JP2003269486A - 動力伝達機構 - Google Patents

動力伝達機構

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JP2003269486A
JP2003269486A JP2002070272A JP2002070272A JP2003269486A JP 2003269486 A JP2003269486 A JP 2003269486A JP 2002070272 A JP2002070272 A JP 2002070272A JP 2002070272 A JP2002070272 A JP 2002070272A JP 2003269486 A JP2003269486 A JP 2003269486A
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JP
Japan
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transmission mechanism
power transmission
hub
pulley
leaf spring
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Application number
JP2002070272A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Takai
和彦 高井
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Sanden Corp
Original Assignee
Sanden Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/36Pulleys
    • F16H2055/366Pulleys with means providing resilience or vibration damping

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)
  • Pulleys (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 板ばねと該板ばねが圧接される湾曲凹部との
摩擦係数を一定に維持することにより、遮断トルクのば
らつきを防止し、優れた信頼性、耐久性を発揮できる動
力伝達機構を提供する。 【解決手段】 プーリと、該プーリと同心に配置された
シャフトと、該シャフトに固定されたハブとを有し、前
記プーリの内周面に板ばねの端部を取り付ける一対の板
ばね取付部と、前記ハブの外周面に板ばねが圧接される
湾曲凹部とを設け、前記板ばねの中央部を撓ませてハブ
の湾曲凹部に圧接させることによりプーリからハブに動
力が伝達される動力伝達機構において、前記板ばねとハ
ブの湾曲凹部との間に、板ばねおよび湾曲凹部とは異種
の表面層を介在させたことを特徴とする、動力伝達機
構。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トルクリミッター
としての機能を有する動力伝達機構に関し、とくに圧縮
機なかでも自動車等の車両用空調装置の圧縮機に用いて
最適な動力伝達機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、トルクリミッターとしての機
能を有する動力伝達機構としては、たとえば圧縮機のシ
ャフトに固定された板ばねとプーリの内周側に設けられ
たドライブレバーとをリベットで連結し、シャフトに過
大なトルクが加わった場合には上記リベットが脱落する
ことによりシャフトへの動力の伝達が遮断され圧縮機を
保護するようにした提案(実開昭63−142460号
公報)、あるいは圧縮機のシャフトに設けられた回転伝
達板とプーリの側面とを負荷破断材を介して連結させ、
シャフトに過大なトルクが加わった場合には上記負荷破
断材が破断されてシャフトへの動力伝達が遮断され圧縮
機を保護するようにした提案がなされている(たとえ
ば、実公平6−39105号公報)。
【0003】しかし、実開昭63−142460号公報
に記載の提案においては、部品点数の増加によりコスト
アップを招くおそれがあるとともに、機構が複雑化す
る。また、プーリの内周側にドライブレバーを設けたの
ではプーリ径の大型化、ひいては圧縮機の大型化を招く
おそれがある。一方、実公平6−39105号公報に記
載の提案においては破断部材にくり返し応力が加わるた
め、破断部材が経時的に変化し、所定以下のトルク負荷
において、破断部材が破断されるおそれもあり、動力伝
達機構の信頼性が低下するおそれがある。
【0004】このような従来の動力伝達機構の問題点を
解消すべく、先に本出願人により、プーリの内周面側に
板ばねを設け、該板ばねを撓ませてハブの外周面に設け
られた湾曲凹部に圧接させプーリからハブへの動力伝達
を行うとともに、シャフトに過大なトルクが作用した場
合には、ハブとプーリとの位相ずれが生じハブの湾曲凹
部の端部により板ばねをプーリ側に撓ませることにより
ハブとプーリとの連結を解除して動力伝達の遮断を可能
にした提案がなされている(特開2000−24916
0)。該本出願人による先の提案によれば、構造の簡素
化、コストダウンを達成しつつ、優れた信頼性を有する
動力伝達機構を実現することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人による先の提案にもさらなる改良の余地は残されてい
