JP3691743B2 - Power transmission device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源から回転装置の回転軸へ回転動力を伝達する動力伝達装置に関するもので、特に回転装置の回転軸がロックする等の過負荷トルクが生じると、駆動源から回転装置の回転軸への動力伝達経路を遮断するトルクリミッタ機構を備えた動力伝達装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば0%容量まで冷媒の吐出容量を変化させることが可能な可変容量型冷媒圧縮機を備えた冷凍サイクルでは、エンジンから冷媒圧縮機の駆動軸へ回転動力(トルク)の伝達を断続するクラッチ機構が不要となる。しかるに、クラッチ機構を廃止した場合には、冷媒圧縮機が焼き付き故障を生起する等して冷媒圧縮機の駆動軸のロックが発生すると、通常の伝達トルクよりも非常に大きい過負荷トルク(リミッタ作動トルク)が生じる。それによって、冷媒圧縮機の駆動軸を駆動するためのプーリの回転が止まるので、エンジンに駆動されるベルトが滑り、ベルトに摩耗が生じ、ベルトが発熱する等してベルトが破断する可能性がある。
【0003】
そこで、冷媒圧縮機の駆動軸がロックする等の過負荷トルクが生じ、プーリと冷媒圧縮機の駆動軸との間に設定トルク以上のトルク差が生じると、エンジンから冷媒圧縮機の駆動軸への動力伝達経路を遮断するトルクリミッタ機構を備えた自動車空調用圧縮機の動力伝達装置(特開平11−257369号公報等)が提案されている。この動力伝達装置としては、エンジンによりベルト駆動されるプーリ、このプーリに固定されたアウタハブ、このアウタハブとの間にゴム系の弾性体を介して連結されたフランジ部材、冷媒圧縮機の駆動軸に連結されたインナハブ、およびフランジ部材とインナハブとの間に設けられた多板式の摩擦部材とを備えている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の動力伝達装置においては、冷媒圧縮機の駆動軸がロックする等の過負荷トルクが生じると、エンジンから冷媒圧縮機の駆動軸への動力伝達経路を遮断するトルクリミッタ機構を、フランジ部材とインナハブとの間に新たに追加して設けられた多板式の摩擦部材によって構成しているが、この従来構造においては、トルクリミッタ機構が複雑な構造となると共に、部品点数や組付工数が多く、製品コストを上昇させるという問題が生じている。さらに、摩擦力によってリミッタ作動トルクが決まるため、油または水がかかる等、使用環境によるリミッタ作動トルクのバラツキが大きいという懸念も生じている。
【0005】
【発明の目的】
本発明の目的は、従動側回転体それ自体に簡易な構造のトルクリミッタ機構を設けることにより、あるいは、従動側回転体それ自体にトルクリミッタ機能を持たせることにより、駆動側回転体および従動側回転体の他に新たに部品を追加する必要のない動力伝達装置を提供することにある。また、従動側回転体それ自体にトルクリミッタ機構を有する点と、使用環境に左右されず安定したリミッタ作動トルクで破損部が破損する点を兼ね備えた動力伝達装置を得ることを目的とする。また、塑性的性質を有する材料で、応力集中する構成では、リミッタ作動トルクが上昇するという問題に対し、軟窒化処理にて塑性歪みを小さくすることにより、リミッタ作動トルクを低減することのできる動力伝達装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明によれば、回転装置の回転軸の外周側に結合されるインナハブ、およびこのインナハブの外周側に設けられたアウタハブによって従動側回転体が構成されているので、従動側回転体の軽量化を図ることができる。また、回転装置の回転軸に結合される従動側回転体の、インナハブの内輪部とブリッジ部との繋ぎ目、あるいはインナハブの外輪部とブリッジ部との繋ぎ目、あるいはインナハブのブリッジ部の途中に、インナハブに通常の伝達トルクよりも非常に大きい過負荷トルク(リミッタ作動トルク)が生じた際に優先的に破損する破損部を設けている。これにより、駆動源から回転装置の回転軸への動力伝達経路を遮断するトルクリミッタ機構が簡易な構造で実現することができる。それによって、トルクリミッタ機構を構成するために駆動側回転体および従動側回転体の他に新たに部品を追加する必要はない。この結果、動力伝達装置全体の部品点数および組付工数を軽減できるので、動力伝達装置の製品コストを低減することができる。また、インナハブのブリッジ部を、半径方向に対して回転方向側へ所定の角度だけ傾けることにより、ブリッジ部と内輪部との継ぎ目を支点にして、ブリッジ部が回転方向に倒れ込む時、それを外輪部によって阻止する力が外輪部とブリッジ部との継ぎ目に働かず、所定のトルクよりも大きなリミッタ作動トルクが発生しない。
【0007】
請求項2に記載の発明によれば、従動側回転体に通常の伝達トルクよりも非常に大きい過負荷トルク(リミッタ作動トルク)が生じた際に優先的に破損する破損部として、従動側回転体が受けるトルク伝達による応力が比較的に高い部位を設けることにより、従動側回転体に過負荷トルクが生じた際に確実に破損する。また、請求項3に記載の発明によれば、トルク伝達による応力が比較的に高い部位が、回転装置の回転軸の軸方向に平行な軸線に対して傾斜している。例えばその傾斜を回転装置側が小径となるように設けることにより、従動側回転体に過負荷トルクを受けて破損した後に、その破損部よりも外径側の部位が駆動側回転体より外れることを防止できる。
【0008】
請求項4に記載の発明によれば、トルク伝達による応力が比較的に高い部位よりも内周側に、回転装置の回転軸に従動側回転体を締め付け固定するための締め付け工具が係合する係合部を設けることにより、破損部位よりも内径側の部位が回転装置の回転軸より外れることを防止できる
【0009】
請求項5に記載の発明によれば、インナハブの内周に、回転装置の回転軸の外周に設けられた外周ねじ部に螺合する内周ねじ部を設けることにより、動力伝達装置の軸方向寸法を短縮することができ、インナハブと回転装置の回転軸とのガタ付きを解消することができる。さらに、請求項に記載の発明によれば、インナハブのアウタハブとの結合部に、周方向に所定の間隔で複数の穴部を設けることにより、インナハブとアウタハブとの結合力が高まる。
【0010】
請求項に記載の発明によれば、インナハブに通常の伝達トルクよりも非常に大きい過負荷トルク(リミッタ作動トルク)が生じた際に優先的に破損する破損部として、インナハブのブリッジ部の所定の位置に切欠き部を設けることにより、切欠き部付近の引張り力方向がより周接線方向に対し、垂直になり、すなわち、亀裂が周接線方向に入り、破損し易くなる。これにより、使用環境に左右されず、より確実に所定の場所で破損するので、リミッタ作動トルクのバラツキを小さくすることができる。
【0011】
請求項に記載の発明によれば、インナハブに通常の伝達トルクよりも非常に大きい過負荷トルク(リミッタ作動トルク)が生じた際に優先的に破損する破損部として、インナハブのブリッジ部の所定の位置に溝部を設けることにより、溝部の応力が高くなり、確実に溝部で亀裂が生じると共に、溝部に対し内輪部の強度が高いため、亀裂がより周接線方向に沿って進展する。これにより、使用環境に左右されず、より確実に所定の場所で破損するので、リミッタ作動トルクのバラツキを小さくすることができる。
【0012】
請求項に記載の発明によれば、インナハブの内輪部または外輪部の強度をブリッジ部の強度と比べて高く設定している。また、請求項10に記載の発明によれば、インナハブの内輪部または外輪部の厚さをブリッジ部の厚さと比べて大きく設定している
【0013】
請求項11に記載の発明によれば、インナハブのブリッジ部の幅を内輪部または外輪部に向かうに従って連続的または段階的に小さくした幅狭部、あるいはブリッジ部の幅を内輪部または外輪部に向かうに従って連続的または段階的に大きくした幅広部を設けることにより、ブリッジ部に絞り部が形成される。これにより、絞り部にはブリッジ部の曲げによる応力よりも、剪断応力が強く働き、より周接線方向に破損する。したがって、使用環境に左右されず、より確実にブリッジ部の所定の位置で破損するので、リミッタ作動トルクのバラツキを小さくすることができる。
【0014】
請求項12に記載の発明によれば、インナハブに通常の伝達トルクよりも非常に大きい過負荷トルク(リミッタ作動トルク)が生じた際に優先的に破損する破損部として、ブリッジ部の途中、あるいは内輪部、あるいはブリッジ部と内輪部または外輪部との継ぎ目に穴部を設けることにより、応力が穴部近傍に集中し、穴部に向かって亀裂が進展する。したがって、使用環境に左右されず、より確実に所定の位置で破損するので、リミッタ作動トルクのバラツキを小さくすることができる。
【0015】
請求項13に記載の発明によれば、インナハブは、ブリッジ部と内輪部との継ぎ目付近に第1切欠き部を設け、ブリッジ部と外輪部との継ぎ目付近に第2切欠き部を設けている。
【0016】
れによって、第1切欠き部および第2切欠き部に亀裂が入ると、ブリッジ部が内輪部または外輪部から欠落し、つっぱりによってリミッタ作動トルクが上昇することはなく、所定のトルクでトルクリミッタ機構が作動する。したがって、使用環境に左右されず、より確実に所定の位置で破損するので、リミッタ作動トルクのバラツキを小さくすることができる。
【0017】
請求項14に記載の発明によれば、所定の角度は、ブリッジ部の内輪部側で、且つ回転方向側の端点とその対角上にある端点とを結ぶ直線が、回転方向側の端点を支点としてインナハブが回転した時、外輪部に食い込まないように設定することが望ましい。
【0018】
求項15に記載の発明によれば、インナハブの回転方向に対し反対側の面は直線で切欠きが無く、回転方向側の面は外周に向かってブリッジ幅が徐々に大きくなる構成としても良い。そして、請求項16に記載の発明によれば、インナハブの回転方向側の面に所定の大きさの切欠きを設けることが望ましい。
【0019】
請求項17に記載の発明によれば、従動側回転体を構成する樹脂製のアウタハブにインサート成形された金属製のインナハブに、そのインナハブに通常の伝達トルクよりも非常に大きい過負荷トルク(リミッタ作動トルク)が生じた際に優先的に破損する破損部を設けている。これにより、駆動源から回転装置の回転軸への動力伝達経路を遮断するトルクリミッタ機構が簡易な構造で実現することができる。それによって、トルクリミッタ機構を構成するために駆動側回転体および従動側回転体の他に新たに部品を追加する必要はない。この結果、動力伝達装置全体の部品点数および組付工数を軽減できるので、動力伝達装置の製品コストを低減することができる。
【0020】
請求項18に記載の発明によれば、従動側回転体に設けられたディスクカバーによって、破損部を有するインナハブの軸方向の一端面が覆われているので、リミッタ作動後に生成されるインナハブの破片の飛散を防止することができる。また、ディスクカバーに、インナハブの軸方向の一端面より所定の隙間を隔てて配設されて、インナハブの軸方向の一端面に対向するように凸状の環状部を設けることにより、リミッタ作動時にインナハブとディスクカバーとが接触することはなく、リミッタ作動トルクに影響が出ることはない。
【0021】
請求項19に記載の発明によれば、ディスクカバーに、従動側回転体を回転装置の回転軸へ取り付けるためのハブ取付治具が係合または挿通可能な穴部を設けている。また、請求項20に記載の発明によれば、駆動側回転体の軸方向の一端面に設けられた凹状嵌合部と、従動側回転体を構成するアウタハブの軸方向の他端面に設けられた凸状嵌合部との間に、弾性変形が可能なゴム系弾性体を装着することにより、駆動側回転体から従動側回転体へのトルク変動を吸収することができる。
【0022】
請求項21に記載の発明によれば、駆動側回転体の凹状嵌合部の内面の一部に凹部を設け、ゴム系弾性体の外面の一部に凸部を設け、従動側回転体を構成するアウタハブの凸状嵌合部の外面の一部に突起部を設けている。そして、ゴム系弾性体の凸部を凹状嵌合部の凹部に嵌め込むことで、ゴム系弾性体が駆動側回転体に保持される。また、ゴム系弾性体とアウタハブの凸状嵌合部とを、駆動側回転体の凹状嵌合部に圧入することで、凸状嵌合部に設けられた突起部がゴム系弾性体に押し付けられて駆動側回転体の凹状嵌合部内に保持される。
【0023】
求項22に記載の発明によれば、ブリッジ部を、内輪部の接線方向に傾斜させるようにしても良い。また、請求項23に記載の発明によれば、軟窒化処理をインナハブに施すことにより、リミッタ作動トルクを低減できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を比較例および実施例に基づき図面を参照して説明する。
〔第1比較例の構成〕
図1ないし図4は本発明の第1比較例を示したもので、図1および図2はコンプレッサプーリ装置を示した図である。
【0025】
比較例のコンプレッサプーリ装置は、エンジン(本発明の駆動源に相当する)を搭載する自動車等の車両のエンジンルーム内に配設されて、エンジン補機(以下コンプレッサと言う)へエンジンの回転動力を伝達する動力伝達装置で、後記するトルクリミッタ機構を備えている。
【0026】
ここで、本比較例で使用されるコンプレッサは、本発明の回転装置に相当するもので、車両用空調装置の冷凍サイクルの一構成部品である。このコンプレッサは、冷媒圧縮部(図示せず)と、0%容量まで冷媒の吐出容量を変化させることが可能な吐出容量可変手段(図示せず)と、冷媒圧縮部および吐出容量可変手段を収容する円筒形状のコンプレッサハウジング(以下ハウジングと略す)1とから構成された可変容量型冷媒圧縮機である。
【0027】
ハウジング1は、例えばコンプレッサプーリ装置側から順に、フロントハウジング、シリンダおよびリヤハウジング等よりなる。そして、冷媒圧縮部は、シャフト2を回転させることにより吸入した冷媒を圧縮し吐出する。そのシャフト2は、本発明の回転軸に相当するもので、先端部に外周ねじ部(雄ねじ部)3を有している。
【0028】
ハウジング1の前端部には、中央部より軸方向外方側に突出するように円筒形状のスリーブ部4が一体的に形成されている。このスリーブ部4は、外周側においてボールベアリング5を保持する軸受保持部である。なお、スリーブ部4の外周には、ボールベアリング5をハウジング1の円環状の段差部分との間に挟み込んだ状態で係止するサークリップ6が嵌め込まれている。
【0029】
コンプレッサプーリ装置は、エンジンの運転時に常時回転するVプーリ(入力ディスク、ロータ)7と、このVプーリ7からトルクを受けると回転する出力ディスク8と、Vプーリ7と出力ディスク8との間に装着された複数個(本例では6個)のゴムダンパ9とから構成されている。
【0030】
Vプーリ7は、本発明の駆動側回転体に相当するもので、図3および図4に示したように、例えば鉄系の金属材料、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂材料またはアルミニウム系の金属材料により所定の形状に一体成形されている。このVプーリ7は、エンジンに常時駆動される略円筒形状の筒壁部11、この筒壁部11よりも内径側に設けられた側壁部12、およびこの側壁部12よりも内径側に設けられた軸受保持部13等を有している。
【0031】
筒壁部11の外周には、多段式のVベルト(図示せず)が掛けられている。このため、筒壁部11の外周には、Vベルトの内周面に形成された複数のV字状溝部に対応した複数のV字状溝部14が形成されている。そして、そのVベルトは、エンジンのクランク軸に取付けられたクランクプーリ(図示せず)に掛け渡されている。なお、Vベルトは、コンプレッサプーリ装置だけでなく、他のエンジン補機類(例えばオルタネータ、エンジン冷却装置のウォータポンプ、パワーステアリング装置の油圧ポンプ等)のVプーリ装置にも共掛けされている。
【0032】
側壁部12には、図4に示したように、複数個のゴムダンパ9がそれぞれ装着される軸方向穴(本発明の凹状嵌合部に相当する)15が複数個(本例では6個)形成されている。複数個の軸方向穴15は、図3に示したように、周方向に等間隔(例えば60°間隔)で設けられている。軸受保持部13は、ボールベアリング5の外周側を保持する。
【0033】
出力ディスク8は、本発明の従動側回転体に相当するもので、Vプーリ7の側壁部12よりも前方側で、側壁部12の前壁面に対向するように配置されたハブ部材である。この出力ディスク8は、この出力ディスク8において外周側(外径側)に配された樹脂製のアウタハブ21、およびコンプレッサのシャフト2の外周に結合する金属製のインナハブ22等から構成されている。
【0034】
アウタハブ21は、例えばナイロン樹脂等の熱可塑性樹脂またはフェノール系樹脂等の熱硬化性樹脂により所定の形状に一体成形されている。このアウタハブ21の後壁面からは、図1および図4に示したように、図示右側に突出する複数個(本例では6個)のピン部(本発明の凸状嵌合部に相当する)23が周方向に等間隔(例えば60°間隔)で設けられている。
【0035】
インナハブ22は、例えば焼結金属、鋳鉄またはアルミニウム製鋳物等の金属により一体的に設けられて、アウタハブ21にインサート成形されている。このインナハブ22は、このインナハブ22において内周側(内径側)に配される略円環板状の内輪部(以下インナリングと言う)31、このインナリング31よりも外周側(外径側)に配される略円環板状の外輪部(以下アウタリングと言う)32、およびインナリング31の外周とアウタリング32の内周とを連結する複数個(本例では3個)のブリッジ(本発明のブリッジ部に相当する)33を有している。
【0036】
インナリング31の中央部の前壁面には、コンプレッサのシャフト2の外周にインナハブ22を締め付け固定するための締め付け工具が係合する六角部(本発明の係合部に相当する)34が形成されている。このインナリング31の内周には、コンプレッサのシャフト2の外周に設けられた外周ねじ部3に螺合する内周ねじ部35が成形されている。
【0037】
比較例のアウタリング32および複数個のブリッジ33の表面(本発明の結合部に相当する)は、アウタハブ21を構成する樹脂材料で覆われている。そして、アウタリング32には、アウタハブ21を構成する樹脂材料との結合力を高めるための複数個(本例では12個)の丸穴部36が設けられている。これらの丸穴部36は、周方向に等間隔(例えば30°間隔)で形成されている。
【0038】
複数個のブリッジ33は、インナリング31の外周面よりアウタリング32の内周面にかけて径方向に放射状に設けられている。これらのブリッジ33は、出力ディスク8のインナハブ22が受けるトルク伝達による応力がその他の箇所に比べて高い複数個(本例では3個)の破損部37を設けている。これらの破損部37は、ブリッジ33のインナリング31側の根元部分に設けられ、周方向に形成された略円弧状の貫通孔38間に設けられている。
【0039】
これらの破損部37は、出力ディスク8のインナハブ22に通常の伝達トルク(例えば15Nm)よりも非常に大きい過負荷トルク(例えば40Nm)が生じた際に優先的に破損してインナハブ22の外径側と内径側とが分離することで、エンジンからコンプレッサのシャフト2への動力伝達経路を遮断するトルクリミッタ機構を構成する。
【0040】
また、複数個の破損部37は、図1に示したように、コンプレッサのシャフト2の軸方向に平行な軸線に対してコンプレッサ側が小径となるように傾斜して設けられている。複数個の破損部37は、ブリッジ33の前壁面から後壁面にかけて形成されている。
【0041】
複数個のゴムダンパ9は、例えば塩素化ブチルゴム、スチレンブタジエンゴムまたは天然ゴム等を略U字形状となるように一体成形されたゴム系の弾性体である。これらのゴムダンパ9は、図4に示したように、アウタハブ21の後壁面より後方側に突出するピン部23が嵌め合わされる凹状の被嵌合部39を有している。複数個のゴムダンパ9は、アウタハブ21のピン部23の外周面とVプーリ7の側壁部12の前壁面に形成された軸方向穴15の内周面との間の横U字状の中空部にそれぞれ圧入または接着等により装着されて、Vプーリ7から出力ディスク8へのトルク変動を吸収する。
【0042】
〔第1比較例の作用〕
次に、本比較例のコンプレッサプーリ装置の作用を図1ないし図4に基づいて簡単に説明する。
【0043】
コンプレッサプーリ装置の通常作動時には、出力ディスク8のインナハブ22が駆動可能な状態に保持されている。したがって、エンジンが始動することによりクランク軸が回転し、クランクプーリおよびVベルトを介してVプーリ7の筒壁部11にエンジンの回転動力(トルク)が伝達される。そして、Vプーリ7の側壁部12の軸方向穴15の周方向の内壁面からゴムダンパ9にトルクが伝わり、更に、ゴムダンパ9の凹状の被嵌合部39の内側面から出力ディスク8のアウタハブ21のピン部23の外周面にトルクが伝わる。これにより、アウタハブ21が回転するので、アウタハブ21にインサート成形されたインナハブ22のインナリング31、アウタリング32および複数個のブリッジ33も回転する。
【0044】
そして、インナハブ22のインナリング31の内周ねじ部35がコンプレッサのシャフト2の外周ねじ部3に螺合しているので、出力ディスク8のインナハブ22に追従してコンプレッサのシャフト2が回転する。このため、コンプレッサが、エバポレータ(冷媒蒸発器)より吸引した冷媒を圧縮して高温、高圧の冷媒ガスをコンデンサ(冷媒凝縮器)に向けて吐出するので、自動車等の車両の車室内の冷房が成される。
【0045】
ここで、コンプレッサが焼き付き故障を生起する等してコンプレッサのシャフト2のロックが生じると、出力ディスク8の回転が停止したままVプーリ7が回転をし続けようとするため、出力ディスク8のインナハブ22に通常の伝達トルク(例えば15Nm)よりも非常に大きい過負荷トルク(例えば40Nm:衝撃トルク)が発生する。すなわち、出力ディスク8のインナハブ22のインナリング31とアウタリング32との間に設定トルク以上のトルク差が発生すると、インナハブ22のブリッジ33のインナリング31側の根元部分に設けられた複数個の破損部37、つまりトルク伝達による応力がその他の箇所に比べて高い部位に多大な応力が加わり、複数個の破損部37は優先的に破損する(折れる)。
【0046】
このため、インナハブ22のインナリング31とアウタリング32とが分離され、Vプーリ7、複数個のゴムダンパ9、出力ディスク8のアウタハブ21およびインナハブ22のアウタリング32がインナリング31に対してフリーで自転する。このように、インナハブ22のインナリング31とアウタリング32との間に設定トルク以上のトルク差が発生した時には、ブリッジ33に設けた破損部37が優先的に破損する。つまり、トルクリミッタ機構が作動することにより、Vプーリ7からコンプレッサのシャフト2へのトルクの伝達が遮断されるので、エンジンからコンプレッサのシャフト2への動力伝達経路が遮断される。
【0047】
なお、破損してインナハブ22のインナリング31およびブリッジ33の内径側より離れた出力ディスク8のアウタハブ21、インナハブ22のアウタリング32およびブリッジ33の外径側は、コンプレッサのシャフト2の軸方向に平行な軸線に対してコンプレッサ側が小径となるように複数個の破損部37が傾斜して設けられている。それによって、出力ディスク8のアウタハブ21、インナハブ22のアウタリング32およびブリッジ33の外径側がVプーリ7の筒壁部11の前端面よりも前方側(図1において図示左側)へ移動することはなく、Vプーリ7の筒壁部11よりも内径側に保持される。したがって、出力ディスク8のアウタハブ21、インナハブ22のアウタリング32およびブリッジ33の外径側は、Vプーリ7の回転に伴って複数個のゴムダンパ9と共に回転する。
【0048】
〔第1比較例の効果〕
以上のように、本比較例のコンプレッサプーリ装置は、トルクリミッタ機構(破損部37)を、出力ディスク8のアウタハブ21にインサート成形されて、コンプレッサのシャフト2の外周に結合されるインナハブ22のブリッジ33に一体的に設けることにより、コンプレッサプーリ装置の主要部品の他にトルクリミッタ機構を構成する多板の摩擦部材等の新たな部品が不要となる。それによって、コンプレッサプーリ装置に設けられるトルクリミッタ機構を簡易な構造で構成でき、しかも部品点数を低減でき、組付工数を低減できるので、コンプレッサプーリ装置の製品コスト(製品価格)を著しく低減することができる。
【0049】
また、トルクリミッタ機構を構成する出力ディスク8のインナハブ22のブリッジ33に設けられる複数個の破損部37をVプーリ7の筒壁部11の内径側に収まる軸方向寸法としているので、Vプーリ7の筒壁部11よりも大きくなってしまう多板式の摩擦部材を備えた従来のプーリ装置と比較して、コンプレッサプーリ装置全体の軸方向寸法を縮小化することができ、トルクリミッタ機構を備えたコンプレッサプーリ装置のサイズをコンパクト化(軽量、小型化)することができる。
【0050】
ここで、トルクリミッタ機構を備えたコンプレッサプーリ装置が、コンプレッサ以外の種々なエンジン補機類(例えばオルタネータ、エンジン冷却装置のウォータポンプ、パワーステアリング装置の油圧ポンプ等)と共通のVベルトにて、エンジンからのトルクが伝達されるように構成されている場合でも、インナハブ22のインナリング31とアウタリング32との間に設定トルク以上のトルク差が発生した時に、トルクリミッタ機構が作動する。これにより、Vベルトの摩耗や破断を防止できるので、自動車等の車両の走行不能という重大な故障を引き起こすことはない。
【0051】
そして、本比較例のコンプレッサプーリ装置は、出力ディスク8のインナハブ22の中央部の前壁面に形成した六角部34に締め付け工具を係合させて締め付けることによって、コンプレッサのシャフト2の外周ねじ部3と出力ディスク8のインナハブ22の内周ねじ部35とを螺合させることにより、コンプレッサのシャフト2の外周に出力ディスク8のインナハブ22を結合している。それによって、従来のようなコンプレッサのシャフトの外周に設けたアウタスプラインと出力ディスクのインナハブの内周に設けたインナスプラインとのスプライン嵌合に対して、インナハブにシャフトの軸方向の当接部が不要となるので、軸方向寸法を縮小化することができ、トルクリミッタ機構を備えたコンプレッサプーリ装置のサイズをコンパクト化することができる。
【0052】
また、スプライン嵌合に対してねじ結合はガタ付きを防止することができ、固定用ボルトを廃止することができるので、部品点数を減少できると共に、加工工数を低減できるので、コンプレッサプーリ装置の製品コストを著しく低減することができる。
