CN1950621A - 动力传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的动力传递装置，在缓冲橡胶(30)的外周面沿周向互相留有间隔地设置有多个凸部(30a)。在带轮(10)的内周面沿周向留有间隔地设置有多个凹部(10b)。各凸部(30a)与各凹部(10b)嵌合。由此，缓冲橡胶(30)一边在带轮(10)与内环(20)之间沿剪断方向弹性变形一边传递旋转力。因此，缓冲橡胶(30)不会反复在压缩方向弹性变形，压缩方向不会产生永久变形。采用本发明，可长期维持缓冲构件的缓冲效果，并可将缓冲构件的装配工序简单化。

Description

动力传递装置
技术领域
本发明涉及将来自车辆的驱动源的动力传递给例如车用空调的压缩机用的动力传递装置。
背景技术
一般已知的车用空调的压缩机具有：形成为中空状的压缩机本体；将吸入到压缩机本体内的流体予以压缩用的压缩机构；与压缩机构连接的驱动轴。另外，该压缩机的驱动轴利用发动机的动力进行旋转时，压缩机构就被驱动。该压缩机通过压缩机构的驱动而将制冷剂吸入或排出。
所述压缩机所具有的动力传递装置包括：利用发动机的动力可进行旋转的第1旋转体；配置在第1旋转体的径向内侧的第2旋转体；通过切断机构与第2旋转体连接、可与驱动轴一起旋转的第3旋转体。第1旋转体具有沿周向互相留有间隔的多个突出部。第2旋转体具有在周向分别与第1旋转体的各突出部相对的多个突出部。在第1旋转体的各突出部与第2旋转体的各突出部之间分别设有缓冲构件，各缓冲构件是块状。各缓冲构件将旋转力从第1旋转体传递给第2旋转体。
专利文献1：日本特开2003-269489号公报
然而，所述动力传递装置的第1旋转体若利用发动机的动力进行旋转时，各缓冲构件会在第1旋转体的周向产生弹性变形。即，各缓冲构件在压缩方向产生弹性变形。由此，各缓冲构件吸收自发动机传递来的旋转变动。另外，各缓冲构件将旋转力从第1旋转体传递给第2旋转体。因此，各缓冲构件通过反复在压缩方向弹性变形，各缓冲构件产生压缩方向的永久变形。缓冲效果因永久变形而下降。此外，因永久变形而在各旋转体的各突出部与各缓冲构件之间产生间隙。因间隙会使第1旋转体与第2旋转体之间产生振动。
由于多个缓冲构件设在第1旋转体与第2旋转体之间，故零件的数量及装配工序较多。因此，制造成本高。
发明内容
本发明目的在于，提供一种可长时期维持缓冲构件的缓冲效果、并可将缓冲构件的装配工序简单化的动力传递装置。
为实现上述目的，本发明的动力传递装置具有：利用来自外部的动力可进行旋转的第1旋转体；配置在第1旋转体的径向内侧的第2旋转体；配置在第1旋转体与第2旋转体之间、内周面固定在第2旋转体外周面上将旋转力从第1旋转体传递给第2旋转体用的环状的缓冲构件；配置在第2旋转体侧的径向内侧的第3旋转体；配置在第2旋转体与第3旋转体之间、可将旋转力从第2旋转体传递给第3旋转体且当第2旋转体与第3旋转体之间产生规定大小以上的转矩时将从第2旋转体传递给第3旋转体的旋转力予以切断用的切断机构；沿周向互相留有间隔地设在缓冲构件外周面上的多个凸部；设在第1旋转体内周面上、分别与缓冲构件的各凸部嵌合的多个凹部。
由此，由于第1旋转体的各凹部与缓冲构件的各凸部嵌合，故旋转力从第1旋转体被传递到缓冲构件的外周面。另外，由于缓冲构件的内周面被固定在第2旋转体上，故旋转力从缓冲构件的内周面被传递到第2旋转体。因此，缓冲构件一边在外周面与内周面之间沿剪断方向弹性变形一边传递旋转力。缓冲构件被固定在第2旋转体的外周面，且通过缓冲构件与第1旋转体嵌合而连接。因此，缓冲构件的装配作业是容易的。
采用本发明的动力传递装置，缓冲构件一边在外周面与内周面之间沿剪断方向弹性变形一边传递旋转力。因此，不会像以往的缓冲构件那样反复在压缩方向弹性变形。即，由于缓冲构件不产生压缩方向的永久变形，故缓冲效果不会下降。因此，可长期维持缓冲构件的缓冲效果。另外，由于缓冲构件的装配作业容易，故可降低制造成本。
