JP2005273816A

JP2005273816A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP2005273816A
Application number: JP2004089711A
Authority: JP
Inventors: Masazumi Ishikawa; 正純石川; Hidenao Takahashi; 秀尚高橋; Hideaki Fujio; 英明藤生; Kenta Tanabe; 謙太田辺
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】緩衝部材の永久歪みによる有害な振動を発生させることなく、緩衝部材による緩衝効果を長期的に維持することができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】緩衝部材１２を蛇腹状のチューブの両端を閉鎖した緩衝部材本体１２ａと、緩衝部材本体１２ａ内に形成された中空部１２と、中空部１２ｂに封入された圧縮性流体ＰＡとから構成したため、緩衝部材１２の緩衝効果及び復元力は中空部１２内の圧縮性流体ＰＡの圧力により発生し、緩衝部材１２の永久歪みによる有害な振動を発生させることなく、緩衝部材１２による緩衝効果を長期的に維持することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば車両用空気調和装置の圧縮機に用いられる動力伝達装置に関するものである。

一般に、車両用空気調和装置に用いられる圧縮機としては、中空状に形成された圧縮機本体と、圧縮機本体内に吸入された流体を圧縮する圧縮部と、圧縮部に連結された駆動シャフトとを備え、駆動シャフトをエンジンの動力によって回転させることにより、圧縮部を駆動して冷媒を吸入及び吐出するようにしたものが知られている。

また、前記圧縮機に備わる動力伝達装置としては、エンジンからの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体によって回転する従動側回転体と、従動側回転体にトルクリミッタを介して連結されたハブとを備え、駆動側回転体及び従動側回転体のそれぞれに周方向に間隔をおいて軸方向に突出するように設けた複数の突出部を互いに周方向に対向させるとともに、駆動側回転体の各突出部と従動側回転体の各突出部との間にそれぞれブロック状のゴムからなる緩衝部材を介在させ、各緩衝部材を介して駆動側回転体の回転力を従動側回転体に伝達するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２６９４８９号公報

ところで、前記動力伝達装置では、駆動側回転体に回転力が加わると、各突出部間の緩衝部材が回転体の周方向に圧縮されるように弾性変形して衝撃を吸収し、従動側回転体に回転力が伝達されるようになっているが、各緩衝部材は駆動側回転体、従動側回転体及び各突出部によって囲まれた空間内に隙間なく収容されるように形成されているため、各突出部間での圧縮により各回転体の周方向に収縮しようとする緩衝部材の他の方向への膨張を許容することができない。このため、各突出部の圧縮力に対して緩衝部材が十分に収縮できず、このような圧縮力を繰り返し受けることにより緩衝部材が硬化し、緩衝効果の低下を来すという問題点があった。

また、前述のような緩衝効果の低下を防止するために、緩衝部材に硬度の低いゴム材料を用いた場合は、緩衝部材が永久歪みを生じ易く、結果的に緩衝効果の低下を招来するのみならず、永久歪みを生じた分だけ緩衝部材と各突出部との間に隙間が生じ、駆動側回転体と従動側回転体との間で有害な振動を発生させる原因となる。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、緩衝部材の永久歪みによる有害な振動を発生させることなく、緩衝部材による緩衝効果を長期的に維持することができる動力伝達装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体によって回転する従動側回転体とを備え、駆動側回転体及び従動側回転体のそれぞれに周方向に間隔をおいて軸方向に突出するように設けた複数の突出部を互いに周方向に対向させるとともに、駆動側回転体の各突出部と従動側回転体の各突出部との間にそれぞれ緩衝部材を介在させ、各緩衝部材を介して駆動側回転体の回転力を従動側回転体に伝達するようにした動力伝達装置において、前記緩衝部材を内部に圧縮性流体を封入することにより回転体の周方向に収縮可能に形成することとした。

これにより、駆動側回転体に回転力が加わると、内部に封入された圧縮性流体の圧力に抗して緩衝部材が回転体の周方向に弾性変形し、従動側回転体に回転力が伝達されるとともに緩衝効果が発揮される。