【0053】
〔第2比較例〕
図5は本発明の第2比較例を示したもので、コンプレッサプーリ装置を示した図である。
【0054】
ここで、Vプーリ7を回転自在に支持するためのボールベアリング(ラジアル玉軸受)5付近に水が浸入し、更に、ボールベアリング5の内輪25と外輪26との間に水が浸入してボール等の転動体27が転動する軌道面を腐食させてしまい、ボールベアリング5の耐久寿命を低下させる可能性がある。
【0055】
そこで、本比較例のコンプレッサプーリ装置では、出力ディスク8のインナハブ22の前方側に、インナハブ22に周方向に複数個(本例では3個)形成された略円弧状の貫通孔38を閉塞するように略円環板形状のシールカバー24を装着している。これにより、このシールカバー24の存在によって、ボールベアリング5の内部およびコンプレッサのシャフト2の外周とハウジング1のスリーブ部4の内周との間に水や油等の異物が浸入することを防止できる。
【0056】
〔第3比較例〕
図6ないし図9は本発明の第3比較例を示したもので、図6および図7はコンプレッサプーリ装置を示した図である。
【0057】
比較例の出力ディスク8は、樹脂製のアウタハブ41の内径側に金属製のインナハブ42をインサート成形している。そのアウタハブ41の後端面からは、第1比較例と同様にして、図8および図9に示したように、図示右側に突出する複数個(本例では6個)の凸状の嵌合部43が周方向に等間隔(例えば60°間隔)で設けられている。
【0058】
なお、本比較例の複数個のゴムダンパ9は、第1比較例と同様にして、図9に示したように、嵌合部43が嵌め合わされる凹状の被嵌合部39を有している。また、アウタハブ41の内径側には、複数個(本例では3個)の凹み部44が設けられている。これらの凹み部44は、強度の高い樹脂材料が後記するインナハブ42の貫通孔58内に入ると、後記する破損部57が破損し難くなる可能性があるので、アウタハブ41の一部を薄肉化して強度を弱めるために設けられている。
【0059】
インナハブ42は、第1比較例と同様にして、インナハブ42において内周側(内径側)に配される略円環板状の内輪部(以下インナリングと言う)51、このインナリング51よりも外周側(外径側)に配される略円環板状の外輪部(以下アウタリングと言う)52、およびインナリング51の外周とアウタリング52の内周とを連結する複数個(本例では3個)のブリッジ部(以下ブリッジと言う)53を有している。
【0060】
インナリング51の中央部の前壁面には、第1比較例と同様にして、締め付け工具が係合する六角部(本発明の係合部に相当する)54が形成されている。このインナリング51の内周には、コンプレッサのシャフト2の外周ねじ部3に螺合する内周ねじ部55が成形されている。本比較例のインナリング51の外径側、アウタリング52および複数個のブリッジ53の表面(本発明の結合部に相当する)は、アウタハブ41を構成する樹脂材料で覆われている。そして、アウタリング52には、樹脂材料との結合力を高めるための複数個(本例では9個)の丸穴部56が設けられている。
【0061】
複数個のブリッジ53は、インナリング51の外周面よりアウタリング52の内周面にかけて径方向に放射状に設けられている。これらのブリッジ53のインナリング51側の根元部分には、複数個(本例では3個)の破損部57が設けられている。これらの破損部57は、他のブリッジ53と比較して細い部位で、出力ディスク8のインナハブ42が受けるトルク伝達による応力がその他の箇所に比べて高い部位である。
【0062】
そして、複数個の破損部57は、隣設する2個の貫通孔58の内径側間にそれぞれ設けられている。なお、本比較例の破損部57は、図7ないし図9に示されており、上記の第1比較例にて説明した破損部37のように、コンプレッサのシャフト2の軸方向に平行な軸線に対してコンプレッサ側が小径となるように傾斜して設けられ、ブリッジ53のインナリング51側の根元部分の周方向の両側を切り欠いた一対の切欠き部分である。
【0063】
これらの破損部57は、出力ディスク8のインナハブ42に通常の伝達トルク(例えば15Nm)よりも非常に大きい過負荷トルク(例えば40Nm)が生じた際に、優先的に破損してインナハブ42の外径側と内径側とが分離することで、エンジンからコンプレッサのシャフト2への動力伝達経路を遮断するトルクリミッタ機構を構成する。
【0064】
〔第4比較例の構成〕
図10ないし図12は本発明の第4比較例を示したもので、図10および図11はコンプレッサプーリ装置の主要構造を示した図で、図12(a)、(b)は本発明の第4比較例のディスクカバーを示した図である。
【0065】
比較例のコンプレッサプーリ装置においては、Vプーリ7から複数個のゴムダンパ9を介して回転動力が伝達される出力ディスク8を構成する樹脂製のアウタハブ21の内径側にインサート成形された例えば焼結金属製のインナハブ22の軸方向の一端面(前端面)、特に複数個の破損部(リミッタ破断部)37付近の前端面を覆うように略円環板形状のディスクカバー60が設けられている。このディスクカバー60の外周部には、アウタハブ21の内径側に埋設される被埋設部61が略円環状に設けられている。また、ディスクカバー60の外径側には、複数個(本例では3個)の鍔状部62と複数個(本例では3個)の切欠き部63とが交互に設けられている。
【0066】
そして、ディスクカバー60の内径側には、インナハブ22の軸方向の一端面より所定の隙間を隔てて、インナハブ22の軸方向の一端面(前端面)に対向して配された凸状の環状部64が設けられている。また、凸状の環状部64には、出力ディスク8をコンプレッサのシャフト2へ取り付けるためのハブ取付治具の係合部が係合可能な複数個(本例では3個)の丸穴部65が、等間隔(例えば120°間隔)で形成されている。さらに、ディスクカバー60の内周部には、コンプレッサのシャフト2の軸方向の一端面(前端面)とディスクカバー60とが干渉しないように丸穴部66が設けられている。
【0067】
なお、本比較例では、ディスクカバー60の外径側をアウタハブ21の内径側に樹脂によるインサート成形により固定したが、ディスクカバー60の外径側をアウタハブ21の内径側または破損部37よりも外径側のインナハブ22の外径側に締結具を用いて締め付け固定しても良く、また、接着または溶接により接合しても良く、また、かしめ等により機械的に固定しても良い。また、ディスクカバー60の材質については、破片を保持できる強度を持つものである以外に何ら制約はなく、例えば鉄系金属、アルミニウム合金、66ナイロン樹脂等の熱可塑性樹脂材料またはフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂材料等が考えられる。
【0068】
さらに、ボールベアリング5等の軸受部のベアリングシールを保護する必要性のある場合には、ディスクカバー60を、図11の破線Aに示したように、インナハブ22の軸方向の他端面(後端面)を覆うように、出力ディスク8の後端面に設けても良い。この場合には、複数個の破損部37が破断した後に生じる破片がボールベアリング5(図1参照)等の軸受部のベアリングシールに衝突してベアリングシールを傷付けることを防ぐことができ、ベアリングシールの防水性の低下を防止できる。
【0069】
〔第4比較例の特徴〕
ここで、第1比較例のコンプレッサプーリ装置では、出力ディスク8の前端面を覆うディスクカバーを設けていない構造のために、リミッタ作動して複数の破損部37が破断した後に、アウタハブ21の内径側とインナハブ22の外径側とが接合されているため、アウタハブ21の内径側やインナハブ22の外径側も同時に破損する可能性があったり、リミッタ作動トルク(過負荷トルク:例えば40Nm)が変化する可能性があったりするという不具合が生じる。
【0070】
そこで、例えば焼結金属製のインナハブ22を、インナハブ22の前端面を覆うディスクカバー60と共に樹脂製のアウタハブ21により一体化した構造を採用することで、リミッタ作動して複数の破損部37が破断した後に、アウタハブ21の内径側やインナハブ22の外径側も同時に破損しても、それらの破片が飛散することを防止できる。これにより、より確実な飛散防止構造を提供することができる。また、ディスクカバー60の内径側(中心部)に凸状の環状部64を設けることで、複数の破損部(リミッタ破断部)37とディスクカバー60とが接触することはなく、リミッタ作動トルクに影響が出ることはない。
【0071】
〔第5比較例の構成〕
図13ないし図17は本発明の第5比較例を示したもので、図13および図14はコンプレッサプーリ装置の主要構造を示した図で、図15は本発明の第5比較例のVプーリの主要構造を示した図で、図16(a)、(b)は本発明の第5比較例の出力ディスクを示した図で、図17(a)、(b)は本発明の第5比較例のゴムダンパを示した図である。
【0072】
比較例のVプーリ7の側壁部12の肉厚部分には、複数個の軸方向穴(本発明の凹状嵌合部に相当する)15がそれぞれ形成されている。これらの軸方向穴15の周方向の両内壁面は、径方向の内径側から外径側に向かって徐々に間隔が拡がるように傾斜している。そして、複数個の軸方向穴15の周方向の両内壁面には、ゴムダンパ(本発明のゴム系弾性体に相当する)9に圧縮変形(弾性変形)を与えるための一対の突起部70が設けられている。これらの突起部70は、通常作動時のトルク伝達を行うと共に、リミッタ作動時にピン部(本発明の凸状嵌合部に相当する)23にトルク伝達を行う伝達部として機能する。一対の突起部70には、軸方向穴15の奥側から開口側に向けて一対の突起部70の隙間(間隔)を徐々に拡げるようにテーパ部が設けられ、ゴムダンパ9を軸方向穴15内に圧入し易くしている。
【0073】
そして、軸方向穴15の外径側端部で、且つ周方向の両端部には、ゴムダンパ9の外径側を保持するための一対の第1保持部(R部)71が設けられている。また、軸方向穴15の内径側端部で、且つ周方向の両端部には、ゴムダンパ9の内径側を保持するための一対の第2保持部(R部)72が設けられている。なお、これらの第1、第2保持部71、72は、R形状の内壁面を有している。また、周方向の一方側の第1保持部71には、ゴムダンパ9の外径側に設けられる球形状の凸部99が嵌め込まれる球面形状の凹部73が形成されている。
【0074】
そして、軸方向穴15の外径側端面は、ゴムダンパ9の外径側端面(第1凹状部74)との間に第1空隙が形成され、軸方向穴15の内径側端面は、ゴムダンパ9の内径側端面(第2凹状部75)との間に第2空隙が形成されている。なお、軸方向穴15とゴムダンパ9との第1、第2空隙の大きさを変更することにより、ゴムダンパ9のバネ特性(ダンパ特性)を変えることができる。そして、本比較例の出力ディスク8のアウタハブ21の後壁面からは、軸方向穴15内に差し込まれるピン部23が軸方向に突出している。
【0075】
このピン部23の根元部分および中間部分は平板形状の断面を有し、その先端部分は円形状の断面を有している。そして、ピン部23の根元部分の周方向の両外壁面には、先端側に向けて外径が漸減するように一対のテーパ部76が設けられている。また、ピン部23の中間部分は、ゴムダンパ9内に挿入されて、その外壁面の一部に突起部77が設けられている。さらに、ピン部23の先端部分には、ゴムダンパ9の丸穴部95内に嵌め込まれる円柱形状の頭部79が設けられている。
【0076】
そして、軸方向穴15の内壁面とピン部23の外壁面との間に挟み込まれるゴムダンパ9は、例えば塩素化ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム等のゴム系弾性体を所定の形状となるように一体成形されている。ゴムダンパ9の外径側端部で、且つ周方向の両端部には、一対の第1保持部71に保持固定される一対の第1被保持部91が一対の第1保持部71の内壁面形状に対応した形状に形成されている。
【0077】
なお、第1被保持部91には、軸方向穴15の周方向の一方側の第1保持部71に形成された凹部73内に嵌め込まれる球形状の凸部99が一体的に形成されている。また、ゴムダンパ9の内径側端部で、且つ周方向の両端部には、一対の第2保持部72に保持固定される一対の第2被保持部92が一対の第2保持部72の内壁面形状に対応した形状に形成されている。
【0078】
そして、ゴムダンパ9には、軸方向穴15の両内壁面(一対の突起部70)に当接する一対の側壁部93が設けられている。これらの側壁部93の外壁面は、内径側から外径側に向かって徐々に両側壁部93の外形側の間隔が拡がるように傾斜している。また、一対の側壁部93の内壁面(対向面)は、内径側から外径側に向かって徐々に両側壁部93の外形線の間隔が拡がるように傾斜している。なお、一対の側壁部93の内壁面の傾斜よりも外壁面の傾斜の方が大きい。さらに、一対の側壁部93の内壁面の開口側には、奥側から開口側に向けて間隔が漸増するように一対のテーパ部94が設けられている。
【0079】
そして、ゴムダンパ9の一対の側壁部93の奥側には、略中央部分に丸穴部95が形成された底壁部(連結部)96が一体的に形成されている。この底壁部96の奥側面は、軸方向穴15の奥側の底壁面に当接すると共に、丸穴部95内にピン部23の頭部79が差し込まれる。そして、一対の側壁部93の内壁面(対向面)と底壁部96の底壁面との間には、ピン部23の一対のテーパ部76および平板状の中間部分よりも周方向の寸法がやや小さく、内径側から外径側に貫通した中空部97が設けられている。
【0080】
ここで、本比較例では、第4比較例と同様にして、出力ディスク8を構成する樹脂製のアウタハブ21の内径側にインサート成形された焼結金属製のインナハブ22の軸方向の一端面(前端面)、特に複数個の破損部(リミッタ破断部)37付近の前端面を覆うように略円環板形状のディスクカバー60(図12参照)が設けられている。
【0081】
〔第5比較例の組付方法〕
次に、本比較例のVプーリ7に出力ディスク8、ゴムダンパ9およびディスクカバー60を組み付ける組付方法を図13ないし図17に基づいて簡単に説明する。
【0082】
先ず、複数個のゴムダンパ9を、Vプーリ7の側壁部12の肉厚部分に形成された複数個の軸方向穴15内に差し込む。これにより、軸方向穴15の4隅に設けられた一対の第1、第2保持部71、72に、ゴムダンパ9の4隅に設けられた一対の第1、第2被保持部91、92が保持固定される。さらに、ゴムダンパ9の凸部99が軸方向穴15の内壁面に形成された凹部73内に嵌め込まれることで、一対の突起部70によって圧縮変形(弾性変形)が与えられたゴムダンパ9が軸方向穴15内に強固に保持固定される。
【0083】
次に、出力ディスク8を構成する樹脂製のアウタハブ21の内径側にインサート成形された焼結金属製のインナハブ22および鉄系の金属製のディスクカバー60をVプーリ7の側壁部12に組み込む際には、アウタハブ21の外径側の後壁面から突出した複数個のピン部23を、複数個のゴムダンパ9の中空部97内に圧入する。これにより、ピン部23の中間部分の外壁面の一部に一体的に形成された突起部77がゴムダンパ9の周方向の一方側の側壁部93の内壁面に押し付けられるので、各ピン部23が各ゴムダンパ9を介してVプーリ7の側壁部12に保持固定される。
【0084】
〔第5比較例の特徴〕
比較例のコンプレッサプーリ装置においては、第4比較例と同様にして、インナハブ22の前端面を覆うディスクカバー60と共にインナハブ22を樹脂製のアウタハブ21によりインサート成形することで、リミッタ作動して複数の破損部37が破断した後に、アウタハブ21の内径側やインナハブ22の外径側が同時に破損しても、それらの破片が飛散することを防止することができる。
【0085】
また、本比較例のコンプレッサプーリ装置においては、上述したように、ゴムダンパ9の凸部99が軸方向穴15の内壁面に形成された凹部73内に嵌め込まれ、且つピン部23の突起部77がゴムダンパ9の側壁部93の内壁面に押し付けられることにより、各ピン部23が各ゴムダンパ9を介してVプーリ7の側壁部12に強固に保持固定されているので、リミッタ作動後もVプーリ7にゴムダンパ9を介して保持固定された出力ディスク8の一部が飛散することを防止することができる。
【0086】
〔第6、第7比較例〕
図18ないし図21は本発明の第6比較例および第7比較例を示したもので、図18および図19はコンプレッサプーリ装置の主要構造を示した図で、図20(a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した図で、図20(b)は本発明の第7比較例のインナハブを示した図で、図21(a)〜図21(c)は本発明の第6、第7比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した図である。
【0087】
比較例の出力ディスク8は、本発明の従動側回転体に相当するもので、外周側(外径側)に配された熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂等の樹脂材料により一体的に樹脂成形されたアウタハブ21、およびこのアウタハブ21の内周側(内径側)にインサート成形されたインナハブ22等から構成されている。そして、インナハブ22は、例えば焼結金属、鋳鉄またはアルミニウム製鋳物(アルミニウムダイカスト)等の金属材料により一体的に形成されて、インナリング(本発明の内輪部に相当する)101、アウタリング(本発明の外輪部に相当する)102および複数個(本例では3個)のブリッジ(本発明のブリッジ部に相当する)103を有している。
【0088】
インナリング101の内周部には、コンプレッサのシャフト2の外周ねじ部3に螺合する内周ねじ部35が形成されている。また、インナリング101の外周面には、複数個(本例では3個)の略円弧形状の溝部151が形成されている。また、アウタリング102には、半径方向の長さが他の箇所よりも広い幅広部152が形成されている。そして、アウタリング102の幅広部152および外周部には、アウタハブ21を構成する樹脂材料との結合力を高めるための複数個(本例では6個)の丸穴部106および複数個の円弧状切欠き部(凹状部)108が略円周方向に所定の間隔で設けられている。そして、複数個のブリッジ103は、インナリング101の外周面よりアウタリング102の内周面にかけて径方向に放射状に設けられている。
【0089】
各ブリッジ103の所定の位置(例えば各ブリッジ103とインナリング101との継ぎ目)は、出力ディスク8のインナハブ22に所定の過負荷トルク(リミッタ作動トルク)が働いた際に優先的に破損する複数個(本例では3個)の破損部(トルクリミッタ機構を構成する)107を構成している。また、インナリング101の外周面とアウタリング102の内周面との間には、略円周方向に複数個(本例では3個)形成された所定の形状の貫通孔109が形成されている。なお、これらの破損部107は、ブリッジ103のインナリング101側の根元部分に設けられ、隣設する2つの貫通孔109間に設けられている。
【0090】
第7比較例は、図20(a)に示した第6比較例のインナハブ22の構成例に対し、図20(b)に示したように、インナハブ22のブリッジ103のインナリング101側で、且つ回転方向側およびその反対側に所定の大きさの2つの切欠き部131、132を追加し、2つの切欠き部131、132間にブリッジ103の幅を小さくした絞り部(本発明の破損部に相当する)171を設けたことを特徴としている。ここで、各ブリッジ103にそれぞれ設けられた2つの切欠き部131、132は、ブリッジ103のインナリング101側の所定の位置、つまり、ブリッジ103のインナリング101側の根元部135、136に所定の曲率を有するように凹状に形成されている。なお、本比較例では、2つの切欠き部131、132の大きさ、形状を同じものとしたが、2つの切欠き部131、132の大きさ、形状を異なるものとしても良い。例えば回転方向側の切欠き部131を鈍角形状または半径の大きい円弧溝形状に形成し、回転方向と逆側の切欠き部132を鋭角形状または半径の小さい円弧溝形状に形成しても良い。
【0091】
ここで、第6比較例のインナハブ22のブリッジ103の破損部107の場合には、ブリッジ103のインナリング101側で、且つ回転方向に対し反対側の根元部136(A)に亀裂が入り、その亀裂が周接線方向に対し内側に入る可能性がある。この第6比較例では、インナハブ22の材質によっては、図21(a)に示したように、亀裂が引張り応力方向に対して垂直に入る性質を有するためである。
【0092】
さらに、亀裂が進展すると、ブリッジ103のインナリング101側で、且つ回転方向側の根元部135(B)に圧縮応力が働き、図21(b)に示したように、V字型に破損してしまう。この結果、V字型の亀裂のV字部分Cで引っ掛かり、予め決められた過負荷トルク(リミッタ作動トルク)よりも大きなトルクが作用しないとブリッジ103がインナリング101の外周部より離脱せず、ベルト摩耗等の不具合を回避できない懸念がある。
【0093】
このような第6比較例のインナハブ22のトルクリミッタ機構(ブリッジ103)に対し、第7比較例では、ブリッジ103のインナリング101側に形成された2つの切欠き部131、132により図21(c)に示したように、切欠き部131、132付近の引張り応力方向がより周接線方向に対して直角方向になり、すなわち、亀裂方向(破損方向)が、インナリング101の周接線方向に入り、破損し易くなる。
【0094】
この結果、より確実に予め定めた所定のリミッタ作動トルクで、ブリッジ103の2つの切欠き部131、132に挟まれた絞り部171が破損することになる。さらに、絞り部171(切欠き部131、132)以外のブリッジ103に対し、明確に応力が集中的に大きくなり、すなわち、応力分散がないため、より確実に所定の場所で破損し、リミッタ作動トルクのバラツキが小さくなる。
【0095】
〔第8比較例〕
図22は本発明の第8比較例を示したもので、図22(a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した図で、図22(b)、(c)は本発明の第8比較例のインナハブを示した図である。
【0096】
この第8比較例では、図22(a)に示した第6比較例のインナハブ22の構成例に対し、図22(b)、(c)に示したように、インナハブ22のインナリング101の回転軸方向の厚さ寸法を、ブリッジ103の厚さ寸法と比べて所定量分だけ厚くしていることを特徴としている。これにより、インナリング101の強度がブリッジ103よりも高くなる。
【0097】
つまり、ブリッジ103の強度がインナリング101よりも低くなるので、リミッタ作動トルクが働くと、インナリング101とブリッジ103との継ぎ目付近に生じた亀裂が強度の弱い方向(インナリング101の外周部の周接線方向)に沿って進展する。したがって、より確実に所定の場所(破損部172)で破損し、リミッタ作動トルクのバラツキが小さくなる。なお、インナハブ22の形状を、図20(a)に示した第6比較例と同じにして、インナハブ22のインナリング101を焼入れ等により強度または硬さを高くしても、第8比較例と同様な効果を達成することは言うまでもない。
【0098】
〔第9比較例〕
図23は本発明の第9比較例を示したもので、図23(a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した図で、図23(b)、(c)は本発明の第9比較例のインナハブを示した図である。
【0099】
この第9比較例では、図23(a)に示した第6比較例のインナハブ22の構成例に対し、図23(b)、(c)に示したように、インナハブ22のブリッジ103のインナリング101側の軸方向の端面(表面)に所定の幅を持った溝部(凹状部)173を略周方向に向けて形成していることを特徴としている。その溝部173は、本発明の破損部を構成する。
【0100】
これにより、溝部173の引張り応力が高くなり、確実に溝部173で亀裂が生じると共に、溝部173と比較してインナリング101の強度が高くなるため、亀裂がよりインナリング101の外周部の周接線方向に沿って、つまり溝部173に沿って進展することにより、より周接線方向に沿って破損させることができる。したがって、より確実に所定の場所(溝部173)で破損し、リミッタ作動トルクのバラツキが小さくなる。
【0101】
〔第10比較例〕
図24は本発明の第10比較例を示したもので、図24(a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した図で、図24(b)は本発明の第10比較例のインナハブを示した図である。
【0102】
この第10比較例では、図24(a)に示した第6比較例のインナハブ22の構成例に対し、図24(b)に示したように、インナハブ22のブリッジ103のインナリング101側で、且つ回転方向の両側に所定の大きさの2つの切欠き部131、132を追加し、2つの切欠き部131、132間にブリッジ103の幅を漸減(徐々に小さく)した絞り部(本発明の破損部に相当する)174を設けたことを特徴としている。
【0103】
これにより、絞り部174には、ブリッジ103の曲げによる引張り応力よりも剪断応力が働くので、よりインナリング101の外周部の周接線方向に向かって破損することになる。さらに、第10比較例の場合には、絞り部174に形成される亀裂が周接線方向に対し、内側に入った場合においても、絞り部174の発生応力が全体的に高く、亀裂が進展する前に絞り部174で破損する。したがって、より確実に所定の場所(絞り部174)で破損し、リミッタ作動トルクのバラツキが小さくなる。
【0104】
〔第11比較例〕
図25は本発明の第11比較例を示したもので、図25(a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した図で、図25(b)は本発明の第11比較例のインナハブを示した図である。
【0105】
この第11比較例では、図25(a)に示した第6比較例のインナハブ22の構成例に対し、図25(b)に示したように、インナハブ22のインナリング101とブリッジ103との継ぎ目(結合部、接合部)に所定の大きさの丸穴部175を設けている。また、第11比較例では、ブリッジ103のインナリング101側の回転方向の反対側の根元部136から丸穴部175、この丸穴部175からブリッジ103のインナリング101側の回転方向側の根元部135までが本発明の破損部を構成する。
【0106】
