JP2001280441A - 動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝達動力負荷（限界トルク）の大きさに基づ
いて動力伝達経路を遮断するとともに、動力遮断状態を
維持する機構が簡素な構成の動力伝達機構を提供する。 【解決手段】 プーリ３３に動力伝達バネ４４を設け、
ハブ３８に溝部４１を設ける。結合片５１を動力伝達バ
ネ４４と溝部４１とに係合させてプーリ３３からの動力
をハブ３８に伝達できるようにする。結合片５１には再
係合防止バネ５８を設け、結合片５１を溝部４１との係
合が解除される方向に付勢させる。再係合防止バネ５８
は、プーリ３３とハブ３８との間の伝達動力負荷が所定
値を超えたとき動力伝達バネ４４から離脱した結合片５
１を、前記付勢力により溝部４１から離脱させるととも
に外側リング状部３６の内周面に当接させる。その結
果、プーリ３３とハブ３８との動力遮断状態が保持され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１回転体と、第
２回転体と、前記両回転体を動力伝達可能に連結すると
ともに前記両回転体間の伝達動力負荷が所定値を超えた
とき動力伝達を解除することが可能な動力伝達機構に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジン又はモータ等の駆動源から圧縮
機等の被動機器への動力伝達経路において、被動機器に
異常事態（例えばデッドロック）が生じたときにその反
動として過大な負荷トルクが駆動源に波及するのを阻止
するために、両者間の作動連結を強制解除可能な動力伝
達機構を設けることがある。この動力伝達機構として
は、該動力伝達機構に過大な負荷トルクが作用した場合
に動力伝達経路上にある部材同士の係合を解除すること
で動力伝達を強制的に遮断する構成などがある。例え
ば、特開平１０−２６７０４８号公報に開示された動力
伝達機構は、プーリと、シャフトに固定されたボスとの
間にＵ字状板バネを介在させる構成を採用している。前
記Ｕ字状板バネに設けられた折り返し部は前記プーリに
形成された溝に係合し、該Ｕ字状板バネの両側部は前記
ボスに設けられた凹部に係合するようになっている。前
記プーリと前記ボスとの間に過大な負荷トルクが発生す
ると、前記Ｕ字状板バネが弾性変形し前記溝から離脱し
て前記プーリと前記ボスとの動力伝達経路が遮断される
ようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記構成（動力伝達経
路上にある部材同士の係合を解除することで動力伝達を
強制的に遮断する構成）では、一度動力の伝達遮断が完
了した後にその状態を維持する手段が必要となる。前述
の公報に開示された構成では、前記ボスに設けられた係
止溝に、前記Ｕ字状板バネの一側部に設けられたインタ
ーロック爪が係止されることで動力伝達遮断状態が維持
されるようになっている。

【０００４】しかしながら、前記公報に開示された動力
伝達機構では、複数の複雑な形状のＵ字状板バネが備え
られ、前記ボスには前記Ｕ字状板バネと同数の複雑な形
状の溝が形成されており、部品加工及び管理が困難な構
成であった。

【０００５】本発明の目的は、伝達動力負荷（限界トル
ク）の大きさに基づいて動力伝達経路を遮断するととも
に、動力遮断状態を維持する機構が簡素な構成の動力伝
達機構を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、第１係合部を有する第
１回転体と、第２係合部を有する第２回転体と、前記第
１係合部と前記第２係合部とに係合することで前記両回
転体を動力伝達可能に連結する動力伝達部材とを備え、
前記動力伝達部材は、前記第１及び第２係合部に係合離
脱可能な少なくとも１つの結合片と、該結合片に連結形
成されるとともに前記両回転体の一方の外周に沿うよう
に配置される連結部とで略環状に形成され、前記連結部
は、前記両係合部に係合している状態の前記結合片を前
記両係合部のうちの一方との係合が解除される方向に付
勢するためのエネルギを蓄え、伝達動力負荷が所定値を
超えて前記結合片と前記両係合部との係合が解除された
後には該解除状態を保持することを要旨とする。

【０００７】この発明によれば、両係合部に係合するこ
とで両回転体を動力伝達可能に連結する結合片は、他方
の係合部との係合が解除されると、連結部に蓄えられて
いたエネルギにより一方の係合部から強制的に離脱させ
られる。このような一方の係合部からの強制離脱を可能
にする動力伝達部材は、前記両回転体の動力遮断をより
確実なものにする。また、前記動力伝達部材は、前記エ
ネルギにより前記両係合部のうちの一方との係合が解除
された後、係合解除状態に保持されるため前記両回転体
の動力伝達経路が継続的に断たれる。

【０００８】また、動力伝達部材は略環状に一体形成さ
れているため部品点数も少なく簡素な構成になるととも
に回転体に収めやすく（組立性がよい）、複数の結合片
を点在させた場合に比べ、係合解除後に分散することが
なく扱いやすいものになっている。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の動力伝達機構において、前記結合片は、前記連結部が
弾性変形した状態で前記両係合部に係合していることを
要旨とする。

【００１０】この発明によれば、前記両係合部に係合し
ている状態の前記結合片を前記両係合部のうちの一方と
の係合が解除される方向に付勢するためのエネルギは、
前記結合片に連結形成された前記連結部の弾性変形によ
って得られる。したがって、前記エネルギを蓄えるため
の部材を特段に設ける必要がなく、さらに簡素な構成を
実現できる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の動力伝達機構において、前記両回転体は同心に配置さ
れており、前記結合片は、前記連結部によって前記両回
転体の径方向に付勢されていることを要旨とする。