本発明の動力伝達装置によれば、緩衝部材は内部に封入された圧縮性流体の圧力に抗して回転体の周方向に弾性変形するため、緩衝部材本体が駆動側回転体、従動側回転体及び各突出部によって囲まれた空間内に隙間なく収容されるように形成されても、緩衝部材は回転体の周方向に収縮し、十分な緩衝効果が発揮される。また、緩衝部材の緩衝効果及び復元力は内部に封入された圧縮性流体の圧力により発生するため、緩衝部材の硬化や永久歪みの発生が少ない。よって、緩衝部材の永久歪みによる有害な振動を発生させることなく、緩衝部材による緩衝効果を長期的に維持することができる。

図１乃至図７は本発明の第一の実施形態を示すもので、図１は動力伝達装置の側面断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は動力遮断時の動作を示す側面断面図、図４は緩衝部材の第１の実施形態を示す正面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図、図６は図５のＣ−Ｃ線断面図、図７は緩衝部材の動作を示す断面図である。

この動力伝達装置は車両用空気調和装置の圧縮機に用いられ、圧縮機本体１の一端から突出する駆動シャフト２に動力を伝達するものである。

本実施形態の動力伝達装置は、外部からの動力によって回転する駆動側回転体としてのプーリ１０と、プーリ１０によって回転する従動側回転体としての伝動リング１１と、プーリ１０の回転力を伝動リング１１に伝達する複数の緩衝部材１２と、駆動シャフト２に連結されたハブ１３と、伝動リング１１の回転力をハブ１３に伝達する複数のボール１４と、各ボール１４を軸方向に押圧する押圧リング１５とを備えている。

プーリ１０は外周面に図示しないＶベルトが巻き掛けられるようになっており、その内周面と圧縮機本体１との間に配置したベアリング１０ａを介して圧縮機本体１に回動自在に支持されている。プーリ１０の一端面には周方向に延びる環状の溝部１０ｂが設けられ、溝部１０ｂ内には周方向に間隔をおいて軸方向に突出する複数の突出部１０ｃが設けられている。

伝動リング１１は一端面をプーリ１０の一端面に対向するように配置され、プーリ１０との対向面には周方向に間隔をおいて軸方向に突出する複数の突出部１１ａが設けられている。各突出部１１ａはプーリ１０の凹部１０ｂ内に挿入されるとともに、プーリ１０の各突出部１０ｃと周方向に一つずつ交互に配置され、それぞれプーリ１０の突出部１０ｃと周方向に間隔をおいて対向している。伝動リング１１の内周面には各ボール１４に径方向外側から係止する係止リング１１ｂが取付けられている。係止リング１１ｂの内周面には互いに所定角度をなす複数のテーパ面１１ｃが形成され、各ボール１４は互いに隣り合うテーパ面１１ｃに当接することにより、径方向外側に位置するようになっている。

各緩衝部材１２は、蛇腹状のチューブの両端を閉鎖されたゴムなどの弾性部材からなる緩衝部材本体１２ａと、蛇腹状のチューブの両端を閉鎖することにより緩衝部材本体１２ａの内部に形成された中空部１２ｂと、中空部１２ｂに封入された圧縮空気などの圧縮性流体ＰＡとから構成されている。また、各緩衝部材１２はプーリ１０の突出部１０ｃと伝動リング１１の突出部１１ａとの間に配置され、突出部１０ｃに緩衝部材本体１２ａの一端が接触し、突出部１１ａに緩衝部材本体１２ａの他端が接触している。尚、図５に示す緩衝部材１２の断面形状は円形状としたが、これを多角形とすることも可能である。

ハブ１３は円板状に形成され、伝動リング１１の内周面側に配置されている。ハブ１３の一端面側には駆動シャフト２を連結する連結部１３ａが設けられ、駆動シャフト２はハブ１３の他端面側から螺合するナット１３ｂによってハブ１３に固定されている。ハブ１３の他端面には各ボール１４をそれぞれ径方向に移動自在に係合する複数のボール溝１３ｃが互いに周方向に間隔をおいて設けられ、各ボール１４はボール溝１３ｃの内側面に周方向に係止している。この場合、各ボール溝１３ｃの径方向外側には軸方向に突出する凸部１３ｄが設けられ、凸部１３ｄはボール溝１３ｃの径方向外側に位置するボール１４に軸方向に当接するようになっている。また、ハブ１３の他端面の径方向中央部には、ナット１３ｂを覆うように軸方向に筒状に延びる延出部１３ｅが設けられている。