これにより、リミッタ作動トルクが加わった時の発生応力をブリッジ103の根元部136および丸穴部175近傍に集中させ、ブリッジ103の根元部136から丸穴部175に向かって亀裂を進展させ、更に丸穴部175からブリッジ103の根元部135に向かって亀裂を進展させることにより、さらにインナリング101の外周部の周接線方向に沿って破損させることができる。したがって、より確実に所定の場所(丸穴部175)で破損し、リミッタ作動トルクのバラツキが小さくなる。
【0107】
〔第12比較例〕
図26および図27は本発明の第12比較例を示したもので、図26(a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した図で、図26(b)は本発明の第12比較例のインナハブを示した図で、図27(a)〜図27(c)は本発明の第12比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した図である。
【0108】
この第12比較例では、図26(a)に示した第6比較例のインナハブ22の構成例に対し、図26(b)に示したように、インナハブ22のブリッジ103のアウタリング102側で、且つ回転方向の両側に所定の大きさの2つの切欠き部133、134を追加し、2つの切欠き部133、134間にブリッジ103の幅を小さくした絞り部(本発明の破損部に相当する)176を設けたことを特徴としている。
【0109】
比較例の場合、リミッタ作動トルクが働くと、第6比較例と同様にして、図27(a)に示したように、インナハブ22のブリッジ103のインナリング101側で、且つ回転方向に対し反対側に亀裂が入り、その亀裂がインナリング101の外周部の周接線方向に対して内側に入る可能性がある。さらに、亀裂が進むと、回転方向側に圧縮応力が働き、V字型に破損してしまう。
【0110】
しかし、その後に、図27(b)に示したように、発生応力が他の部位と比べて高い切欠き部133にも亀裂が生じ、図27(c)に示したように、ブリッジ103は欠落するため、V字部分Cで回転力が伝達することはない。したがって、確実に所定の場所(絞り部176)で破損し、リミッタ作動トルクのバラツキが小さくなる。
【0111】
〔第13比較例〕
図28および図29は本発明の第13比較例を示したもので、図28(a)は本発明の第10比較例のインナハブを示した図で、図28(b)は本発明の第13比較例のインナハブを示した図で、図29(a)〜図29(c)は本発明の第13比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した図で、図29(d)はトルクと時間との関係を示した図である。
【0112】
この第13比較例では、図28(a)に示した第10比較例の回転方向側の切欠き部131を、回転方向の反対側の切欠き部132に対して内周側に設置したことを特徴としている。
【0113】
比較例の場合、図29(a)に示したように、例えばコンプレッサのシャフトがロックする等の過負荷トルク(リミッタ作動トルク)が生じると、すなわち、リミッタ作動トルクが働くと、亀裂が切欠き部132から絞り部174を通り切欠き部131に向かって進展する。その後、図29(b)に示したように、インナリング101の外周部の周接線方向に対して内側に亀裂が進んだ場合には、絞り部174がインナリング101の外周部に形成された凸部113に衝突する。その後、図29(c)に示したように、絞り部174の外周側に亀裂が入り、斜線部が欠落する。したがって、確実に所定の場所(絞り部174)で破損し、リミッタ作動トルクのバラツキが小さくなる。
【0114】
〔第1実施例〕
図30は本発明の第1実施例を示したもので、図30(a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した図で、図30(b)は本発明の第1実施例のインナハブを示した図である。
【0115】
ここで、図31は本発明の第6比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した図である。図31(a)に示したように、リミッタ作動トルクが働くと、インナハブ22のブリッジ103の根元部136に亀裂が入った後、更に亀裂が大きくなるために、図31(b)に示したように、ブリッジ103がインナリング101とブリッジ103との継ぎ目(結合部、接合部)111を支点にして回転方向に倒れ込む。
【0116】
それをアウタリング102の内周部によって阻止する力がアウタリング102とブリッジ103との継ぎ目(結合部、接合部)121に働く。すなわち、ブリッジ103が継ぎ目111を支点にして回転方向に倒れ込む時、インナリング101とブリッジ103との継ぎ目111でつっぱり、所定のリミッタ作動トルク(亀裂が入る時の過負荷トルク)よりも大きなトルクが発生する可能性がある。
【0117】
この第1実施例では、図30(a)に示した第6比較例のインナハブ22の構成例に対し、図30(b)に示したように、ブリッジ103を所定の角度(θ)だけ回転方向側へ傾けた点を特徴としている。この所定の角度(θ)は、ブリッジ103のインナリング101側で、且つ回転方向側の端点161とその対角上にある端点162を結ぶ直線が、回転方向側の端点161を支点として回転(インナハブ22の回転方向)した時、アウタリング102に食い込まないように設定する。
【0118】
すなわち、ブリッジ103がインナリング101とブリッジ103との継ぎ目111を支点にして回転方向に倒れ込む時、それをアウタリング102によって阻止する力がアウタリング102とブリッジ103との継ぎ目121に働かず、所定のリミッタ作動トルク(亀裂が入る時の過負荷トルク)よりも大きなトルクが発生しない。したがって、確実に所定の場所(絞り部171)で破損し、リミッタ作動トルクのバラツキが小さくなる。
【0119】
〔第14比較例〕
図32および図33は本発明の第14比較例を示したもので、図32(a)は本発明の第7比較例のインナハブを示した図で、図32(b)は本発明の第14比較例のインナハブを示した図で、図33(a)〜図33(d)は本発明の第14比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した図である。
【0120】
第7比較例は、上述したように、第6比較例のインナハブ22の構成例に対して、インナハブ22のブリッジ103のインナリング101側に2つの切欠き部131、132を設けている点を特徴としている。ここで、図34(a)〜図34(c)は本発明の第7比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した図である。
【0121】
第7比較例の場合には、図34(a)、(b)に示したように、リミッタ作動トルクが働くと、ブリッジ103のインナリング101側で、且つ回転方向の逆側に形成された切欠き部132に亀裂が入った後、更に亀裂が大きくなるために、図34(c)に示したように、ブリッジ103がインナリング101とブリッジ103との継ぎ目111を支点にして回転方向に倒れ込む。それをアウタリング102によって阻止する力がアウタリング102とブリッジ103との継ぎ目121に働く。すなわち、ブリッジ103が継ぎ目111を支点にして回転方向に倒れ込む時に、継ぎ目121(D)でつっぱり、所定のリミッタ作動トルク(亀裂が入る時の過負荷トルク)よりも大きなトルクが発生する可能性がある。
【0122】
第14比較例では、図32(a)に示した第7比較例のインナハブ22の構成例に対し、図32(b)に示したように、インナハブ22のブリッジ103のインナリング101側に2つの切欠き部(本発明の内径側切欠き部に相当する)131、132を設けるだけでなく、ブリッジ103のアウタリング102側に2つの切欠き部(本発明の外径側切欠き部に相当する)133、134を設けている点を特徴としている。また、切欠き部(第1切欠き部)132に発生する応力に対し、切欠き部132に亀裂が入るまでは、切欠き部(第2切欠き部)133の方が小さい発生応力となるような切欠き形状に設定している。
【0123】
比較例の場合、上述したように、図33(a)、(b)に示したように、リミッタ作動トルクが働くと、ブリッジ103のインナリング101側の切欠き部132に亀裂が入った後、更に亀裂が大きくなるために、ブリッジ103がインナリング101とブリッジ103との継ぎ目111を支点にして回転方向に倒れ込むが、図33(c)に示したように、同時にブリッジ103のアウタリング102側の切欠き部133に亀裂が入る。そして、図33(d)に示したように、最終的にブリッジ103はアウタリング102、インナリング101から欠落し、つっぱりによってリミッタ作動トルクが上昇することはなく、所定のリミッタ作動トルクでブリッジ103が欠落(破損)する。
【0124】
〔第2実施例〕
図35ないし図37は本発明の第2実施例を示したもので、図35(a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した図で、図35(b)は本発明の第2実施例のインナハブを示した図で、図36(a)は本発明の第2実施例のトルクリミッタ機構の作動を示した図で、図36(b)は応力と歪みとの関係を示した図である。
【0125】
図35(a)に示した第6比較例のインナハブ22の構成例において発生する、『V字型で破損し、V字部で回転力が伝達されてしまい、設定トルク以上のトルクが作用し、ベルト滑り等の不具合を回避できない。』という問題は、曲げ力にてブリッジ103を破損させ、引張り応力と圧縮応力との双方が発生するということに起因している。
【0126】
そこで、第2実施例では、図35(a)に示した第6比較例のインナハブ22の構成例に対し、図35(b)に示した構成を採用し、引張り力で破損させるようにしたことを特徴としている。すなわち、ブリッジ103を回転接線方向に傾斜させ、アウタリング102からのトルクをブリッジ103の長手方向に引っ張る引張り力(F)としてインナリング101に伝達するように構成している。これにより、例えばコンプレッサのシャフトがロックする等の過負荷トルク(リミッタ作動トルク)が生じると、すなわち、リミッタ作動トルクが働くロック時には、図36(a)に示したA部のように、ブリッジ103の途中に亀裂が入り破損する。
【0127】
また、材料特性として、図36(b)に示すように、歪みと応力との関係で、ブリッジ103が破損するまでに塑性的性質を持つ材料を用いた場合、第6比較例のように、応力集中する構成においては、以下の問題がある。すなわち、塑性域においては、応力集中部(亀裂開始部位)が受け持つ力が減少し、リミッタ作動トルクが上昇してしまう。ここで、図37(a)はインナリング101とブリッジ部103の継ぎ目111の各応力集中部の応力を表した図で、図37(b)は主応力とトルクとの関係を示した図である。弾性域においては各応力集中部で応力はトルクに比例し、トルクの受け持ち割合は一定である。
【0128】
しかし、塑性域においては、応力集中部()のトルク受け持ち割合が減少し、リミッタ作動トルクが上昇し、設定トルク以上のトルクが作用し、ベルト滑り等の不具合を回避できない。これを回避しようとリミッタ作動トルクを下げるようにブリッジ103の強度を下げると、疲労破壊が生じてしまうという問題が発生する。これに対し、第16実施例では、アウタリング102に向かって引張り力が働くため、その引張り力はブリッジ103の断面全体に一様に作用する。このため、リミッタ作動トルクは上昇せず、所定のリミッタ作動トルクでブリッジ103が破損する。
【0129】
〔第3、第4実施例〕
図38および図39は本発明の第3、第4実施例を示したもので、図38(a)は本発明の第3実施例のインナハブを示した図で、図38(b)は本発明の第4実施例のインナハブを示した図で、図39は本発明の第4実施例のトルクリミッタ機構の作動を示した図である。
【0130】
3実施例は、第2実施例と同じ目的で、図38(a)で示したインナハブ22の構成を採用している。すなわち、インナハブ22のブリッジ103を所定の角度(θ)だけ傾けると共に、回転方向に対し反対側のブリッジ面141は直線で、切欠き部がなく、回転方向側のブリッジ面142は切欠き部131を有し、切欠き部131の上面から外側に向かって、ブリッジ103の幅が徐々に大きくなっていくように構成している。
【0131】
これにより、例えばコンプレッサのシャフトがロックする等の過負荷トルク(リミッタ作動トルク)が生じると、すなわち、リミッタ作動トルクが働いた場合、図38(a)に示したように、ブリッジ面141のA部に引張り力と曲げ力が働き、但し、直線で切欠き部がないため、引張り応力の集中は弱く、また、回転方向側のブリッジ面142のB部において引張り応力が働き、結局A部+B部の全体でほぼ一様に引張り応力が作用するため、第16実施例と同様な効果がある。
【0132】
また、第4実施例は、図38(b)で示したインナハブ22のように、図38(a)で示した第3実施例のインナハブ22の構成例に対して、切欠き部139を追加したことを特徴としている。これは、図39(a)に示したように、リミッタ作動トルクが働いた時、ブリッジ103の途中に亀裂が円周接線方向に入らず、内側(インナリング101側)に向かって入った場合、ブリッジ103が破損した後に、図39(b)に示すように、アウタリング102側のブリッジ122とインナリング101側のブリッジ112とが衝突するが、このとき、図38(a)の第17実施例のインナハブ22の構成例に対して新たに追加した切欠き部139があるため、ブリッジ112が破損し易く、最初のブリッジ103が破損した時のリミッタ作動トルクよりも大きなトルクが発生しない。
【0133】
ここで、第2〜第4実施例において、記載した塑性的性質を有する材料で、応力集中する構成では、リミッタ作動トルクが上昇するという問題に対し、塑性歪みの小さい材料(例えばセラミック材料)を用いる。あるいは、熱処理(例えば軟窒化処理)にて塑性歪みを小さくすることにより、リミッタ作動トルクを低減できる。
【0134】
さらに、疲労に対する安全率を確保しつつ、リミッタ作動トルクを小さくするためには、図40に示したように、疲労限度比の小さい材料(B)よりも疲労限度比の大きい材料(A)を用いることが有効である。すなわち、通常運転時に発生する応力(図40に示したC)に対し、疲労の安全率が、疲労限度比の小さい材料(B)よりも疲労限度比の大きい材料(A)の方が確保できると共に、インナハブ22のブリッジ112の破損時の応力(図40に示したD、D’)は、疲労限度比の小さい材料(B)よりも疲労限度比の大きい材料(A)の方が小さく(D<D’)、リミッタ作動トルクが小さくなる。
【0135】
〔変形例〕
本実施例では、本発明を、自動車等の車両に搭載されるエンジン等の駆動源によりベルト駆動されるコンプレッサプーリ装置に適用した例を説明したが、本発明を、前記の車両または工場等の定位置に置かれる内燃機関や電動モータ等の駆動源によりベルト駆動または出力軸により直接駆動される動力伝達装置に適用しても良い。また、本実施例では、駆動側回転体として多段式のVプーリ(所謂Vリブドプーリ)を用いたが、駆動側回転体として1個のV溝を有するVプーリを用いても良い。この場合には、そのVプーリの外周形状に対応した内周形状のVベルトを使用する。
【0136】
本実施例では、本発明を、車両用空調装置の冷凍サイクルの一構成部品を成すコンプレッサのシャフト2を常時駆動するトルクリミッタ機構を備えたコンプレッサプーリ装置(動力伝達装置)に適用した例を説明したが、本発明を、その他の回転装置(例えばオルタネータ、ウォータポンプ、油圧ポンプ、ブロワまたはファン)を常時駆動するリミッタ機構を備えた動力伝達装置に適用しても良い。
【0137】
本実施例では、インナハブ22のブリッジ33、103の中で折れ易い破損部37、107、あるいはインナハブ42のブリッジ53の根元部分に切り込みを入れた破損部57を設けたが、破損部として、貫通孔38、58、109のコーナー部分が小さい部位、周方向の肉厚を他の部分よりも薄くした部位、多数の貫通孔に囲まれた部位を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 コンプレッサプーリ装置を示した断面図である(第1比較例)。
【図2】 コンプレッサプーリ装置を示した正面図である(第1比較例)。
【図3】 図2のコンプレッサプーリ装置から樹脂製のアウタハブを取り除いた状態を示した正面図である(第1比較例)。
【図4】 本発明の第1比較例のゴムダンパの周辺部を示した断面図である。
【図5】 コンプレッサプーリ装置を示した断面図である(第2比較例)。
【図6】 コンプレッサプーリ装置を示した断面図である(第3比較例)。
【図7】 コンプレッサプーリ装置を示した正面図である(第3比較例)。
【図8】 図7のコンプレッサプーリ装置から樹脂製のアウタハブを取り除いた状態を示した正面図である(第3比較例)。
【図9】 本発明の第3比較例のゴムダンパの周辺部を示した断面図である。
【図10】 コンプレッサプーリ装置の主要構造を示した正面図である(第4比較例)。
【図11】 コンプレッサプーリ装置の主要構造を示した断面図である(第4比較例)。
【図12】 (a)および(b)は本発明の第4比較例のディスクカバーを示した正面図および断面図である。
【図13】 コンプレッサプーリ装置の主要構造を示した部分正面図である(第5比較例)。
【図14】 コンプレッサプーリ装置の主要構造を示した断面図である(第5比較例)。
【図15】 本発明の第5比較例のVプーリの主要構造を示した部分正面図である。
【図16】 (a)は本発明の第5比較例の出力ディスクを示した正面図で、(b)は本発明の第5比較例の出力ディスクの主要構造を示した部分側面図である。
【図17】 (a)および(b)は本発明の第5比較例のゴムダンパを示した正面図および断面図である。
【図18】 コンプレッサプーリ装置の主要構造を示した正面図である(第6比較例)。
【図19】 図18のA−A断面図である(第6比較例)。
【図20】 (a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した正面図で、(b)は本発明の第7比較例のインナハブを示した正面図である。
【図21】 (a)および(b)は本発明の第6比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した模式図で、(c)は本発明の第7比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した模式図である。
【図22】 (a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した正面図で、(b)は本発明の第8比較例のインナハブを示した正面図で、(c)は(b)のB−B断面図である。
【図23】 (a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した正面図で、(b)は本発明の第9比較例のインナハブを示した正面図で、(c)はC−C断面図である。
【図24】 (a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した正面図で、(b)は本発明の第10比較例のインナハブを示した正面図である。
【図25】 (a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した正面図で、(b)は本発明の第11比較例のインナハブを示した正面図である。
【図26】 (a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した正面図で、(b)は本発明の第12比較例のインナハブを示した正面図である。
【図27】 (a)ないし(c)は本発明の第12比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した模式図である。
【図28】 (a)は本発明の第10比較例のインナハブを示した正面図で、(b)は本発明の第13比較例のインナハブを示した正面図である。
【図29】 (a)ないし(c)は本発明の第13比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した模式図で、(d)はトルクと時間との関係を示したグラフである。
【図30】 (a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した正面図で、(b)は本発明の第1実施例のインナハブを示した正面図である。
【図31】 (a)および(b)は本発明の第6比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した模式図である。
【図32】 (a)は本発明の第7比較例のインナハブを示した正面図で、(b)は本発明の第14比較例のインナハブを示した正面図である。
【図33】 (a)ないし(d)は本発明の第14比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した模式図である。
【図34】 (a)ないし(c)は本発明の第7比較例のトルクリミッタ機構の作動を示した模式図である。
【図35】 (a)は本発明の第6比較例のインナハブを示した正面図で、(b)は本発明の第14比較例のインナハブを示した正面図である。
【図36】 (a)は本発明の第2実施例のトルクリミッタ機構の作動を示した模式図で、(b)は応力と歪みとの関係を示したグラフである。
【図37】 (a)はインナリングとブリッジ部の継ぎ目の各応力集中部の応力を表した模式図で、(b)は主応力とトルクとの関係を示したグラフである。
【図38】 (a)は本発明の第3実施例のインナハブを示した正面図で、(b)は本発明の第4実施例のインナハブを示した正面図である。
【図39】 (a)、(b)は本発明の第4実施例のトルクリミッタ機構の作動を示した模式図である。
【図40】 振幅応力と平均応力との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
1 ハウジング
2 シャフト(回転軸)
3 外周ねじ部
7 Vプーリ(駆動側回転体)
8 出力ディスク(従動側回転体)
9 ゴムダンパ(ゴム系弾性体)
15 軸方向穴(凹状嵌合部)
21 アウタハブ
22 インナハブ
23 ピン部(凸状嵌合部)
31 インナリング(内輪部)
32 アウタリング(外輪部)
33 ブリッジ(ブリッジ部)
34 六角部(係合部)
35 内周ねじ部
36 丸穴部
37 破損部
41 アウタハブ
42 インナハブ
51 インナリング(内輪部)
52 アウタリング(外輪部)
53 ブリッジ(ブリッジ部)
54 六角部(係合部)
55 内周ねじ部
56 丸穴部
57 破損部
60 ディスクカバー
64 環状部
65 丸穴部
73 凹部
77 突起部
99 凸部
101 インナリング(内輪部)
102 アウタリング(外輪部)
103 ブリッジ(ブリッジ部)
106 丸穴部
107 破損部(トルクリミッタ機構)
131 切欠き部(内径側切欠き部)
132 切欠き部(内径側切欠き部、第1切欠き部)
133 切欠き部(外径側切欠き部、第2切欠き部)
134 切欠き部(外径側切欠き部)
135 根元部
136 根元部
171 絞り部(破損部、幅狭部)
173 溝部
175 丸穴部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a power transmission device that transmits rotational power from a driving source to a rotating shaft of a rotating device, and in particular, when an overload torque such as locking of the rotating shaft of the rotating device occurs, rotation of the rotating device from the driving source. The present invention relates to a power transmission device including a torque limiter mechanism that cuts off a power transmission path to a shaft.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, in a refrigeration cycle equipped with a variable displacement refrigerant compressor capable of changing the refrigerant discharge capacity to 0% capacity, for example, transmission of rotational power (torque) from the engine to the drive shaft of the refrigerant compressor is intermittent. This eliminates the need for a clutch mechanism. However, when the clutch mechanism is abolished, if the refrigerant compressor drive shaft locks due to a burn-in failure of the refrigerant compressor, the overload torque (limiter operation) is much larger than the normal transmission torque. Torque). As a result, the rotation of the pulley for driving the drive shaft of the refrigerant compressor stops, so that the belt driven by the engine slips, the belt wears, the belt generates heat, and the belt may break. is there.
[0003]