【００１２】この発明によれば、前記結合片は、前記両
係合部のうちの少なくとも一方から、前記両回転体の径
方向に移動することで離脱する。この移動のために必要
なスペースは、前記両回転体の回転軸方向に確保される
ものではなく、当然に径方向に確保される。また、前記
離脱の瞬間や前記移動時に発生する力及び衝撃は、前記
回転軸方向には殆ど作用しない。したがって、動力伝達
機構が前記両回転体の回転軸方向に大型化することを防
ぐとともに、前記離脱時に発生する力が前記回転軸方向
に作用することを防ぐことができる。特に、前記動力伝
達機構を収容するための空間の前記回転軸方向の制限が
厳しい場合や、該動力伝達機構が直接組み付けられる機
器が前記回転軸方向の外力に対して不利な性質を持つも
のである場合などには有効である。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の動力伝達機構において、前記結合片は、前記連結部に
よって両回転体の中心から外側に向かって付勢されてい
ることを要旨とする。

【００１４】この発明によれば、前記結合片の前記離脱
及び係合解除状態の保持のためには、前記連結部の付勢
力のみならず、該結合片に作用する遠心力をも利用する
ことができる。したがって、前記両回転体の動力遮断状
態をより確実に保持することができる。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の動力伝達機構において、前記両回転体の一方は他方よ
りも大径に形成され、前記両係合部に対する係合が解除
された前記結合片は、前記大径側の回転体の内周側に当
接することにより解除状態を保持するを要旨とする。

【００１６】この発明によれば、前記結合片は、前記両
係合部との係合が解除されると、前記大径側の回転体の
内周側に、前記連結部によって押し付けられる。これに
より、前記結合片と前記両係合部との再係合の防止が、
前記結合片がフリーな状態である場合に比べてより確実
になる。更に、前記結合片や前記連結部が固定されて、
他部品に衝突することが防止される。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
うちいずれか一項に記載の動力伝達機構において、前記
動力伝達部材は合成樹脂からなることを要旨とする。こ
の発明によれば、加工性が向上しコスト低減が可能にな
るとともに、軽量化が可能になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明を、車両空調装置に適用さ
れて冷媒ガスの圧縮を行なう圧縮機と、それを駆動する
車両エンジンとを動力伝達可能に連結する動力伝達装置
において具体化した一実施形態について説明する。

【００１９】先ず、被動機器側の圧縮機Ｃについて説明
する。なお、図１では、図面左方を前方、右方を後方と
している。図１に示すように、フロントハウジング１１
は、シリンダブロック１２の前端部に接合固定されてい
る。リヤハウジング１３は、シリンダブロック１２の後
端部に接合固定されている。これらフロントハウジング
１１、シリンダブロック１２及びリヤハウジング１３
が、圧縮機Ｃのハウジングを構成する。クランク室１４
は、フロントハウジング１１とシリンダブロック１２と
により囲まれて区画形成されている。吸入室１５及び吐
出室１６は、シリンダブロック１２とリヤハウジング１
３とにより囲まれてそれぞれ区画形成されている。

【００２０】回転軸１７は、クランク室１４を挿通する
ようにしてフロントハウジング１１とシリンダブロック
１２との間で回転可能に架設支持されている。回転軸１
７の前端部は、フロントハウジング１１の前壁を貫通し
て外部へ突出している。リップシールよりなる軸封装置
１８は、回転軸１７を封止する。そして、回転軸１７
は、後述する動力伝達装置３１を介して、外部駆動源側
の車両エンジンＥｇに、電磁クラッチ等のクラッチ機構
を介することなく直結されている。従って、回転軸１７
は、車両エンジンＥｇの稼動時には、動力伝達装置３１
を介して回転駆動される。

【００２１】斜板１９は、クランク室１４において回転
軸１７にヒンジ機構１９Ａを介して一体回転可能に連結
されている。シリンダボア２０はシリンダブロック１２
に貫設形成されている。片頭型のピストン２１はシリン
ダボア２０に収容されている。ピストン２１は、シュー
２２を介して斜板１９の外周部に係留されている。回転
軸１７の回転運動は、斜板１９及びシュー２２を介し
て、シリンダボア２０でのピストン２１の往復運動に変
換される。このピストン２１の往復運動によって、吸入
室１５からシリンダボア２０への冷媒ガスの吸入、この
吸入冷媒ガスの圧縮、及び圧縮済み冷媒ガスのシリンダ
ボア２０から吐出室１６への吐出の圧縮サイクルが繰り
返される。

【００２２】次に、動力伝達装置３１について詳述す
る。図１及び図２（ｂ）に示すように、フロントハウジ
ング１１の前側外壁面には、回転軸１７の前端部を囲む
ように支持筒部２３が設けられている。支持筒部２３の
外周面上には、アンギュラベアリング３２を介して第１
回転体としてのプーリ３３が回転可能に支持されてい
る。このプーリ３３は、Ｖベルト等の動力伝達ベルト３
４を介して前記車両エンジンＥｇに作動連結される。

【００２３】プーリ３３は、アンギュラベアリング３２
の外輪に取着される内側筒部３５と、動力伝達ベルト３
４が掛装される外側リング状部３６と、内側筒部３５と
外側リング状部３６とを連結するフランジ部３７とを有
している。

【００２４】また、回転軸１７の前端部には、第２回転
体としてのハブ３８がボルト３９によって一体回転可能
に固定されている。ハブ３８の外周には、外側リング状
部３６の内周面に沿う外周面を有する外輪部４０が後方
に向けて延設されている。外輪部４０には、図２（ａ）
に示すように、第２係合部としての４箇所の溝部４１が
９０°毎に設けられている。各溝部４１の両側面４２，
４３は互いに平行な平面からなっており、両側面４２，
４３のちょうど中間に位置するとともに両側面４２，４
３に平行な仮想平面がハブ３８の中心を通過するように
配置されている。なお、前方側から動力伝達装置３１を
見たときの外側リング状部３６の内周及び外輪部４０の
外周は共に真円状であり、両円の中心は共に回転軸１７
の回転中心に一致する。

