JP2000346168A - トルク伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルクリミッター機能を持つトルク伝達装置
において、駆動側回転部材からトルクが伝達されるトル
クリミッター機構および従動側回転部材の設計を変更す
ることなしに、プーリの回転軸方向位置の変更を可能に
する。 【解決手段】 駆動側回転部材は、プーリ１と、このプ
ーリ１とは別体に形成されるロータ２とから構成されて
おり、ロータ２に、ロータ２の半径方向に延びる接続面
２ａを備え、この接続面２ａに、第２の保持部材１３を
結合する。これにより、プーリ１とは別体に形成される
ロータ２の接続面２ａに、第２の保持部材１３を結合す
るので、仕様変更によりプーリ１の位置を、プーリ１の
回転軸方向に移動させたい場合には、プーリ１がロータ
２に接合される位置を、前記回転軸方向にずらすだけで
よい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過負荷時のトルク
リミッター機能を備えたトルク伝達装置に関するもの
で、自動車用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機駆動用ト
ルク伝達装置として好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のトルクリミッター機能を
持つトルク伝達装置が、特開平１０−２９９８５５号公
報において提案されている。この従来装置では、図４に
示すように、自動車のエンジン等の駆動源から図示しな
い多重Ｖベルトを介してトルクが伝達されて回転するプ
ーリ１と、プーリ１の内周面に溶接接合される円筒形状
のロータ２と、圧縮機４の回転軸６に連結された第１の
ハブ７と、第１のハブ７に結合された第２のハブ１０
と、第２のハブ１０に一体形成される第１の保持部材１
２と、プーリ１に結合される第２の保持部材１３と、第
１、第２の保持部材１２、１３の間に配置されて保持さ
れる弾性変形可能なゴム製の弾性部材１５とを備え、弾
性部材１５の内周面は第２の保持部材１３に接着固定さ
れている。

【０００３】また、プーリ１と第２の保持部材１３との
結合を説明すると、第２の保持部材１３およびプーリ１
には同一円周上に位置するリベット１４の挿入穴１３
ｃ、１ｂがそれぞれ開けられており、リベット１４を挿
入してかしめることにより第２の保持部材１３がリベッ
ト１４にてプーリ１に一体に結合されている。

【０００４】これにより、駆動源の過負荷時には、弾性
部材１５を変形させて、弾性部材１５の外周側表面と第
１の保持部材１２の内周面との間で滑りを発生させて、
弾性部材１５と第１の保持部材１２との間の連結を遮断
して、トルクリミッター機能を発揮することにより、過
負荷運転の継続による種々の機器の損傷を未然に防止し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来装置
は、プーリ１に第２の保持部材１３を結合しているの
で、仕様変更により圧縮機４に対するプーリ１の位置
を、回転軸６方向に移動させたい場合には、同じ形状の
プーリ１を使用しようとすると、プーリ１がロータ２に
溶接接合される位置を、回転軸６方向に移動させる必要
が生じる。これに従って、第１、第２の保持部材１２、
１３、弾性部材１５および第１、第２のハブ７、１０も
回転軸６方向にずらす必要が生じるため、コストアップ
の要因となる。

【０００６】また、第２の保持部材１３とプーリ１と
は、リベット１４をかしめることにより結合されてお
り、リベット１４をかしめるときにプーリ１に歪みが発
生しやすいので、プーリ１の軸芯がロータ２の軸芯に対
して偏芯し、プーリ１の回転振れを惹起する原因とな
る。

【０００７】本発明は上記点に鑑み、トルクリミッター
機能を持つトルク伝達装置において、駆動側回転部材か
らトルクが伝達されるトルクリミッター機構および従動
側回転部材の設計を変更することなしに、プーリの回転
軸方向位置の変更を可能にすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１〜４に記載の発明では、駆動側回転部材
（１、２）と、従動側回転部材（７）との間に、トルク
リミッター機構を備え、トルクリミッター機構には、少
なくとも、弾性部材（１５）と、弾性部材（１５）の内
周側、外周側をそれぞれ保持するリング状の第１、第２
の保持部材（１２）、（１３）とを有するトルク伝達装
置において、駆動側回転部材（１、２）は、プーリ
（１）と、このプーリ（１）とは別体に形成されるロー
タ（２）とから構成されており、ロータ（２）に、ロー
タ（２）の半径方向に延びる接続面（２ａ）を備え、こ
の接続面（２ａ）に、第１、第２の保持部材（１２）、
（１３）のいずれか一方を結合することを特徴としてい
る。