  Therefore, if an overload torque such as the drive shaft of the refrigerant compressor is locked and a torque difference greater than the set torque is generated between the pulley and the drive shaft of the refrigerant compressor, the engine moves from the engine to the drive shaft of the refrigerant compressor. There has been proposed a power transmission device (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-257369) for a compressor for an automobile air conditioner provided with a torque limiter mechanism that cuts off the power transmission path. The power transmission device includes a pulley driven by an engine, an outer hub fixed to the pulley, a flange member connected to the outer hub via a rubber-based elastic body, and a drive shaft of a refrigerant compressor. The inner hub is connected, and a multi-plate friction member is provided between the flange member and the inner hub.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the conventional power transmission device, when an overload torque such as the drive shaft of the refrigerant compressor is locked, a torque limiter mechanism that cuts off the power transmission path from the engine to the drive shaft of the refrigerant compressor is provided with a flange. It is composed of a multi-plate friction member newly added between the member and the inner hub. In this conventional structure, the torque limiter mechanism has a complicated structure, and the number of parts and assembly man-hours are reduced. There are many problems that increase product costs. Furthermore, since the limiter operating torque is determined by the frictional force, there is a concern that the limiter operating torque varies greatly depending on the usage environment, such as oil or water.
[0005]
OBJECT OF THE INVENTION
  An object of the present invention is to provide a driven-side rotating body and a driven-side rotating body by providing a torque-limiter mechanism having a simple structure on the driven-side rotating body itself or by providing the driven-side rotating body itself with a torque limiter function. An object of the present invention is to provide a power transmission device that does not require any additional parts in addition to a rotating body. It is another object of the present invention to provide a power transmission device that has both a point having a torque limiter mechanism on a driven side rotating body itself and a point that a damaged part is damaged by a stable limiter operating torque regardless of the use environment. In addition, the limiter operating torque rises in a stress-concentrated configuration made of plastic material.Soft nitridingAn object of the present invention is to provide a power transmission device capable of reducing the limiter operating torque by reducing the plastic strain in the processing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  According to the invention described in claim 1,Since the driven side rotating body is constituted by the inner hub coupled to the outer peripheral side of the rotating shaft of the rotating device and the outer hub provided on the outer peripheral side of the inner hub, the weight of the driven side rotating body can be reduced. Also,Driven side rotating body coupled to the rotating shaft of the rotating deviceIn the middle of the joint between the inner ring part of the inner hub and the bridge part, or the joint between the outer ring part of the inner hub and the bridge part, or the bridge part of the inner hub,In addition, there is provided a damaged portion that is preferentially damaged when an overload torque (limiter operating torque) that is much larger than the normal transmission torque is generated. Thereby, the torque limiter mechanism which interrupts | blocks the power transmission path | route from a drive source to the rotating shaft of a rotating apparatus is realizable with a simple structure. Accordingly, it is not necessary to add a new component in addition to the driving side rotating body and the driven side rotating body in order to configure the torque limiter mechanism. As a result, the number of parts and assembly man-hours of the entire power transmission device can be reduced, so that the product cost of the power transmission device can be reduced.In addition, by tilting the bridge portion of the inner hub by a predetermined angle toward the rotational direction with respect to the radial direction, when the bridge portion falls in the rotational direction with the joint between the bridge portion and the inner ring portion as a fulcrum, The force blocked by the portion does not act on the joint between the outer ring portion and the bridge portion, and a limiter operating torque larger than a predetermined torque is not generated.
[0007]
  According to the second aspect of the present invention, the driven-side rotation is used as a damaged portion that is preferentially damaged when an overload torque (limiter operating torque) that is much larger than the normal transmission torque is generated in the driven-side rotating body. By providing a portion where the stress due to torque transmission received by the body is relatively high, the overload torque is surely damaged when the driven side rotating body is generated. According to the third aspect of the present invention, the portion where the stress due to torque transmission is relatively high is inclined with respect to the axis parallel to the axial direction of the rotating shaft of the rotating device. For example, by providing the inclination so that the rotation device side has a small diameter, after the driven-side rotating body is damaged by receiving an overload torque, the portion on the outer diameter side from the damaged portion is detached from the driving-side rotating body. Can be prevented.
[0008]
  According to the fourth aspect of the present invention, the tightening tool for tightening and fixing the driven-side rotating body of the rotating shaft of the rotating device is engaged with the inner peripheral side of the portion where the stress due to torque transmission is relatively high. By providing the engaging portion, it is possible to prevent the portion on the inner diameter side from the damaged portion from being detached from the rotating shaft of the rotating device..
[0009]
  Claim 5According to the invention described in (2), the axial dimension of the power transmission device is shortened by providing the inner peripheral screw portion that engages with the outer peripheral screw portion provided on the outer periphery of the rotating shaft of the rotating device on the inner periphery of the inner hub. The backlash between the inner hub and the rotating shaft of the rotating device can be eliminated. And claims6According to the invention described in the above, the coupling force between the inner hub and the outer hub is increased by providing the plurality of holes at predetermined intervals in the circumferential direction in the coupling portion between the inner hub and the outer hub.
[0010]
  Claim7According to the invention described in (4), as a damaged portion that is preferentially damaged when an overload torque (limiter operating torque) that is much larger than a normal transmission torque is generated in the inner hub, the inner hub is placed at a predetermined position on the bridge portion. By providing the notch portion, the direction of the tensile force near the notch portion becomes more perpendicular to the circumferential tangential direction, that is, cracks enter the circumferential tangential direction and are easily damaged. As a result, the breakage of the limiter operating torque can be reduced because it is more reliably damaged at a predetermined place regardless of the use environment.
[0011]
  Claim8According to the invention described in (4), as a damaged portion that is preferentially damaged when an overload torque (limiter operating torque) that is much larger than a normal transmission torque is generated in the inner hub, the inner hub is placed at a predetermined position on the bridge portion. By providing the groove portion, the stress of the groove portion is increased, the crack is surely generated in the groove portion, and the strength of the inner ring portion is high with respect to the groove portion, so that the crack further propagates in the circumferential tangential direction. As a result, the breakage of the limiter operating torque can be reduced because it is more reliably damaged at a predetermined place regardless of the use environment.
[0012]
  Claim9According to the invention described in the above, the strength of the inner ring portion or the outer ring portion of the inner hub is set higher than the strength of the bridge portion. Claims10According to the invention described in the above, the thickness of the inner ring portion or the outer ring portion of the inner hub is set larger than the thickness of the bridge portion..
[0013]
  Claim11According to the invention described in (2), the width of the bridge portion of the inner hub is continuously or gradually reduced as it goes to the inner ring portion or the outer ring portion, or the width of the bridge portion is continuously changed toward the inner ring portion or the outer ring portion. By providing a wide portion that is enlarged in steps or steps, a narrowed portion is formed in the bridge portion. As a result, the shearing stress acts on the narrowed portion more strongly than the stress caused by bending of the bridge portion, and the diaphragm portion is more damaged in the circumferential tangential direction. Therefore, since it is more reliably damaged at a predetermined position of the bridge portion regardless of the use environment, it is possible to reduce the variation in the limiter operating torque.
[0014]
  Claim12According to the invention described in the above, as a damaged portion that is preferentially damaged when an overload torque (limiter operating torque) that is much larger than a normal transmission torque is generated in the inner hub, the middle portion of the bridge portion, the inner ring portion, Alternatively, by providing a hole at the joint between the bridge portion and the inner ring portion or the outer ring portion, stress concentrates in the vicinity of the hole portion, and a crack progresses toward the hole portion. Therefore, since it is more reliably damaged at a predetermined position regardless of the use environment, the variation in the limiter operating torque can be reduced.
[0015]
  Claim13According to the invention described inThe inner hub has a first notch in the vicinity of the joint between the bridge portion and the inner ring portion, and a second notch in the vicinity of the joint between the bridge portion and the outer ring portion.
[0016]
  SoAs a result,If a crack occurs in the first notch and the second notch, the bridge part will be missing from the inner ring part or the outer ring part, and the limiter operating torque will not increase due to the pulling, and the torque limiter mechanism will operate with a predetermined torque To do. Therefore, since it is more reliably damaged at a predetermined position regardless of the use environment, the variation in the limiter operating torque can be reduced.
[0017]
  Claim14According to the invention described inWhen the inner hub rotates on a straight line connecting the end point on the inner ring portion side of the bridge portion and the end point on the opposite side of the bridge portion with the end point on the rotation direction side as a fulcrum, the predetermined angle is It is desirable to set so as not to bite.
