JP2005315387A - 動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】長期に亘る使用により駆動側回転体と従動側回転体との固定部が緩むことのない動力伝達装置を提供する。
【解決手段】アウターリング11を圧延鋼板をプレス成形することにより成形し、成形後に熱処理を行ってアウターリング11の表面の硬度を上げているので、長期に亘る使用において各ボルト座面部11eが各ボルト11cの締付方向に容易に変形することがない。このため、各ボルト11cの軸方向の締付力低下が抑制され、即ち、長期に亘って動力の伝達を確実に行うことができる。
【選択図】図5
【解決手段】アウターリング11を圧延鋼板をプレス成形することにより成形し、成形後に熱処理を行ってアウターリング11の表面の硬度を上げているので、長期に亘る使用において各ボルト座面部11eが各ボルト11cの締付方向に容易に変形することがない。このため、各ボルト11cの軸方向の締付力低下が抑制され、即ち、長期に亘って動力の伝達を確実に行うことができる。
【選択図】図5
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回転軸とを備え、回転軸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、駆動側回転体の内周側に配置されて駆動側回転体から伝達される動力をトルクリミッタ機構を介して回転軸に伝達する従動側回転体とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。ここで、トルクリミッタ機構は、駆動側回転体と回転軸との間に生ずるトルクが所定の大きさ以下の場合は駆動側回転体の動力を回転軸に伝達し、駆動側回転体と回転軸との間に所定の大きさを越えるトルクが生ずると、駆動側回転体から回転軸に伝達される動力を遮断するようになっている。
また、従動側回転体を駆動側回転体に連結するために従動側回転体は外周側にアウターリングを備え、アウターリングにはその外周側に延びるフランジ部が設けられており、駆動側回転体の一端面とアウターリングのフランジ部の一端面とを当接させ、アウターリングのフランジ部に互いに周方向に間隔をおいて設けた複数の孔にボルトをそれぞれ挿通させ、挿通させた各ボルトを各取付孔に対応するように駆動側回転体に設けた複数のネジ穴に螺合することにより、駆動側回転体とアウターリングとを固定し、駆動側回転体からアウターリングに動力を伝達している。また、アウターリングはその内周側に加硫接着された緩衝ゴムを介して従動側回転体に連結されているため、駆動側回転体から伝達される動力の回転変動が緩衝ゴムで低減されるようになっている。
特開2001−153152号公報
ところで、前記のアウターリングには、コスト及び生産性を考慮し、圧延鋼板をプレス成形によって断面L字形に成形したものが用いられている。また、圧延鋼板はプレス成形を行うため、一般にプレス成形時の変形を許容する圧延鋼板が用いられるが、このような圧延鋼板は硬度が低く、駆動側回転体とアウターリングとの固定部で長期に亘って回転変動をともなった動力を伝達すると、フランジ部における各ボルトの座面部が各ボルトとの圧接により各ボルトの締付方向に変形し、即ち、各ボルトの軸方向の締付力が低下し、駆動側回転体とアウターリングとの固定部から振動や音が発生するなどして動力伝達に支障を来すという問題点があった。
また、駆動側回転体及び従動側回転体の金属部には外観品質を維持する目的で塗装が施され、一般にアウターリングはゴムとの連結部以外に塗装が施されている。しかしながら、塗装は金属材料と比較し軟らかく、また、温度が高くなるとさらに軟化するため、駆動側回転体とアウターリングとの固定部で長期に亘って回転変動をともなった動力を伝達すると、フランジ部の各ボルトの座面部の塗装やフランジ部の駆動側回転体との当接面の塗装が摩耗などにより薄くなり、前述同様、各ボルトの軸方向の締付力が低下するという問題点があった。
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、長期に亘る使用により駆動側回転体と従動側回転体との固定部が緩むことのない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、駆動側回転体の内周側に配置されて駆動側回転体から伝達される動力を回転軸に伝達する従動側回転体とを備え、駆動側回転体の一端面と従動側回転体の一端面とを各回転体の軸方向に当接させ、従動側回転体に互いに周方向に間隔をおいて設けた複数の取付孔にそれぞれボルトを挿通させるとともに、挿通させた各ボルトを前記取付孔に対応するように駆動側回転に設けた複数のネジ穴に螺合させることにより、駆動側回転体と従動側回転体とを固定した動力伝達装置において、前記従動側回転体における各ボルトの座面部を熱処理を施した金属面によって形成している。
これにより、駆動側回転体とアウターリングとの固定部で長期に亘って回転変動をともなった動力を伝達しても各ボルトの座面部が容易に変形することがなく、各ボルトの軸方向の締付力低下が抑制される。