【０００９】これによると、プーリ（１）とは別体に形
成されるロータ（２）の接続面（２ａ）に、第１、第２
の保持部材（１２）、（１３）のいずれか一方を結合す
るので、仕様変更によりプーリ（１）の位置を、従動側
回転部材（７）の回転軸方向に移動させたい場合には、
プーリ（１）がロータ（２）に接合される位置を、前記
回転軸方向にずらすだけでよく、トルクリミッター機構
および従動側回転部材（７）をずらす必要がなく、コス
トアップを抑えることができる。

【００１０】しかも、プーリ（１）とロータ（２）は別
体であるので、第１、第２の保持部材（１２）、（１
３）のいずれか一方をロータ（２）の接合面（２ａ）に
結合した後に、プーリ（１）をロータ（２）に接合でき
る。その結果、ロータ（２）に歪みが発生しても、プー
リ（１）の回転振れを抑制することができる。

【００１１】また、請求項２に記載の発明のように、ト
ルクリミッター機構に所定値以上のトルクが加わる過負
荷時には、互いに摩擦係合する駆動側摩擦部材（１０）
と従動側摩擦部材（７ａ）との間で滑りを発生させてト
ルク伝達を遮断することを特徴とするトルク伝達装置に
おいて本発明を用いて好適である。

【００１２】また、請求項３に記載の発明のように前記
過負荷時には、弾性部材（１５）を変形させ、弾性部材
（１５）表面と両保持部材（１２）、（１３）の少なく
とも一方との間で滑りを発生させて、トルク伝達を遮断
することを特徴とするトルク伝達装置において本発明を
用いても好適である。

【００１３】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。

【００１５】（第１実施形態）図１において、１はプー
リで、図示しないベルトを介して自動車エンジンから駆
動トルクを受けて回転するものである。このプーリ１は
多重Ｖベルトが係合される多重Ｖ溝を持ったプーリ部１
ａが一体形成されており、鉄系金属で製作されている。

【００１６】２はロータで、プーリ１とは別体に、鉄系
金属で製作されている。そして、ロータ２は、その半径
方向に延びる接続面２ａと、接続面２ａの外周面に配置
される第１の円筒部２ｂと、接続面２ａの内周面に配置
される第２の円筒部２ｃとを備え、よって、ロータ２
は、断面コの字形状の２重円筒形状に形成されている。
なお、本例では、駆動側回転部材は、プーリ１とロータ
２とから構成されている。

【００１７】そして、第１の円筒部２ｂの外周面にはプ
ーリ１が溶接等の接合手段で一体に接合されている。ま
た、第２の円筒部２ｃの内周面にはベアリング３が配置
され、このベアリング３によりロータ２は圧縮機４のフ
ロントハウジング５の円筒突出部５ａ上に回転自在に支
持されている。

【００１８】６は圧縮機４の回転軸、７は第１のハブ
（従動側回転部材）で、鉄系金属にてフランジ部７ａ
（従動側摩擦部材）を有する円筒状に形成されている。
この第１のハブ７は回転軸６に対してスプライン結合に
より回り止めして結合されている。そして、第１のハブ
７にはリング状のストッパープレート８が溶接により接
合されており、ボルト９をストッパープレート８の中心
穴を通して回転軸６のネジ穴に締めつける。以上によ
り、ハブ７と回転軸６は一体に回転可能に結合されてい
る。

【００１９】第１のハブ７の軸方向の一端側（反圧縮機
側の端部）には、雄ねじ部７ｂを有する円筒部７ｃが形
成されている。そして、この円筒部７ｃより軸方向の中
間部位に、円筒部７ｃよりも大きい外径であり、図示し
ない２面幅部を有する円筒部７ｄが形成され、この円筒
部７ｄに隣接して、最も外径の大きいフランジ部７ａが
形成されている。

【００２０】１０は第２のハブ（駆動側摩擦部材）で、
鉄系金属にてリング状の板形状に形成されており、図２
に示すように、１２は略矩形の筒状（リング状）に形成
された第１の保持部材で、第２のハブ１０の外周側をプ
レス加工により断面Ｌ字状に折り曲げることにより、第
２のハブ１０に一体成形してある。

【００２１】第１の保持部材１２はプーリ１、ロータ２
および第１のハブ７と同心状に配置されており、前記略
矩形の４箇所の角部には、凹部１２ａと凸部１２ｂとか
ら構成される係止形状部がそれぞれ形成されている。

