JP2004251379A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過大トルクからダンパを確実に保護することができて、ダンパの寿命の大幅な向上を図ることにある。
【解決手段】機枠Ｈに回転自在に設けられたプーリ６と、このプーリ６に設けられたトルク伝達部材７と、このトルク伝達部材７にダンパ４を介して接続されたドライバ８を有し、プーリ６から入力した回転力をドライバ８を介して出力軸Ｓに伝達するように構成された動力伝達装置であって、前記トルク伝達部材７とドライバ８との間に直接トルクの伝達が可能な回転力伝達部（Ｄ）を設けると共に、この回転力伝達部ＤにクリアランスＫを設けた構成になっている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の補機駆動用に用いられるプーリの動力伝達ラインの中間位置にダンパを備えた動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の動力伝達装置としては、例えば図５および図６に示すものが知られている。この動力伝達装置は、プーリ１と、第１プレート２と、第２プレート３と、ダンパ４と、シャーピン５とを備えたもので構成されている。
【０００３】
プーリ１は、円筒状に形成されたハブ１１と、このハブ１１の外周から半径方向の外側に突出するウエブ１２と、このウエブ１２の外周縁からハブ１１と同軸状に延在する円筒状のベルト巻回部１３とにより一体的に形成されている。
【０００４】
第１プレート２および第２プレート３には、ハブ１１とは反対の方向に突出する円筒部２１，３１が形成されており、また、ダンパ４は、内外の圧入リング４１、４２を介して上記円筒部２１、３１の間に圧入固定されている。
【０００５】
シャーピン５は、ナット５１によって第１プレート２に固定され、平行部５ａがウエブ１２に形成された貫通孔１２ａに嵌合されるようになっており、平行部５ａが過負荷時に切断されるようになっており、ベルトにより駆動されるウォータポンプ等の他の補機を保護するために設けられている。
【０００６】
また、ハブ１１は、補機としてコンプレッサのハウジングにベアリング１４を介して支持されるようになっており、第２プレート３は、その軸心に設けられた連結孔３２を介して上記コンプレッサの入力軸に連結されるようになっている。
上記コンプレッサは、自動車のクーラに備えられたものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
上記のように構成された動力伝達装置においては、エンジン側からベルトを介してベルト巻回部１３に伝達された動力がウエブ１２、シャーピン５、第１プレート２、ダンパ４および第２プレート３を介してコンプレッサの入力軸に伝達すされることになる。この際、トルクの変動をダンパ４によって吸収することができることから、エンジンおよびコンプレッサの回転運動の円滑化、騒音の低減等を図ることができる。また、シャーピン５によって、過大なトルクがコンプレッサまたはエンジンに伝達されるのを防止することができる利点もある。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２２７５６０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記動力伝達装置において、例えば、ダンパに損傷が生じるような高トルクが伝達されたような場合、この過大トルクからダンパを確実に保護することが困難であるという問題があった。
【００１０】
また、ダンパ４がトルクを吸収するため、シャーピン５の切断トルクが安定しないばかりでなく、シャーピン５が切断される前にダンパ４が損傷してしまい、シャーピン５が切断できなくなるという問題があった。