[0018]
  ContractClaim15According to the invention described in (1), the surface on the opposite side to the rotation direction of the inner hub may be a straight line without a notch, and the bridge width may gradually increase toward the outer periphery of the surface on the rotation direction side. And claims16According to the invention described in (1), it is desirable to provide a notch of a predetermined size on the surface of the inner hub on the rotational direction side.
[0019]
  Claim17According to the invention described in the above, an overload torque (limiter operating torque) that is much larger than a normal transmission torque is applied to a metal inner hub that is insert-molded in a resin outer hub that constitutes the driven-side rotating body. A damaged portion that is preferentially damaged when a problem occurs is provided. Thereby, the torque limiter mechanism which interrupts | blocks the power transmission path | route from a drive source to the rotating shaft of a rotating apparatus is realizable with a simple structure. Accordingly, it is not necessary to add a new component in addition to the driving side rotating body and the driven side rotating body in order to configure the torque limiter mechanism. As a result, the number of parts and assembly man-hours of the entire power transmission device can be reduced, so that the product cost of the power transmission device can be reduced.
[0020]
  Claim18According to the invention described in (1), since the one end surface of the inner hub having the damaged portion is covered with the disk cover provided on the driven side rotating body, the inner hub fragments generated after the limiter operation are scattered. Can be prevented. In addition, the disc cover is provided with a predetermined annular space disposed at a predetermined gap from one end surface in the axial direction of the inner hub and provided with a convex annular portion so as to face the one end surface in the axial direction of the inner hub.SometimesInnahaAndThere is no contact with the disc cover, and the limiter operating torque is not affected.
[0021]
  Claim19According to the invention described in (1), the disc cover is provided with the hole portion into which the hub mounting jig for mounting the driven side rotating body to the rotating shaft of the rotating device can be engaged or inserted. Claims20According to the invention, the concave fitting portion provided on one end surface in the axial direction of the driving side rotating body and the convex fitting provided on the other axial end surface of the outer hub constituting the driven side rotating body. By mounting a rubber-based elastic body capable of elastic deformation between the two parts, it is possible to absorb torque fluctuation from the driving side rotating body to the driven side rotating body.
[0022]
  Claim21According to the invention described in the above, the outer hub that forms the driven-side rotating body by providing the recessed portion on a part of the inner surface of the recessed fitting portion of the driving-side rotating body and the protruding portion on the outer surface of the rubber-based elastic body. A protrusion is provided on a part of the outer surface of the convex fitting portion. And a rubber-type elastic body is hold | maintained at a drive side rotary body by inserting the convex part of a rubber-type elastic body in the recessed part of a concave fitting part. In addition, by pressing the rubber-based elastic body and the convex fitting portion of the outer hub into the concave fitting portion of the drive side rotating body, the protrusion provided on the convex fitting portion is pressed against the rubber-based elastic body. And is held in the concave fitting portion of the driving side rotating body.
[0023]
  ContractClaim22According to the invention described inBridge partTheInner ringIt may be inclined in the tangential direction. MaClaim23According to the invention described inSoft nitridingBy applying the processing to the inner hub, the limiter operating torque can be reduced.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The embodiment of the inventionComparative examples andAn embodiment will be described with reference to the drawings.
  [FirstComparisonExample configuration)
  1 to 4 show the first of the present invention.ComparisonAn example is shown, and FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing a compressor pulley apparatus.
[0025]
  BookComparisonThe compressor pulley apparatus of the example is disposed in an engine room of a vehicle such as an automobile equipped with an engine (corresponding to a driving source of the present invention), and transmits the rotational power of the engine to an engine auxiliary machine (hereinafter referred to as a compressor). It is a power transmission device for transmission, and includes a torque limiter mechanism described later.
[0026]
  Where the bookComparisonThe compressor used in the example corresponds to the rotating device of the present invention, and is a component of the refrigeration cycle of the vehicle air conditioner. The compressor accommodates a refrigerant compressor (not shown), a discharge capacity variable means (not shown) capable of changing the refrigerant discharge capacity to 0% capacity, and a refrigerant compressor and discharge capacity variable means. 1 is a variable capacity refrigerant compressor including a cylindrical compressor housing (hereinafter abbreviated as a housing) 1.
[0027]
  The housing 1 includes, for example, a front housing, a cylinder, a rear housing, and the like in order from the compressor pulley device side. The refrigerant compression unit compresses and discharges the refrigerant sucked by rotating the shaft 2. The shaft 2 corresponds to the rotating shaft of the present invention, and has an outer peripheral threaded portion (male threaded portion) 3 at the tip.
[0028]
  A cylindrical sleeve portion 4 is integrally formed at the front end portion of the housing 1 so as to protrude outward in the axial direction from the center portion. The sleeve portion 4 is a bearing holding portion that holds the ball bearing 5 on the outer peripheral side. A circlip 6 is fitted on the outer periphery of the sleeve portion 4 so as to be engaged with the ball bearing 5 while being sandwiched between the annular stepped portion of the housing 1.
[0029]
  The compressor pulley device includes a V pulley (input disk, rotor) 7 that constantly rotates during engine operation, an output disk 8 that rotates when torque is received from the V pulley 7, and a V pulley 7 and an output disk 8. A plurality of (6 in this example) rubber dampers 9 are mounted.
[0030]
  The V pulley 7 corresponds to the drive side rotating body of the present invention. As shown in FIGS. 3 and 4, for example, an iron-based metal material, a thermosetting resin material such as a phenol resin, or an aluminum-based metal. The material is integrally formed into a predetermined shape. The V pulley 7 is provided with a substantially cylindrical cylindrical wall portion 11 that is always driven by the engine, a side wall portion 12 provided on the inner diameter side of the cylindrical wall portion 11, and an inner diameter side of the side wall portion 12. Bearing holding portion 13 and the like.
[0031]
  A multi-stage V-belt (not shown) is hung on the outer periphery of the cylindrical wall portion 11. Therefore, a plurality of V-shaped groove portions 14 corresponding to the plurality of V-shaped groove portions formed on the inner peripheral surface of the V-belt are formed on the outer periphery of the cylindrical wall portion 11. The V belt is stretched around a crank pulley (not shown) attached to the crankshaft of the engine. The V-belt is used not only for the compressor pulley device but also for other engine accessories (for example, an alternator, a water pump for an engine cooling device, a hydraulic pump for a power steering device, etc.).
[0032]
  As shown in FIG. 4, the side wall portion 12 has a plurality of axial holes (corresponding to the concave fitting portions of the present invention) 15 to which a plurality of rubber dampers 9 are respectively attached (six in this example). Is formed. As shown in FIG. 3, the plurality of axial holes 15 are provided at regular intervals (for example, 60 ° intervals) in the circumferential direction. The bearing holding portion 13 holds the outer peripheral side of the ball bearing 5.
[0033]
  The output disk 8 corresponds to the driven-side rotator of the present invention, and is a hub member disposed on the front side of the side wall portion 12 of the V pulley 7 so as to face the front wall surface of the side wall portion 12. The output disk 8 includes a resin outer hub 21 disposed on the outer peripheral side (outer diameter side) of the output disk 8, a metal inner hub 22 coupled to the outer periphery of the compressor shaft 2, and the like.
[0034]
  The outer hub 21 is integrally formed into a predetermined shape using, for example, a thermoplastic resin such as nylon resin or a thermosetting resin such as phenol resin. From the rear wall surface of the outer hub 21, as shown in FIGS. 1 and 4, a plurality of (six in this example) pin portions (corresponding to the convex fitting portions of the present invention) projecting to the right side in the figure. 23 are provided at equal intervals (for example, 60 ° intervals) in the circumferential direction.
[0035]
  The inner hub 22 is integrally formed of metal such as sintered metal, cast iron, or aluminum casting, and is insert-molded on the outer hub 21. The inner hub 22 includes a substantially annular plate-shaped inner ring portion (hereinafter referred to as an inner ring) 31 disposed on the inner peripheral side (inner diameter side) of the inner hub 22, and an outer peripheral side (outer diameter side) of the inner ring 31. And a plurality of (three in this example) bridges that connect the outer periphery of the inner ring 31 and the inner periphery of the outer ring 32 (hereinafter referred to as outer ring) 32. 33) (corresponding to the bridge portion of the present invention).
[0036]
  A hexagonal portion (corresponding to an engaging portion of the present invention) 34 is formed on the front wall surface of the center portion of the inner ring 31 to be engaged with a tightening tool for tightening and fixing the inner hub 22 on the outer periphery of the shaft 2 of the compressor. ing. On the inner periphery of the inner ring 31, an inner peripheral screw portion 35 that is screwed into the outer peripheral screw portion 3 provided on the outer periphery of the compressor shaft 2 is formed.
[0037]
  BookComparisonThe outer ring 32 and the surfaces of the plurality of bridges 33 (corresponding to the coupling portion of the present invention) of the example are covered with a resin material constituting the outer hub 21. The outer ring 32 is provided with a plurality (12 in this example) of round hole portions 36 for increasing the bonding force with the resin material constituting the outer hub 21. These round hole portions 36 are formed at equal intervals (for example, 30 ° intervals) in the circumferential direction.
[0038]
  The plurality of bridges 33 are provided radially in the radial direction from the outer peripheral surface of the inner ring 31 to the inner peripheral surface of the outer ring 32. These bridges 33 are provided with a plurality of (three in this example) damaged portions 37 in which the stress due to torque transmission received by the inner hub 22 of the output disk 8 is higher than in other locations. These damaged portions 37 are provided at the root portion of the bridge 33 on the inner ring 31 side, and are provided between substantially arc-shaped through holes 38 formed in the circumferential direction.
[0039]
  These damaged portions 37 are preferentially damaged when an overload torque (for example, 40 Nm) that is much larger than a normal transmission torque (for example, 15 Nm) is generated in the inner hub 22 of the output disk 8, and the outer diameter of the inner hub 22 is increased. The torque limiter mechanism that blocks the power transmission path from the engine to the compressor shaft 2 is configured by separating the inner diameter side and the inner diameter side.
[0040]
  Further, as shown in FIG. 1, the plurality of damaged portions 37 are provided so as to be inclined so that the compressor side has a small diameter with respect to an axis parallel to the axial direction of the compressor shaft 2. The plurality of damaged portions 37 are formed from the front wall surface to the rear wall surface of the bridge 33.
[0041]
  The plurality of rubber dampers 9 are rubber-based elastic bodies in which, for example, chlorinated butyl rubber, styrene butadiene rubber, natural rubber, or the like is integrally molded so as to be substantially U-shaped. As shown in FIG. 4, these rubber dampers 9 have a concave fitted portion 39 into which a pin portion 23 protruding rearward from the rear wall surface of the outer hub 21 is fitted. The plurality of rubber dampers 9 are horizontal U-shaped hollow portions between the outer peripheral surface of the pin portion 23 of the outer hub 21 and the inner peripheral surface of the axial hole 15 formed in the front wall surface of the side wall portion 12 of the V pulley 7. Are attached by press fitting or bonding to absorb torque fluctuation from the V pulley 7 to the output disk 8.
[0042]
  [FirstComparisonExample effect)
  Then bookComparisonThe operation of the example compressor pulley apparatus will be briefly described with reference to FIGS.
[0043]
  During normal operation of the compressor pulley device, the inner hub 22 of the output disk 8 is held in a drivable state. Accordingly, when the engine is started, the crankshaft rotates, and the rotational power (torque) of the engine is transmitted to the cylindrical wall portion 11 of the V pulley 7 via the crank pulley and the V belt. Then, torque is transmitted to the rubber damper 9 from the circumferential inner wall surface of the axial hole 15 of the side wall portion 12 of the V pulley 7, and the outer hub 21 of the output disk 8 is further transmitted from the inner side surface of the recessed fitting portion 39 of the rubber damper 9. Torque is transmitted to the outer peripheral surface of the pin portion 23. As a result, the outer hub 21 rotates, so that the inner ring 31, the outer ring 32, and the plurality of bridges 33 of the inner hub 22 insert-molded in the outer hub 21 also rotate.
[0044]
  Since the inner peripheral thread portion 35 of the inner ring 31 of the inner hub 22 is screwed into the outer peripheral thread portion 3 of the compressor shaft 2, the compressor shaft 2 rotates following the inner hub 22 of the output disk 8. For this reason, the compressor compresses the refrigerant sucked from the evaporator (refrigerant evaporator) and discharges the high-temperature and high-pressure refrigerant gas toward the condenser (refrigerant condenser). Made.
[0045]
  Here, when the compressor shaft 2 is locked due to a burn-in failure of the compressor or the like, the V pulley 7 keeps rotating while the rotation of the output disk 8 is stopped. 22, an overload torque (for example, 40 Nm: impact torque) that is much larger than a normal transmission torque (for example, 15 Nm) is generated. That is, when a torque difference equal to or greater than the set torque is generated between the inner ring 31 and the outer ring 32 of the inner hub 22 of the output disk 8, a plurality of root portions of the bridge 33 of the inner hub 22 provided on the inner ring 31 side are provided. A large amount of stress is applied to the damaged portion 37, that is, a portion where the stress due to torque transmission is higher than other portions, and the plurality of damaged portions 37 are preferentially damaged (broken).
[0046]
  For this reason, the inner ring 31 and the outer ring 32 of the inner hub 22 are separated, and the V pulley 7, the plurality of rubber dampers 9, the outer hub 21 of the output disk 8 and the outer ring 32 of the inner hub 22 are free with respect to the inner ring 31. Rotate. Thus, when a torque difference equal to or greater than the set torque is generated between the inner ring 31 and the outer ring 32 of the inner hub 22, the damaged portion 37 provided in the bridge 33 is preferentially damaged. In other words, when the torque limiter mechanism is activated, torque transmission from the V pulley 7 to the compressor shaft 2 is interrupted, so that the power transmission path from the engine to the compressor shaft 2 is interrupted.
[0047]
  It should be noted that the outer hub 21 of the output disk 8, the outer ring 32 of the inner hub 22, and the outer diameter side of the bridge 33, which are separated from the inner ring 31 of the inner hub 22 and the inner diameter side of the bridge 33, are in the axial direction of the shaft 2 of the compressor. A plurality of damaged portions 37 are provided so as to be inclined so that the compressor side has a small diameter with respect to the parallel axis. Thereby, the outer diameter side of the outer hub 21 of the output disk 8, the outer ring 32 of the inner hub 22 and the bridge 33 moves to the front side (the left side in the drawing in FIG. 1) from the front end surface of the cylindrical wall portion 11 of the V pulley 7. Instead, it is held closer to the inner diameter side than the cylindrical wall portion 11 of the V pulley 7. Accordingly, the outer hub 21 of the output disk 8, the outer ring 32 of the inner hub 22, and the outer diameter side of the bridge 33 rotate together with the plurality of rubber dampers 9 as the V pulley 7 rotates.
[0048]
  [FirstComparisonExample effect)
  As above, the bookComparisonIn the compressor pulley apparatus of the example, the torque limiter mechanism (the damaged portion 37) is integrally formed on the bridge 33 of the inner hub 22 that is insert-molded on the outer hub 21 of the output disk 8 and is coupled to the outer periphery of the compressor shaft 2. Thus, in addition to the main parts of the compressor pulley device, new parts such as a multi-plate friction member constituting the torque limiter mechanism are not required. As a result, the torque limiter mechanism provided in the compressor pulley device can be configured with a simple structure, and the number of parts can be reduced and the number of assembling steps can be reduced, thereby significantly reducing the product cost (product price) of the compressor pulley device. Can do.
[0049]
  Further, since the plurality of damaged portions 37 provided on the bridge 33 of the inner hub 22 of the output disk 8 constituting the torque limiter mechanism are set to the axial dimensions that can be accommodated on the inner diameter side of the cylindrical wall portion 11 of the V pulley 7. Compared with a conventional pulley apparatus having a multi-plate friction member that becomes larger than the cylindrical wall portion 11, the axial dimension of the entire compressor pulley apparatus can be reduced, and a torque limiter mechanism is provided. The size of the compressor pulley device can be reduced (light weight and downsizing).
[0050]
  Here, the compressor pulley device provided with the torque limiter mechanism is a V-belt that is common to various engine accessories other than the compressor (for example, an alternator, a water pump for an engine cooling device, a hydraulic pump for a power steering device, etc.) Even when it is configured to transmit torque from the engine, the torque limiter mechanism operates when a torque difference equal to or greater than the set torque is generated between the inner ring 31 and the outer ring 32 of the inner hub 22. As a result, wear and breakage of the V-belt can be prevented, so that a serious failure that a vehicle such as an automobile cannot run is not caused.
[0051]
  And booksComparisonIn the compressor pulley apparatus of the example, the outer peripheral thread portion 3 of the compressor shaft 2 and the output disk 8 are tightened by engaging a tightening tool with a hexagonal portion 34 formed on the front wall surface of the center portion of the inner hub 22 of the output disk 8. The inner hub 22 of the output disk 8 is connected to the outer periphery of the compressor shaft 2 by screwing the inner peripheral thread portion 35 of the inner hub 22. As a result, when the outer spline provided on the outer circumference of the compressor shaft and the inner spline provided on the inner circumference of the inner hub of the output disk are fitted to each other, the inner hub has an axial contact portion of the shaft. Since it becomes unnecessary, the dimension in the axial direction can be reduced, and the size of the compressor pulley apparatus provided with the torque limiter mechanism can be reduced.
[0052]
  In addition, screw connection against spline fitting can prevent rattling, and the bolts for fixing can be eliminated, so the number of parts can be reduced and the number of processing steps can be reduced, so the compressor pulley product Cost can be significantly reduced.
[0053]
  [SecondComparisonExample)
  FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.ComparisonIt is the figure which showed the example and showed the compressor pulley apparatus.
[0054]
  Here, water enters the vicinity of a ball bearing (radial ball bearing) 5 for rotatably supporting the V pulley 7, and further, water enters between the inner ring 25 and the outer ring 26 of the ball bearing 5, so that the ball This may corrode the raceway surface on which the rolling elements 27 roll, and the durability life of the ball bearing 5 may be reduced.
[0055]
  So bookComparisonIn the compressor pulley apparatus of the example, a substantially circular shape is formed so as to close a substantially arc-shaped through-hole 38 formed in the inner hub 22 in the circumferential direction on the front side of the inner hub 22 of the output disk 8 (three in this example). An annular plate-shaped seal cover 24 is attached. Thereby, the presence of the seal cover 24 can prevent foreign matters such as water and oil from entering between the inside of the ball bearing 5 and the outer periphery of the compressor shaft 2 and the inner periphery of the sleeve portion 4 of the housing 1. .
[0056]
  [ThirdComparisonExample)
  6 to 9 show the third embodiment of the present invention.ComparisonFIG. 6 and FIG. 7 are diagrams showing a compressor pulley device.
[0057]
  BookComparisonIn the output disk 8 of the example, a metal inner hub 42 is insert-molded on the inner diameter side of the resin outer hub 41. From the rear end surface of the outer hub 41, the firstComparisonSimilarly to the example, as shown in FIGS. 8 and 9, a plurality (six in this example) of convex fitting portions 43 projecting to the right side of the drawing are equally spaced in the circumferential direction (for example, at intervals of 60 °). ).
[0058]
  BookComparisonThe plurality of rubber dampers 9 in the example are the firstComparisonIn the same manner as the example, as shown in FIG. 9, there is a concave fitted portion 39 into which the fitting portion 43 is fitted. A plurality (three in this example) of recessed portions 44 are provided on the inner diameter side of the outer hub 41. Since these dents 44 may be difficult to break a damaged part 57 described later when a high-strength resin material enters a through hole 58 of the inner hub 42 described later, a part of the outer hub 41 is thinned. It is provided to reduce the strength.
[0059]
  The inner hub 42 is the firstComparisonIn the same manner as in the example, a substantially annular plate-shaped inner ring portion (hereinafter referred to as an inner ring) 51 disposed on the inner peripheral side (inner diameter side) of the inner hub 42, an outer peripheral side (outer diameter side) from the inner ring 51. And a plurality of (three in this example) bridge portions that connect the outer periphery of the inner ring 51 and the inner periphery of the outer ring 52. (Hereinafter referred to as a bridge) 53.