【００２５】プーリ３３の外側リング状部３６には、外
輪部４０との間の空間に、第１係合部としての４個の動
力伝達バネ４４が９０°毎に設けられている。動力伝達
バネ４４は、プーリ３３の回転方向側（図２（ａ）では
時計回り方向側）の前端が外側リング状部３６に固定さ
れた片持板バネであり、プーリ３３の径方向にうねりを
持つように波状に形成されている。

【００２６】動力伝達バネ４４は、前記外側リング状部
３６に固定された基端部４５側が、外側リング状部３６
側に対向するゴムダンパ収容部４６を有するようにほぼ
円弧状に窪むように湾曲形成されている。更に、動力伝
達バネ４４は、先端部４７側が外側リング状部３６側に
向けて突出する山部４８を有するように、即ち、ハブ３
８側に対向する凹部４９を有するようにほぼ円弧状に湾
曲形成されている。プーリ３３の中心から外側へ向けて
先端部４７を力点として荷重を与えたとき、動力伝達バ
ネ４４には、先ず、基端部４５を支点とした弾性変形が
主に生じるようになっている。この弾性変形によって山
部４８が外側リング状部３６の内周面に当接した後、こ
の弾性変形に加えて、前記荷重の継続付与によって、前
記当接点を支点とした、この当接点よりも先端部４７側
の部分での弾性変形が生じるようになっている（図６参
照）。なお、前記力点を先端部４７としたが、前記当接
点と先端部４７との間の部分であればどの箇所を力点と
しても同様の弾性変形を発生させることができる。

【００２７】また、動力伝達バネ４４は、凹部４９を形
成する曲面の曲率が、前記当接点から先端部４７までの
範囲内で、前記当接点側（即ち基端部４５側）に比べて
先端部４７側の方が大きくなるように設定されている。

【００２８】ゴムダンパ収容部４６には、動力伝達バネ
４４と外側リング状部３６とに挟まれるようにゴムダン
パ５０が収められている。ゴムダンパ５０は、動力伝達
バネ４４と外側リング状部３６との両方に当接してい
る。

【００２９】各動力伝達バネ４４とハブ３８との間に
は、合成樹脂製の環状の動力伝達部材５９が配設されて
いる。動力伝達部材５９は、複数（この実施形態では４
個）の結合片５１と、連結部としての複数（この実施形
態では４個）の再係合防止バネ５８とが交互に連結され
て一体形成されている。結合片５１は、ほぼ立方体形状
を呈しており、動力伝達バネ４４に対向する頂部として
の頂面５２側は凹部４９内に、反対側のハブ３８の中心
部に対向する底面５３側は溝部４１内に収められるよう
になっている。再係合防止バネ５８は、板バネ状に形成
され、各結合片５１間の側面５４と側面５５とを連結す
るように結合片５１と一体形成されている。

【００３０】頂面５２は、外側リング状部３６の内周面
に等しい曲率の直円柱の一部であり、外側リング状部３
６の周方向における該頂面５２の中心部が両端部よりも
外側リング状部３６側に膨らむように形成されている。
なお、頂面５２の前記曲率は、凹部４９を形成する曲面
のどの部分の曲率よりも小さい。底面５３は、外輪部４
０の内周面に等しい曲率の直円柱の一部であり、外輪部
４０の周方向における該底面５３の中心部が両端部より
も頂面５２側に凹むように形成されている。なお、結合
片５１が溝部４１に収められた状態（係合状態）では、
結合片５１に設けられた後述する再係合防止バネ５８の
基端部が外輪部４０に当接してハブ３８の中心側への結
合片５１の移動を規制するようになっており、このと
き、底面５３は外輪部４０の内周面からハブ３８の中心
側に突出しないように形成されている。また、頂面５２
と底面５３との最大間隔、即ち、ハブ３８の径方向にお
ける結合片５１の最大外形寸法は、外側リング状部３６
の内周面と外輪部４０の外周面との間隔よりも小さく設
定されている。

【００３１】結合片５１の両側面５４，５５は、結合片
５１がハブ３８に係合した状態で溝部４１の両側面４
２，４３に平行になるように形成されるとともに両側面
４２，４３と同間隔に設定された平面からなっている。
つまり、結合片５１は、溝部４１との間にハブ３８の周
方向の隙間がない状態で、ハブ３８に該ハブ３８の径方
向に係脱可能に係合している。

【００３２】両側面５４，５５と頂面５２の両端部との
間には、コーナー部５６，５７が形成されている。コー
ナー部５６，５７は、凹部４９を形成する曲面のどの部
分よりも曲率の大きい直円柱の一部からなっている。つ
まり、プーリ３３とハブ３８との間に伝達動力負荷が全
くない中立状態では、両コーナー部５６，５７が共に凹
部４９に当接した状態で動力伝達バネ４４と結合片５１
とが係合するようになっている。また、結合片５１が凹
部４９に収まった状態では、頂面５２は動力伝達バネ４
４に当接せず、頂面５２と動力伝達バネ４４との間には
隙間が形成される。つまり、結合片５１には、頂面５２
と両コーナー部５６，５７とで凸部が形成され、凹部４
９を形成する曲面には、頂面５２は当接せず、両コーナ
ー部５６，５７が当接するようになっている。

【００３３】プーリ３３とハブ３８との間に伝達動力負
荷が発生してプーリ３３とハブ３８とが相対回転した場
合、この相対回転が所定角度範囲内のとき結合片５１が
凹部４９を形成する曲面上を摺動して、結合片５１と凹
部４９とが互いに係合したまま相対移動できるようにな
っている。つまり、凹部４９を形成する曲面は、前記所
定角度範囲内での結合片５１と動力伝達バネ４４との摺
動面になっている。両回転体の間に伝達動力負荷が発生
している状態では、結合片５１がプーリ３３の周方向に
相対移動することにより結合片５１の両コーナー部５
６，５７のうちのいずれか一方のみが前記摺動面に当接
して動力伝達バネ４４を押圧するようになっている。前
記摺動面の結合片５１との当接箇所はプーリ３３の周方
向に対して傾斜しているため、結合片５１は動力伝達バ
ネ４４をプーリ３３の中心から外側へ押し出して弾性変
形させるようになっている。