本发明的所述目的和除此以外的目的、特征和优点，通过以下的说明及附图可明白。
附图说明
图1是表示本发明第1实施形态的动力传递装置的侧剖视图。
图2是图1中A-A线的剖视图。
图3是表示切断动力时的动作的动力传递装置的侧剖视图。
图4是缓冲橡胶及带轮安装前的立体图。
图5是转矩传递环的立体图。
图6是内环的立体图。
图7是将缓冲橡胶成型后的内环的立体图。
图8是图7中B-B线的剖视图。
图9是组装了切断机构后的内环的立体图。
图10是表示本发明第2实施形态的动力传递装置的侧剖视图。
符号说明
1是压缩机本体，2是驱动轴，10是带轮，10b是凹部，20是内环，20a是抵接部，20b是第1锥面，21是转矩传递环，21a是内周面，21b是外周面，30是缓冲橡胶，30a是凸部，40是轮毂，40c是滚珠槽，40d是抵接板，40e是第2锥面，41是滚珠，42是按压环，43是盘簧，44是螺母，50是轮毂，51是销，52是转矩板，TL是切断机构。
具体实施方式
图1至图9表示本发明的第1实施形态。图1是动力传递装置的侧剖视图，图2是图1中A-A线的剖视图，图3是表示切断动力时的动作的动力传递装置的侧剖视图，图4是缓冲橡胶及带轮组装前的立体图，图5是转矩传递环的立体图，图6是内环的立体图，图7是缓冲橡胶成型后的内环的立体图，图8是图7中的B-B线的剖视图，图9是切断机构安装后的内环的立体图。
本实施形态的动力传递装置用于车用空调的压缩机，将动力传递给从压缩机本体1的一端突出的驱动轴2。
该动力传递装置具有：利用发动机的动力可进行旋转的带轮10；配置在带轮10的径向内侧的内环20；配置在带轮10与内环20之间的缓冲橡胶30；配置在内环20的径向内侧、可与驱动轴2一起旋转的轮毂40；以及配置在内环20与轮毂40之间的切断机构TL。带轮10相当于权利要求所记载的第1旋转体。内环20相当于权利要求所记载的第2旋转体。缓冲橡胶30相当于权利要求所记载的缓冲构件。轮毂相当于权利要求所记载的第3旋转体。
带轮10由酚醛树脂等热硬化性材料形成，外周面挂绕有未图示的V型皮带。轴承10a设在带轮10的轴向一端侧内周面与压缩机本体1之间。带轮10利用轴承10a旋转自如地支承在压缩机本体1上。未图示的发动机的动力通过V型皮带传递给带轮10，带轮10产生旋转。在带轮10的轴向另一端侧内周面设有多个凹部10b。各凹部10b沿周向互相留有间隔配置。
内环20由酚醛树脂等热硬化性材料形成。抵接部20a设在内环20的内周面上，抵接部20a从径向外侧可与后述的各滚珠41抵接。抵接部20a的内周面具有多个第1锥面20b，各第1锥面20b互相构成规定的角度。内环20在轴向一端侧的外周面具有转矩传递环21。转矩传递环21在将内环20注射成型时配置在成型模内。由此，转矩传递环21被固定在内环21的外周面(参照图6)上。转矩传递环21可提高内环20与缓冲橡胶30的固接力。
转矩传递环21如图5所示，是一种其表面被酚醛树脂等热硬化性材料涂布后的金属环。金属环由铝、钢等制成。另外，在涂布热硬化性材料之前，在金属环的内周面21a及外周面21b上形成有凹凸。凹凸通过滚花加工或喷丸而形成。
在将内环20配置在成型模内后对橡胶材料进行注射成型而制成缓冲橡胶30。橡胶材料是EPDM、IIR、硅等。缓冲橡胶30环状地成型在内环20的外周面上(参照图7及图8)。由此，缓冲橡胶30的内周面固定在内环20及转矩传递环21上。缓冲橡胶30的外周面具有多个(在本实施形态中为8个)的凸部30a。各凸部30a向缓冲橡胶30的径向突出。各凸部30a互相在缓冲橡胶30的周向留有间隔地配置。各凸部30a与带轮10的各凹部10b嵌合。而缓冲橡胶30的外周面形状比带轮10的内周面形状稍小。由此，容易将带轮10与缓冲橡胶30嵌合。