【００１１】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、過大トルクからダンパを確実に保護することができる動力伝達装置を提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、機枠（Ｈ）に回転自在に設けられたプーリ（６）と、このプーリ（６）に設けられたトルク伝達部材（７）と、このトルク伝達部材（７）にダンパ（４）を介して接続されたドライバ（８）を有する動力伝達装置であって、前記トルク伝達部材（７）とドライバ（８）との間に直接トルクの伝達が可能な回転力伝達部（Ｄ）を設けると共に、この回転力伝達部（Ｄ）にクリアランス（Ｋ）を設けたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記回転力伝達部（Ｄ）は、前記ドライバ（８）に間隔をおいて周方向に複数個設けられたダンパ取付軸（９）と、前記トルク伝達部材（７）の前記ダンパ取付軸（９）と対応する位置に設けられた挿通孔（７９）とから構成され、この挿通孔（７９）に挿通されたダンパ取付軸（９）との間にクリアランス（Ｋ）を設けたことを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記回転力伝達部（Ｄ）は、円筒状のトルク伝達部材（７）の内周側でダンパ（４）を保持するようにしたダンパ保持部（７４）の、反プーリ側に間隔をおいて突設したストッパ（７５）と、 前記ドライバ（８）の反プーリ側に間隔をおいて外周に向かって突出したストッパ突部（８１）とから構成され、このストッパ突部（８１）と前記ダンパ保持部（７４）との間にクリアランス（Ｋ）を設けたことを特徴としている。
【００１５】
そして、上記のように構成された請求項１〜３に記載の発明においては、トルク伝達部材（７）とドライバ（８）との間に直接トルクの伝達が可能な回転力伝達部（Ｄ）を設けると共に、この回転力伝達部（Ｄ）にクリアランス（Ｋ）を設けたから、このクリアランス（Ｋ）の間隔を、ダンパ（４）の許容範囲内に設定しておけば、例えばダンパ（４）に損傷が生じるような高トルクが伝達されようとした場合、高トルクが加わる前にトルク伝達部材（７）とドライバ（８）との回転力伝達部（Ｄ）が当接して、ストッパ効果が作用することになる。従って、過大トルクからダンパ（４）を確実に保護することができて、ダンパ（４）の寿命の大幅な向上を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図４を参照して説明する。
【００１７】
図において図１及び図２は第１の実施の形態を示し、図３及び図４は第２の実施の形態を示している。これら第１と第２の各実施の形態における動力伝達装置における共通の機構についてまず説明する。なお、ここでは、動力伝達装置の具体的な実施例として、エンジンの回転力がベルトによって伝達され、この回転力で自動車に搭載された補機としてのコンプレッサを駆動する場合について説明する。
【００１８】
この発明の動力伝達装置は、図示しない動力源（エンジン）からベルトで駆動力が伝えられるプーリ６と、このプーリ６に設けられたトルク伝達部材である連結部材７、及び動力伝達装置によって駆動される被駆動装置（コンプレッサ）の駆動軸Ｓに取り付けられるドライバ８とから成る。この連結部材７とドライバ８とは、ダンパ４を介して連結されている。上記プーリ６に駆動力である回転力が入力された場合は、プーリ６の回転力は連結部材７、ダンパ４、及びドライバ８を介して出力軸Ｓに伝達されるようになっている。なお、逆にこれらの図に示した出力軸Ｓ側から回転力が入力された場合は、出力軸Ｓの回転力はドライバ８、ダンパ４、及び連結部材７を介してプーリ６に伝達される。そして、この発明の動力伝達装置では、プーリ６又はドライバ８に入力された回転力に変動があり、以後の伝達系にトルクに変動があった場合には、ダンパ４によってこのトルク変動が吸収されるようになっている。
【００１９】
以上のように構成された動力伝達装置において、まず、図１及び図２に示す第１の実施形態を詳細に説明する。
【００２０】
第１の実施形態のプーリ６は、円筒状に形成されたハブ６１が、ベアリング１４を介してコンプレッサのハウジングＨに取り付けられており、このハブ６１の軸方向の一端部外周から半径方向の外方に延在するディスク状のウエブ６２と、このウエブ６２の外周縁からハブ６１の半径方向の外側を所定の間隔をおいて囲むように延在する円筒状のベルト巻回部６３とにより一体的に形成されている。