[0060]
  The front wall surface at the center of the inner ring 51 has a firstComparisonSimilarly to the example, a hexagonal portion (corresponding to the engaging portion of the present invention) 54 with which the tightening tool is engaged is formed. On the inner periphery of the inner ring 51, an inner peripheral screw portion 55 that is screwed into the outer peripheral screw portion 3 of the compressor shaft 2 is formed. BookComparisonThe outer diameter side of the inner ring 51 of the example, the outer ring 52 and the surfaces of the plurality of bridges 53 (corresponding to the coupling portion of the present invention) are covered with a resin material constituting the outer hub 41. The outer ring 52 is provided with a plurality of (9 in this example) round hole portions 56 for increasing the bonding force with the resin material.
[0061]
  The plurality of bridges 53 are provided radially in the radial direction from the outer peripheral surface of the inner ring 51 to the inner peripheral surface of the outer ring 52. A plurality (three in this example) of damaged portions 57 are provided at the root portion of the bridge 53 on the inner ring 51 side. These broken portions 57 are narrower portions than the other bridges 53 and are portions where stress due to torque transmission received by the inner hub 42 of the output disk 8 is higher than other portions.
[0062]
  The plurality of damaged portions 57 are provided between the inner diameter sides of the two adjacent through holes 58. BookComparisonThe broken part 57 in the example is7 to 9, the broken portion 37 described in the first comparative example is shown.As described above, a pair of the compressor 53 is provided so as to be inclined with respect to an axis parallel to the axial direction of the shaft 2 of the compressor, and the both sides in the circumferential direction of the root portion of the inner ring 51 side of the bridge 53 are notched. It is a notch part.
[0063]
  These damaged portions 57 are preferentially damaged when an overload torque (for example, 40 Nm) that is much larger than a normal transmission torque (for example, 15 Nm) is generated in the inner hub 42 of the output disk 8, and are damaged preferentially. A torque limiter mechanism that cuts off the power transmission path from the engine to the shaft 2 of the compressor is configured by separating the diameter side and the inner diameter side.
[0064]
  [4thComparisonExample configuration)
  10 to 12 show the fourth embodiment of the present invention.ComparisonFIG. 10 and FIG. 11 show the main structure of the compressor pulley device, and FIGS. 12 (a) and 12 (b) show the disk cover of the fourth comparative example of the present invention. is there.
[0065]
  BookComparisonIn the compressor pulley apparatus of the example, it is insert-molded, for example, made of sintered metal, on the inner diameter side of the resin outer hub 21 that constitutes the output disk 8 to which rotational power is transmitted from the V pulley 7 through a plurality of rubber dampers 9. A disc cover 60 having a substantially annular plate shape is provided so as to cover one end surface (front end surface) of the inner hub 22 in the axial direction, in particular, the front end surface in the vicinity of a plurality of damaged portions (limiter fracture portions) 37. An embedded portion 61 that is embedded on the inner diameter side of the outer hub 21 is provided in a substantially annular shape on the outer peripheral portion of the disc cover 60. Further, on the outer diameter side of the disc cover 60, a plurality (three in this example) of hook-like portions 62 and a plurality of (three in this example) notch portions 63 are alternately provided.
[0066]
  A convex annular ring disposed on the inner diameter side of the disc cover 60 with a predetermined gap from one end surface in the axial direction of the inner hub 22 and facing one end surface (front end surface) in the axial direction of the inner hub 22. A portion 64 is provided. The convex annular portion 64 has a plurality of (three in this example) round hole portions 65 that can be engaged with engaging portions of a hub attachment jig for attaching the output disk 8 to the shaft 2 of the compressor. Are formed at regular intervals (for example, 120 ° intervals). Further, a circular hole 66 is provided on the inner peripheral portion of the disc cover 60 so that the one end surface (front end surface) in the axial direction of the shaft 2 of the compressor and the disc cover 60 do not interfere with each other.
[0067]
  BookComparisonIn the example, the outer diameter side of the disc cover 60 is fixed to the inner diameter side of the outer hub 21 by insert molding with resin. However, the outer diameter side of the disc cover 60 is an inner hub on the outer diameter side of the outer hub 21 or the damaged portion 37. The outer diameter side of 22 may be fastened and fixed using a fastener, may be joined by adhesion or welding, or may be mechanically fixed by caulking or the like. Further, the material of the disk cover 60 is not limited except that it has a strength capable of holding fragments. For example, a thermoplastic resin material such as iron-based metal, aluminum alloy, 66 nylon resin, or heat such as phenol resin. A curable resin material can be considered.
[0068]
  Further, when it is necessary to protect the bearing seal of the bearing portion such as the ball bearing 5, the disk cover 60 is attached to the other end surface (rear end surface) of the inner hub 22 in the axial direction as shown by a broken line A in FIG. ) May be provided on the rear end surface of the output disk 8. In this case, it is possible to prevent debris generated after the breakage of the plurality of damaged portions 37 from colliding with the bearing seal of the bearing portion such as the ball bearing 5 (see FIG. 1) and damaging the bearing seal. It is possible to prevent deterioration of the waterproof property.
[0069]
  [4thComparisonExample features)
  Where the firstComparisonIn the compressor pulley apparatus of the example, since the disk cover that covers the front end surface of the output disk 8 is not provided, after the plurality of damaged portions 37 are broken by the limiter operation, the outer hub 21 and the inner hub 22 are separated from each other. Since the diameter side is joined, the inner diameter side of the outer hub 21 and the outer diameter side of the inner hub 22 may be damaged at the same time, or the limiter operating torque (overload torque: 40 Nm, for example) may change. This causes a malfunction.
[0070]
  Therefore, for example, by adopting a structure in which the inner hub 22 made of sintered metal is integrated by the resin outer hub 21 together with the disk cover 60 covering the front end surface of the inner hub 22, the limiter is actuated to break the plurality of damaged portions 37. Then, even if the inner diameter side of the outer hub 21 and the outer diameter side of the inner hub 22 are also damaged at the same time, it is possible to prevent the fragments from scattering. Thereby, a more reliable scattering prevention structure can be provided. Further, by providing the convex annular portion 64 on the inner diameter side (center portion) of the disc cover 60, the plurality of damaged portions (limiter fracture portions) 37 and the disc cover 60 do not come into contact with each other, and the limiter operating torque is increased. There is no impact.
[0071]
  [5thComparisonExample configuration)
  13 to 17 show the fifth aspect of the present invention.ComparisonFIG. 13 and FIG. 14 show the main structure of the compressor pulley device, and FIG. 15 shows the fifth embodiment of the present invention.ComparisonFIGS. 16A and 16B show the main structure of an example V pulley. FIGS.ComparisonFIGS. 17A and 17B are diagrams showing an example output disk. FIGS.ComparisonIt is the figure which showed the rubber damper of the example.
[0072]
  BookComparisonA plurality of axial holes (corresponding to the concave fitting portions of the present invention) 15 are formed in the thick portion of the side wall portion 12 of the V pulley 7 of the example. Both inner wall surfaces in the circumferential direction of these axial holes 15 are inclined so that the interval gradually increases from the radially inner diameter side toward the outer diameter side. A pair of protrusions 70 for applying compression deformation (elastic deformation) to a rubber damper (corresponding to a rubber-based elastic body of the present invention) 9 are provided on both inner wall surfaces in the circumferential direction of the plurality of axial holes 15. Is provided. These projecting portions 70 function as a transmission portion that transmits torque during normal operation and transmits torque to the pin portion 23 (corresponding to the convex fitting portion of the present invention) during limiter operation. The pair of protrusions 70 are provided with tapered portions so as to gradually widen the gap (interval) between the pair of protrusions 70 from the back side of the axial hole 15 toward the opening side, and the rubber damper 9 is connected to the axial hole 15. It is easy to press fit inside.
[0073]
  A pair of first holding portions (R portions) 71 for holding the outer diameter side of the rubber damper 9 is provided at both ends in the outer diameter side of the axial hole 15 and in the circumferential direction. . In addition, a pair of second holding portions (R portions) 72 for holding the inner diameter side of the rubber damper 9 is provided at both ends in the inner diameter side of the axial hole 15 and in the circumferential direction. The first and second holding portions 71 and 72 have R-shaped inner wall surfaces. The first holding portion 71 on one side in the circumferential direction is formed with a spherical concave portion 73 into which a spherical convex portion 99 provided on the outer diameter side of the rubber damper 9 is fitted.
[0074]
  A first gap is formed between the outer diameter side end surface of the axial hole 15 and the outer diameter side end surface (first concave portion 74) of the rubber damper 9, and the inner diameter side end surface of the axial hole 15 is the rubber damper 9. A second gap is formed between the inner diameter side end face (second concave portion 75). The spring characteristics (damper characteristics) of the rubber damper 9 can be changed by changing the sizes of the first and second gaps between the axial hole 15 and the rubber damper 9. And booksComparisonFrom the rear wall surface of the outer hub 21 of the output disk 8 of the example, a pin portion 23 inserted into the axial hole 15 protrudes in the axial direction.
[0075]
  The root portion and the intermediate portion of the pin portion 23 have a flat plate-like cross section, and the tip portion thereof has a circular cross section. A pair of tapered portions 76 are provided on both outer circumferential wall surfaces of the root portion of the pin portion 23 so that the outer diameter gradually decreases toward the tip side. Moreover, the intermediate part of the pin part 23 is inserted in the rubber damper 9, and the projection part 77 is provided in a part of the outer wall surface. Furthermore, a columnar head 79 fitted in the round hole 95 of the rubber damper 9 is provided at the tip of the pin portion 23.
[0076]
  The rubber damper 9 sandwiched between the inner wall surface of the axial hole 15 and the outer wall surface of the pin portion 23 has a predetermined shape such as a rubber-based elastic body such as chlorinated butyl rubber, styrene butadiene rubber, or natural rubber. Are integrally molded. A pair of first held portions 91 that are held and fixed to the pair of first holding portions 71 at both ends in the outer diameter side of the rubber damper 9 and in the circumferential direction are inner wall surfaces of the pair of first holding portions 71. It is formed in a shape corresponding to the shape.
[0077]
  The first held portion 91 is integrally formed with a spherical convex portion 99 that is fitted into the concave portion 73 formed in the first holding portion 71 on one side in the circumferential direction of the axial hole 15. Yes. In addition, a pair of second held portions 92 that are held and fixed by the pair of second holding portions 72 at both ends in the inner diameter side of the rubber damper 9 and in the circumferential direction are included in the pair of second holding portions 72. It is formed in a shape corresponding to the wall shape.
[0078]
  The rubber damper 9 is provided with a pair of side wall portions 93 that come into contact with both inner wall surfaces (a pair of protrusions 70) of the axial hole 15. The outer wall surfaces of these side wall portions 93 are inclined so that the interval on the outer shape side of both side wall portions 93 gradually increases from the inner diameter side toward the outer diameter side. In addition, the inner wall surfaces (opposing surfaces) of the pair of side wall portions 93 are inclined so that the interval between the outer lines of the side wall portions 93 gradually increases from the inner diameter side toward the outer diameter side. Note that the inclination of the outer wall surface is larger than the inclination of the inner wall surface of the pair of side wall portions 93. Furthermore, a pair of taper portions 94 are provided on the opening side of the inner wall surfaces of the pair of side wall portions 93 so that the interval gradually increases from the back side toward the opening side.
[0079]
  A bottom wall portion (connecting portion) 96 having a round hole portion 95 formed in a substantially central portion is integrally formed on the back side of the pair of side wall portions 93 of the rubber damper 9. The back side surface of the bottom wall portion 96 is in contact with the bottom wall surface on the back side of the axial hole 15, and the head portion 79 of the pin portion 23 is inserted into the round hole portion 95. And between the inner wall surface (opposite surface) of a pair of side wall part 93 and the bottom wall surface of the bottom wall part 96, the dimension of the circumferential direction is rather than a pair of taper part 76 of the pin part 23, and a flat intermediate part. A hollow portion 97 that is slightly small and penetrates from the inner diameter side to the outer diameter side is provided.
[0080]
  Where the bookComparisonIn the example, the fourthComparisonIn the same manner as in the example, one end surface (front end surface) in the axial direction of the sintered metal inner hub 22 insert-molded on the inner diameter side of the resin outer hub 21 constituting the output disk 8, particularly a plurality of damaged portions ( A disc cover 60 (see FIG. 12) having a substantially annular plate shape is provided so as to cover the front end surface in the vicinity of the limiter fracture portion 37.
[0081]
  [5thComparisonExample assembly method)
  Then bookComparisonA method of assembling the output disk 8, the rubber damper 9, and the disk cover 60 to the V pulley 7 of the example will be briefly described with reference to FIGS.
[0082]
  First, the plurality of rubber dampers 9 are inserted into the plurality of axial holes 15 formed in the thick portion of the side wall portion 12 of the V pulley 7. Accordingly, the pair of first and second held portions 91 and 92 provided at the four corners of the rubber damper 9 are added to the pair of first and second holding portions 71 and 72 provided at the four corners of the axial hole 15. Is fixed. Further, the convex portion 99 of the rubber damper 9 is fitted into the concave portion 73 formed on the inner wall surface of the axial hole 15, so that the rubber damper 9 subjected to compression deformation (elastic deformation) by the pair of projection portions 70 is axially disposed. It is firmly held and fixed in the hole 15.
[0083]
  Next, when the sintered metal inner hub 22 insert-molded on the inner diameter side of the resin outer hub 21 constituting the output disk 8 and the iron-based metal disk cover 60 are assembled into the side wall portion 12 of the V pulley 7. The plurality of pin portions 23 protruding from the rear wall surface on the outer diameter side of the outer hub 21 are press-fitted into the hollow portions 97 of the plurality of rubber dampers 9. Accordingly, the protrusion 77 integrally formed on a part of the outer wall surface of the intermediate portion of the pin portion 23 is pressed against the inner wall surface of the side wall portion 93 on one side in the circumferential direction of the rubber damper 9. Is held and fixed to the side wall portion 12 of the V pulley 7 through each rubber damper 9.
[0084]
  [5thComparisonExample features)
  BookComparisonIn the compressor pulley apparatus of the example, the fourthComparisonSimilarly to the example, the inner hub 22 is insert-molded by the resin outer hub 21 together with the disc cover 60 covering the front end surface of the inner hub 22, and the inner diameter of the outer hub 21 is broken after the breaker 37 is broken by the limiter operation. Even if the side and the outer diameter side of the inner hub 22 are damaged at the same time, it is possible to prevent the fragments from scattering.
[0085]
  Also bookComparisonIn the compressor pulley device of the example, as described above, the convex portion 99 of the rubber damper 9 is fitted into the concave portion 73 formed on the inner wall surface of the axial hole 15, and the projection portion 77 of the pin portion 23 is connected to the rubber damper 9. By being pressed against the inner wall surface of the side wall portion 93, each pin portion 23 is firmly held and fixed to the side wall portion 12 of the V pulley 7 via each rubber damper 9, so that the rubber damper 9 is attached to the V pulley 7 even after the limiter is actuated. It is possible to prevent a part of the output disk 8 held and fixed via the scatter.
[0086]
  [6th, 7thComparisonExample)
  18 to 21 show the sixth of the present invention.ComparisonExample and 7thComparisonFIG. 18 and FIG. 19 show the main structure of the compressor pulley device, and FIG. 20 (a) shows the sixth example of the present invention.ComparisonFIG. 20B is a view showing an example of the inner hub, and FIG.ComparisonFIG. 21 (a) to FIG. 21 (c) are diagrams showing an example of an inner hub.ComparisonIt is the figure which showed the action | operation of the example torque limiter mechanism.
[0087]
  BookComparisonThe output disk 8 of the example corresponds to the driven side rotating body of the present invention, and is integrally molded with a resin material such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin disposed on the outer peripheral side (outer diameter side). The outer hub 21 and an inner hub 22 insert-molded on the inner peripheral side (inner diameter side) of the outer hub 21 and the like. The inner hub 22 is integrally formed of, for example, a metal material such as sintered metal, cast iron, or aluminum casting (aluminum die casting), and has an inner ring (corresponding to the inner ring portion of the present invention) 101, an outer ring (main ring). 102 (corresponding to the outer ring portion of the present invention) and a plurality of (three in this example) bridges (corresponding to the bridge portion of the present invention) 103.
[0088]
  An inner peripheral thread portion 35 that is screwed into the outer peripheral thread portion 3 of the compressor shaft 2 is formed on the inner peripheral portion of the inner ring 101. A plurality (three in this example) of substantially arc-shaped grooves 151 are formed on the outer peripheral surface of the inner ring 101. Further, the outer ring 102 is formed with a wide portion 152 whose radial length is wider than that of other portions. Further, a plurality of (six in this example) round hole portions 106 and a plurality of arcuate shapes for increasing the bonding force with the resin material constituting the outer hub 21 are provided on the wide portion 152 and the outer peripheral portion of the outer ring 102. Cutout portions (concave portions) 108 are provided at predetermined intervals in the substantially circumferential direction. The plurality of bridges 103 are provided radially in the radial direction from the outer peripheral surface of the inner ring 101 to the inner peripheral surface of the outer ring 102.
[0089]
  A predetermined position of each bridge 103 (for example, a joint between each bridge 103 and the inner ring 101) is preferentially damaged when a predetermined overload torque (limiter operating torque) is applied to the inner hub 22 of the output disk 8. A single piece (three pieces in this example) of broken portions (which constitute a torque limiter mechanism) 107 is formed. Further, between the outer peripheral surface of the inner ring 101 and the inner peripheral surface of the outer ring 102, a plurality of (three in this example) through holes 109 having a predetermined shape are formed in a substantially circumferential direction. Yes. These damaged portions 107 are provided at the root portion of the bridge 103 on the inner ring 101 side, and are provided between two adjacent through holes 109.
[0090]
  7thComparisonAn example is the sixth shown in FIG.ComparisonIn contrast to the configuration example of the inner hub 22 of the example, as shown in FIG. 20 (b), two cuts of a predetermined size are provided on the inner ring 101 side of the bridge 103 of the inner hub 22 and on the rotation direction side and the opposite side. A feature is that notch portions 131 and 132 are added, and a narrowed portion (corresponding to a damaged portion of the present invention) 171 in which the width of the bridge 103 is reduced is provided between the two notch portions 131 and 132. Here, the two notches 131 and 132 provided in each bridge 103 are predetermined at predetermined positions on the inner ring 101 side of the bridge 103, that is, at the root portions 135 and 136 on the inner ring 101 side of the bridge 103. It is formed in a concave shape so as to have the following curvature. BookComparisonIn the example, the two notches 131 and 132 have the same size and shape, but the two notches 131 and 132 may have different sizes and shapes. For example, the notch 131 on the rotation direction side may be formed in an obtuse angle shape or an arc groove shape with a large radius, and the notch portion 132 on the opposite side to the rotation direction may be formed in an acute angle shape or an arc groove shape with a small radius.
[0091]
  Here, the sixthComparisonIn the case of the damaged portion 107 of the bridge 103 of the inner hub 22 of the example, a crack is generated in the root portion 136 (A) on the inner ring 101 side of the bridge 103 and on the opposite side to the rotation direction, and the crack is in the circumferential tangential direction. There is a possibility of entering inside. This sixthComparisonIn the example, depending on the material of the inner hub 22, as shown in FIG. 21 (a), the crack has a property of entering perpendicular to the tensile stress direction.
[0092]
  Further, when the crack progresses, compressive stress acts on the inner ring 101 side of the bridge 103 and the root portion 135 (B) on the rotational direction side, and as shown in FIG. End up. As a result, the bridge 103 is not detached from the outer peripheral portion of the inner ring 101 unless it is caught by the V-shaped portion C of the V-shaped crack and a torque larger than a predetermined overload torque (limiter operating torque) is not applied. There is a concern that problems such as belt wear cannot be avoided.
[0093]
  6th like thisComparisonFor the torque limiter mechanism (bridge 103) of the inner hub 22 of the example,ComparisonIn the example, as shown in FIG. 21C due to the two notches 131 and 132 formed on the inner ring 101 side of the bridge 103, the tensile stress direction near the notches 131 and 132 is more circumferentially tangential. That is, the crack direction (breakage direction) enters the circumferential tangential direction of the inner ring 101 and is easily damaged.
