JP2004197929A

JP2004197929A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP2004197929A
Application number: JP2003008315A
Authority: JP
Inventors: Yukio Umemura; 幸生梅村
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: JP4195617B2

Abstract

【課題】圧縮機への動力の伝達が遮断される際の負荷トルク限界値の低下を抑えて信頼性の向上を図った動力伝達装置を提供する。
【解決手段】一端が圧縮機のハウジング１のボス部２に回転可能に支持されたプーリ４上に固定されたドライブプレート５に接続され、他端が圧縮機の回転軸７の端部に固着されたハブ１０に接続されたリーフスプリング１２を備え、圧縮機の負荷トルクが所定値を超えた場合にリーフスプリング１２の一端が変形してハブ１０から離脱するように構成したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機における動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来のこの種の動力伝達装置の一例の要部断面図、図１２は図１１の動力伝達装置の要部分解斜視図である。これらの図において、１０１はクラッチレス圧縮機のハウジングで、そのボス部１０２には軸受け１０３を介してプーリ１０４が回転可能に支持されている。ハウジング１０１には、ボス部１０２に対して同軸状に配置されると共にボス部１０２から外方へ突出した回転軸１０５が収容されており、その端部には、ボルト１０６及びワッシャ１０７を介してハブ１０８が固着されている。
【０００３】
ハブ１０８にはリベット１０９を介して円盤状のカバー部材１１０が固定されており、その周縁部には、複数個の凹部１１１が回転軸１０５を中心とする同一円周上に所定の角度間隔をおいて形成されている。各凹部１１１内には円柱状の緩衝ゴム１１２が接着固定されており、その一端には、転動ボール１１３を一部が突出するように転動自在に収容する穴が形成されている。
【０００４】
また、プーリ１０４におけるカバー部材１１０に対向する面には、各転動ボール１１３を転動自在に収容する穴１１５が同一円周上に形成されており、その同一円周上には、各穴１１５から離脱した転動ボール１１３を落とし込むための穴１１６が形成されている。
【０００５】
プーリ１０４の外周部にはベルト（図示せず）が巻き掛けられており、このベルトはエンジン（図示せず）のクランクシャフトに連結されている。エンジンを駆動するとプーリ１０４が回転し、転動ボール１１３、緩衝ゴム１１２、カバー部材１１０、及びハブ１０８を介して回転軸１０５に動力が伝達される。
【０００６】
クラッチレス圧縮機の内部に焼き付け等の異常が発生して負荷トルクが所定値を超えた場合には、各緩衝ゴム１１２が変形して転動ボール１１３から離脱し、各転動ボール１１３はカバー部材１１０に押されて穴１１５から離脱して穴１１６内に入り込む。これにより、プーリ１０４から回転軸１０５への動力の伝達が遮断されるので、プーリ１０４が空転する（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−８７８５０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のものでは、緩衝ゴム１１２の摩耗や経時劣化等により、圧縮機への動力の伝達が遮断される際の負荷トルク限界値が低下するため、信頼性に難点が有った。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機への動力の伝達が遮断される際の負荷トルク限界値の低下を抑えて信頼性の向上を図った圧縮機における動力伝達装置を提供することにある。
【００１０】
【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、圧縮機のハウジング１のボス部２に回転可能に支持された第１の伝動部材４，５と、ボス部２に対して同軸状に配置されると共にボス部２から外方へ突出した回転軸７の端部に固着された第２の伝動部材１０とを連結して第１の伝動部材４，５から第２の伝動部材１０へ動力を伝達すると共に圧縮機の負荷トルクが所定値を超えた場合に第１の伝動部材４，５から第２の伝動部材１０への動力の伝達を遮断するようにしたものであって、
一端が第１の伝動部材４，５に接続されると共に他端が第２の伝動部材１０に接続されたリーフスプリング１２を備え、前記負荷トルクが所定値を超えた場合にリーフスプリング１２の一端又は他端が変形して第１の伝動部材４，５又は第２の伝動部材１０から離脱するように構成されたことを特徴とする動力伝達装置である。