そして、ハブ６１の外周面、ウエブ６２の内面およびベルト巻回部６３の内周面によって、円環状の凹部６ａが形成されている。またベルト巻回部６３の外周面にはベルトを巻回する複数のＶ溝が形成されている。
【００２１】
連結部材７は、プーリ６のウエブ６２にボルト１７で固着される第１の連結部材７Ａと、この第１の連結部材７Ａにシャーピン５で固着される第２の連結部材７Ｂとから構成される。シャーピン５は、その軸部５ａが第１の連結部材７Ａの孔に圧入され、ナット５１で第２の連結部材７Ｂに締結される。第１の連結部材７Ａは円環状の凹部６ａの中に位置する円筒状を有し、両端にそれぞれ外方に延びるフランジが交互に３ケ所ずつ形成され、一方のフランジにシャーピン５が圧入される孔が形成され、他方のフランジはボルト１７が挿入される孔が形成されており、これに取り付けられる第２の連結部材７Ｂは、三角形の角部をクランク状に折り曲げて形成されており、プーリ６のハブ６１を覆い隠すように設けられたベース板７２と、このベース板７２を第１の連結部材７Ａに固着するためのレッグ部７３とから構成されている。
【００２２】
ドライバ８は、第２の連結部材７Ｂに取り付けられるフランジ部８２とフランジ部８２に突設されたハブ８３とから構成される。ハブ８３はハウジングＨの中まで延伸されており、このハブ８３には、コンプレッサの入力軸Ｓが軸着され、ボルト８４で固着される。
【００２３】
第２の連結部材７Ｂのベース板７２とドライバ８のフランジ部８２とを連結する回転力伝達部Ｄは、動力伝達装置の回転方向の同心円状に所定間隔で複数個設けられている。各回転力伝達部Ｄは、ドライバ８のフランジ部８２に突設されたダンパ取付軸９と、ダンパ取付軸９に嵌め込まれたリング状のダンパ４、及びこのダンパ４を収容するように第２の連結部材７Ｂのベース板７２に設けられた円形凹部からなるダンパ収容部７１とから構成される。ダンパ収容部７１にはダンパ取付軸９の先端部を挿通する挿通孔７９が設けられている。この挿通孔７９の直径は、ダンパ取付軸９の先端部の直径よりも２Ｋだけ大きく、ダンパ取付軸９の先端部と挿通孔７９との間には、全周に渡ってクリアランスＫが設けられるようになっている。
【００２４】
以上のように構成された第１の形態の動力伝達装置においては、エンジン側からベルトを介してプーリ６のベルト巻回部６３に伝達された動力がウエブ６２、ハブ６１、第１の連結部材７Ａ、シャーピン５、第２の連結部材７Ｂ、ダンパ４、及びドライバ８を介してコンプレッサの入力軸Ｓに伝達されることになる。この際、エンジン側からプーリ６に入力される回転に変動がある場合は、この変動は第２の連結部材７Ｂまではトルク変動としてそのまま伝達されるが、ダンパ４によって吸収することができ、トルク変動が低減されてコンプレッサの入力軸Ｓに伝達される。この結果、コンプレッサの回転運動の円滑化、騒音の低減等を図ることができる。
【００２５】
また、ダンパ４を構成する弾性ゴム４３に損傷を生じさせるような大きなトルク変動が入力された場合には、挿通孔７９とダンパ取付軸９の先端部との間のクリアランスＫが０になり、弾性ゴム４３がこれ以上変形しなくなる。この結果、入力された大きなトルク変動から弾性ゴム４３を保護することができ、ダンパ４の寿命の向上を図ることができる。
【００２６】
また、エンジン側から高負荷の回転力がプーリ６に入力された場合は、ダンパ４を介することなく直接トルクが伝達されるため弾性ゴム４３が損傷することなくシャーピン５が切断され、設定したトルク以上の過大なトルクがコンプレッサ等補機に伝達されるのを防止することができ、コンプレッサ等補機の破損が免れるという利点もある。
【００２７】
更に、この第１の形態の動力伝達装置においては、第１の連結部材７Ａ、シャーピン５、第２の連結部材７Ｂ、ダンパ４及びドライバ８をユニットとしてあらかじめ組み付けできるため、組み付け性が良いという利点があり、また、凹部６ａ内に第１の連結部材７Ａ及び第２の連結部材７Ｂを配置しているため、軸方向にコンパクト化できるという利点がある。
【００２８】
次に、この発明の第２実施の形態を図３及び図４を参照して説明する。この第２実施の形態が第１実施の形態と異なる点は、第２の連結部材７Ｂ、回転力伝達部Ｄ、及びドライバ８の構成が異なる点である。よって、第２の実施の形態では、プーリ６と第１の連結部材７Ａの構成については、第１実施の形態と同一の符号を付し、その説明を省略し、第２の連結部材７Ｂ、回転力伝達部Ｄ、及びドライバ８の構成について詳細に説明する。