【００３４】上述のように、結合片５１がハブ３８の溝
部４１とプーリ３３の動力伝達バネ４４とに係合するこ
とで、両回転体（プーリ３３及びハブ３８）は動力伝達
可能に、かつ、相対回転可能に連結されている。

【００３５】図３には、再係合防止バネ５８が自然状態
にある動力伝達部材５９が図示されている。自然状態で
は、再係合防止バネ５８はほぼ円弧状になっている。こ
の状態から、動力伝達部材５９を動力伝達バネ４４及び
ハブ３８に係合させる場合には、図２（ａ）に示すよう
に、再係合防止バネ５８の弾性力に抗して各結合片５１
がハブ３８の中心側に押し込まれるため、再係合防止バ
ネ５８は外側に膨らむように弾性変形する。このとき再
係合防止バネ５８が自然状態に戻ろうとする弾性エネル
ギは、各結合片５１をハブ３８の中心から外側に向けて
径方向に、即ち、ハブ３８に対する係合を解除する方向
に付勢するためのエネルギとして再係合防止バネ５８に
蓄積される。但し、この付勢力は、動力伝達バネ４４が
結合片５１に対してハブ３８の中心側に向けて付加して
いる弾性力に比べて小さくなるように設定されている。
再係合防止バネ５８の前記付勢力と動力伝達バネ４４の
前記弾性力との差は、結合片５１をハブ３８の中心に向
けて押さえつける力として働く。この力と、再係合防止
バネ５８基端部（再係合防止バネ５８と結合片５１との
連結部分）と外輪部４０との当接部分に生じる反力とが
釣り合って、結合片５１とハブ３８との係合状態が保た
れる。

【００３６】図７には、両回転体（プーリ３３及びハブ
３８）との係合が解除された状態の動力伝達部材５９が
図示されている。該係合解除状態では、再係合防止バネ
５８の弾性力によって、結合片５１の頂面５２が外側リ
ング状部３６の内周面に密着当接するようになってい
る。つまり、再係合防止バネ５８は結合片５１をプーリ
３３に一体化させる。このとき、再係合防止バネ５８に
は、結合片５１を外側リング状部３６に押さえつけ得る
だけのエネルギが残されている。また、底面５３とハブ
３８の外輪部４０の外周面との間に隙間ができ、結合片
５１がハブ３８に接触しないようになっている。したが
って、再係合防止バネ５８は、結合片５１と両回転体と
の係合解除（離脱）状態を保持するようになっている。

【００３７】次に、前記のように構成された動力伝達機
構の作用を説明する。車両エンジンＥｇの動力は、動力
伝達ベルト３４を介してプーリ３３に伝達される。そし
て、プーリ３３に伝達された動力は、外側リング状部３
６に固定された動力伝達バネ４４を介して結合片５１に
伝達されると、ハブ３８を介して回転軸１７に伝えられ
る。これらの動力伝達により、駆動源側のプーリ３３と
被動機器側のハブ３８との間に伝達動力負荷が生じる。
この伝達動力負荷は、動力伝達バネ４４と結合片５１と
の相対移動によるプーリ３３とハブ３８との相対回転を
発生させる。

【００３８】図４に示すように、プーリ３３が時計回り
方向に回転した場合、前記伝達動力負荷によりハブ３８
は結合片５１とともに反時計回り方向に相対回転する。
すると、プーリ３３の周方向への結合片５１の相対移動
が、コーナー部５６と凹部４９の摺動面との摺動によ
り、動力伝達バネ４４の基端部４５を支点としたプーリ
３３の径方向への弾性変形に変換される。このとき、前
記伝達動力負荷が生じていない中立状態で結合片５１が
凹部４９内に収まっていたときに凹部４９の摺動面に当
接していたコーナー部５７は該摺動面から離間し、コー
ナー部５６が該摺動面に当接した状態となる。通常の伝
達動力負荷量下では、この状態で動力伝達が行われる。

【００３９】また、プーリ３３とハブ３８との相対回転
角度が大きくなるほどコーナー部５６と前記摺動面との
当接点は先端部４７側に移動する。前記摺動面のプーリ
３３に対する傾斜角度は、前記当接点側（即ち基端部４
５側）に比べて先端部４７側の方が大きくなるように設
定されているため、該当接点が先端部４７側に移動する
ほど、該当接点の単位移動量に対する前記弾性変形量
（ここでは、基端部４５を支点とした先端部４７の移動
量）は増加する。

【００４０】圧縮機Ｃの異常などにより、前記伝達動力
負荷が増加してプーリ３３とハブ３８との相対回転角度
が増すと、動力伝達バネ４４の先端部４７側が基端部４
５を支点としてさらにプーリ３３の径方向に弾性変形さ
せられて、山部４８が外側リング状部３６の内周面に当
接するまでに至る（図５参照）。

【００４１】そして、基端部４５を支点としたこれまで
の弾性変形を第１の弾性変形とすると、さらに前記伝達
動力負荷が増加した場合、この第１の弾性変形に加え、
山部４８と外側リング状部３６の内周面との当接点を支
点とした第２の弾性変形が発生する。この第２の弾性変
形は、山部４８と外側リング状部３６との前記当接点よ
りも先端部４７側において、結合片５１と凹部４９の摺
動面との当接点が力点となって引き起こされる弾性変形
である。つまり、該力点と前記支点（山部４８と外側リ
ング状部３６との当接点）との間隔は、前記第１の弾性
変形のそれに比較して充分に短い。したがって、この第
２の弾性変形が始まると、動力伝達バネ４４の結合片５
１に対する押圧力は急上昇し、プーリ３３とハブ３８と
の相対回転角度がさらに増加しにくくなる。