[0094]
  As a result, the throttle portion 171 sandwiched between the two notches 131 and 132 of the bridge 103 is broken with a predetermined limiter operating torque that is more reliably determined in advance. Furthermore, the stress is clearly intensively increased with respect to the bridge 103 other than the narrowed portion 171 (notch portions 131 and 132), that is, since there is no stress dispersion, the bridge 103 is more reliably damaged at a predetermined location and the limiter operation is performed. Torque variation is reduced.
[0095]
  [EighthComparisonExample)
  FIG. 22 shows the eighth embodiment of the present invention.ComparisonFIG. 22A shows an example of the sixth embodiment of the present invention.ComparisonFIGS. 22 (b) and 22 (c) are diagrams showing an example inner hub.ComparisonIt is the figure which showed the inner hub of the example.
[0096]
  This eighthComparisonIn the example, the sixth shown in FIG.ComparisonIn contrast to the configuration example of the inner hub 22 of the example, as shown in FIGS. 22B and 22C, the thickness dimension of the inner ring 101 of the inner hub 22 in the rotation axis direction is compared with the thickness dimension of the bridge 103. It is characterized by being thickened by a predetermined amount. As a result, the strength of the inner ring 101 is higher than that of the bridge 103.
[0097]
  That is, since the strength of the bridge 103 is lower than that of the inner ring 101, when the limiter operating torque is applied, the crack generated near the joint between the inner ring 101 and the bridge 103 is weak in the direction of the strength (in the outer peripheral portion of the inner ring 101). Progress along (circumferential tangential direction). Therefore, it is more reliably damaged at a predetermined place (the damaged portion 172), and the variation in the limiter operating torque is reduced. Note that the shape of the inner hub 22 is the same as that shown in FIG.ComparisonNeedless to say, even if the inner ring 101 of the inner hub 22 is increased in strength or hardness by quenching or the like, the same effect as in the eighth comparative example is achieved.
[0098]
  [9thComparisonExample)
  FIG. 23 shows the ninth of the present invention.ComparisonFIG. 23 (a) shows an example of the sixth embodiment of the present invention.ComparisonFIGS. 23 (b) and 23 (c) are diagrams showing an example of an inner hub.ComparisonIt is the figure which showed the inner hub of the example.
[0099]
  This ninthComparisonIn the example, the sixth shown in FIG.ComparisonIn contrast to the configuration example of the inner hub 22 of the example, as shown in FIGS. 23B and 23C, the axial end surface (surface) of the inner hub 22 on the inner ring 101 side of the bridge 103 has a predetermined width. The groove portion (concave portion) 173 is characterized by being formed substantially in the circumferential direction. The groove part 173 constitutes a damaged part of the present invention.
[0100]
  As a result, the tensile stress of the groove portion 173 is increased, the crack is surely generated in the groove portion 173, and the strength of the inner ring 101 is higher than that of the groove portion 173. By extending along the direction, that is, along the groove portion 173, it can be broken along the circumferential tangential direction. Therefore, it is more reliably damaged at a predetermined place (groove portion 173), and the variation in the limiter operating torque is reduced.
[0101]
  [10thComparisonExample)
  FIG. 24 shows the tenth aspect of the present invention.ComparisonFIG. 24A shows an example of the sixth embodiment of the present invention.ComparisonFIG. 24 (b) is a diagram showing an example of the inner hub, and FIG.ComparisonIt is the figure which showed the inner hub of the example.
[0102]
  This tenthComparisonIn the example, the sixth shown in FIG.ComparisonIn contrast to the configuration example of the example inner hub 22, as shown in FIG. 24B, two notches 131 having a predetermined size are provided on the inner ring 101 side of the bridge 103 of the inner hub 22 and on both sides in the rotational direction. 132, and a narrowed portion (corresponding to a damaged portion of the present invention) 174 in which the width of the bridge 103 is gradually reduced (gradually reduced) is provided between the two notched portions 131 and 132.
[0103]
  Accordingly, since the shearing stress is applied to the narrowed portion 174 rather than the tensile stress due to the bending of the bridge 103, the diaphragm portion 174 is further damaged in the circumferential tangential direction of the outer peripheral portion of the inner ring 101. Furthermore, the tenthComparisonIn the case of the example, even when the crack formed in the narrowed portion 174 enters the inner side with respect to the circumferential tangential direction, the generated stress of the narrowed portion 174 is generally high, and the narrowed portion 174 before the crack progresses. It will be damaged. Therefore, it is more reliably damaged at a predetermined place (throttle portion 174), and the variation in the limiter operating torque is reduced.
[0104]
  [11thComparisonExample)
  FIG. 25 shows the eleventh aspect of the present invention.ComparisonFIG. 25 (a) shows an example of the present invention.ComparisonFIG. 25 (b) is a view showing an example inner hub, and FIG.ComparisonIt is the figure which showed the inner hub of the example.
[0105]
  This eleventhComparisonIn the example, the sixth shown in FIG.ComparisonIn contrast to the configuration example of the inner hub 22 of the example, as shown in FIG. 25B, a round hole portion 175 having a predetermined size is formed at the joint (joint portion, joint portion) between the inner ring 101 and the bridge 103 of the inner hub 22. Is provided. EleventhComparisonIn the example, the root portion 136 on the opposite side of the inner ring 101 side of the bridge 103 to the round hole portion 175 and the round hole portion 175 to the root portion 135 on the inner ring 101 side of the bridge 103 on the rotational direction side are used. Constitutes the damaged part of the invention.
[0106]
  As a result, the stress generated when the limiter operating torque is applied is concentrated in the vicinity of the root portion 136 and the round hole portion 175 of the bridge 103, and a crack is propagated from the root portion 136 of the bridge 103 toward the round hole portion 175. By causing the crack to propagate from the round hole portion 175 toward the root portion 135 of the bridge 103, the crack can be further broken along the circumferential tangential direction of the outer peripheral portion of the inner ring 101. Therefore, it is more reliably damaged at a predetermined place (round hole 175), and the variation in the limiter operating torque is reduced.
[0107]
  [TwelfthComparisonExample)
  26 and 27 show the twelfth aspect of the present invention.ComparisonFIG. 26 (a) shows an example of the sixth embodiment of the present invention.ComparisonFIG. 26 (b) is a diagram showing an example of the inner hub, and FIG.ComparisonFIG. 27 (a) to FIG. 27 (c) are diagrams showing an example of an inner hub.ComparisonIt is the figure which showed the action | operation of the example torque limiter mechanism.
[0108]
  This 12thComparisonIn the example, the sixth shown in FIG.ComparisonIn contrast to the configuration example of the inner hub 22 of the example, as shown in FIG. 26B, two notches 133 having a predetermined size are provided on the outer ring 102 side of the bridge 103 of the inner hub 22 and on both sides in the rotational direction. , 134 is added, and a narrowed portion (corresponding to a damaged portion of the present invention) 176 in which the width of the bridge 103 is reduced is provided between the two notched portions 133, 134.
[0109]
  BookComparisonIn the example, when the limiter operating torque is applied,ComparisonSimilarly to the example, as shown in FIG. 27A, a crack is formed on the inner ring 101 side of the bridge 103 of the inner hub 22 and on the opposite side to the rotation direction, and the crack is the outer peripheral portion of the inner ring 101. There is a possibility of entering inside with respect to the circumferential tangent direction. Furthermore, when the crack progresses, a compressive stress acts on the rotation direction side, and it is damaged in a V shape.
[0110]
  However, after that, as shown in FIG. 27 (b), the notch 133 where the generated stress is higher than the other part is also cracked, and as shown in FIG. Since it is missing, the rotational force is not transmitted through the V-shaped portion C. Therefore, it is surely damaged at a predetermined location (throttle portion 176), and the variation in the limiter operating torque is reduced.
[0111]
  [13thComparisonExample)
  28 and 29 show the thirteenth aspect of the present invention.ComparisonFIG. 28 (a) shows an example, and FIG.ComparisonFIG. 28 (b) is a view showing an example of an inner hub, and FIG.ComparisonFIG. 29 (a) to FIG. 29 (c) are diagrams showing an example of an inner hub.ComparisonFIG. 29D is a diagram illustrating the operation of the torque limiter mechanism of the example, and FIG. 29D is a diagram illustrating the relationship between torque and time.
[0112]
  This thirteenthComparisonIn the example, the tenth shown in FIG.ComparisonThe notch 131 on the rotation direction side in the example is provided on the inner peripheral side with respect to the notch 132 on the opposite side in the rotation direction.
[0113]
  BookComparisonIn the case of the example, as shown in FIG.1For example, when an overload torque (limiter operating torque) occurs, for example, when the compressor shaft is locked, that is, when the limiter operating torque is activated, the crack progresses from the notch 132 through the restrictor 174 toward the notch 131. To do. After that, as shown in FIG.2When the crack progresses inward with respect to the circumferential tangential direction of the outer peripheral portion of the inner ring 101, the throttle portion 174 collides with the convex portion 113 formed on the outer peripheral portion of the inner ring 101. After that, as shown in FIG.3A crack is formed on the outer peripheral side of the narrowed portion 174, and a hatched portion is missing. Therefore, it is surely damaged at a predetermined location (throttle portion 174), and the variation in the limiter operating torque is reduced.
[0114]
  [No.1 fruit(Example)
  FIG. 30 shows the present invention.1 fruitFIG. 30A shows a sixth embodiment of the present invention.ComparisonFIG. 30 (b) shows an example of an inner hub, and FIG.1 fruitIt is the figure which showed the inner hub of the Example.
[0115]
  Here, FIG. 31 shows the sixth of the present invention.ComparisonIt is the figure which showed the action | operation of the example torque limiter mechanism. As shown in FIG. 31 (a), when the limiter operating torque is applied, the crack is further increased after the root portion 136 of the bridge 103 of the inner hub 22 is cracked. As described above, the bridge 103 falls in the rotation direction with the joint (joint portion, joint portion) 111 between the inner ring 101 and the bridge 103 as a fulcrum.
[0116]
  A force that prevents this by the inner peripheral portion of the outer ring 102 acts on the joint (joint portion, joint portion) 121 between the outer ring 102 and the bridge 103. That is, when the bridge 103 falls in the rotation direction with the joint 111 as a fulcrum, the joint 111 between the inner ring 101 and the bridge 103 is pulled, and a torque larger than a predetermined limiter operating torque (overload torque when a crack occurs) is generated. May occur.
[0117]
  This first1 fruitIn the embodiment, the sixth example shown in FIG.ComparisonIn contrast to the configuration example of the inner hub 22 of the example, as shown in FIG. 30B, the bridge 103 is tilted toward the rotation direction side by a predetermined angle (θ). The predetermined angle (θ) is such that a straight line connecting the end point 161 on the inner ring 101 side of the bridge 103 and the end point 162 on the opposite side of the rotation rotates about the end point 161 on the rotation direction side as a fulcrum ( It is set so as not to bite into the outer ring 102 when the inner hub 22 rotates).
[0118]
  That is, when the bridge 103 falls in the rotational direction with the joint 111 between the inner ring 101 and the bridge 103 as a fulcrum, the force that prevents the outer ring 102 from acting on the joint 121 between the outer ring 102 and the bridge 103 does not act on the predetermined portion. No torque greater than the limiter operating torque (overload torque when a crack occurs). Therefore, it is surely damaged at a predetermined place (throttle portion 171), and the variation in the limiter operating torque is reduced.
[0119]
  [First4 comparisonExample)
  32 and 33 show the first of the present invention.4 comparisonAn example is shown, and FIG. 32 (a) shows the seventh of the present invention.ComparisonFIG. 32 (b) is a diagram showing an example of the inner hub, and FIG.4 comparisonFIG. 33 (a) to FIG. 33 (d) are diagrams showing an example of an inner hub.4 comparisonIt is the figure which showed the action | operation of the example torque limiter mechanism.
[0120]
  7thComparisonAn example is the sixth as described above.ComparisonThe configuration example of the inner hub 22 is characterized in that two notches 131 and 132 are provided on the inner ring 101 side of the bridge 103 of the inner hub 22. Here, FIGS. 34 (a) to 34 (c) show the seventh of the present invention.ComparisonIt is the figure which showed the action | operation of the example torque limiter mechanism.
[0121]
  7thComparisonIn the case of the example, as shown in FIGS. 34 (a) and 34 (b), when a limiter operating torque is applied, a notch formed on the inner ring 101 side of the bridge 103 and on the opposite side in the rotational direction. Since the crack becomes larger after the crack is formed in 132, the bridge 103 falls in the rotation direction with the joint 111 between the inner ring 101 and the bridge 103 as a fulcrum as shown in FIG. A force that prevents this by the outer ring 102 acts on the joint 121 between the outer ring 102 and the bridge 103. That is, when the bridge 103 falls in the rotational direction with the joint 111 serving as a fulcrum, there is a possibility that a torque larger than a predetermined limiter operating torque (overload torque when a crack occurs) is generated by the joint 121 (D). is there.
[0122]
  First4 comparisonIn the example, the seventh example shown in FIG.ComparisonIn contrast to the configuration example of the inner hub 22 of the example, as shown in FIG. 32B, two notches on the inner ring 101 side of the bridge 103 of the inner hub 22 (corresponding to the inner diameter side notch of the present invention). In addition to the provision of 131 and 132, two notches (corresponding to the outer diameter side notches of the present invention) 133 and 134 are provided on the outer ring 102 side of the bridge 103. Further, with respect to the stress generated in the notch portion (first notch portion) 132, the notch portion (second notch portion) 133 has a smaller generated stress until the notch portion 132 is cracked. It is set to a notch shape like this.
[0123]
  BookComparisonIn the case of the example, as described above, as shown in FIGS. 33A and 33B, when the limiter operating torque is applied, the notch 132 on the inner ring 101 side of the bridge 103 is cracked, Further, since the crack becomes larger, the bridge 103 falls in the rotation direction with the joint 111 between the inner ring 101 and the bridge 103 as a fulcrum, but at the same time as shown in FIG. The notch 133 has a crack. Then, as shown in FIG. 33 (d), the bridge 103 is finally missing from the outer ring 102 and the inner ring 101, and the limiter operating torque does not increase due to the holding, and the bridge 103 is set at a predetermined limiter operating torque. Is missing (damaged).
[0124]
  [No.2 fruits(Example)
  35 to 37 show the first of the present invention.2 fruitsFIG. 35 (a) shows a sixth embodiment of the present invention.ComparisonFIG. 35 (b) shows an example of an inner hub, and FIG.2 fruitsFIG. 36 (a) is a view showing an inner hub of the example, and FIG.2 fruitsFIG. 36B is a diagram showing the relationship between stress and strain, and shows the operation of the torque limiter mechanism of the example.
[0125]
  The sixth shown in FIG.ComparisonIn the configuration example of the inner hub 22 of the example, “V-shaped breakage, torque is transmitted at the V-shaped portion, torque more than the set torque acts, and problems such as belt slipping cannot be avoided. Is caused by the fact that the bridge 103 is damaged by a bending force, and both tensile stress and compressive stress are generated.
[0126]
  So the second2 fruitsIn the embodiment, the sixth example shown in FIG.ComparisonIn contrast to the configuration example of the inner hub 22 of the example, the configuration shown in FIG. 35B is adopted, and the inner hub 22 is broken by a tensile force. That is, the bridge 103 is inclined in the rotational tangential direction, and the torque from the outer ring 102 is transmitted to the inner ring 101 as a tensile force (F) that pulls in the longitudinal direction of the bridge 103. Thus, for example, when an overload torque (limiter operating torque) such as the compressor shaft locking occurs, that is, when the limiter operating torque is locked, the bridge 103 as shown in FIG. A crack breaks in the middle of the breakage.
[0127]
  Further, as a material characteristic, as shown in FIG. 36 (b), when a material having a plastic property until the bridge 103 is broken due to the relationship between strain and stress,ComparisonAs in the example, the configuration in which stress is concentrated has the following problems. That is, in the plastic region, the force that the stress concentrating part (crack start site) takes up decreases, and the limiter operating torque increases. Here, FIG. 37 (a) is a diagram showing the stress at each stress concentration portion of the joint 111 of the inner ring 101 and the bridge portion 103, and FIG. 37 (b) is a diagram showing the relationship between the main stress and the torque. is there. In the elastic region, the stress is proportional to the torque at each stress concentration portion, and the torque bearing ratio is constant.
[0128]
  However, in the plastic region, the stress concentration part (1)), The limiter operating torque increases, torque exceeding the set torque acts, and problems such as belt slipping cannot be avoided. In order to avoid this, if the strength of the bridge 103 is lowered so as to reduce the limiter operating torque, there arises a problem that fatigue failure occurs. On the other hand, in the sixteenth embodiment, a tensile force acts toward the outer ring 102, so that the tensile force acts uniformly on the entire cross section of the bridge 103. For this reason, the limiter operating torque does not increase, and the bridge 103 is damaged by the predetermined limiter operating torque.
[0129]
  [No.3, 4th fruit(Example)
  38 and 39 show the first of the present invention.3, 4th fruitFIG. 38 (a) shows an example of the present invention.3 fruitsFIG. 38 (b) is a view showing the inner hub of the example, and FIG.4 fruitsFIG. 39 is a view showing an inner hub of the embodiment, and FIG.4 fruitsIt is the figure which showed the action | operation of the torque limiter mechanism of an Example.
[0130]
  First3 fruitsExamples are number 12 fruitsFor the same purpose as the embodiment, the configuration of the inner hub 22 shown in FIG. That is, the bridge 103 of the inner hub 22 is tilted by a predetermined angle (θ), the bridge surface 141 on the opposite side to the rotation direction is straight, has no notch, and the bridge surface 142 on the rotation direction side has the notch 131. The width of the bridge 103 gradually increases from the upper surface of the notch 131 toward the outside.
[0131]
  As a result, when an overload torque (limiter operating torque) occurs, for example, when the compressor shaft is locked, that is, when the limiter operating torque is activated, as shown in FIG. Tensile force and bending force are applied to the part. However, since there is no straight notch, the concentration of tensile stress is weak, and tensile stress is applied to part B of the bridge surface 142 on the rotational direction side. Since the tensile stress acts almost uniformly on the entire portion, the same effect as in the sixteenth embodiment can be obtained.
[0132]
  The second4 fruitsThe embodiment is similar to the inner hub 22 shown in FIG. 38 (b), as shown in FIG. 38 (a).3 fruitsA feature is that a notch portion 139 is added to the configuration example of the inner hub 22 of the embodiment. This is because, as shown in FIG. 39 (a), when the limiter operating torque is applied, the crack does not enter the circumferential tangential direction in the middle of the bridge 103 but enters the inner side (inner ring 101 side). After the bridge 103 is broken, as shown in FIG. 39B, the bridge 122 on the outer ring 102 side and the bridge 112 on the inner ring 101 side collide, but at this time, the 17th part of FIG. Since there is a notch 139 newly added to the configuration example of the inner hub 22 of the embodiment, the bridge 112 is easily damaged, and a torque larger than the limiter operating torque when the first bridge 103 is damaged is not generated.
[0133]
  here,Second~4 fruitsIn the embodiment, the material having the described plastic property and stress concentration concentrates, a material having a small plastic strain (for example, a ceramic material) is used for the problem that the limiter operating torque increases. Alternatively, the limiter operating torque can be reduced by reducing the plastic strain by heat treatment (for example, soft nitriding treatment).
[0134]
  Furthermore, in order to reduce the limiter operating torque while ensuring a safety factor against fatigue, as shown in FIG. 40, a material (A) having a larger fatigue limit ratio than a material (B) having a smaller fatigue limit ratio is used. It is effective to use. That is, a material (A) having a greater fatigue limit ratio than a material (B) having a smaller fatigue limit ratio can be secured against the stress generated during normal operation (C shown in FIG. 40). At the same time, the stress (D, D ′ shown in FIG. 40) when the bridge 112 of the inner hub 22 is broken is smaller in the material (A) having a large fatigue limit ratio than in the material (B) having a small fatigue limit ratio ( D <D ′), the limiter operating torque is reduced.