【００１１】
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、リーフスプリング１２は、第２の伝動部材１０又は第１の伝動部材４，５上に設けられた突起１３に嵌合する貫通孔１４と、この貫通孔１４からリーフスプリング１２の端縁にかけて延びるスリット１６とを有し、前記負荷トルクが所定値を超えた場合に貫通孔１４に嵌合した突起１３がスリット１６を通ってリーフスプリング１２から離脱するようにしたことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の動力伝達装置において、同形同大の複数個のリーフスプリング１２が回転軸７のまわりに等しい角度間隔をおいて対称的に設けられたことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の動力伝達装置において、リーフスプリング１２が所定形状に打ち抜かれた同形同大の複数枚の板材を厚み方向に重ね合わせて成るものである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、リーフスプリング１２には経時変化や摩耗が生じにくいため、動力遮断時の負荷トルク限界値が変動しにくい。したがって、信頼性が向上する。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、リーフスプリング１２の強度や寸法のばらつきによる影響が少なくなり、所望の負荷トルク限界値による動力遮断が得られ易くなるため、さらに信頼性が向上する。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、リーフスプリング１２を所定形状に抜かれた同形同大の複数枚の板材で構成するようにしたことにより、打ち抜き加工時の加工性が向上すると共に寸法精度も向上する。さらに、リーフスプリング１２を一枚の板材で構成する場合と比較して、過大トルクにより動力の伝達が遮断される際のトルク値がより一層安定する。
【００１７】
【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は本発明の第１の実施形態の要部側面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は動力遮断後の状態を示す要部側面図、図４はリーフスプリングの平面図である。
【００１８】
図２において、１はクラッチレス圧縮機のハウジングで、そのボス部２には軸受け３を介してプーリ４が回転可能に支持されている。プーリ４の一方の端面にはドライブプレート５がボルト等により固定されている。ドライブプレート５の一方の端面には、複数個の円柱状の突起６が回転軸７を中心とする同一円周上に一定の角度間隔をおいて形成されている。プーリ４及びドライブプレート５により第１の伝動部材が構成されている。
【００１９】
ハウジング１には、ボス部２に対して同軸状に配置されると共にボス部２から外方へ突出した回転軸７が収容されており、その端部には、ボルト８及びワッシャ９を介して第２の伝動部材としてのハブ１０が固着されている。図１に示すように、ハブ１０は略三角形状に形成されており、複数個のピン挿入孔１１（図２参照）が回転軸７を中心とする同一円周上に１２０°の角度間隔をおいて形成されている。
【００２０】
ハブ１０は同形同大の複数個のリーフスプリング１２を介してドライブプレート５と連結されている。このリーフスプリング１２は高炭素鋼等のバネ材により作製されており、一端にピン挿入孔１１に挿通されたピン１３の外周部に回転自在に嵌合する第１の貫通孔１４（図４参照）が形成され、他端に突起６の外周部に回転自在に嵌合する第２の貫通孔１５（図４参照）が形成されている。
【００２１】
また、リーフスプリング１２の一端には、その先端縁から第１の貫通孔１４を越えて長手方向に延びるスリット１６が形成されている。第１の貫通孔１４の径はピン１３の径よりもわずかに小さくなっており、ピン１３を第１の貫通孔１４に圧入することにより第１の貫通孔１４の内周部がリーフスプリング１２の弾性によってピン１３の外周部に押し付けられて隙間無く密着する。スリット１６の幅は、クラッチレス圧縮機の内部に焼付等が発生して負荷トルクが所定値を超えた場合に第１の貫通孔１４に嵌合したピン１３がスリット１６を押し広げて外部に抜け出ることができるように設定されている。
【００２２】
リーフスプリング１２には、第２の貫通孔１５から他端側に向けて延びるスリット１８が形成されている。第２の貫通孔１５の径は突起６の径よりもわずかに小さくなっており、頭部がかしめられる前の突起６を第２の貫通孔１５に圧入することにより第２の貫通孔１５の内周部がリーフスプリング１２の弾性によって突起６の外周部に押し付けられて隙間無く密着する。そして、突起６の頭部をかしめてフランジ状とし（図２参照）、突起６が第２の貫通孔１５から抜け出ないようにする。