また、本発明は、外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体の内周側に配置されて駆動側回転体から伝達される動力を回転軸に伝達する従動側回転体とを備え、駆動側回転体の一端面と従動側回転体の一端面とを各回転体の軸方向に当接させ、従動側回転体に互いに周方向に間隔をおいて設けた複数の取付孔にそれぞれボルトを挿通させるとともに、挿通させた各ボルトを前記取付孔に対応するように駆動側回転に設けた複数のネジ穴に螺合させることにより、駆動側回転体と従動側回転体とを固定するとともに従動側回転体の外面に塗装を施した動力伝達装置において、前記従動側回転体における各ボルトの座面部及び駆動側回転体との当接面のボルト近傍のうちの少なくとも一方を非塗装面によって形成している。
これにより、駆動側回転体とアウターリングとの固定部で長期に亘って回転変動をともなった動力を伝達しても、各ボルトの座面部の塗装やフランジ部の駆動側回転体との当接面の塗装が摩耗などで薄くなることに起因する各ボルトの軸方向の締付力の低下が抑制される。
また、本発明は、外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体の内周側に配置されて駆動側回転体から伝達される動力を回転軸に伝達する従動側回転体とを備え、駆動側回転体の一端面と従動側回転体の一端面とを各回転体の軸方向に当接させ、従動側回転体に互いに周方向に間隔をおいて設けた複数の取付孔にそれぞれボルトを挿通させるとともに、挿通させた各ボルトを前記取付孔に対応するように駆動側回転に設けた複数のネジ穴に螺合させることにより、駆動側回転体と従動側回転体とを固定した動力伝達装置において、前記駆動側回転体における従動側回転体との当接面とネジ穴との間にボルトの先端側の一部のみをネジ穴と螺合させる非螺合部を設けている。
これにより、各ボルトが各ネジ穴の開口部付近から螺合される場合と比較して、各ボルトの軸方向の締付力による各ボルトの軸方向への弾性変形量が増加する。よって、長期に亘る使用による各ボルトの座面部の変形や各ボルトの座面部などの塗装に起因する各ボルトの軸方向の締付力低下が、前記弾性変形量の増加により抑制される。
また、本発明は、外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体の内周側に配置されて駆動側回転体から伝達される動力を回転軸に伝達する従動側回転体とを備え、駆動側回転体の一端面と従動側回転体の一端面とを各回転体の軸方向に当接させ、従動側回転体に互いに周方向に間隔をおいて設けた複数の取付孔にそれぞれボルトを挿通させるとともに、挿通させた各ボルトを前記取付孔に対応するように駆動側回転に設けた複数のネジ穴に螺合させることにより、駆動側回転体と従動側回転体とを固定した動力伝達装置において、前記駆動側回転体における従動側回転体との当接部を各ボルトの軸方向に弾性変形可能に形成している。
これにより、長期に亘る使用による各ボルトの座面部の変形や各ボルトの座面部などの塗装に起因するボルトの軸方向の締付力低下が、駆動側回転体の当接面の各ボルトの軸方向への弾性変形により抑制される。
本発明の動力伝達装置によれば、駆動側回転体とアウターリングとの固定部で長期に亘って回転変動をともなった動力を伝達しても、各ボルトの軸方向の締付力低下を抑制し、長期に亘って動力の伝達を確実に行うことができる。
図1乃至図5は本発明の第1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方向矢視図、図3は図1のB−B線断面図、図4は動力遮断時の動作を示す側面断面図、図5はプーリとアウターリングとの固定部の要部断面図である。
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回転軸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を備え、従動側回転体はプーリ10に固定されたアウターリング11と、アウターリング11の内周側にアウターリング11と同軸に配置されたインナーリング12と、アウターリング11とインナーリング12とを連結する緩衝ゴム13と、インナーリング12の内周側にインナーリング12と同軸に配置されて回転軸2に連結されたハブ14と、インナーリング12の回転力をハブ14に伝達する複数のボール15と、各ボール15を軸方向に押圧する押圧リング16とから構成されている。
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、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、図示しないエンジンの動力がVベルトを介して伝達されて回転するようになっている。また、長期の使用により錆が発生しないように、プーリ10の表面全体にめっき処理が施されている。
アウターリング11は、筒状部11aと、筒状部11aの一端側に外周側に延びるフランジ部11bとを有する断面L字形に成形され、フランジ部11bの一端面がプーリ10の一端面に当接してボルト11cにより固定されている。詳しくは、フランジ部11bはその周方向に複数の突出部が設けられ、各突出部にそれぞれ取付孔11dが設けられるとともに、プーリ10の一端面に各取付孔11dに対応するネジ穴10bがそれぞれ設けられ、ボルト11cをフランジ部11bの他端面側から各取付孔11dに挿通してネジ穴10bにそれぞれ螺合することにより、プーリ10とアウターリング11とを固定している。
