１Ａは、可撓性を有する板部材によって形成されている。第１アーマチュア３４２Ａは、第１従動回転体３１の円盤部３１１を間に挟んで、第１コイル３３Ａと対向する位置に配置されている。第１アーマチュア３４２Ａは、第１コイル３３Ａに通電が行われたときに、第１コイル３３Ａによる電磁吸引力を受けて第１従動回転体３１の円盤部３１１に吸着可能である。第１従動回転体３１の円盤部３１１及び第１アーマチュア３４２Ａは、第１コイル３３Ａによる磁界の影響を受けて磁化される軟磁性材料によって形成されている。
【００２７】
図２に示すように、第１コイル３３Ａが励磁されていない状態においては、第１回転体３１の円盤部３１１と第１アーマチュア３４２Ａとの間に間隙が形成されている。これにより、第１回転体３１と第１アーマチュア３４２Ａとが切り離された状態が形成される。一方、図１に示すように、通電によって第１コイル３３Ａが励磁されるときには、板ばね３４１Ａが撓みながら第１アーマチュア３４２Ａが第１回転体３１の円盤部３１１に吸着される。これにより、第１回転体３１と第１アーマチュア３４２Ａとが連結される。
【００２８】
図３に示すように、第２クラッチ部３４Ｂは、アーマチュアハブ３８のアーマチュア対向部３８２に取り付けられた板ばね３４１Ｂと、板ばね３４１Ｂに連結されて第２従動回転体３２の円盤部３２１と対面して配置された第２アーマチュア３４２Ｂとを有している。第２アーマチュア３４２Ｂは、アーマチュアハブ３８のアーマチュア対向部３８２における、第２従動回転体３２と対向する側に取り付けられている。
【００２９】
板ばね３４１Ｂは、可撓性を有する板部材によって形成されている。第２アーマチュア３４２Ｂは、第２従動回転体３２の円盤部３２１を間に挟んで、第２コイル３３Ｂと対向する位置に配置されている。第２アーマチュア３４２Ｂは、第２コイル３３Ｂに通電が行われたときに、第２コイル３３Ｂによる電磁吸引力を受けて第２従動回転体３２の円盤部３２１に吸着可能である。第２従動回転体３２の円盤部３２１及び第２アーマチュア３４２Ｂは、第２コイル３３Ｂによる磁界の影響を受けて磁化される軟磁性材料によって形成されている。
【００３０】
図１に示すように、第２コイル３３Ｂが励磁されていない状態においては、第２回転体３２の円盤部３２１と第２アーマチュア３４２Ｂとの間に間隙が形成されている。これにより、第２回転体３２と第２アーマチュア３４２Ｂとが切り離された状態が形成される。一方、図２に示すように、通電によって第２コイル３３Ｂが励磁されるときには、板ばね３４１Ｂが撓みながら第２アーマチュア３４２Ｂが第２回転体３２の円盤部３２１に吸着される。これにより、第２回転体３２と第２アーマチュア３４２Ｂとが連結される。
【００３１】
図１、図２に示すように、第１回転体３１の動力伝達部３１２の外周とエンジン側第１回転体２１の動力伝達部２１２の外周とには、第１ベルト４１が掛け渡されている。そして、第１回転体３１とエンジン側第１回転体２１とは一体的に回転する。また、第２回転体３２の動力伝達部３２２の外周とエンジン側第２回転体２２の動力伝達部２２２の外周とには、第２ベルト４２が掛け渡されている。そして、第２回転体３２とエンジン側第２回転体２２とは一体的に回転する。
なお、第１回転体３１、エンジン側第１回転体２１、第２回転体３２及びエンジン側第２回転体２２は、プーリ以外にも、例えば、スプロケットとして形成することも可能である。この場合には、各ベルト４１、４２に代えて、チェーンが用いられる。
【００３２】
回転切換機構３の第１回転状態Ｘ１が形成されるときには、制御装置によって第２コイル３３Ｂが通電されない状態で第１コイル３３Ａが通電され、第１アーマチュア３４２Ａが第１回転体３１の円盤部３１１に吸着される。そして、エンジン側第１回転体２１の回転を受けて、第１回転体３１、アーマチュアハブ３８、各クラッチ３４Ａ、３４Ｂ及び回転軸８１が第１回転速度で回転する。
