JP2004132439A

JP2004132439A - 動力伝達装置及びその組立方法

Info

Publication number: JP2004132439A
Application number: JP2002296389A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ogawa; 小川　智
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】車両用補機に付設される動力伝達装置において、メンテナンス時の作業性の向上を図る。
【解決手段】車両用補機１に該補機１の回転軸７に対して同心的かつ回転自在に装着されたプーリ２と回転軸７の端部に着脱自在に固定されたドライブプレート９との間においてプーリ２に着脱自在に固定される連結プレート１７を設け、この連結プレート１７とドライブプレート９との対向面間に脆弱部２６が位置するように連結プレート１７とドライブプレート９とをシャーピン２４で連結すると共に連結プレート１７を介してシャーピン２４と伝動部材２とを連結して成るたことを特徴とする。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置等の補機に付設される動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の動力伝達装置として、特開２００１−２２７５６０号公報に示すようなものが知られている。この動力伝達装置は、図９に示すように、圧縮機（補機）のハウジング１０１に圧縮機の回転軸１０２に対して同心的かつ回転自在に装着された第１の伝動部材としてのプーリ１０３と、回転軸１０２の端部に着脱自在に固定されると共にプーリ１０３に対して回転軸１０２の軸方向に対向するように配置された第２の伝動部材としてのドライブプレート１０４と、ドライブプレート１０４とプーリ１０３との対向面間に配置される脆弱部１０６を有しドライブプレート１０４とプーリ１０３とを相対的に回転しないように連結するためのシャーピン１０５とを備えており、圧縮機に過負荷が発生した場合にシャーピン１０５の脆弱部１０６が剪断してプーリ１０３とドライブプレート１０４との間の動力の伝達が遮断され、連動する他の補機の運転に支障をきたすのを防止するようにしている。
【０００３】
なお、シャーピン１０５には、プーリ１０３とドライブプレート１０４の各対向面に当接してこれらの間に介在するフランジ部１０７が形成されており、プーリ１０３にシャーピン１０５の一端側を圧入固定するシャーピン圧入孔１０８が形成されると共にドライブプレート１０４にシャーピン１０５の他端側を挿通するシャーピン挿通孔１０９が形成され、シャーピン挿通孔１０９から突出したシャーピン１０５の他端にナット１１０を螺合してプーリ１０３とドライブプレート１０４とを固定するように構成されている。ナット１１０をシャーピン１０５に螺合する際には、シャーピン１０５がナット１１０と共に回るのを防ぐため、フランジ部１０７をスパナ状の工具で回転しないように押さえつつナット１１０を締め付けるようにしている。
【０００４】
ところで、圧縮機をエンジンに付設する場合、車両毎に圧縮機の取り付け位置が異なるため、共通の圧縮機を使用する場合には、プーリアライメント、すなわち圧縮機の取付部からプーリの外周部の所定箇所までの距離が車両毎に異なることになる。このプーリアライメントの差を吸収するべく、圧縮機の取付部を基準として、プーリの外周部の幅方向中心位置を、車両側から駆動力を伝達するためのベルトの幅方向中心位置に合わせる必要が有る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の動力伝達装置では、シャーピン１０５が剪断した後、サービスマンがメンテナンスを行う際に、剪断したシャーピン１０５のプーリ１０３からの除去や新しいシャーピン１０５の取り付け等の作業を車両内部等の限られたスペース内で行わなければならないため、作業性が良くないという問題が有った。
【０００６】
また、上記従来のものでは、プーリアライメントの差を吸収するためにプーリ１０３の外周部の幅を大きくすることによってプーリ１０３の外周部がフランジ部１０７よりもドライブプレート１０４側に突出した状態になると、フランジ部１０７の回り止め用の工具がプーリ１０３の外周部に邪魔されてフランジ部１０７に近づけることができなくなる。そのため、従来は、プーリ１０３をそのように形成することができず、それによって圧縮機の共通化が図れなくなるため、製造コストが高騰するという問題点が有った。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、車両用空調装置等の補機に付設される動力伝達装置において、メンテナンス時の作業性を向上することにある。
【０００８】