また、アウターリング11は冷間圧延鋼板などの圧延鋼板をプレス成形することにより成形され、成形後にアウターリング11の表面の硬度を上げるためにガス軟窒化処理などの熱処理を行い、図5に示すように表面に硬化層BEが形成されている。さらに、長期の使用により錆が発生しないように、アウターリング11は緩衝ゴム13との連結部以外に塗装が施されている。
インナーリング12の内周面には各ボール15に径方向外側から係止する係止部12aが設けられている。係止部12aの内周面には互いに所定の角度をなす複数のテーパ面12bが形成され、各ボール15は互いに隣り合うテーパ面12b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。
緩衝ゴム13はアウターリング11とインナーリング12とをそれぞれに加硫接着されることにより連結している。
ハブ14は円板状に形成され、インナーリング12の内周面側に配置されている。ハブ14の一端面には回転軸2を連結する連結部14aが設けられ、回転軸2はハブ14の他端面側から螺合するナット14bによってハブ14に固定されている。ハブ14の他端面には各ボール15にそれぞれ径方向に移動自在に係合する複数のボール溝14cが互いに周方向に間隔をおいて設けられ、各ボール15はボール溝14cの内周面にハブ14の周方向に係止するようになっている。また、各ボール溝14cの径方向外側には軸方向に突出する凸部14dが設けられ、凸部14dはボール溝14cの径方向外側に位置するボール15に軸方向に当接するようになっている。更に、ハブ14の他端面の径方向中央部には、ナット14bを覆うように軸方向に筒状に延びる延出部14eが設けられている。
各ボール15は互いにハブ14の周方向に間隔をおいて設けられ、それぞれハブ14の各ボール溝14c内に配置されている。
押圧リング16はハブ14の延出部14e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15に当接している。押圧リング16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16aが設けられ、傾斜面16aの径方向外側には各ボール溝14cの径方向外側に位置するボール15がそれぞれ当接している。押圧リング16の他端面側にはハブ14の延出部14eに係合する皿バネ16bが設けられ、皿バネ16bによって押圧リング16がボール15側に付勢されている。皿バネ16bは延出部14eに螺合する環状のナット16cと押圧リング16との間に圧縮状態で配置され、ナット16cの締付力を調整することにより、皿バネ16bによる押圧リング16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と一体にアウターリング11が回転する。アウターリング11の回転力は緩衝ゴム13を介してインナーリング12に伝達され、緩衝ゴム13がアウターリング11とインナーリング12との間で弾性変形することにより、エンジン側から入力される回転変動が吸収される。また、インナーリング12の回転力は係止部12b及び各ボール15を介してハブ14のボール溝14cに伝達され、ハブ14と共に回転軸2が回転する。その際、各ボール15は皿バネ16bによって軸方向に押圧されるとともに、押圧リング16の傾斜面16aによって各ボール溝14cの径方向外側に案内され、各ボール15が係止部12aのテーパ面12bに当接することにより、インナーリング12の回転力がハブ14に伝達される。
ここで、例えば圧縮機の焼付きなど、プーリ10側に過大な回転負荷が加わることにより、インナーリング12とハブ14との間に所定の大きさを越えるトルクが生ずると、係止部12aのテーパ面12bの押圧により、図4に示すように各ボール15が皿バネ16bの押圧力に抗してボール溝14cの径方向内側に移動する。これにより、各ボール15がボール溝14cの凸部14dと押圧リング16によりボール溝14cの径方向内側に保持され、各ボール15が係止部12aと係止不能な位置に拘束されることから、インナーリング12がハブ14に対して空転し、プーリ10側から回転軸2への動力の伝達が遮断される。
また、プーリ10とアウターリング11との固定部におけるフランジ部11bは、長期に亘って回転変動をともなった動力を伝達することにより、各ボルト11cと座面部11eとが繰り返し圧接することとなるが、アウターリング11はプレス成形後に熱処理を施すことにより表面を硬化させているので、ボルト座面部11eが各ボルト11cの締付方向に容易に変形することがない。
このように、本実施形態によれば、アウターリング11を圧延鋼板をプレス成形することにより成形し、成形後に熱処理を行ってアウターリング11の表面の硬度を上げているので、長期に亘る使用において各ボルト座面部11eが各ボルト11cの締付方向に容易に変形することがない。このため、各ボルト11cの軸方向の締付力低下が抑制され、即ち、長期に亘って動力の伝達を確実に行うことができる。
図6乃至図7は本発明の第2の実施形態を示すもので、図6はアウターリングのフランジ部におけるボルト座面部の正面図、図7はアウターリングのフランジ部におけるプーリとの当接面の正面図である。尚、第1の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