【００２２】上記第１の保持部材１２の内周側には、所
定の間隔を介して同心状に略円筒状の第２の保持部材１
３が配置されている。この第２の保持部材１３も鉄系金
属をプレス加工して成形したものであり、その円筒状部
分の軸方向一端側（図１の右側）には外周側へ折り曲げ
られた外周折り曲げ部１３ａが形成されている。この外
周折り曲げ部１３ａには、リベット１４が配置される複
数箇所（本例では、４箇所）の部位においてロータ２側
へ膨出した膨出部１３ｂが一体成形されている。

【００２３】この膨出部１３ｂにはリベット１４の挿入
穴１３ｃが開けられており、この挿入穴１３ｃと同一円
周上に位置する挿入穴２ｄがロータ１の接続面２ａにも
設けられている。そして、この両挿入穴２ｄ、１３ｃに
リベット１４を挿入してかしめることにより第２の保持
部材１３がリベット１４にてロータ２に一体に結合され
ている。

【００２４】１５はゴム製の弾性部材で、第１、第２の
保持部材１２、１３の間に配置されて保持されるもので
ある。そして図２の斜線部（弾性部材１５を示すもので
あり、断面を示すものではない。）に示すように、弾性
部材１５は、円周方向に４個に分割され、円周方向に
は、リベット１４と交互に配置されている。これは、リ
ベット１４をかしめる作業スペースを確保するためであ
る。

【００２５】この弾性部材１５の内周面は第２の保持部
材１３の外周面に焼き付き接着で固定されている。一
方、弾性部材１５の外周面には、凹凸部１５ａ、１５ｂ
から構成される係止形状部が形成され、弾性部材１５の
半径方向の厚さは第１、第２の保持部材１２、１３間の
間隔より若干量大きく設定してあるので、この係止形状
部は第１の保持部材１２の係止形状部に圧着されてい
る。ここで、例えば弾性部材１５の外周面を焼き付き接
着すると、第１、第２の保持部材１２、１３および弾性
部材１５は一体に形成されるため、従動側回転部材への
組付ができなくなる。よって本例では、弾性部材１５の
外周面は第１の保持部材１２と圧着させることにより、
組付けの際には第１の保持部材１２を分離可能にしてい
る。

【００２６】ワッシャ１６は、フランジ部７ａと、第２
のハブ１０との間に配置され、ワッシャ１７は、第２の
ハブ１０と皿バネ１８との間に配置されている。なお、
ワッシャ１７の内周面には平行な２面幅部（図示せず）
が形成されており、前述の円筒部７ｄが有する２面幅部
に嵌合させてあるので、ワッシャ１７と第１のハブ７は
回転方向には一体に連結される。

【００２７】２枚の皿バネ１８は、円筒部７ｃの外周面
上に所定間隙を介して遊嵌合しており、ナット（ネジ手
段）１９は、雄ねじ部７ｂに締めつけられるものであ
る。

【００２８】このナット１９の締めつけ力による皿バネ
１８のバネ力（弾性反発力）にて皿バネ１８の外周縁部
がワッシャ１７の側面部に圧接し、ワッシャ１７は第２
のハブ１０に押圧される。

【００２９】そして、ワッシャ１６、１７、第２のハブ
１０、およびフランジ部７ａの各圧接面は所定の摩擦係
数に設定してあり、これによって、ワッシャ１７と第２
のハブ１０との間、第２のハブ１０とワッシャ１６との
間、およびワッシャ１６とフランジ部７ａとの間がそれ
ぞれ所定の摩擦力で係合した状態となる。

【００３０】その結果、第２のハブ１０からワッシャ１
６を介してフランジ部７ａに至る第１摩擦係合経路と、
第２のハブ１０からワッシャ１７を介して第１のハブ７
の２面幅部に至る第２摩擦係合経路とにより、第２のハ
ブ１０の回転が第１のハブ７に伝達される。なお、これ
らの摩擦係合は特願平１０−４２３０５号公報に記載の
摩擦係合と同様である。

【００３１】次に、上記構成において本実施形態の作動
を説明する。

【００３２】まず、圧縮機４の正常運転時について述べ
ると、自動車エンジンからの駆動トルクが図示しないベ
ルトによりプーリ１に伝達され、このプーリ１と一体に
ロータ２、第２の保持部材１３、弾性部材１５、第１の
保持部材１２、および第２のハブ１０が回転する。

【００３３】そして、第２のハブ１０の回転は、前述の
第１、第２摩擦係合経路により、第１のハブ７に伝達さ
れ、第１のハブ７から回転軸６に回転が伝達されて、圧
縮機４が作動する。つまり、プーリ１の回転が圧縮機４
の回転軸６に伝達され、圧縮機４が作動する。また、弾
性部材１５は圧縮機４の作動によるトルク変動に対応し
た弾性変形を行って、圧縮機４のトルク変動を吸収す
る。