る。つまり、本出願人による先の提案においては、板ば
ねが湾曲凹部の表面に圧接される構成が採用されている
ので、トルク伝達の際に圧接される面間で微動振動が発
生するおそれがある。このため、金属からなる板ばね、
同様に金属からなるハブの湾曲部の表面が発熱し両者が
溶着したり摩耗したりするおそれがある。また、板ばね
や湾曲凹部の表面にさびが発生すると両者が仮固着され
るおそれがある。上記のような溶着や摩耗等が発生する
と、摩擦係数とくに低トルク領域における遮断トルクに
若干ではあるがばらつきが発生するおそれがある。
【0006】本発明の課題は、上述のような従来の動力
伝達機構の諸問題を解決した本出願人による先の提案を
前提とし、圧接部の溶着、錆の発生、摩耗を防止し、摩
擦係数を一定に維持することにより、さらに信頼性、耐
久性を向上できる動力伝達機構を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の動力伝達機構は、プーリと、該プーリと同
心に配置されたシャフトと、該シャフトに固定されたハ
ブとを有し、前記プーリの内周面に板ばねの端部を取り
付ける一対の板ばね取付部と、前記ハブの外周面に板ば
ねが圧接される湾曲凹部とを設け、前記板ばねの中央部
を撓ませてハブの湾曲凹部に圧接させることによりプー
リからハブに動力が伝達される動力伝達機構において、
前記板ばねとハブの湾曲凹部との間に、板ばねおよび湾
曲凹部とは異種の表面層を介在させたことを特徴とする
ものからなる。
【0008】上記表面層は、少なくとも板ばねの湾曲凹
部への圧接面側および/またはハブの湾曲凹部の表面に
形成すればよい。
【0009】上記表面層は、たとえば樹脂層から形成す
ることができる。該樹脂層を形成する樹脂はとくに限定
されるものではないが、滑り性がよく低摩擦係数である
樹脂、たとえばフッ素系樹脂を用いることが好ましい。
【0010】また、上記表面層は窒化処理層として形成
することもできる。窒化処理方法はとくに限定されるも
のではないが塩浴窒化処理たとえば浸硫窒化処理等を適
用することができる。
【0011】本発明に係る動力伝達機構は、広範囲の産
業分野に利用することができるが、とくに圧縮機たとえ
ば車両(自動車)用空調装置の圧縮機に用いて最適なも
のである。
【0012】上記のような動力伝達機構においては、プ
ーリの内周面に設けられる板ばねと、該板ばねが撓んで
圧接されるハブの外周面に設けられた湾曲凹部との間に
は板ばねおよび湾曲凹部とは異種の表面層(たとえば、
樹脂層、窒化処理層)が介在されている。このため、圧
接される面の滑り性、耐摩耗性を向上させることができ
るので、トルク伝達時の微動振動による発熱を防止で
き、圧接部の溶着が確実に防止される。また、摩耗を防
止することができる。また、表面層を介在させることに
より錆の発生が防止されるので、両者の仮固着を防止で
きる。したがって、圧接される面間における溶着や摩耗
等の発生が効果的に防止されるので、摩擦係数の変動が
防止され遮断トルクを安定させることができる。また動
力伝達機構の耐久性が向上される。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明の動力伝達機構の望
ましい実施の形態を図面を参照して説明する。また、以
下の実施の形態においては、動力伝達機構を圧縮機(た
とえば、自動車用空調装置に用いられる斜板式圧縮機
等)に適用した場合について説明する。図1および図2
は、本発明の第1実施態様に係る動力伝達機構を示して
いる。図において、1は動力伝達機構を示している。動
力伝達機構1は、圧縮機のハウジング2に取り付けられ
たプーリ4と、シャフト7に取り付けられたハブ5およ
び板ばね12で構成されている。ハウジング2には球軸
受3の内輪が固定されている。球軸受3の外輪にはプー
リ4が固定されている。ハブ5の中央部6には、プーリ
4と同心に配置された圧縮機のシャフト7の小径部8が
嵌合されている。そして、シャフト7の端部に螺刻され
たねじ溝にナット10を螺合させることにより、ハブ5
にシャフトが固定されるようになっている。
【0014】プーリ4の内周面、より具体的にはプーリ
4のリム11の内周面には、板ばね12の端部13を固
定する一対の板ばね取付部14が、等間隔に3組設けら
れている。板ばね取付部14には板ばね12の端部13
が係合される略V字形状の切欠部15が対向するように
設けられている。
【0015】ハブ5のリム16の外周面には、ハブ5の
内側に向かって湾曲する湾曲凹部17が板ばね12に対
応して設けられている。また、リム16とその内側に設
けられる円周上の壁18との間には、ゴムまたは低剛性
樹脂からなる弾性部材19が設けられている。該弾性部
材19により、ハブ5が回転する際のリム16の微振動
が吸収されるようになっている。ただし、弾性部材1
9、壁18は省略することもできる。弾性部材19等を
省略しても本発明の目的は達成でき、同一の作用、効果
を奏することができる。
【0016】本実施態様においては、板ばね取付部14
の切欠部15に板ばね12の端部13を係合させて、ば
ね12の中央部をハブ5側に撓ませると、ばね12の面
12aが湾曲凹部17の面17aに圧接され、プーリ4
からの駆動力がハブ5を介してシャフト7に伝達される
ようになっている。
【0017】ばね12の面12aには、表面層20が形
成されている。本実施態様においては表面層20はフッ
素系の樹脂からなる樹脂層として形成されている。した
がって、面12aと面17a、換言すれば板ばね12と
湾曲凹部17との間には異種の表面層20が介在されて
いる。なお、本実施態様においては、表面層20が板ば
ね12の面12a上に形成されているが、湾曲凹部17