【００４２】第１及び第２の弾性変形による前記押圧力
に抗して、プーリ３３とハブ３８との相対回転角度が増
加し続けると、図６に示すように、コーナー部５６が凹
部４９の摺動面を乗り越え、先端部４７と頂面５２とが
当接して摺動を始める。そして、さらなる前記相対回転
角度の増加により、結合片５１が前記摺動面を乗り越
え、遂には、結合片５１と動力伝達バネ４４との係合が
解除される。

【００４３】図７に示すように、前記係合が解除された
結合片５１は、再係合防止バネ５８の付勢力によってハ
ブ３８の中心から外側に向けて径方向に移動させられ
る。そして、結合片５１がハブ３８の溝部４１から離脱
して、結合片５１とハブ３８との係合が解除される。前
記付勢力によって結合片５１は外側リング状部３６の内
周面に当接し、プーリ３３に一体化されて回転する。再
係合防止バネ５８によってプーリ３３に押さえつけられ
た結合片５１とハブ３８との間には隙間が確保されるた
め、プーリ３３の回転はハブ３８には伝えられず、プー
リ３３とハブ３８との動力伝達経路が遮断される。

【００４４】また、実際に圧縮機Ｃを駆動する際には、
圧縮機Ｃの圧縮反力の増減や、車両エンジンＥｇの駆動
軸の脈動により、プーリ３３とハブ３８との間には、常
に伝達動力負荷の変動（トルク変動）が発生する。この
ような状況下では、ハブ３８が、プーリ３３に対して、
時計回り方向と反時計回り方向との相対回転運動を交互
に繰り返す現象が起きる。

【００４５】図４に示されるような、前記第１の弾性変
形のみが生じている状態では、この現象によって、該弾
性変形の力点が凹部４９の摺動面上でプーリ３３の周方
向に繰り返し往復移動するため、該力点と支点（ここで
は基端部４５）との距離が常に変化する。片持板バネで
ある動力伝達バネ４４は、この距離の変化により、弾性
係数が常に変化していることになる。この弾性係数の継
続的変化は、プーリ３３とハブ３８との共振を抑さえ
る。

【００４６】また、図５に示されるような、前記第１及
び第２の弾性変形が生じている状態においても、力点
と、支点である山部４８と外側リング状部３６との当接
点との距離が常に変化するため、弾性係数が継続的に変
化して前記共振が抑えられる。つまり、結合片５１と動
力伝達バネ４４とが係合してプーリ３３とハブ３８とが
動力伝達状態にあるとき、プーリ３３とハブ３８との共
振が抑止される。

【００４７】また、結合片５１と凹部４９との当接点の
前記繰り返し往復移動は、両者間に摺動摩擦抵抗を発生
させる。この摩擦抵抗は、プーリ３３とハブ３８との相
対振動を減衰させ、前記伝達動力負荷の変動幅を減少さ
せる。更に、ゴムダンパ５０が動力伝達バネ４４の基端
部４５を支点とした振動を吸収するため、プーリ３３と
ハブ３８との相対振動が減衰させられ、前記伝達動力負
荷の変動幅が減少する。

【００４８】本実施形態では、以下のような効果を得る
ことができる。 （１） プーリ３３とハブ３８との間の伝達動力負荷が
所定値を超えたとき、プーリ３３とハブ３８との動力伝
達経路が遮断されるため、過大な伝達動力負荷から車両
エンジンＥｇを守ることができる。

【００４９】（２） 結合片５１がプーリ３３とハブ３
８との両方から離脱するため動力伝達経路の遮断を確実
にすることができる。 （３） プーリ３３側の動力伝達バネ４４から離脱した
結合片５１が再係合防止バネ５８の付勢力によってハブ
３８から強制的に離脱させられるため、より確実に動力
伝達経路を遮断することができる。

【００５０】（４） 結合片５１は再係合防止バネ５８
に連結されて一体の部材（動力伝達部材５９）を構成し
ている。これにより、組立時や、プーリ３３及びハブ３
８からの離脱後にも結合片５１が分散せず取り扱いやす
くなる。

【００５１】（５） 再係合防止バネ５８は結合片５１
と連結することで閉じた環状の部材（動力伝達部材５
９）を形成している。これにより、閉じていない部材を
形成した場合に比較して、結合片５１に対する付勢力を
増強することができる。従って、同じ材質で形成した場
合、再係合防止バネ５８の軽量化が可能になる。

【００５２】（６） ハブ３８と結合片５１との係合の
解除は、結合片５１がハブ３８の径方向に移動して離脱
することにより行われる。したがって、回転軸１７の軸
方向に結合片５１が離脱可能になるように結合片５１の
移動やこの移動のための必要部材の収容のためのスペー
スを前記軸方向に確保する必要がないため、プーリ３３
及びハブ３８の前記軸方向への大型化を防止できる。圧
縮機Ｃが収容される車両エンジンルーム内などでは、回
転軸１７の径方向よりも比較的前記軸方向の収容スペー
スの制限度合いが大きいため、有用である。また、結合
片５１の前記径方向への離脱は、回転軸１７の軸方向へ
の反力の発生を伴わないものであるため、圧縮機Ｃに有
害な前記軸方向への外力の発生を抑えることができる。

【００５３】（７） 結合片５１は再係合防止バネ５８
によってハブ３８の中心から外側に向かって付勢され
る。つまり、結合片５１はハブ３８からの離脱時に、回
転するハブ３８の遠心力によっても加勢される。したが
って、より確実な前記離脱が可能になるとともに、プー
リ３３とハブ３８との係合解除状態のより確実な保持が
可能になる。