各ボール１４は互いにハブ１３の周方向に間隔をおいて設けられ、それぞれハブ１３の各ボール溝１３ｃ内に配置されている。

押圧リング１５はハブ１３の延出部１３ｅに軸方向に移動自在に係合しており、その一端面は各ボール１４に当接している。押圧リング１５の一端面には径方向外側から内側に向かって徐々に軸方向に突出する傾斜面１５ａが設けられ、傾斜面１５ａの径方向外側には各ボール溝１３ｃの径方向外側に位置するボール１４がそれぞれ当接している。押圧リング１５の他端面側にはハブ１３の延出部１３ｅに係合する皿バネ１５ｂが設けられ、皿バネ１５ｂによって押圧リング１５がボール１４側に付勢されている。皿バネ１５ｂは延出部１３ｅに螺合する環状のナット１５ｃと押圧リング１５との間に圧縮状態で配置され、ナット１５ｃの締め付け力を調整することにより、皿バネ１５ｂによる押圧リング１５の押圧力を任意に設定可能になっている。

以上の構成においては、エンジンの動力がプーリ１０に入力されると、プーリ１０の回転力は各緩衝部材１２を介して伝動リング１１に伝達される。また、伝動リング１１の回転力は係止リング１１ｂ及び各ボール１４を介してハブ１３に伝達され、ハブ１３と共に駆動シャフト２が回転する。その際、各ボール１４は押圧リング１５の傾斜面１５ａによって各ボール溝１３ｃの径方向外側に押圧されており、各ボール１４が係止リング１１ｂのテーパ面１１ｃに周方向に係止することにより、伝動リング１１の回転力がハブ１３に伝達される。

ここで、例えば圧縮機の焼付きなどにより、プーリ１０側に過大な回転負荷が加わると、係止リング１１ｂのテーパ面１１ｃの押圧により、図３に示すように各ボール１４が押圧リング１５の押圧力に抗してボール溝１３ｃの径方向内側に移動する。これにより、各ボール１４がボール溝１３ｃの凸部１３ｄと押圧リング１５によりボール溝１３ｃの径方向内側に保持され、各ボール１４が係止リング１１ｂと係止不能な位置に拘束されることから、伝動リング１１がハブ１３に対して空転し、プーリ１０側から駆動シャフト２への動力の伝達が遮断される。

また、正常な回転動作においては、プーリ１０の回転力が各緩衝部材１２を介して伝動リング１１に伝達され、図７に示すように各緩衝部材１２が各突出部１０ｃ，１１ａの間でプーリー１０の周方向に弾性変形する。その際、図７(a) に示すように回転力が加わっていない状態から図７(b)に示すように回転力が加わることにより、中空部１２ｂ内の圧縮性流体ＰＡの圧力に抗して中空部１２ｂがプーリー１０の周方向に収縮されるため、緩衝部材１２がプーリー１０の周方向に弾性変形する。また、前記と逆に図７(b)に示す状態から図７(a)に示す状態になることにより、中空部１２ｂ内の圧縮性流体ＰＡの圧力により中空部１２ｂがプーリー１０の周方向に膨張し、緩衝部材１２が元の形状に復元する。

このように、本実施形態によれば、緩衝部材１２を蛇腹状のチューブの両端を閉鎖した緩衝部材本体１２ａと、緩衝部材本体１２ａ内に形成された中空部１２と、中空部１２ｂに封入された圧縮性流体ＰＡとから構成したため、プーリー１０の回転力が伝動リング１１に伝達される際、中空部１２ｂに封入された圧縮性流体ＰＡの圧力に抗して中空部１２の容積がプーリー１０の周方向に収縮され、これにより緩衝部材１２がプーリー１０の周方向に弾性変形し、緩衝部材１２による緩衝効果が発揮される。また、プーリー１０の回転力が伝動リング１１に伝達されない際は、圧縮性流体ＰＡの圧力により中空部１２がプーリー１０の周方向に膨張し、緩衝部材１２が元の形状に復元する。このように、緩衝部材１２の緩衝効果及び復元力は中空部１２内の圧縮性流体ＰＡの圧力により発生するため、緩衝部材１２の永久歪みによる有害な振動を発生させることなく、緩衝部材１２による緩衝効果を長期的に維持することができる。