[0135]
  [Modification]
  In the present embodiment, the example in which the present invention is applied to a compressor pulley apparatus that is belt-driven by a drive source such as an engine mounted on a vehicle such as an automobile has been described. The present invention may be applied to a power transmission device that is driven by a belt drive or directly by an output shaft by a drive source such as an internal combustion engine or an electric motor placed at a fixed position. In this embodiment, a multi-stage V pulley (so-called V-ribbed pulley) is used as the driving side rotating body, but a V pulley having one V groove may be used as the driving side rotating body. In this case, an inner peripheral V belt corresponding to the outer peripheral shape of the V pulley is used.
[0136]
  In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a compressor pulley device (power transmission device) having a torque limiter mechanism that constantly drives a shaft 2 of a compressor constituting one component of a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner will be described. However, the present invention may be applied to a power transmission device including a limiter mechanism that constantly drives other rotating devices (for example, an alternator, a water pump, a hydraulic pump, a blower, or a fan).
[0137]
  In this embodiment, the damaged portions 37 and 107 that are easily broken in the bridges 33 and 103 of the inner hub 22 or the damaged portion 57 that is cut into the root portion of the bridge 53 of the inner hub 42 are provided. You may provide the site | part with a small corner part of the hole 38, 58, 109, the site | part which made the thickness of the circumferential direction thinner than another part, and the site | part enclosed by many through-holes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a compressor pulley device (firstComparisonExample).
FIG. 2 is a front view showing a compressor pulley device (first view)ComparisonExample).
3 is a front view showing a state where a resin outer hub is removed from the compressor pulley device of FIG. 2 (first view).ComparisonExample).
FIG. 4 shows the first of the present invention.ComparisonIt is sectional drawing which showed the peripheral part of the rubber damper of an example.
FIG. 5 is a sectional view showing a compressor pulley device (second view).ComparisonExample).
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a compressor pulley device (thirdComparisonExample).
FIG. 7 is a front view showing a compressor pulley device (thirdComparisonExample).
8 is a front view showing a state where a resin outer hub is removed from the compressor pulley device of FIG. 7 (third view).ComparisonExample).
FIG. 9 shows the third of the present invention.ComparisonIt is sectional drawing which showed the peripheral part of the rubber damper of an example.
FIG. 10 is a front view showing the main structure of the compressor pulley device (fourth).ComparisonExample).
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the main structure of a compressor pulley device (fourth)ComparisonExample).
FIGS. 12 (a) and 12 (b) show the fourth of the present invention.ComparisonIt is the front view and sectional drawing which showed the disk cover of the example.
FIG. 13 is a partial front view showing the main structure of the compressor pulley device (fifth).ComparisonExample).
FIG. 14 is a cross-sectional view showing the main structure of a compressor pulley device (fifth)ComparisonExample).
FIG. 15 shows the fifth of the present invention.ComparisonIt is the partial front view which showed the main structures of the example V pulley.
FIG. 16 (a) shows the fifth of the present invention.ComparisonIt is the front view which showed the output disk of the example, (b) is 5th of this invention.ComparisonIt is the partial side view which showed the main structures of the output disk of an example.
FIGS. 17A and 17B show the fifth aspect of the present invention.ComparisonIt is the front view and sectional drawing which showed the rubber damper of the example.
FIG. 18 is a front view showing the main structure of the compressor pulley device (No. 6ComparisonExample).
FIG. 19 is a sectional view taken along line AA in FIG.ComparisonExample).
FIG. 20A is a sixth view of the present invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (b) is 7th of this invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example.
FIG. 21 (a) and (b) show the sixth of the present invention.ComparisonIt is the schematic diagram which showed the action | operation of the torque limiter mechanism of an example, (c) is 7th of this invention.ComparisonIt is the schematic diagram which showed the action | operation of the torque limiter mechanism of the example.
FIG. 22 (a) is a sixth view of the present invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (b) is the 8th of this invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (c) is BB sectional drawing of (b).
FIG. 23 (a) is a sixth view of the present invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (b) is 9th of this invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (c) is CC sectional drawing.
FIG. 24A is a sixth view of the present invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (b) is 10th of this invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example.
FIG. 25 (a) is a sixth view of the present invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (b) is 11th of this invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example.
FIG. 26 (a) is a sixth view of the present invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (b) is 12th of this invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example.
FIGS. 27A to 27C are views of the twelfth aspect of the present invention.ComparisonIt is the schematic diagram which showed the action | operation of the torque limiter mechanism of the example.
FIG. 28A shows the tenth aspect of the present invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (b) is 13th of this invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example.
29 (a) to (c) show the thirteenth aspect of the present invention.ComparisonIt is the schematic diagram which showed the action | operation of the torque limiter mechanism of an example, (d) is the graph which showed the relationship between a torque and time.
FIG. 30 (a) is a sixth view of the present invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (b) is the 1st of this invention.1 fruitIt is the front view which showed the inner hub of the Example.
FIGS. 31 (a) and 31 (b) show a sixth embodiment of the present invention.ComparisonIt is the schematic diagram which showed the action | operation of the torque limiter mechanism of the example.
FIG. 32 (a) shows the seventh of the present invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (b) is 1st of this invention.4 comparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example.
FIGS. 33 (a) to (d) show the first of the present invention.4 comparisonIt is the schematic diagram which showed the action | operation of the torque limiter mechanism of the example.
FIGS. 34 (a) to (c) show the seventh of the present invention.ComparisonIt is the schematic diagram which showed the action | operation of the torque limiter mechanism of the example.
FIG. 35 (a) is a sixth view of the present invention.ComparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example, (b) is 1st of this invention.4 comparisonIt is the front view which showed the inner hub of the example.
FIG. 36 (a) shows the first aspect of the present invention.2 fruitsIt is the schematic diagram which showed the action | operation of the torque limiter mechanism of an Example, (b) is the graph which showed the relationship between stress and distortion.
FIG. 37A is a schematic diagram showing the stress at each stress concentration portion of the joint of the inner ring and the bridge portion, and FIG. 37B is a graph showing the relationship between the main stress and the torque.
FIG. 38 (a) shows the first of the present invention.3 fruitsIt is the front view which showed the inner hub of the Example, (b) is the 1st of this invention.4 fruitsIt is the front view which showed the inner hub of the Example.
FIGS. 39 (a) and 39 (b) show the first of the present invention.4 fruitsIt is the schematic diagram which showed the action | operation of the torque limiter mechanism of an Example.
FIG. 40 is a graph showing the relationship between amplitude stress and average stress.
[Explanation of symbols]
    1 Housing
    2 Shaft (Rotating shaft)
    3 External thread
    7 V pulley (drive side rotating body)
    8 Output disk (driven rotor)
    9 Rubber damper (rubber-based elastic body)
  15 Axial hole (concave fitting)
  21 Outer hub
  22 Inner Hub
  23 Pin part (convex fitting part)
  31 Inner ring (inner ring)
  32 Outer ring (outer ring)
  33 Bridge (Bridge part)
  34 Hexagon part (engagement part)
  35 Inner thread
  36 Round hole
  37 Damaged part
  41 Outer hub
  42 Inner Hub
  51 Inner ring (inner ring)
  52 Outer ring (outer ring)
  53 Bridge (Bridge part)
  54 Hexagon (engagement part)
  55 Inner thread
  56 Round hole
  57 Damaged part
  60 disc cover
  64 Annular part
  65 Round hole
  73 recess
  77 Projection
  99 Convex
101 Inner ring (inner ring)
102 Outer ring (outer ring part)
103 Bridge (Bridge part)
106 Round hole
107 Damaged part (torque limiter mechanism)
131 Notch (inner diameter side notch)
132 Notch (inner diameter side notch, first notch)
133 Notch (outside diameter notch, second notch)
134 Notch (outside diameter notch)
135 Root
136 Root
171 Restriction part (damaged part, narrow part)
173 Groove
175 Round hole

Claims (23)

駆動源から回転動力を受けて回転する駆動側回転体と、回転装置の回転軸に結合される従動側回転体とを備え、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体とを連結して前記駆動側回転体の回転を前記従動側回転体に伝達する動力伝達装置であって、
前記従動側回転体は、その従動側回転体に過負荷トルクが生じた際に優先的に破損する破損部を有し
前記従動側回転体は、前記回転装置の回転軸の外周側に結合される円環状のインナハブ、およびこのインナハブの外周側に設けられて、前記インナハブと一体に結合された円環状のアウタハブよりなり、
前記インナハブは、前記回転装置の回転軸の外周側に結合される略円環板状の内輪部、この内輪部よりも外周側に配される略円環板状の外輪部、および前記内輪部の外周と前記外輪部の内周とを連結するブリッジ部を有し、
前記破損部は、前記内輪部と前記ブリッジ部との繋ぎ目、あるいは前記外輪部と前記ブリッジ部との繋ぎ目、あるいは前記ブリッジ部の途中に設けられており、
前記インナハブは、前記ブリッジ部を、半径方向に対して回転方向側へ所定の角度だけ傾いた状態で設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
A drive-side rotator that rotates by receiving rotational power from a drive source, and a driven-side rotator that is coupled to the rotation shaft of the rotation device;
A power transmission device that connects the drive-side rotator and the driven-side rotator to transmit the rotation of the drive-side rotator to the driven-side rotator;
The driven-side rotating body has a damaged portion that is preferentially damaged when an overload torque is generated in the driven-side rotating body ,
The driven-side rotating body includes an annular inner hub coupled to the outer peripheral side of the rotating shaft of the rotating device, and an annular outer hub provided on the outer peripheral side of the inner hub and coupled integrally with the inner hub. ,
The inner hub includes a substantially annular plate-shaped inner ring portion coupled to the outer peripheral side of the rotation shaft of the rotating device, a substantially annular plate-shaped outer ring portion disposed on the outer peripheral side of the inner ring portion, and the inner ring portion. A bridge portion connecting the outer periphery of the outer ring and the inner periphery of the outer ring portion,
The damaged portion is provided at the joint between the inner ring portion and the bridge portion, or at the joint between the outer ring portion and the bridge portion, or in the middle of the bridge portion,
The inner hub is provided with the bridge portion inclined at a predetermined angle toward the rotational direction with respect to the radial direction .
請求項1に記載の動力伝達装置において、
前記破損部は、前記従動側回転体が受けるトルク伝達による応力が比較的に高い部位であることを特徴とする動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 1,
The power transmission device according to claim 1, wherein the damaged portion is a portion where stress due to torque transmission received by the driven-side rotating body is relatively high.
請求項2に記載の動力伝達装置において、
前記トルク伝達による応力が比較的に高い部位は、前記回転装置の回転軸の軸方向に平行な軸線に対して傾斜していることを特徴とする動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 2,
The power transmission device is characterized in that the portion where the stress due to torque transmission is relatively high is inclined with respect to an axis parallel to the axial direction of the rotation shaft of the rotation device.
請求項2または請求項3に記載の動力伝達装置において、
前記従動側回転体は、前記トルク伝達による応力が比較的に高い部位よりも内周側に係合部を有し、
前記係合部は、前記回転装置の回転軸に前記従動側回転体を締め付け固定するための締め付け工具が係合することを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device according to claim 2 or 3,
The driven-side rotator has an engagement portion on an inner peripheral side of a portion where stress due to the torque transmission is relatively high,
The power transmission device according to claim 1, wherein the engaging portion engages with a tightening tool for tightening and fixing the driven-side rotating body to a rotating shaft of the rotating device.
請求項1に記載の動力伝達装置において、
前記インナハブの内周には、前記回転装置の回転軸の外周に設けられた外周ねじ部に螺合する内周ねじ部が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 1 ,
An inner peripheral screw portion that is screwed into an outer peripheral screw portion provided on an outer periphery of a rotating shaft of the rotating device is provided on an inner periphery of the inner hub .
請求項5に記載の動力伝達装置において、
前記インナハブの前記アウタハブとの結合部には、周方向に所定の間隔で、前記アウタハブとの結合力を高めるための複数の穴部が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 5,
The power transmission device according to claim 1, wherein a plurality of holes for increasing a coupling force with the outer hub are provided at a predetermined interval in a circumferential direction at a coupling portion between the inner hub and the outer hub .
請求項1、請求項5または請求項6のうちいずれかに記載の動力伝達装置において、
前記破損部は、前記ブリッジ部の所定の位置に設けられた切欠き部であることを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device in any one of Claim 1, Claim 5, or Claim 6,
The power transmission device , wherein the damaged portion is a notch provided at a predetermined position of the bridge portion .
請求項1、請求項5または請求項6のうちいずれかに記載の動力伝達装置において、
前記破損部は、前記ブリッジ部の所定の位置に設けられた溝部であることを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device in any one of Claim 1, Claim 5, or Claim 6 ,
The power transmission device , wherein the damaged portion is a groove portion provided at a predetermined position of the bridge portion .
請求項1、請求項5または請求項6のうちいずれかに記載の動力伝達装置において、
前記インナハブは、前記内輪部または前記外輪部の強度を前記ブリッジ部の強度と比べて高く設定していることを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device in any one of Claim 1, Claim 5, or Claim 6 ,
In the inner hub, the strength of the inner ring portion or the outer ring portion is set higher than the strength of the bridge portion .
請求項1、請求項5または請求項6のうちいずれかに記載の動力伝達装置において、
前記インナハブは、前記内輪部または前記外輪部の厚さを前記ブリッジ部の厚さと比べて大きく設定していることを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device in any one of Claim 1, Claim 5, or Claim 6 ,
In the inner hub, a thickness of the inner ring portion or the outer ring portion is set to be larger than a thickness of the bridge portion .
請求項1、請求項5または請求項6のうちいずれかに記載の動力伝達装置において、
前記インナハブは、前記ブリッジ部の幅を前記内輪部または前記外輪部に向かうに従って連続的または段階的に小さくした幅狭部、あるいは前記ブリッジ部の幅を前記内輪部または前記外輪部に向かうに従って連続的または段階的に大きくした幅広部を有していることを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device in any one of Claim 1, Claim 5, or Claim 6 ,
The inner hub has a narrow portion that is continuously or stepwise reduced in width toward the inner ring portion or the outer ring portion, or a width of the bridge portion that continues toward the inner ring portion or the outer ring portion. A power transmission device characterized by having a wide portion that is enlarged in steps or steps .
請求項1、請求項5または請求項6のうちいずれかに記載の動力伝達装置において、
前記破損部は、前記ブリッジ部の途中、あるいは前記内輪部、あるいは前記ブリッジ部と前記内輪部または前記外輪部との継ぎ目に設けられた穴部であることを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device in any one of Claim 1, Claim 5, or Claim 6 ,
The power transmission device , wherein the damaged portion is a hole provided in the middle of the bridge portion, the inner ring portion, or a joint between the bridge portion and the inner ring portion or the outer ring portion .
請求項1に記載の動力伝達装置において、
前記インナハブは、前記ブリッジ部と前記内輪部との継ぎ目付近に設けられた第1切欠き部、および前記ブリッジ部と前記外輪部との継ぎ目付近に設けられた第2切欠き部を有していることを特徴とする動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 1 ,
The inner hub has a first notch portion provided near the joint between the bridge portion and the inner ring portion, and a second notch portion provided near the joint between the bridge portion and the outer ring portion. power transmission device, characterized in that there.
請求項1に記載の動力伝達装置において、
前記所定の角度は、前記ブリッジ部の内輪部側で、且つ回転方向側の端点とその対角上にある端点とを結ぶ直線が、前記回転方向側の端点を支点として前記インナハブが回転した時、前記外輪部に食い込まないように設定していることを特徴とする動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 1 ,
The predetermined angle is obtained when the inner hub rotates on the inner ring portion side of the bridge portion and a straight line connecting the end point on the rotation direction side and the opposite end point on the rotation direction end point. The power transmission device is set so as not to bite into the outer ring portion .
請求項1に記載の動力伝達装置において、
前記インナハブは、回転方向に対し反対側の面は直線で切欠きが無く、回転方向側の面は外周に向かってブリッジ幅が徐々に大きくなる構成としていることを特徴とする動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 1 ,
The inner hub has a configuration in which the surface opposite to the rotation direction is straight and has no notches, and the rotation direction side surface has a bridge width gradually increasing toward the outer periphery .
請求項15に記載の動力伝達装置において、
前記インナハブは、回転方向側の面に所定の大きさの切欠きを有していることを特徴とする動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 15 ,
The inner hub has a notch of a predetermined size on a surface on the rotation direction side .
請求項に記載の動力伝達装置において、
前記アウタハブは、前記従動側回転体において外径側に配された樹脂製のアウタハブであって、
前記インナハブは、前記従動側回転体において内径側に配されて、前記アウタハブにインサート成形された金属製のインナハブであって、
前記破損部は、前記インナハブに設けられて、前記回転装置の回転軸に結合すると共に、前記インナハブに過負荷トルクが生じた際に優先的に破損することを特徴とする動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 1 ,
The outer hub is a resin outer hub arranged on the outer diameter side in the driven side rotating body,
The inner hub is a metal inner hub that is disposed on the inner diameter side of the driven-side rotor and is insert-molded in the outer hub,
The power transmission device according to claim 1, wherein the damaged portion is provided in the inner hub, is coupled to the rotating shaft of the rotating device, and is preferentially damaged when an overload torque is generated in the inner hub .
請求項1または請求項17に記載の動力伝達装置において、
前記従動側回転体は、前記インナハブの軸方向の一端面を覆うディスクカバーを有し、 前記ディスクカバーは、前記インナハブの軸方向の一端面より所定の隙間を隔てて、前記インナハブの軸方向の一端面に対向して配設される凸状の環状部を有することを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device according to claim 1 or 17 ,
The driven-side rotator has a disk cover that covers one end surface of the inner hub in the axial direction, and the disk cover is spaced apart from one end surface in the axial direction of the inner hub by a predetermined gap in the axial direction of the inner hub. A power transmission device having a convex annular portion disposed to face one end surface .
請求項1または請求項17に記載の動力伝達装置において、
前記従動側回転体は、前記インナハブの軸方向の一端面を覆うディスクカバーを有し、 前記ディスクカバーには、前記従動側回転体を前記回転装置の回転軸へ取り付けるためのハブ取付治具が係合または挿通可能な穴部が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device according to claim 1 or 17 ,
The driven-side rotating body has a disk cover that covers one axial end surface of the inner hub, and the disk cover includes a hub mounting jig for mounting the driven-side rotating body to the rotating shaft of the rotating device. A power transmission device comprising a hole portion that can be engaged or inserted .
請求項1、請求項17ないし請求項19のうちいずれかに記載の動力伝達装置において、
前記駆動側回転体の軸方向の一端面には、凹状嵌合部が設けられ、
前記アウタハブの軸方向の他端面には、前記凹状嵌合部内に嵌め込まれる凸状嵌合部が設けられ、
前記凹状嵌合部と前記凸状嵌合部との間には、弾性変形が可能なゴム系弾性体が装着されていることを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device in any one of Claim 1, Claim 17 thru | or 19,
A concave fitting portion is provided on one end surface in the axial direction of the drive-side rotator,
On the other end surface in the axial direction of the outer hub, a convex fitting portion that is fitted into the concave fitting portion is provided,
A rubber-based elastic body capable of elastic deformation is mounted between the concave fitting portion and the convex fitting portion .
請求項20に記載の動力伝達装置において、
前記凹状嵌合部の内面の一部には、凹部が設けられ、
前記ゴム系弾性体の外面の一部には、前記凹部に圧入される凸部が設けられ、
前記凸状嵌合部の外面の一部には、前記ゴム系弾性体に食い込むように突起部が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 20 ,
A recess is provided in a part of the inner surface of the concave fitting portion,
A part of the outer surface of the rubber-based elastic body is provided with a convex portion that is press-fitted into the concave portion,
A protrusion is provided on a part of the outer surface of the convex fitting portion so as to bite into the rubber-based elastic body .
請求項1、請求項5または請求項6のうちいずれかに記載の動力伝達装置において、
前記ブリッジ部は、前記内輪部の接線方向に傾斜していることを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device in any one of Claim 1, Claim 5, or Claim 6 ,
The power transmission device , wherein the bridge portion is inclined in a tangential direction of the inner ring portion .
請求項1、請求項5または請求項6のうちいずれかに記載の動力伝達装置において、
前記インナハブには、軟窒化処理が施されていることを特徴とする動力伝達装置。
In the power transmission device in any one of Claim 1, Claim 5, or Claim 6 ,
A power transmission device , wherein the inner hub is subjected to soft nitriding .
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