また、第２の目的は、車両用空調装置等の補機に付設される動力伝達装置において、補機の共通化を図ることにより製造コストを低減することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、図面に示すように、
補機１に該補機１の回転軸７に対して同心的かつ回転自在に装着された第１の伝動部材２と、
回転軸７の端部に着脱自在に固定されると共に第１の伝動部材２に対して回転軸７の軸方向に対向するように配置された第２の伝動部材９と、
第１の伝動部材２と第２の伝動部材９との対向面間に配置される脆弱部２６を有し第１の伝動部材２と第２の伝動部材９とを相対的に回転しないように連結するためのシャーピン２４と、
を備え、補機１に過負荷が発生した場合に脆弱部２６が剪断して第１の伝動部材２と第２の伝動部材９との間の動力の伝達が遮断されるようにした動力伝達装置であって、
第１の伝動部材２と第２の伝動部材９との間において第２の伝動部材９に対して回転軸７の軸方向に対向するように配置されると共に第１の伝動部材２に着脱自在に固定される連結部材１７を設け、該連結部材１７と第２の伝動部材９との対向面間に脆弱部２６が位置するように連結部材１７と第２の伝動部材９とをシャーピン２４で連結すると共に連結部材１７を介してシャーピン２４と第１の伝動部材２とを連結して成ることを特徴とする動力伝達装置である。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の動力伝達装置において、
第２の伝動部材９と連結部材１７の各対向面に当接してこれらの間に介在するフランジ部２５がシャーピン２４に形成され、連結部材１７と第２の伝動部材９との一方にシャーピン２４の一端側を圧入固定するシャーピン圧入孔２１が形成されると共に他方にシャーピン２４の他端側を挿通するシャーピン挿通孔２３が形成され、シャーピン挿通孔２３から突出したシャーピン２４の他端にナット２７を螺合して第２の伝動部材９と連結部材１７とを固定するように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の動力伝達装置において、
シャーピン２４にナット２７を着脱する際にフランジ部２５の回転を阻止する回り止め部３１を設けたことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の動力伝達装置において、回り止め部３１が第２の伝動部材９または連結部材１７に一体的に形成されたことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、請求項２に記載の動力伝達装置の組立方法であって、補機１に第１の伝動部材２を回転軸７に対して同心的かつ回転自在に装着する工程と、第２の伝動部材９と連結部材１７とをシャーピン２４及びナット２７で連結固定してアセンブリを形成する工程と、このアセンブリの第２の伝動部材９を回転軸７の端部に着脱自在に固定すると共に連結部材１７を第１の伝動部材２に着脱自在に固定する工程とを含むことを特徴としている。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、補機１に過負荷が生じてシャーピン２４の脆弱部２６が剪断した際、連結部材１７を第１の伝動部材２から取り外すと共に第２の伝動部材９を回転軸７から取り外すことにより、剪断したシャーピン２４の除去や新しいシャーピンの取り付けを補機１から離れた広い場所で行うことができるので、シャーピン剪断後のメンテナンスを作業性良く行うことができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、フランジ部２５の回転を阻止する工具を用いる必要が無くなるため、ナット２７の着脱を作業性良く行うことができる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、部品点数や組立工数が低減するため、製造コストの低減を図ることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、第１の伝動部材２の外周部３がフランジ部２５よりも第２の伝動部材９側に突出した状態であっても、フランジ部２５の回転を阻止するための工具を第１の伝動部材２の外周部３に邪魔されずにフランジ部２５に近づけることができる。したがって、補機１を共通化して製造コストの低減を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態の要部破断側面図、図２は図１の動力伝達装置の正面図、図３は連結プレートの正面図、図４はシャーピンの斜視図である。
【００１９】
本実施形態の動力伝達装置は、車両用空調装置の圧縮機（補機）に用いられるものであって、図１に示すように、圧縮機１のハウジングの一端側に装着されたプーリ２（第１の伝動部材）を備えている。
【００２０】