【００５４】（８） 再係合防止バネ５８が結合片５１
をプーリ３３に一体化し、その状態を保持して結合片５
１の動力伝達バネ４４及びハブ３８への再係合を防止す
るため、より確実に動力伝達経路の遮断状態を維持する
ことができる。更に、動力伝達バネ４４及びハブ３８か
ら離脱した結合片５１が外側リング状部３６とハブ３８
との間の空間で暴れることを防止するので、異常音や部
品破損を抑えることができる。また、結合片５１の頂面
５２が外側リング状部３６の内周面に面接触してプーリ
３３に一体化するため、結合片５１は安定した一体化状
態を保つことができる。

【００５５】（９） 結合片５１のハブ３８からの前記
強制離脱と、結合片５１のプーリ３３への前記一体化と
が、再係合防止バネ５８の兼用によって実現されてい
る。つまり、部品点数の削減及び構造の単純化が可能に
なる。

【００５６】（１０） 動力伝達部材５９は合成樹脂か
らなる一体形成部材であるため、加工性が向上しコスト
低減が可能になるとともに、軽量化が可能になる。この
軽量化により、プーリ３３及びハブ３８に係合している
状態での動力伝達バネ４４に対する遠心力の影響を軽減
し、前記係合が解除される瞬間の伝達動力負荷値の、プ
ーリ３３の回転速度の変化によるバラツキを抑えること
ができる。また、動力伝達バネ４４の表面硬度が結合片
５１のそれよりも高い（硬い）場合には、結合片５１の
ほうが摩耗するため、摩耗した部品の交換が必要なとき
は、その交換作業がしやすい。

【００５７】（１１） 再係合防止バネ５８は板バネ状
であるため、形状の自由度が増し、設計が容易になり、
開発コストを低減することができる。また、同時に合成
樹脂製であることから、射出成型などによる量産化が容
易になるとともに軽量化にも貢献する。

【００５８】（１２） ハブ３８と係合状態にあると
き、結合片５１の底面５３は外輪部４０の内周面からハ
ブ３８の中心側に突出しない。したがって、ハブ３８の
小型化によるプーリ３３の小型化が可能になる。

【００５９】（１３） プーリ３３とハブ３８との動力
伝達経路の遮断が行われる際の伝達動力負荷の大きさ
は、動力伝達バネ４４や動力伝達部材５９の形状を変更
することで比較的容易に調整可能である。したがって、
開発コストを抑えることができる。動力伝達バネ４４の
前記形状変更点としては、例えば、プーリ３３の径方向
についての凹部４９の摺動面の寸法（摺動面高さ）、回
転軸１７の回転軸方向についての動力伝達バネ４４の寸
法（バネ幅）、バネ材の厚さ等があげられる。動力伝達
部材５９の前記形状変更点としては、例えば、プーリ３
３の径方向についての結合片５１の外寸（結合片高
さ）、回転軸１７の回転軸方向についての再係合防止バ
ネ５８の寸法（バネ幅）、再係合防止バネ５８のバネ厚
さ等があげられる。

【００６０】（１４） 結合片５１が係合当接する凹部
４９の摺動面は、一端がプーリ３３に固定された板バネ
である動力伝達バネ４４そのものを湾曲形成したもので
ある。つまり、前記摺動面の設けられた部材と、この部
材に弾性力を与える弾性部材とが共通部材によって形成
されているため、部品点数の削減及び構造の単純化が可
能になる。

【００６１】（１５） 互いに係合した状態で相対移動
可能な結合片５１と動力伝達バネ４４との摩擦により、
プーリ３３に伝えられるハブ３８からの伝達動力負荷の
変動幅を減少させることができる。したがって、不快な
振動を軽減することができると共に、共振による騒音や
圧縮機Ｃのダメージを軽減することができる。

【００６２】（１６） ゴムダンパ５０によっても（１
５）に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
（１７） 動力伝達バネ４４は、該動力伝達バネ４４と
結合片５１との当接点が移動することで弾性係数が変化
するため、プーリ３３とハブ３８との共振を抑えること
ができる。

【００６３】（１８） 動力伝達バネ４４は、プーリ３
３の周方向に対して傾斜した凹部４９の摺動面を有し、
プーリ３３とハブ３８との相対回転角度が増加して結合
片５１と該摺動面との当接点が先端部４７に近づくほ
ど、プーリ３３とハブ３８との相対回転負荷が大きくな
る。そのため、プーリ３３とハブ３８との動力伝達経路
の遮断が行われる際の伝達動力負荷の値のバラツキによ
って、運転に支障のない程度の比較的低い伝達動力負荷
状態で前記遮断が行われることを防止できる。また、前
記摺動面は、ほぼ円弧状に湾曲形成されているため、前
記当接点が先端部４７に近づくほど、前記相対回転負荷
の上昇率（前記相対回転角度当たりの前記相対回転負荷
の増加量）が徐々に上がるとともにその上昇はスムーズ
なものである。よって、更に効果的に前記比較的低い伝
達動力負荷状態での遮断を防止できるとともに、前記遮
断に至るまでのショックを和らげることができる。

【００６４】（１９） 凹部４９の摺動面は、その先端
部４７側の断面が基端部４５側よりも曲率の大きい曲面
形状を呈するため、更に効果的に前記比較的低い伝達動
力負荷状態での遮断を防止できる。

【００６５】（２０） プーリ３３とハブ３８との間の
伝達動力負荷に基づき、結合片５１が凹部４９の摺動面
を乗り越え先端部４７を超えたとき、結合片５１と動力
伝達バネ４４との係合が解除される。つまり、結合片５
１は前記摺動面上を移動する途中では動力伝達バネ４４
から離脱しない。したがって、プーリ３３とハブ３８と
の動力伝達経路の遮断が行われる際の伝達動力負荷の値
がより安定する。