【００２９】
円環状の凹部６ａの中に位置する第１の連結部材７Ａに取り付けられる第２の連結部材７Ｂは、第２の実施の形態では、プーリ６のハブ６１の直径よりも大きな直径を備えたシリンダ部７４と、このシリンダ部７４を第１の連結部材７Ａに固着するために一端側をフランジ状に外側に延長したレッグ部７３及びシリンダ部７４の他端側が部分的に延長されて設けられたストッパ７５とから構成されている。そして、この第２の連結部材７Ｂの、ハウジングＨ側の面に、回転力伝達部Ｄを介して、動力伝達装置のハブ部となるドライバ８が取り付けられている。
【００３０】
ドライバ８は、第２の連結部材７Ｂのシリンダ部７４に対向するように設けられた、筒状部８５と、この筒状部８５の内周壁を接続するディスク部８６と、ディスク部８６に突設されたハブ８３、及び筒状部８５の縁に所定間隔で半径方向に突設されたアーム部８１とから構成される。ハブ８３はハウジングＨの中まで延伸されており、このハブ８３には、コンプレッサの入力軸Ｓが軸着され、ボルト８４で固着される。
【００３１】
第２の連結部材７Ｂのシリンダ部７４とドライバ８の筒状部８５とを連結する回転力伝達部Ｄは、第１と第２の圧入リング９１、９２と弾性体であるゴム９３とから構成されている。第１の圧入リング９１はドライバ８の筒状部８５の外周面に圧入されるものであり、第２の圧入リング９２は第２の連結部材７Ｂのシリンダ部７４の内周面に圧入されるものである。そして、ゴム９３は第１と第２の圧入リング９１、９２の間に圧入固定されており、リング状をしている。
【００３２】
図３に示すように、第２の連結部材７Ｂのシリンダ部７４の一側面が部分的に延長されて設けられたストッパ７５は、この実施の形態ではシリンダ部７４の周方向に３箇所、等間隔で設けられている。一方、ドライバ８の筒状部８５の縁に半径方向に突設されたアーム部８１も、この実施の形態では周方向に３箇所、等間隔で設けられている。そして、静止状態において、ストッパ７５とアーム部８１との間には、中心角Ｋ度のクリアランスが与えられている。
【００３３】
なお、図３に示す実施の形態では、ストッパ７５は、アーム部８１の片側にだけにしか設けられていないが、アーム部８１の両側に、同様の中心角Ｋ度のクリアランスを持たせて設けても良いものである。
【００３４】
以上のように構成された第２の形態の動力伝達装置においては、エンジン側からベルトを介してプーリ６のベルト巻回部６３に伝達された動力がウエブ６２、ハブ６１、第１の連結部材７Ａ、シャーピン５、第２の連結部材７Ｂ、回転力伝達部Ｄ、及びドライバ８を介してコンプレッサの入力軸Ｓに伝達されることになる。この際、エンジン側からプーリ６に入力される回転に変動がある場合は、この変動は回転力伝達部Ｄまではトルク変動としてそのまま伝達されるが、回転力伝達部Ｄに内蔵されたダンパ４（弾性ゴム９３）によって吸収することができ、トルク変動が低減されてコンプレッサの入力軸Ｓに伝達される。この結果、コンプレッサの回転運動の円滑化、騒音の低減等を図ることができる。
【００３５】
また、ダンパ４を構成する弾性ゴム９３に損傷を生じさせるような大きなトルク変動が入力された場合には、ストッパ７５とアーム部８１との間のクリアランスＫが０になり、弾性ゴム９３がこれ以上変形しなくなる。この結果、入力された大きなトルク変動から弾性ゴム９３を保護することができ、ダンパ４の寿命の向上を図ることができる。
【００３６】
また、エンジン側から高負荷の回転力がプーリ６に入力された場合は、ダンパ４を介することなく直接トルクが伝達されるため、弾性ゴム９３が損傷することなくシャーピン５が切断されることによって、設定したトルク以上の過大なトルクがコンプレッサ等補機に伝達されるのを防止することができ、コンプレッサ等補機の破損が免れるという利点もある。
【００３７】
更に、この第２の形態の動力伝達装置においては、第１の連結部材７Ａ、シャーピン５、第２の連結部材７Ｂ、ダンパ４及びドライバ８をユニットとしてあらかじめ組み付けできるため、組み付け性が良いという利点があり、また、凹部６ａ内に第１の連結部材７Ａ及び第２の連結部材７Ｂを配置しているため、軸方向にコンパクト化できるという利点がある。