【００２３】
次に、上記のように構成された動力伝達装置の作用を説明する。クラッチレス圧縮機側の負荷トルクが所定値以下の場合には、図示しないベルトを介してプーリ４に与えられるエンジンの動力は、ドライブプレート５の突起６、リーフスプリング１２、及びピン１３を介してハブ１０に伝達され、回転軸７が回転する。
【００２４】
クラッチレス圧縮機内部に焼付等が生じて負荷トルクが所定値を超えた場合には、各ピン１３がスリット１６におけるリーフスプリング１２の先端側の部分に強く押し付けられてこの部分が幅方向に押し広げられ、第１の貫通孔１４に嵌合したピン１３がスリット１６を通ってリーフスプリング１２から離脱する。これにより、プーリ４から回転軸２への動力の伝達が遮断されるので、プーリ４が空転する。
【００２５】
バネ材で形成されたリーフスプリング１２には経時変化や摩耗が生じにくく、また、リーフスプリング１２が変形して動力の伝達が遮断されるようにしたことで、負荷トルク限界値が変動しにくく、動力の遮断を精度良く行うことができる。
【００２６】
特に、本実施形態のように、同形同大のリーフスプリング１２が回転軸２のまわりに等しい角度間隔をおいて対称的に設けられた構造であると、各リーフスプリング１２の強度や寸法のばらつきによる影響が少なくなり、所望の負荷トルク限界値による動力の遮断が得られ易くなるという利点が有る。
【００２７】
なお、ピン１３から離脱した各リーフスプリング１２は突起６を中心として回動自在の状態となるが、ピン１３が衝突してプーリ４の外周部の方向に回動し、その遠心力によりドライブプレート５に形成された突起状の係止手段１９上に乗り上げて係止される（図３参照）。この状態において、ピン１３がリーフスプリング１２に当接することがないので、騒音が発生することはない。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図５は第２の実施形態の要部断面図である。なお、以下の各実施形態において、第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は省略してある。
【００２９】
本実施形態では、第１の実施形態のピン１３に代えて、ハブ１０におけるプーリ４と対向する面に、リーフスプリング１２の一端に回転自在に嵌合する突起２０がハブ１０に一体的に形成されている。また、リーフスプリング１２の他端に回転自在に嵌合する突起６がプーリ４に一体的に形成されている。このようにすることで、部品点数が低減する。
【００３０】
また、本実施形態では、リーフスプリング１２が、ハブ１０とプーリ４の間に挟み込まれて厚み方向の移動が規制された状態となっており、このようにすることで、リーフスプリング１２が突起６から抜け出るのを防止するために突起６にかしめ加工を施す必要がなくなるため、製造コストが低減する。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。図６は本発明の第３の実施形態の一部破断側面図、図７は図６のＢ−Ｂ線断面図、図８は図６のＣ−Ｃ線断面図、図９は動力遮断後の状態を示す側面図である。
【００３２】
本実施形態では、各リーフスプリング１２が一対の側片１２ａを二股状に連結して成るもので、一端側の先端部で突起６の外周部を径方向に挟み込み、他端側がピン１３により回動自在に軸支されている。このリーフスプリング１２は、所定形状に打ち抜かれた同形同大の二枚の板材を厚み方向に重ね合わせることにより形成されている。このようにすることで、打ち抜き加工が容易となり、加工性が向上すると共に、バリや変形等が発生しにくくなり、寸法精度が向上する。
【００３３】
また、本実施形態では、係止手段１９が、ハブ１０の軸部１０ａの外周部に同心状に取り付けられたワッシャ状の弾発部材から成っている。この係止手段１９は、周縁部がハブ１０のフランジ部１０ｂに向けて屈曲しており、各リーフスプリング１２をハブ１０のフランジ部１０ｂの裏面に摺動可能に押圧して係止している。
【００３４】
この動力伝達装置では、圧縮機の負荷トルクが所定値を超えると、各突起６がリーフスプリング１２の一端側の先端部を押し広げてリーフスプリング１２から離脱し、プーリ４からハブ１０への動力伝達が遮断される。そして、各リーフスプリング１２は、図６に一点鎖線で示す軌道Ｔに沿って周回する突起６に衝突し、係止手段１９に摺接しながら軌道Ｔの内側に回動し（図９参照）、突起６に当接しない領域で係止される。
【００３５】
本実施形態のように、動力伝達遮断後に回転し続けるプーリ４からリーフスプリング１２が離脱するようにすると、メンテナンス時にリーフスプリング１２が回転していないため、作業者にリーフスプリング１２が当たって作業者が怪我するのを防止することができる。