尚、図８に示すように、緩衝部材１２のプーリー１０の周方向以外への変形を抑制するため、緩衝部材本体１２ａの蛇腹状のチューブにポリエステルなどからなる請求項記載の補強部材としての補強コード１２ｃをチューブの周方向に延びるように設けてもよい。

さらに、図９に示すように、緩衝部材１２を蛇腹状のチューブ１２ｄと、チューブ１２ｄの両端を閉鎖する端面部材１２ｅとから形成してもよい。尚、ここではチューブ１２ｄにポリエステルなどからなる補強コード１２ｃがチューブの周方向に延びるように設けられている。

また、図１０に示すように、緩衝部材２０をプーリー１０の周方向一端側に配置された一方の緩衝部材本体２１とプーリー１０の周方向他端側に配置された他方の緩衝部材本体２２とから構成するとともに、一方の緩衝部材本体２１にシリンダ部２１ａを設け、他方の緩衝部材本体２２にピストン部２２ａを設け、シリンダ部２１ａにピストン部２２ａをプーリー１０の周方向に摺動自在に挿入し、シリンダ部２１ａ内に圧縮性媒体ＰＡを封入して緩衝部材２０を形成することも可能である。

本発明の第一実施形態を示す動力伝達装置の側面断面図図１のＡ−Ａ線断面図動力遮断時の動作を示す側面断面図緩衝部材の第１の実施形態を示す正面図図４のＢ−Ｂ線断面図図５のＣ−Ｃ線断面図緩衝部材の動作を示す断面図緩衝部材の第２の実施形態を示す断面図緩衝部材の第３の実施形態を示す断面図緩衝部材の第４の実施形態を示す断面図

符号の説明

１０…プーリ、１０ｃ…突出部、１１…伝動リング、１１ａ…突出部、１２…緩衝部材、１２ａ…緩衝部材本体、１２ｂ…中空部、１２ｃ…補強コード、１２ｄ…チューブ、１２ｅ…端面部材、２０…緩衝部材、２１…一方の緩衝部材本体、２１ａ…シリンダ部、２２…他方の緩衝部材本体、２２ａ…ピストン部、ＰＡ…圧縮性流体。

Claims

外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体によって回転する従動側回転体とを備え、駆動側回転体及び従動側回転体のそれぞれに周方向に間隔をおいて軸方向に突出するように設けた複数の突出部を互いに周方向に対向させるとともに、駆動側回転体の各突出部と従動側回転体の各突出部との間にそれぞれ緩衝部材を介在させ、各緩衝部材を介して駆動側回転体の回転力を従動側回転体に伝達するようにした動力伝達装置において、
前記緩衝部材を内部に圧縮性流体を封入することにより回転体の周方向に収縮可能に形成した
ことを特徴とする動力伝達装置。
前記緩衝部材を、回転体の周方向に収縮可能な緩衝部材本体と、緩衝部材本体の内部に設けられた中空部とから形成し、中空部内に圧縮性流体を封入した
ことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
前記緩衝部材本体を回転体の周方向に延びる蛇腹状のチューブの両端を閉鎖することにより形成した
ことを特徴とする請求項２記載の動力伝達装置。
前記緩衝部材本体にチューブの周方向に延びる補強部材を設けた
ことを特徴とする請求項３記載の動力伝達装置。
前記緩衝部材を、回転体の周方向一端側に配置された一方の緩衝部材本体と、回転体の周方向他端側に配置された他方の緩衝部材本体とから構成するとともに、一方の本体構成部材にシリンダ部を設け、他方の本体構成部材にピストン部を設け、シリンダ部にピストン部を回転体の周方向に摺動自在に挿入し、シリンダ部内に圧縮性流体を封入した
ことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。