の面17a上に形成してもよい。
【0018】本実施態様においては、たとえば圧縮機に
何らかの異常が発生しハブ5に設定値を超えたトルクが
加わると、プーリ4とハブ5とは位相ずれを起こし湾曲
凹部17の端部が板ばね12に当接し、該板ばね12が
図1の点線で示すように湾曲凹部17側からプーリ4の
内周面側に撓み方向が反転されプーリ4とハブ5の連結
が解除され、動力が遮断される。したがって、圧縮機へ
それ以上過大な負荷が加わることはなくなるので圧縮機
が保護される。また、圧縮機に焼付き等のトラブルが発
生し、ロックした場合においては、車両側駆動ベルトの
スリップによるベルト損傷も防止できる。なお、異常箇
所の修理後は、プーリ4とハブ5の位相を合わせて板ば
ね12を湾曲凹部17側に撓ませるだけで簡単に連結状
態に復帰させることができる。
【0019】また、本実施態様においては、板ばね12
の面12aに表面層20が形成されており、面12aと
ハブ5の湾曲凹部17の面17aとの間には、フッ素樹
脂からなる表面層20が介在されるようになっている。
したがって、圧接される面12aと面17a間における
滑り性を向上させることができるので、トルク伝達時等
に面間に微振動が生じても発熱を低減でき面同士の溶着
を防止できる。また、滑り性が向上されるので板ばね1
2あるいは湾曲凹部17が形成されるプーリ5の摩耗を
防止できる。また、表面層20を介在させることにより
金属の面同士(面12aと面17a)が直接接触するこ
とはないので、錆の発生が防止される。よって、圧接さ
れる面12aと面17aの溶着や摩耗等を効果的に防止
することができ、摩擦係数を一定に維持することができ
るので、遮断トルクのばらつきや変動を防止できる。
【0020】図3および図4は、本発明の第2実施態様
に係る動力伝達機構を示している。なお、上記実施態様
と同一の部材には同一の番号を付しその説明は省略する
こととする。本実施態様においては、板ばね12の面1
2a上に表面層20が形成されるとともに、該板ばね1
2が圧接される湾曲凹部17の面17a上にも表面層2
1が形成されるようになっている。
【0021】本実施態様においては、板ばね12の面1
2a上に形成される表面層20に加え、湾曲凹部17の
面17a上にも表面層21が形成されるので、上記第1
実施態様の作用に準じてより効果的に圧接部での溶着や
摩耗、錆の発生を防止することができる。したがって、
摩擦係数を一定に維持することができるので、遮断トル
クのばらつきや変動を防止できる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の動力伝達
機構によるときは、板ばねと該板ばねが圧接されるハブ
の湾曲凹部との間には異種の表面層が介在されているの
で、圧接部における溶着、摩耗、錆の発生を防止でき、
摩擦係数を一定に維持できる。したがって、信頼性、耐
久性に優れた動力伝達機構を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施態様に係る動力伝達機構の正
面図である。
【図2】図1の動力伝達機構のII−II線に沿う断面
図である。
【図3】本発明の第2実施態様に係る動力伝達機構の正
面図である。
【図4】図3の動力伝達機構のIV−IV線に沿う断面
図である。
【符号の説明】
1 動力伝達機構 2 ハウジング 3 球軸受 4 プーリ 5 ハブ 6 ハブの中央部 7 圧縮機のシャフト 8 シャフトの小径部 9 ねじ溝 10 ナット 11 リム 12 板ばね 12a 面 13 板ばねの端部 14 板ばね取付部 15 切欠部 16 リム 17 湾曲凹部 17a 面 18 壁 19 弾性部材 20、21 表面層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16H 55/36 F16H 55/36 Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プーリと、該プーリと同心に配置された
    シャフトと、該シャフトに固定されたハブとを有し、前
    記プーリの内周面に板ばねの端部を取り付ける一対の板
    ばね取付部と、前記ハブの外周面に板ばねが圧接される
    湾曲凹部とを設け、前記板ばねの中央部を撓ませてハブ
    の湾曲凹部に圧接させることによりプーリからハブに動
    力が伝達される動力伝達機構において、前記板ばねとハ
    ブの湾曲凹部との間に、板ばねおよび湾曲凹部とは異種
    の表面層を介在させたことを特徴とする、動力伝達機
    構。
  2. 【請求項2】 前記表面層が、少なくとも板ばねの湾曲
    凹部への圧接面側および/またはハブの湾曲凹部の表面
    に形成されている、請求項1の動力伝達機構。
  3. 【請求項3】 前記表面層が樹脂層からなる、請求項1
    または2の動力伝達機構。
  4. 【請求項4】 前記樹脂層がフッ素系樹脂からなる、請
    求項3の動力伝達機構。
  5. 【請求項5】 前記表面層が窒化処理層からなる、請求
    項1または2の動力伝達機構。
  6. 【請求項6】 前記動力伝達機構が圧縮機用の動力伝達
    機構である、請求項1ないし5のいずれかに記載の動力
    伝達機構。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102900829A (zh) * 2012-10-20 2013-01-30 无锡市神力齿轮冷挤有限公司 棘轮式单向皮带轮

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