【００３４】これに反し、圧縮機４のロック時のよう
に、第１、第２摩擦係合経路による伝達トルクの設定値
を上回る過大な負荷トルクが作用する時には、第２のハ
ブ１０とワッシャ１６、１７との間の摩擦係合面におい
て滑りを発生させて、圧縮機４への動力伝達を遮断す
る。なお、ワッシャ１６とフランジ部７ａとの圧接面
は、滑りが発生しないように、前記摩擦係合面に比べて
摩擦係数を大きく設定している。

【００３５】さらに、圧縮機４が焼きつき等の重大故障
による継続的なロックを生じた場合には、摩擦係合面の
滑りによる摩擦熱により、第２の保持部材１３と弾性部
材１５との焼き付き接着部の温度を上昇させて、この接
着部を破断（溶断）させる。これにより、圧縮機４への
動力伝達が完全に遮断され、圧縮機以外の他の補機の作
動不能といった重大故障の発生を未然に防止できる。

【００３６】ところで、前述したように、図４に示す従
来のトルク伝達装置では、仕様変更により圧縮機４に対
するプーリ１の位置を回転軸６方向に移動させたい場合
には、第１、第２の保持部材１２、１３、弾性部材１５
および第１、第２のハブ７、１０を回転軸６方向にずら
す必要が生じる。また、プーリ１の軸芯がロータ２の軸
芯に対して偏芯する恐れがある。

【００３７】これに対し、本実施形態では、第２の保持
部材１３は、プーリ１とは別体に形成されるロータ２の
接続面２ａに結合されるので、図１の２点鎖線に示すよ
うに、プーリ１のロータ２への接合位置を回転軸６方向
にずらすだけでよく、第１、第２の保持部材１２、１
３、弾性部材１５および第１、第２のハブ７、１０を回
転軸６方向にずらす必要がなく、コストアップを抑える
ことができる。

【００３８】また、プーリ１とロータ２は別体であるの
で、第２の保持部材１３を接続面２ａに結合した後に、
プーリ１の軸芯をロータ２の軸芯にあわせて第１の円筒
部２ｂの外周面にプーリ１を接合できる。その結果、第
２の保持部材１３とロータ２の接続面２ａとを結合する
リベット１４をかしめるときに、接続面２ａの部分に歪
みが発生しても、プーリ１の回転振れを抑制することが
できる。

【００３９】（第２実施形態）第１実施形態では、所定
値以上のトルクが加わる過負荷時には、第２のハブ１０
とワッシャ１６、１７との間の摩擦係合面の滑りにより
駆動トルクの伝達を遮断しているが、第２実施形態で
は、弾性部材１５を変形させ、弾性部材１５の外周面と
第１の保持部材１２との間で滑りを発生させて、駆動ト
ルクの伝達を遮断するようにしたものである。

【００４０】よって、第１実施形態では、第１の保持部
材１２は略矩形の筒状に形成されているが、第２実施形
態では、略円筒状に形成され、その円筒状部分には、回
転方向に交互に繰り返し形成された複数の凹部１２ａと
凸部１２ｂとから構成された係止形状部が形成されてい
る。そして、第２の保持部材１３の円筒状部分にも、同
様の係止形状部（図示せず）が形成され、さらに、弾性
部材１５の外周面および内周面には、第１、第２の保持
部材１２、１３の前記係止形状部に対応した係止形状部
（図示せず）がそれぞれ形成されている。

【００４１】また、弾性部材１５の内周面は、第２の保
持部材１３の凹凸部に嵌合した状態で焼き付き接着され
ている。一方、弾性部材１５の外周面は、第１の保持部
材１２の凹凸部に嵌合した状態で圧着されている。

【００４２】また、第２実施形態における第１のハブ７
は、フランジ部７ａのみを有する円筒状に形成され、第
２のハブ１０は、リベット１１により複数箇所（例え
ば、４箇所）にて第１のハブ７のフランジ部７ａに一体
に結合されている。

【００４３】以上の構成により、圧縮機４がロックし
て、過大な負荷トルクが弾性部材１５に加わると、弾性
部材１５の外周側の凸部が円周方向の空隙に移行するよ
うに大きく変形する。これにより、弾性部材１５の外周
側の面が第１の保持部材１２の内周面に対して滑りを発
生させて、駆動トルクの伝達を遮断する。