【００３８】
なお、以上説明した第１と第２の実施の形態では、動力伝達装置のリム部であるプーリ側から駆動力が入力され、動力伝達装置のハブ部であるドライバに駆動力が伝達される例を説明したが、この発明の動力伝達装置は、駆動力がドライバ側から入力されてプーリ側に出力される場合にも同様の機能を有することは明らかである。
【００３９】
【発明の効果】
上記のように構成された請求項１〜３に記載の発明においては、トルク伝達部材（７）とドライバ（８）との間に直接トルクの伝達が可能な回転力伝達部（Ｄ）を設けると共に、この回転力伝達部（Ｄ）に、クリアランス（Ｋ）を設けたから、このクリアランス（Ｋ）の間隔を、ダンパ（４）の許容範囲内に設定しておけば、例えばダンパ（４）に損傷が生じるような高トルクが伝達されようとした場合、高トルクが加わる前にトルク伝達部材（７）とドライバ（８）との回転力伝達部（Ｄ）が当接して、ストッパ効果が作用することになる。従って、過大トルクからダンパ（４）を確実に保護することができて、ダンパ（４）の寿命の大幅な向上を図ることができる。
【００４０】
また、エンジン側から高負荷の回転力がプーリ（６）に入力された場合は、ダンパ（４）を介することなく直接トルクが伝達されるため、ダンパ（４）が損傷することなくシャーピン５が切断されることによって、設定したトルク以上の過大なトルクがコンプレッサ等補機に伝達されるのを防止することができ、補機の破損を阻止できるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施の形態として示した動力伝達装置を示す正面図である。
【図２】同動力伝達装置を示し、ＩＩ―ＩＩ断面図である。
【図３】この発明の第２実施の形態として示した動力伝達装置を示す正面図である。
【図４】同動力伝達装置を示し、ＩＶ―ＩＶ断面図である。
【図５】従来例として示した動力伝達装置の正面図である。
【図６】同動力伝達装置を示し、ｖｉ―ｖｉ断面図である。
【符号の説明】
４ ダンパ
５ シャーピン
６ プーリ
７ トルク伝達部材（連結部材）
７Ａ 第１の連結部材
７Ｂ 第２の連結部材
８ ドライバ
６１ ハブ
６２ ウエブ
６３ ベルト巻回部
７１ ダンパ収容部
７４ シリンダ部
７５ ストッパ
７９ 貫通孔
８１ アーム部
Ｄ 回転力伝達部
Ｋ クリアランス

Claims (3)

1. 機枠（Ｈ）に回転自在に設けられたプーリ（６）と、このプーリ（６）に設けられたトルク伝達部材（７）と、このトルク伝達部材（７）にダンパ（４）を介して接続されたドライバ（８）を有する動力伝達装置であって、
   前記トルク伝達部材（７）とドライバ（８）との間に直接トルクの伝達が可能な回転力伝達部（Ｄ）を設けると共に、この回転力伝達部（Ｄ）にクリアランス（Ｋ）を設けたことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記回転力伝達部（Ｄ）は、前記ドライバ（８）に間隔をおいて周方向に複数個設けられたダンパ取付軸（９）と、
   前記トルク伝達部材（７）の前記ダンパ取付軸（９）と対応する位置に設けられた挿通孔（７９）とから構成され、
   この挿通孔（７９）に挿通されたダンパ取付軸（９）との間にクリアランス（Ｋ）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記回転力伝達部（Ｄ）は、円筒状のトルク伝達部材（７）の内周側でダンパ（４）を保持するようにしたダンパ保持部（７４）の、反プーリ側に間隔をおいて突設したストッパ（７５）と、
   前記ドライバ（８）の反プーリ側に間隔をおいて外周に向かって突出したストッパ突部（８１）とから構成され、
   このストッパ突部（８１）と前記ダンパ保持部（７４）との間にクリアランス（Ｋ）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。

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