プーリ２は、外筒３と、その内部に同心的に固定された内筒４とを備えており、内筒４の一端側には径外方向に張り出したフランジ部５が形成されている。
【００２１】
内筒４の内周部には軸受部材６が圧入固定されていて、これを介してプーリ２が圧縮機の回転軸７に対して同心的かつ回転自在に装着されている。プーリ２には、図示しないベルトを介して動力源からの駆動力が伝達されるようになっている。
【００２２】
回転軸７の端部には、ボルト８を介してドライブプレート９（第２の伝動部材）が着脱自在に固定されている。ドライブプレート９は、プーリ２の一側面に対して回転軸７の軸方向に対向するように配置された円形の第１のプレート１０と、その一側面にリベット等の固定部材１１を介して同心的に固定された略三角形の第２のプレート１２（図２参照）とを備えている。
【００２３】
第１のプレート１０の中心部には軸孔１３が形成されていて、この軸孔１３は、図示しないスプラインを介して回転軸７の端部に軸方向に摺動自在かつ回転しないように係合している。
【００２４】
第２のプレート１２の中心部にはボルト８の軸部を挿通するボルト挿通孔１４が形成されている。回転軸７には、ボルト８の軸部に形成されたネジ山に螺合するネジ孔１５が形成されていて、ボルト挿通孔１４を貫通したボルト８の軸部をこのネジ孔１５に締め付けることによりドライブプレート９が回転軸７に着脱自在に固定される。また、第２のプレート１２の一側面の各角部にはゴムダンパ１６が取り付けられている。
【００２５】
また、プーリ２とドライブプレート９との間において、連結プレート１７（連結部材）が回転軸７と同心的かつドライブプレート９に対して回転軸７の軸方向に対向するように配置されている。
【００２６】
図３に示すように、連結プレート１７はドーナツ状に形成されていて、周縁部に複数個の段付き孔１８が周方向に等間隔をおいて形成されている。図１に示すように、プーリ２の内筒４のフランジ部５には、連結プレート１７の各段付き孔１８と対応する位置にネジ孔１９が形成されていて、段付き孔１８を貫通したボルト２０の軸部に形成されたネジ山が螺合するようになっている。
【００２７】
第１のプレート１０の周縁部には、連結プレート１７の各段付き孔１８と対応する位置に貫通孔２９が形成されている。この貫通孔２９はボルト２０を軸方向に通過させることができるように形成されている。この貫通孔２９を介してボルト２０をネジ孔１９に締め付けることにより連結プレート１７がプーリ２上に着脱自在に固定される。
【００２８】
また、連結プレート１７の周縁部には、図３に示すように、複数個のシャーピン圧入孔２１が周方向に等間隔をおいて形成されている。そして、図１に示すように、プーリ２の内筒４のフランジ部５には、連結プレート１７の各シャーピン圧入孔２１と対応する位置にシャーピン圧入孔２１よりも大径の貫通孔２２が形成されている。
【００２９】
また、第１のプレート１０の周縁部には、連結プレート１７の各シャーピン圧入孔２１に圧入されたシャーピン２４（後述）の軸部よりもわずかに大径のシャーピン挿通孔２３が形成されている。
【００３０】
シャーピン２４はステンレス等により形成されており、第１のプレート１０と連結プレート１７の各対向面に当接してこれらの間に介在するフランジ部２５と、このフランジ部２５の一方の面に最小径部が位置するように形成されたテーパ状の脆弱部２６とを有している。連結プレート１７に形成されたシャーピン圧入孔２１にシャーピン２４の一端を圧入固定した状態において、脆弱部２６の最小径部が第１のプレート１０と連結プレート１７の対向面間に位置する。
【００３１】
シャーピン２４の他端にはネジ山が形成されており、第１のプレート１０に形成されたシャーピン挿通孔２３を遊挿状態で貫通したシャーピン２４の他端にナット２７を螺合することにより、ナット２７とフランジ部２５の間にシャーピン２４の軸方向の締結力が生じてドライブプレート９と連結プレート１７とが固定される。
【００３２】
フランジ部２５は、図４に示すように、径方向に対向する二箇所が直線的に切り欠かれていて、互いに平行に延びる一対の係止面２８，２８が形成されている。シャーピン２４の他端にナット２７を着脱する際には、図示しないスパナ状の回り止め工具を連結プレート１７と第１のプレート１０の間に挿入して係止面２８，２８間を挟み込み、フランジ部２５が回転しないように保持する。
【００３３】
なお、プーリ２は、ドライブプレート９側の端面３０が開口した筒状であると共に、連結プレート１７に圧入されたシャーピン２４のフランジ部２５がプーリ２内に位置するように形成されている。
【００３４】
次に、本実施形態の動力伝達装置の作用を説明する。
【００３５】
プーリ２に図示しないベルトを介して動力源からの駆動力が伝達されると、連結プレート１７、各シャーピン２４及びドライブプレート９を介して回転軸７に駆動力が伝達されて回転軸７が回転する。
【００３６】