【００６６】（２１） 結合片５１と凹部４９との係合
状態では、頂面５２が動力伝達バネ４４に接触すること
なく、両コーナー部５６，５７のうちの少なくとも一方
が動力伝達バネ４４に接触する。つまり、この係合状態
での結合片５１と動力伝達バネ４４との摩擦によって結
合片５１が摩耗しても、頂面５２は摩耗しないため結合
片５１が動力伝達バネ４４を超えて係合離脱するための
動力伝達バネ４４の弾性変形量は変わらない。したがっ
て、プーリ３３とハブ３８との動力伝達経路の遮断が行
われる際の伝達動力負荷の値は変わらず安定し、耐用時
間を延ばすとともにメンテナンスなどの手間を減らすこ
とができる。

【００６７】（２２） 動力伝達バネ４４は、結合片５
１に押圧されて山部４８が外側リング状部３６の内周面
に当接すると、弾性変形支点を、それまでの基端部４５
から、前記山部４８と外側リング状部３６との当接点に
移す。つまり、動力伝達バネ４４は、プーリ３３とハブ
３８との相対回転角度が所定値に達すると、弾性係数が
大きくなるように変化する。このため、プーリ３３とハ
ブ３８との伝達動力経路の遮断が、運転に支障のない程
度の比較的低い伝達動力負荷状態で行われることをより
確実に防止できる。

【００６８】（２３） 動力伝達バネ４４が板バネで形
成されているため、（１８），（１９）及び（２２）に
記載の作用及び効果を発揮するように構成することが容
易になる。

【００６９】（２４）結合片５１と動力伝達バネ４４と
の摩擦抵抗の大きさを変更することで、（１５）に記載
の効果の程度を容易に調節することができる。したがっ
て、開発コストを抑えることができる。前記摩擦抵抗の
大きさの変更は、例えば、凹部４９の摺動面にふっ素樹
脂等の低摩擦抵抗素材を貼付またはコーティングした
り、潤滑剤を塗布したり、動力伝達バネ４４と結合片５
１とを面接触させてその面積を調節したり、動力伝達バ
ネ４４と結合片５１との圧接力を調節したりすることで
実現できる。また、結合片５１にコロを設けて、このコ
ロと動力伝達バネ４４とを接触させるようにしても前記
摩擦抵抗の大きさを変更できる。

【００７０】実施の形態は前記に限定されるものではな
く、例えば、以下の様態でも実施できる。 ○ 前記実施形態では、ハブ３８の外輪部４０に溝部４
１が設けられ、結合片５１がこの溝部４１に係合するよ
うに構成したが、ハブ３８側に設けた係合突起６０を、
結合片５１に形成した結合片凹部６１に係合させてもよ
い（図８、図９参照）。これによれば、ハブ３８に溝形
状部分を設ける必要がないため、比較的大きな力が掛か
るハブ３８の構造を強度の高いものにすることができ
る。なお、係合突起６０には、ハブ３８の径方向に延び
た規制片６０Ａが設けられている。これにより、動力伝
達時に結合片５１がハブ３８の軸方向に大きく移動する
ことを防止することができる。また、図９に示すよう
に、結合片５１とハブ３８との係合が解除されると、結
合片５１が動力伝達バネ４４の取付部（図９では、取付
ネジ６２近傍）に当接することで、該結合片５１は安定
した状態でプーリ３３側に固定される。この係合解除状
態では、動力伝達バネ４４の先端が再係合防止バネ５８
を押さえることで結合片５１のプーリ３３への保持力が
増大するように構成されている。

【００７１】○ 前記実施形態では、４個の結合片５１
が設けられたが、個数は限定されず、例えば、２個でも
１個でもよい。図１０に示すように、１個のときは、再
係合防止バネ５８が外側リング状部３６に当接して結合
片５１に付勢力を与える。この結合片５１の個数を変更
することで、プーリ３３からハブ３８に伝達可能な動力
量を調整することが可能である。また、前記個数が減少
すれば、当然、動力伝達バネ４４やゴムダンパ５０の個
数も減らすことができるため、組立性の向上やコストダ
ウンが可能になる。

【００７２】○ 前記実施形態では、動力伝達部材５９
の結合片５１に凸部を形成し、この凸部をプーリ３３側
の動力伝達バネ４４に係合させたが、動力伝達部材５９
側に動力伝達バネ４４を設けて、この動力伝達バネ４４
を、プーリ３３側に設けた係合突起６３に係合させても
よい（図１１参照）。図１１に示す構成では、再係合防
止バネ５８及びハブ３８にそれぞれハブ３８の回転軸に
沿って延びる断面矩形状の多数の歯部６４，６５を設け
て互いに係合させている。プーリ３３とハブ３８との相
対回転角度が増加して係合突起６３と動力伝達バネ４４
との係合が解除されると、両歯部６４，６５の係合が解
除される。

【００７３】○ 動力伝達部材５９に付勢されハブ３８
との係合が解除された結合片５１がプーリ３３に当接し
ている状態では、再係合防止バネ５８の弾性エネルギは
残されていなくてもよい。即ち、再係合防止バネ５８は
結合片５１をプーリ３３に押し付けていなくてもよい。
また、結合片５１とハブ３８との係合が解除された状態
では、結合片５１はプーリ３３と一体回転していなくて
もよい。つまり、前記係合解除状態では、動力伝達部材
５９は、プーリ３３及びハブ３８の何れにも一体化され
ずフリーな状態であってもよい。この状態でも、結合片
５１が動力伝達バネ４４及び溝部４１から離脱していれ
ば、プーリ３３とハブ３８との動力伝達経路は遮断され
る。