【００３６】
また、リーフスプリング１２とプーリ４の間のクリアランスの幅Ｘ（図７参照）は所定の大きさ以上にする必要があるが、リーフスプリング１２を回転軸７の軸方向に位置決めする手段が存在しない場合には、部品のばらつき等により、この幅Ｘが所定の大きさよりも小さくなることがあるため、回転軸７の先端面とハブ１０の間にシムを挿入して調整する必要があるが、本実施形態のように、係止手段１９でリーフスプリング１２をハブ１０に押し付けるようにすると、所定の大きさ以上の幅Ｘを確保することができるため、調整の手間が省けるという利点が有る。
【００３７】
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。図１０は本発明の第３の実施形態の要部拡大図である。
【００３８】
本実施形態では、リーフスプリング１２の一端の両側が側方に向けて張り出した状態となっている。また、リーフスプリング１２の一端の先端縁からリーフスプリング１２の他端に向けて長手方向に延びるスリット２２が形成されている。そして、ハブ１０には、リーフスプリング１２の一端が嵌合する嵌合凹部２３を有する係止部２１が形成されている。
【００３９】
クラッチレス圧縮機の負荷トルクが所定値以下の場合には、リーフスプリング１２の一端が係止部２１に嵌合した状態が維持されて動力が伝達され（図１０（ａ）参照）、負荷トルクが所定値を超えた場合には、リーフスプリング１２の一端が幅が縮小するように弾性変形して嵌合凹部２３から離脱し（図１０（ｂ）参照）、動力が遮断されるようになっている。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、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】本発明の第１の実施形態の要部側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】第１の実施形態の動力遮断後の状態を示す要部側面図。
【図４】リーフスプリングの平面図。
【図５】第２の実施形態の要部断面図。
【図６】第３の実施形態の一部破断側面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図。
【図８】図６のＣ−Ｃ線断面図。
【図９】第３の実施形態の動力遮断後の状態を示す側面図。
【図１０】第４の実施形態の要部拡大図。
【図１１】従来の動力伝達装置の一例の要部断面図。
【図１２】図７の動力伝達装置の要部分解斜視図。
【符号の説明】
１ハウジング
２ボス部
４プーリ（第１の伝動部材）
５ドライブプレート（第１の伝動部材）
７回転軸
１０ハブ（第２の伝動部材）
１２リーフスプリング

Claims

圧縮機のハウジング（１）のボス部（２）に回転可能に支持された第１の伝動部材（４，５）と、ボス部（２）に対して同軸状に配置されると共にボス部（２）から外方へ突出した回転軸（７）の端部に固着された第２の伝動部材（１０）とを連結して第１の伝動部材（４，５）から第２の伝動部材（１０）へ動力を伝達すると共に圧縮機の負荷トルクが所定値を超えた場合に第１の伝動部材（４，５）から第２の伝動部材（１０）への動力の伝達を遮断するようにしたものであって、
一端が第１の伝動部材（４，５）に接続されると共に他端が第２の伝動部材（１０）に接続されたリーフスプリング（１２）を備え、前記負荷トルクが所定値を超えた場合にリーフスプリング（１２）の一端又は他端が変形して第１の伝動部材（４，５）又は第２の伝動部材（１０）から離脱するように構成されたことを特徴とする動力伝達装置。
リーフスプリング（１２）は、第２の伝動部材（１０）又は第１の伝動部材（４，５）上に設けられた突起（１３）に嵌合する貫通孔（１４）と、この貫通孔（１４）からリーフスプリング（１２）の端縁にかけて延びるスリット（１６）とを有し、前記負荷トルクが所定値を超えた場合に貫通孔（１４）に嵌合した突起（１３）がスリット（１６）を通ってリーフスプリング（１２）から離脱するようにしたことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
同形同大の複数個のリーフスプリング（１２）が回転軸（７）のまわりに等しい角度間隔をおいて対称的に設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の動力伝達装置。
リーフスプリング（１２）が所定形状に打ち抜かれた同形同大の複数枚の板材を厚み方向に重ね合わせて成るものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の動力伝達装置。