圧縮機１に過負荷が生じると、各シャーピン２４の脆弱部２６が剪断してプーリ２とドライブプレート９との間の動力伝達が遮断されるため、圧縮機に連動する他の補機に悪影響が生じるのを防ぐことができる。
【００３７】
シャーピン２４の剪断後にドライブプレート９とプーリ２とを再びシャーピン２４で連結する場合には、まず、各ボルト２０を回して連結プレート１７から取り外し、次いで、ボルト８を回して回転軸７から取り外す。そして、ドライブプレート９を回転軸７から取り外すと、これに伴って連結プレート１７がプーリ２から取り外されるので、ドライブプレート９及び連結プレート１７を圧縮機１から離れた広い場所に持ってゆき、剪断したシャーピン２４の一部を除去する。
【００３８】
そして、連結プレート１７の各シャーピン圧入孔２１にそれぞれ新しいシャーピン２４の一端を圧入固定し、各シャーピン２４の他端をそれぞれドライブプレート９のシャーピン挿通孔２３に挿通し、各シャーピン挿通孔２３から突出したシャーピン２４の他端にそれぞれナット２７を螺合してドライブプレート９と連結プレート１７とを連結固定する。このとき、連結プレート１７とドライブプレート９との間に前記回り止め工具を挿入してフランジ部２５を回転しないように保持しながらナット２７を締め付ける。
【００３９】
次いで、ドライブプレート９の軸孔１３を回転軸７の端部に係合し、各貫通孔２９を介して連結プレート１７の各段付き孔１８にボルト２０の軸部を挿通し、各ボルト２０を内筒４のネジ孔１９に締め付けて連結プレート１７を内筒４上に固定する。また、ドライブプレート９のボルト挿通孔１４にボルト８の軸部を挿通し、ボルト８を回転軸７のネジ孔１５に締め付けてドライブプレート９を回転軸７に固定する。
【００４０】
このように、本発明では、ドライブプレート９を回転軸７から取り外すと共に連結プレート１７をプーリ２から取り外すことにより、剪断したシャーピン２４の除去や新しいシャーピン２４の取り付けを補機から離れた広い場所で行うことができる。よって、シャーピン２４剪断後のメンテナンスを作業性良く行うことができる。
【００４１】
なお、従来技術で説明したように、圧縮機を共通化してエンジンに組み付ける場合、車両毎に取り付け位置が異なるため、プーリアライメント、すなわち圧縮機の取付部からプーリの外周部の所定箇所までの距離が車両毎に異なることになる。そして、このプーリアライメントの差を吸収するには、圧縮機の取付部を基準として、プーリの外周部の幅方向中心位置を、車両側から駆動力を伝達するためのベルトの幅方向中心位置に合わせる必要が有る。
【００４２】
すなわち、図８において、Ａは圧縮機のエンジンへの取付部３３の中心位置から圧縮機の回転軸７の駆動軸３４の端部までの距離、Ｂは取付部３３の中心位置からプーリ２の外周部の幅方向中心位置までの距離である。車両間で圧縮機のエンジンへの取り付け位置が異なると、取付部３３の中心位置からベルトの幅方向中心位置までの距離Ｂを調整して対応することになるため、プーリアライメントが車両毎に異なることになる。
【００４３】
距離Ａは一定であるため、距離Ｂを調整することによってプーリ２の外周部３がシャーピン２４のフランジ部２５よりもドライブプレート９側に突出した状態（図１の状態）になることがあり、この場合、従来のものでは、フランジ部２５の回転を阻止するための工具をフランジ部２５に近づけることができないという問題点があった。
【００４４】
これに対し、本実施形態では、まず、圧縮機１の回転軸７にプーリ２の軸受部材６を嵌合してプーリ２を回転軸７に対して同心的かつ回転自在に装着し、ドライブプレート９と連結プレート１７とをシャーピン２４及びナット２７で連結固定してアセンブリを形成し、このアセンブリのドライブプレート９をボルト８によって回転軸７の端部に着脱自在に固定すると共に連結プレート１７をボルト２０によってプーリ２に着脱自在に固定するという手順で組み付けるため、プーリ２から離れた場所でシャーピン２４にナット２７を取り付けることになり、回り止め工具をプーリ２に邪魔されずにフランジ部２５に近づけることができる。よって、図１に示すように、プーリ２の外周部３がフランジ部２５よりもドライブプレート９側に突出した状態であっても問題はなく、圧縮機を共通化して製造コストを低減することができるものである。
【００４５】
なお、図５に示すように、ドライブプレート９の一部を切り起こす等の方法によってドライブプレート９と連結プレート１７との対向面間に回り止め部３１を設け、ナット２７をシャーピン２４に着脱する際にこの回り止め部３１でフランジ部２５の回転を阻止するようにしてもよい。このようにすると、回り止め用の工具を用いる必要が無くなるため、作業性が向上する。なお、回り止め部３１は連結プレート１７に設けるようにしてもよい。
【００４６】