【００４４】以上のような構成のトルク伝達装置に本発
明を用いても第１実施形態と同様の効果が得られる。

【００４５】（他の実施形態）なお、上記第１、第２実
施形態では、第１の保持部材１２は第２のハブ１０に一
体成形されて結合され、第２の保持部材１３はロータ２
に結合されているが、これとは逆に、第１の保持部材１
２はロータ２に結合され、第２の保持部材１３は第２の
ハブ１０に結合されてもよい。

【００４６】また、上記第１実施形態では、弾性部材１
５の外周面を第１の保持部材１２と圧着させ、弾性部材
１５の内周面を第２の保持部材１３と焼き付き接着させ
ているが、弾性部材１５の内周面および第２の保持部材
１３に係止形状部を備え、弾性部材１５の内周面を第２
の保持部材１３と圧着させ、弾性部材１５の外周面を第
１の保持部材１２と焼き付き接着させてもよい。

【００４７】また、上記第２実施形態では、圧縮機４の
ロック時のような過負荷時に、弾性部材１５の外周側の
面を変形させて、第１の保持部材１２と弾性部材１５の
外周側の表面との間で滑りが発生するように構成してい
るが、これとは逆に、過負荷時に、弾性部材１５の内周
側の面を変形させて、弾性部材１５の内周側の表面と第
２の保持部材１３との間で滑りが発生するようにしても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示すトルク伝達装置の
断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】本発明の第２実施形態を示すトルク伝達装置の
断面図である。

【図４】従来のトルク伝達装置の断面図である。

【符号の説明】

１…プーリ、２…ロータ、２ａ…接続面、２ｂ、２ｃ…
第１、第２の円筒部、３…ベアリング、７…第１のハ
ブ、７ａ…フランジ部、１０…第２のハブ、１２、１３
…第１、第２の保持部材、１５…弾性部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐伯 学 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 酒井 拓生 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3J031 AA02 AA03 BA19 CA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動側回転部材（１、２）と、従動側回
   転部材（７）との間に、所定値以上のトルクが加わる過
   負荷時には前記両回転部材（１、２）、（７）の連結を
   遮断するトルクリミッター機構を備え、 前記トルクリミッター機構に、少なくとも、弾性変形可
   能なゴム製の弾性部材（１５）と、前記弾性部材（１
   ５）の内周側、外周側をそれぞれ保持するリング状の第
   １、第２の保持部材（１２）、（１３）とを設けるトル
   ク伝達装置において、 前記駆動側回転部材（１、２）は、回転駆動源からの駆
   動トルクを受けて回転するプーリ（１）と、 前記プーリ（１）とは別体に形成され、前記プーリ
   （１）と一体に回転するロータ（２）とから構成されて
   おり、 前記ロータ（２）に、前記ロータ（２）の半径方向に延
   びる接続面（２ａ）を備え、 前記接続面（２ａ）に、前記第１、第２の保持部材（１
   ２）、（１３）のいずれか一方を結合することを特徴と
   するトルク伝達装置。
2. 【請求項２】 前記トルクリミッター機構は、前記両保
   持部材（１２）、（１３）のいずれか一方に設けられた
   駆動側摩擦部材（１０）と、 前記従動側回転部材（７）に設けられて前記駆動側摩擦
   部材（１０）と摩擦係合する従動側摩擦部材（７ａ）と
   を有し、 前記過負荷時には、前記駆動側摩擦部材（１０）と前記
   従動側摩擦部材（７ａ）との間で滑りを発生させて、前
   記駆動側回転部材（１、２）と前記従動側回転部材
   （７）との間の連結を遮断することを特徴とする請求項
   １に記載のトルク伝達装置。
3. 【請求項３】 前記過負荷時には、前記弾性部材（１
   ５）を変形させ、前記弾性部材（１５）表面と前記両保
   持部材（１２、１３）の少なくとも一方との間で滑りを
   発生させて、前記駆動側回転部材（１、２）と前記従動
   側回転部材（７）との間の連結を遮断することを特徴と
   する請求項１に記載のトルク伝達装置。
4. 【請求項４】 前記接続面（２ａ）の外周側に第１の円
   筒部（２ｂ）を備え、 前記接続面（２ａ）の内周側に、第２の円筒部（２ｃ）
   を備え、 前記ロータ（２）は前記第１、第２の円筒部（２ｂ）、
   （２ｃ）からなる２重円筒形状に形成され、 前記第１の円筒部（２ｂ）の外周面に、前記プーリ
   （１）を接合し、 前記第２の円筒部（２ｃ）の内周面に、ベアリング
   （３）を配置することを特徴とする請求項１ないし３の
   いずれか１つに記載のトルク伝達装置。