一方、回転切換機構３の第２回転状態Ｘ２が形成されるときには、制御装置によって第１コイル３３Ａが通電されない状態で第２コイル３３Ｂが通電され、第２アーマチュア３４２Ｂが第２回転体３２の円盤部３２１に吸着される。そして、エンジン側第２回転体２２の回転を受けて、第２回転体３２、アーマチュアハブ３８、各クラッチ３４Ａ、３４Ｂ及び回転軸８１が第２回転速度で回転する。
【００３３】
本形態においては、図１に示すように、エンジン側第１回転体２１の動力伝達部２１１の外径Ａ１をエンジン側第２回転体２２の動力伝達部２２２の外径Ａ２よりも小さくしている。また、第１回転体３１の動力伝達部３１２の外径Ｂ１と第２回転体３２の動力伝達部３２２の外径Ｂ２とはほぼ同じにしている。そして、エンジン側第１回転体２１の動力伝達部２１２の外径Ａ１と第１回転体３１の動力伝達部３１２の外径Ｂ１との比Ａ１／Ｂ１は、エンジン側第２回転体２２の動力伝達部２２２の外径Ａ２と第２回転体３２の動力伝達部３２２の外径Ｂ２との比Ａ２／Ｂ２よりも小さい。そして、回転機器８の回転軸８１の第１回転速度は、回転機器８の回転軸８１の第２回転速度よりも遅くなる。なお、外径Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の大きさは、必要に応じて任意に変更することができる。そして、回転軸８１の第１回転速度は、回転軸８１の第２回転速度よりも速くすることもできる。
【００３４】
本形態の回転変速システム１においては、図１、図２に示すように、エンジン７からエンジン側回転軸２０が突出する方向（フライホイール７２に対してエンジン側回転軸２０が突出する方向）と、回転機器８から回転軸８１が突出する方向とが互いに逆になっている。これ以外にも、エンジン７からエンジン側回転軸２０が突出する方向と、回転機器８から回転軸８１が突出する方向とは同じにすることもできる。
【００３５】
次に、エンジン側回転構造体２と回転切換機構３とによって形成された回転変速システム１の制御動作について説明する。
回転変速システム１は、エンジン７の制御装置による制御を受け、第１コイル３３Ａ及び第２コイル３３Ｂへの通電の有無によって、第１回転状態Ｘ１と第２回転状態Ｘ２とに切換え可能である。
図１に示すように、第２コイル３３Ｂが通電されない状態で第１コイル３３Ａが通電されるときには、第１回転状態Ｘ１が形成される。この第１回転状態Ｘ１においては、第２アーマチュア３４２Ｂが第２コイル３３Ｂによる電磁吸引力を受けず、第２回転体３２がアーマチュアハブ３８及び回転軸８１と分離された状態にあるとともに、第１アーマチュア３４２Ａが第１コイル３３Ａによる電磁吸引力を受け、第１回転体３１がアーマチュアハブ３８及び回転軸８１と連結された状態にある。
【００３６】
これにより、第１回転状態Ｘ１においては、フライホイール７２の回転を受けてエンジン側回転構造体２が回転するとともに、第１ベルト４１を介してエンジン側第１回転体２１と連結された第１回転体３１が回転する。また、第１回転体３１と共にアーマチュアハブ３８、各クラッチ３４Ａ、３４Ｂ及び回転軸８１が回転する。そして、回転機器８の回転軸８１は、エンジン側第１回転体２１の動力伝達部２１２の外径Ａ１と第１回転体３１の動力伝達部３１２の外径Ｂ１との比Ａ１／Ｂ１によって定まる第１回転速度で回転することになる。
【００３７】