轮毂40是圆板状，配置在内环20的径向内侧。轮毂40的轴向一端面设有连接部40a。连接部40a具有可与驱动轴2连接的锯齿形花键和键槽。轮毂40通过螺母40b而固定在驱动轴2上。另外，当在内环20与轮毂40之间产生规定大小以上的转矩时，从内环20传向轮毂40的旋转力传递被切断机构TL切断。
切断机构TL具有：沿周向互相留有间隔地设置在轮毂40外周面侧上的多个滚珠槽40c；分别配置在各滚珠槽40c内、向轮毂40的径向移动自如的多个滚珠41；内环20的各第1锥面20b；配置在轮毂40的轴向一端面侧的抵接板40d；以及配置在轮毂40的轴向另一端面侧的按压环42。按压环42相当于权利要求所记载的施力构件。
各滚珠41在轮毂40的周向与各滚珠槽40c抵接。
抵接板40d通过焊接或轮毂40的局部变形而固定在轮毂40上。抵接板40d的滚珠槽40c侧设有第2锥面40e，第2锥面40e的径向内侧的轮毂40侧是凸形状。第2锥面40e在轴向与各滚珠槽40c的各滚珠41抵接。另外，在轮毂40的轴向另一端面侧的径向中央部设有延设部40f。延设部40f是筒状，沿轴向延伸以覆盖螺母40b。
按压环42对各滚珠41向第2锥面40e侧施力。按压环42沿轴向移动自如地与轮毂40的延设部40f卡合。在按压环42的轴向一端面的外周面侧设有沿轴向与各滚珠41抵接的抵接部42b。抵接部42b的径向内侧设有凹状部42b。凹状部42b在轴向是凹形状。
盘簧43配置在按压环42的另一端面侧。盘簧43沿轴向移动自如地与轮毂40的延设部40f卡合。盘簧43对按压环42向各滚珠41侧施力。盘簧43以压缩状态被配置在环状的螺母44与按压环42之间。螺母44与延设部40f螺合。通过调整螺母44的紧固力可任意设定盘簧43的施力。
即，各滚珠槽40c的各滚珠41由第2锥面40e导向到径向外侧，各滚珠41分别与内环20的各第1锥面20b抵接。
前述的动力传递装置在将发动机的动力输入带轮10时，带轮10的凹部10b与缓冲橡胶30的凸部30a周向卡合。由此，带轮10的旋转力被传递到缓冲橡胶30的外周面。另外，缓冲橡胶30的内周面由于被固定在内环20上，故缓冲橡胶30的旋转力被传递到内环20。此时，缓冲橡胶30一边在外周面与内周面之间沿剪断方向弹性变形一边传递旋转力。由此，从发动机侧输入的旋转变动被吸收。
另外，传递到内环20的旋转力通过第1锥面20b及各滚珠41而被传递到轮毂40的滚珠槽40c。由此，驱动轴2与轮毂40一起进行旋转。此时，各滚珠41受到盘簧43的施力朝轴向推压，由轮毂40的第2锥面40e导向到各滚珠槽40c的径向外侧。导向到径向外侧的各滚珠41与各第1锥面20b抵接。即，内环20的旋转力被传递到轮毂40上。
这里，例如当因压缩机的故障而在带轮10侧作用了过大的旋转负荷时，在内环20与轮毂40之间产生规定大小以上的转矩。因此，各滚珠41由抵接部20a的第1锥面20b推压到径向内侧，各滚珠41克服盘簧34的施力而在各滚珠槽40c内向径向内侧移动(参照图3)。由此，利用轮毂40的按压环42的凹状部42b及抵接板40d将各滚珠41保持在径向内侧。由于各滚珠41被约束在不与抵接部40a抵接的位置，故内环20相对于轮毂40空转。即，从带轮10侧传向驱动轴2的旋转力传递被切断。
如此，本实施形态的饮料自动售货机在内环20的外周面具有环状的缓冲橡胶30。在缓冲橡胶30的外周面沿周向互相留有间隔地设有多个凸部30a。在带轮10的内周面沿周向留有间隔地设有多个凹部10b。各凸部30a与各凹部10b嵌合。由此，带轮10的旋转力被传递到缓冲橡胶30的外周面。另外，旋转力从缓冲橡胶30的内周面被传递到内环20。即，缓冲橡胶30一边在带轮10与内环20之间沿剪断方向弹性变形一边传递旋转力。由此，缓冲橡胶30吸收来自发动机的旋转变动。因此，缓冲橡胶30不会反复沿压缩方向产生弹性变形，缓冲橡胶30不会产生压缩方向的永久变形。即，由于缓冲效果不会下降，故可长期维持缓冲橡胶30的缓冲效果。