図６、図７は連結プレート１７の変形例を示している。図６に示すものでは、連結プレート１７における強度が要求されない部位、すなわち、ドライブプレート９やプーリ２との連結箇所を除く部位に貫通孔３２，３２・・・を設け、図７に示すものでは、前記部位を幅狭に形成することにより連結プレート１７の軽量化を図っている。
【００４７】
なお、プーリは金属材料で形成されるのが一般的であるが、軽量化を目的としてプーリを樹脂材料で形成した場合、従来のものでは、シャーピンをプーリに圧入固定するようにしているため、シャーピンが抜け易く、信頼性に欠けるという課題があった。これに対し、本発明では、シャーピンをドライブプレートを介してプーリ上に取り付けるようにしており、樹脂製のプーリに形成したネジ孔に螺合する締結部材でドライブプレートをプーリに結合することにより、このような課題を解決できるというメリットもある。
【００４８】
なお、上記実施形態では、シャーピン圧入孔を連結部材に設け、シャーピン挿通孔を第２の伝動部材に設けた場合について説明したが、シャーピン圧入孔を第２の伝動部材に設け、シャーピン挿通孔を連結部材に設けるようにしてもよい。
【００４９】
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の変形を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の要部破断側面図である。
【図２】図１の動力伝達装置の正面図である。
【図３】連結プレートの正面図である。
【図４】シャーピンの斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態の要部破断側面図である。
【図６】連結プレートの変形例の正面図である。
【図７】連結プレートの変形例の正面図である。
【図８】実施形態の作用効果の説明図である。
【図９】従来の動力伝達装置の側面断面図である。
【符号の説明】
１　圧縮機（車両用補機）
２　プーリ（第１の伝動部材）
７　回転軸
９　ドライブプレート（第２の伝動部材）
１７　連結プレート（連結部材）
２１　シャーピン圧入孔
２３　シャーピン挿通孔
２４　シャーピン
２５　フランジ部
２６　脆弱部
２７　ナット
３１　回り止め部

Claims

補機（１）に該補機（１）の回転軸（７）に対して同心的かつ回転自在に装着された第１の伝動部材（２）と、
回転軸（７）の端部に着脱自在に固定されると共に第１の伝動部材（２）に対して回転軸（７）の軸方向に対向するように配置された第２の伝動部材（９）と、
第１の伝動部材（２）と第２の伝動部材（９）との対向面間に配置される脆弱部（２６）を有し第１の伝動部材（２）と第２の伝動部材（９）とを相対的に回転しないように連結するためのシャーピン（２４）と、
を備え、補機（１）に過負荷が発生した場合に脆弱部（２６）が剪断して第１の伝動部材（２）と第２の伝動部材（９）との間の動力の伝達が遮断されるようにした動力伝達装置であって、
第１の伝動部材（２）と第２の伝動部材（９）との間において第２の伝動部材（９）に対して回転軸（７）の軸方向に対向するように配置されると共に第１の伝動部材（２）に着脱自在に固定される連結部材（１７）を設け、該連結部材（１７）と第２の伝動部材（９）との対向面間に脆弱部（２６）が位置するように連結部材（１７）と第２の伝動部材（９）とをシャーピン（２４）で連結すると共に連結部材（１７）を介してシャーピン（２４）と第１の伝動部材（２）とを連結して成ることを特徴とする動力伝達装置。
第２の伝動部材（９）と連結部材（１７）の各対向面に当接してこれらの間に介在するフランジ部（２５）がシャーピン（２４）に形成され、連結部材（１７）と第２の伝動部材（９）との一方にシャーピン（２４）の一端側を圧入固定するシャーピン圧入孔（２１）が形成されると共に他方にシャーピン（２４）の他端側を挿通するシャーピン挿通孔（２３）が形成され、シャーピン挿通孔（２３）から突出したシャーピン（２４）の他端にナット（２７）を螺合して第２の伝動部材（９）と連結部材（１７）とを固定するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
シャーピン（２４）にナット（２７）を着脱する際にフランジ部（２５）の回転を阻止する回り止め部（３１）を設けたことを特徴とする請求項２記載の動力伝達装置。
回り止め部（３１）が第２の伝動部材（９）または連結部材（１７）に一体的に形成されたことを特徴とする請求項３記載の動力伝達装置。
請求項２に記載の動力伝達装置の組立方法であって、補機（１）に第１の伝動部材（２）を回転軸（７）に対して同心的かつ回転自在に装着する工程と、第２の伝動部材（９）と連結部材（１７）とをシャーピン（２４）及びナット（２７）で連結固定してアセンブリを形成する工程と、このアセンブリの第２の伝動部材（９）を回転軸（７）の端部に着脱自在に固定すると共に連結部材（１７）を第１の伝動部材（２）に着脱自在に固定する工程とを含むことを特徴とする動力伝達装置の組立方法。