一方、図２に示すように、第１コイル３３Ａが通電されない状態で第２コイル３３Ｂが通電されるときには、第２回転状態Ｘ２が形成される。この第２回転状態Ｘ２においては、第１アーマチュア３４２Ａが第１コイル３３Ａによる電磁吸引力を受けず、第１回転体３１がアーマチュアハブ３８及び回転軸８１と分離された状態にあるとともに、第２アーマチュア３４２Ｂが第２コイル３３Ｂによる電磁吸引力を受け、第２回転体３２がアーマチュアハブ３８及び回転軸８１と連結された状態にある。
【００３８】
これにより、第２回転状態Ｘ２においては、フライホイール７２の回転を受けてエンジン側回転構造体２が回転するとともに、第２ベルト４２を介してエンジン側第２回転体２２と連結された第２回転体３２が回転する。また、第２回転体３２と共にアーマチュアハブ３８、各クラッチ３４Ａ、３４Ｂ及び回転軸８１が回転する。そして、回転機器８の回転軸８１は、エンジン側第２回転体２２の動力伝達部２２２の外径Ａ２と第２回転体３２の動力伝達部３２２の外径Ｂ２との比Ａ２／Ｂ２によって定まる第２回転速度で回転することになる。
なお、第２回転状態Ｘ２を形成するときにおいては、回転止め部材３５によって、第２回転体３２の回転を受けて第２コイル３３Ｂが回転することを阻止する。
【００３９】
本形態の回転機器８の回転切換機構３は、第１コイル３３Ａ及び第１アーマチュア３４２Ａと、第２コイル３３Ｂ及び第２アーマチュア３４２Ｂとを有する。これにより、回転機器８において、２つのコイル３３Ａ、３３Ｂへの通電の有無によって、回転軸８１に配置された２つの回転体３１、３２の回転及び空転の切換を行うことができる。
【００４０】
また、第１回転体３１は、ハウジングノーズ３６の外周に配置され、第２回転体３２は、アーマチュアハブ３８の円筒部３８１の外周に配置されている。アーマチュアハブ３８は、連結部３８３、円筒部３８１及びアーマチュア対向部３８２を有するハット形状（帽子型の形状）に形成されている。このようなアーマチュアハブ３８の形状は、従来にはない新しい形状である。そして、この新規形状のアーマチュアハブ３８を用いることにより、各回転体３１、３２の外周側には、ブラケット等の部品が存在せず、各回転体３１、３２の外周側を開放することができる。これにより、各回転体３１、３２の外周に取り付けられる各ベルト４１、４２の交換を容易にすることができる。
【００４１】
それ故、本形態の回転機器８の回転切換機構３によれば、回転軸８１に配置された２つの回転体３１、３２の回転及び空転の切換を個々に独立して行うことができ、各回転体３１、３２の外周側を開放することができる。
【００４２】
本発明は、本形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。
例えば、回転機器８は、圧縮機とする以外にも、回転入力を受けて動作する発電機、冷却水ポンプ、油圧ポンプ等の種々の機器とすることもできる。そして、回転切換機構３は、ＧＨＰ以外の用途、例えば自動車、あるいはボール盤、旋盤、フライス盤、研磨盤等の工作機械に用いることもできる。
【符号の説明】
【００４３】
１  回転変速システム
２  エンジン側回転構造体
２１  エンジン側第１回転体
２２  エンジン側第２回転体
３  回転切換機構
３１  第１回転体
３２  第２回転体
３３Ａ  第１コイル
３３Ｂ  第２コイル
３４２Ａ  第１アーマチュア
３４２Ｂ  第２アーマチュア
３６  ハウジングノーズ
３８  アーマチュアハブ
４１  第１ベルト
４２  第２ベルト
７  エンジン
８  回転機器
８１  回転軸
Ｘ１  第１回転状態
Ｘ２  第２回転状態
【図１】
2017137985.tif 000003
【図２】
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【図３】
2017137985.tif 000005