另外，在内环20的外周面成型有缓冲橡胶30。通过使缓冲橡胶30的各凸部30a与带轮10的各凹部10b嵌合，从而将缓冲橡胶30与带轮10连接。由此，缓冲橡胶30在带轮10上的装配作业容易，可降低制造成本。
此外，缓冲橡胶30的外周面形状比带轮10的内周面形状稍小。因此，缓冲橡胶30的装配作业容易。虽然缓冲橡胶30的外周面形状比带轮10的内周面形状小，但在带轮10旋转而将旋转力传递到内环20时，缓冲橡胶30的外周面因离心力而与带轮10的内周面紧贴。即，由于在带轮10与缓冲橡胶30之间不产生间隙，故带轮10与缓冲橡胶30之间不会产生有害的振动。
另外，当在内环20与轮毂40之间产生规定大小以上的转矩时，各滚珠41由内环20的第1锥面20b向径向内侧移动。由此，从内环20传向轮毂40的旋转力传递被切断。即，在压缩机产生故障时，过大的旋转负荷不会长时间作用于带轮10侧，可防止皮带的损伤。
此外，将转矩传递环21配置在缓冲橡胶30与内环20之间。转矩传递环21是一种通过酚醛树脂等的热硬化性材料将表面涂布后的金属制环。由此，缓冲橡胶30与转矩传递环21被牢固地固定。另外，转矩传递环21与内环20被牢固地固定。因此，可将内环20与缓冲橡胶30牢固地固定。即，可长期且可靠地传递旋转力。
另外，在转矩传递环21的金属环的外周面21a及内周面21b形成有凹凸。由此，缓冲橡胶30与转矩传递环21的固定更牢固。转矩传递环21与内环20的固定更牢固。即，长期的动力传递的可靠性得到提高。
此外，在将内环20注射成型时，转矩传递环21被配置在成型模内。由此，转矩传递环21被固定在内环20的外周面上。因此，内环20与转矩传递环21的固定变得牢固。即，长期的动力传递的可靠性得到提高。
在本实施形态中，转矩传递环21是一种表面涂布有热硬化性材料的金属环。对此，也可仅由热硬化性材料形成转矩传递环21。此时，在内环20的外周面也可注射成型转矩传递环21。
在本实施形态中，内环20由热硬化性材料形成。对此，内环20也可由金属材料形成。此时，通过将转矩传递环21与内环20的外周面嵌合，转矩传递环21被安装在内环20的外周面上。而且，在转矩传递环21由热硬化性材料形成的场合，在注射成型转矩传递环21时，可将内环20配置在成型模内。由此，转矩传递环21被固定在内环20的外周面上。
在本实施形态中，在内环20的外周面设有转矩传递环21。另外，转矩传递环21的表面由热硬化性材料涂布。由此，将转矩传递环21与缓冲橡胶30牢固地固定。对此，也可在转矩传递环21与缓冲橡胶30之间设置硫化粘接用的粘接层。
在本实施形态中，缓冲橡胶30的各凸部30a是矩形状。对此，也可通过使缓冲橡胶30外周面的外径逐渐变化来设置各凸部30a。
图10是表示本发明的第2实施形态的动力传递装置的侧剖视图。对于与第1实施形态相同的结构部分，标上相同的符号。
本实施形态是第1实施形态的切断机构TL的变形例。切断机构TL如下那样构成。轮毂50由铝等金属材料形成，是圆板形状。轮毂50的轴向一端面具有连接部50a。连接部50a具有可与驱动轴2连接的锯齿形花键和键槽。轮毂50通过螺母50b而被固定在驱动轴2上。在轮毂50的轴向一端面的外周面侧设有多个销51。各销51互相沿周向留有间隔地配置。各销51沿轴向延伸形成。在轮毂50的外周面侧形成有转矩板52。转矩板52由酚醛树脂等热硬化性材料形成。转矩板52成形为覆盖各销51。转矩板52的轴向一端侧的外周面设有转矩传递环21。转矩板52及转矩传递环21的外周面固定有环状的缓冲橡胶30。其它结构与第1实施形态相同。