【００７４】○ 前記動力伝達部材は、前記両回転体の
中心に向かって付勢されてもよい。例えば、図１２及び
図１３に示すように、動力伝達部材としての動力伝達環
状バネ６６が、第１及び第２回転体の径方向であって外
側から中心に向かって該動力伝達環状バネ６６を付勢す
るエネルギを蓄える構成とする。図１２は、動力伝達状
態を示す。第１回転体としてのハブ６７は、９０°毎に
中心から外側に向かって延設された台座部６８を備えて
いる。台座部６８の先端部には動力伝達環状バネ６６と
の第１の係合部としての凹部６９が設けられている。凹
部６９は断面が略円弧状に形成されている。一方、第２
回転体としてのプーリ７０には、その内周面に第２係合
部としての凹部７１が９０°毎に設けられている。動力
伝達環状バネ６６は、自然状態から自身の弾性力に抗し
て、動力伝達環状バネ６６に設けられた第１連結部７２
を外側に押し出すことで、前記両回転体と係合可能にな
る。凹部６９とは第１連結部７２が、凹部７１とは動力
伝達環状バネ６６に設けられた第２連結部７３が係合す
る。この状態で前記両回転体は動力伝達が可能になる。
また、第１連結部７２は、その先端部が断面が凹部６９
の曲率よりも大きな略円弧状に形成され、動力伝達時に
は、凹部６９に対して摺動可能になっている。つまりダ
ンパ作用を行うようになっている。図１３は、動力遮断
状態を示す。動力伝達状態において前記両回転体間に所
定値以上の伝達動力負荷が生じると、前記両回転体の相
対回転により、先ず、凹部６９から第１連結部７２が離
脱する。すると弾性エネルギを蓄えていた動力伝達環状
バネ６６が中心に向かって収縮する。図１３に示されて
いる動力伝達環状バネ６６は、図１２のそれと比較して
自然状態に近いものである。第１連結部７２はより中心
に近い台座部６８の基端部近傍に当接し、動力伝達環状
バネ６６はハブ６７に一体化する。動力伝達環状バネ６
６の前記収縮により、凹部７１と第２連結部７３との係
合が解除される。但し、動力伝達環状バネ６６は前記両
凹部６９，７１との係合が解除されていれば、ハブ６７
に一体化していなくてもよい。

【００７５】○ 動力伝達部材５９は、完全な環状に限
らず、図１１に示すように、一部が切断されたほぼ環状
であってもよい。 ○ 結合片５１と再係合防止バネ５８とを合成樹脂で一
体形成する構成に限らず、結合片５１及び再係合防止バ
ネ５８の一方を金属製として他方を合成樹脂製とした
り、結合片５１及び再係合防止バネ５８を金属製として
もよい。

【００７６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜６に記
載の発明によれば、動力伝達機構において、伝達動力負
荷（限界トルク）の大きさに基づいて動力伝達経路を遮
断するとともに、動力遮断状態を維持する機構を簡素な
構成にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の動力伝達機構を備えた圧縮機の概
要を示す断面図。

【図２】（ａ）図１の動力伝達機構の正面図。（ｂ）図
２（ａ）のｂ−ｂ線断面図。

【図３】自然状態の動力伝達部材を示す概要図。

【図４】動力伝達機構の作用を示す部分拡大図。

【図５】動力伝達機構の作用を示す部分拡大図。

【図６】動力伝達機構の作用を示す部分拡大図。

【図７】結合片がハブから離脱した状態の動力伝達機構
の正面図。

【図８】別例の動力伝達機構を示す正面図（動力伝達が
可能な状態）。

【図９】同じく動力伝達経路が遮断された状態の正面
図。

【図１０】別例の動力伝達機構を示す正面図。

【図１１】別例の動力伝達機構を示す正面図。

【図１２】別例の動力伝達機構を示す正面図。

【図１３】同じく動力伝達経路が遮断された状態の正面
図。

【符号の説明】

３３…第１回転体としてのプーリ、３８…第２回転体と
してのハブ、４１…第２係合部としての溝部、４４…第
１係合部としての動力伝達バネ、５１…結合片、５８…
連結部としての再係合防止バネ、５９…動力伝達部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 真広 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 梅村 聡 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 太田 雅樹 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 安谷屋 拓 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１係合部を有する第１回転体と、第２
   係合部を有する第２回転体と、前記第１係合部と前記第
   ２係合部とに係合することで前記両回転体を動力伝達可
   能に連結する動力伝達部材とを備え、 前記動力伝達部材は、前記第１及び第２係合部に係合離
   脱可能な少なくとも１つの結合片と、該結合片に連結形
   成されるとともに前記両回転体の一方の外周に沿うよう
   に配置される連結部とで略環状に形成され、前記連結部
   は、前記両係合部に係合している状態の前記結合片を前
   記両係合部のうちの一方との係合が解除される方向に付
   勢するためのエネルギを蓄え、伝達動力負荷が所定値を
   超えて前記結合片と前記両係合部との係合が解除された
   後には該解除状態を保持する動力伝達機構。
2. 【請求項２】 前記結合片は、前記連結部が弾性変形し
   た状態で前記両係合部に係合している請求項１に記載の
   動力伝達機構。
3. 【請求項３】 前記両回転体は同心に配置されており、
   前記結合片は、前記連結部によって前記両回転体の径方
   向に付勢されている請求項２に記載の動力伝達機構。
4. 【請求項４】 前記結合片は、前記連結部によって両回
   転体の中心から外側に向かって付勢されている請求項３
   に記載の動力伝達機構。
5. 【請求項５】 前記両回転体の一方は他方よりも大径に
   形成され、前記両係合部に対する係合が解除された前記
   結合片は、前記大径側の回転体の内周側に当接するによ
   り解除状態を保持する請求項４に記載の動力伝達機構。
6. 【請求項６】 前記動力伝達部材は合成樹脂からなる請
   求項１〜５のうちいずれか一項に記載の動力伝達機構。