前述的动力传递装置将缓冲橡胶30的旋转力传递给转矩板52。另外，旋转力通过各销51传递给轮毂50。当因压缩机的故障等而将过大的旋转负荷作用于带轮10侧时，在转矩板52与轮毂50之间产生规定大小以上的转矩。由此，各销51在轮毂50侧产生破裂，从转矩板52传向轮毂50的旋转力传递被切断。因此，当因压缩机的故障等而将过大的旋转负荷作用于带轮10侧时，可防止皮带损伤。另外，根据各销51的外径、离开轮毂50中心的距离和根数，可任意设定使各销51破裂的转矩大小。
本说明书所记载的最佳形态并不限于例示的形态。发明的范围由所附的权利要求表示，在这些权利要求的意思中所包含的所有变形例包括在本发明中。

Claims (11)

1.一种动力传递装置，其特征在于，具有：利用来自外部的动力可进行旋转的第1旋转体；配置在第1旋转体的径向内侧的第2旋转体；配置在第1旋转体与第2旋转体之间、内周面固定在第2旋转体外周面上将旋转力从第1旋转体传递给第2旋转体用的环状的缓冲构件；配置在第2旋转体侧的径向内侧的第3旋转体；配置在第2旋转体与第3旋转体之间、可将旋转力从第2旋转体传递给第3旋转体且当第2旋转体与第3旋转体之间产生规定大小以上的转矩时将从第2旋转体传递给第3旋转体的旋转力予以切断用的切断机构；沿周向互相留有间隔地设在缓冲构件外周面上的多个凸部；设在第1旋转体内周面上、分别与缓冲构件的各凸部嵌合的多个凹部。
2.如权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，所述切断机构具有：沿周向互相留有间隔地设在第3旋转体外周面侧的多个滚珠槽；沿第3旋转体的周向分别与各滚珠槽抵接、在各滚珠槽内分别可向第3旋转体的径向移动的多个滚珠；设在第2旋转体的内周面上、从径向外侧分别可与各滚珠抵接的多个第1锥面；沿第3旋转体的轴向与各滚珠抵接、径向内侧在第3旋转体侧是凸形状的第2锥面；通过对各滚珠向第2锥面侧施力而使各滚珠分别与各第1锥面抵接用的施力构件，
各滚珠通过与各第1锥面抵接而将旋转力从第2旋转体传递给第3旋转体，当在第2旋转体与第3旋转体之间产生规定大小以上的转矩时，各滚珠通过被推压在各第1锥面上而克服施力构件的施力，在各滚珠槽内向第3旋转体的径向内侧移动，将从第2旋转体传递给第3旋转体的旋转力予以切断。
3.如权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，所述切断机构具有通过连接第2旋转体与第3旋转体而将旋转力从第2旋转体传递给第3旋转体用的连接构件，
当在第2旋转体与第3旋转体之间产生规定大小以上的转矩时，连接构件破裂而将从第2旋转体传递给第3旋转体的旋转力切断。
4.如权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，具有内周面固定在第2旋转体的外周面上、外周面固定在缓冲构件的内周面上的转矩传递环。
5.如权利要求4所述的动力传递装置，其特征在于，所述转矩传递环由热硬化性材料形成。
6.如权利要求4所述的动力传递装置，其特征在于，所述转矩传递环是表面被热硬化性材料涂布的金属制环。
7.如权利要求6所述的动力传递装置，其特征在于，所述金属制环的内周面及外周面具有凹凸。
8.如权利要求6所述的动力传递装置，其特征在于，所述金属制环由铝形成。
9.如权利要求6所述的动力传递装置，其特征在于，所述金属制环由钢形成。
10.如权利要求4所述的动力传递装置，其特征在于，通过将转矩传递环配置在成形模内、然后用注射成型形成第2旋转体而将所述转矩传递环固定在第2旋转体的外周面上。
11.如权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，所述第1旋转体由热硬化性材料形成。
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