本実施形態は、第1の実施形態におけるアウターリング11を変更したものである。即ち、第1の実施形態ではアウターリング11を成形した後に熱処理を施して表面の硬度を上げるとともに、アウターリング11の緩衝ゴム13との連結部以外を塗装したが、本実施形態では、熱処理は施さずに、フランジ部11bの各ボルト座面部11e(図7に示す斜線部)及びフランジ部11bのプーリ10との当接面におけるボルト11cの近傍(図8に示す斜線部)を非塗装に形成し、その他の部分を塗装するようにしている。
このように、本実施形態によれば、フランジ部11bの各ボルト座面部11e及びフランジ部11bのプーリ10との当接面におけるボルト11cの近傍を非塗装に形成したので、長期に亘る使用において、各ボルト座面部11eの塗装やフランジ部11bのプーリ10部との当接面の塗装が摩耗などによって薄くなることに起因して、各ボルトの軸方向の締付力低下を生ずることがない。よって、長期に亘って動力の伝達を確実に行うことができる。
尚、本実施形態ではフランジ部11bの各ボルト座面部11eとフランジ部11bのプーリ10との当接面におけるボルト11cの近傍の両方を非塗装に形成したが、このうちの一方のみを非塗装に形成しても同様の効果を得ることができる。
図8は本発明の第3の実施形態を示すもので、プーリとアウターリングとの固定部の要部断面図である。尚、第1の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
本実施形態は、第1の実施形態におけるプーリ10の各ネジ穴10bを変更したものである。即ち、第1の実施形態ではプーリ10に設けた各ネジ穴10bは開口部付近からボルト11cと螺合するように形成されているが、本実施形態では、ネジ穴10bの開口部付近に非ネジ部10cを設け、各ボルト11cの先端側の一部のみが各ネジ穴10bと螺合するように形成している。
このように、本実施形態によれば、各ボルト11cの先端側の一部のみが各ネジ穴10bと螺合するように形成したので、各ボルト11cは軸方向の締付力による軸方向の弾性変形量が増加する。これにより、長期に亘る使用において、フランジ部11bの各ボルト座面部11eに各ボルト11cの締付方向の変形が生じたり、フランジ部11bの塗装が摩耗などにより薄くなっても、各ボルト11cの弾性変形域内であれば各ボルト11cの軸方向の締付力低下が抑制される。即ち、長期に亘って動力の伝達を確実に行うことができる。
図9は本発明の第4の実施形態を示すもので、プーリとアウターリングとの固定部の要部断面図である。尚、第1の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
本実施形態は、第1の実施形態におけるプーリ10を変更したものである。即ち、第1の実施形態ではアウターリング11のフランジ部11bとの当接面であるプーリ10の一端面にネジ穴11bを設けたが、本実施形態では、プーリ10のフランジ部11bに対する当接面とネジ穴10bとの間の内周面にその周方向に亘って延びる凹部11dを設け、前記当接面の各ネジ穴10bに対応する位置に孔10eをそれぞれ設け、各ボルト11cを各取付孔11d及び各孔10eに挿通して各ネジ穴10bに螺合することにより、プーリ10とアウターリング11とを固定している。この時、各ボルト11cの軸方向の締付力により、フランジ部11bと当接する当接部10fが凹部11d側に弾性変形する。
このように、本実施形態によれば、プーリ10のフランジ部11bに対する当接面とネジ穴10bとの間にプーリ10の周方向に亘って延びる凹部11dを設け、前記当接面の各ネジ穴10bに対応する位置に孔10eをそれぞれ設け、各ボルト11cを各取付孔11d及び各孔10eに挿通して各ネジ穴10bに螺合するようにし、各ボルト11cの軸方向の締付力によりフランジ部11bとの当接部10fを凹部11d側に弾性変形可能に形成したので、即ち、各ボルト11cの軸方向の締付力により当接部10fが各ボルト11cの軸方向に弾性変形することとなり、長期に亘る使用において、フランジ部11bの各ボルト座面部11eに各ボルト11cの締付方向の変形が生じたり、フランジ部11bの塗装が摩耗などにより薄くなっても、当接部11fの弾性変形内であれば各ボルト11cの軸方向の締付力低下が抑制される。即ち、長期に亘って動力の伝達を確実に行うことができる。
尚、第1の実施形態、第2の実施形態、第3の実施形態及び第4の実施形態はそれぞれを組み合わせて実施することも可能である。
1…圧縮機本体、2…回転軸、10…プーリ、10b…ネジ穴、10c…非ネジ部、10d…凹部、10e…孔、10f…当接部、11…アウターリング、11a…筒状部、11b…フランジ部、11c…ボルト、11d…取付孔、11e…ボルト座面部、12…インナーリング、13…緩衝ゴム、14…ハブ、15…ボール、16…押圧リング、BE…硬化層。
Claims (5)
- 外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体の内周側に配置されて駆動側回転体から伝達される動力を回転軸に伝達する従動側回転体とを備え、駆動側回転体の一端面と従動側回転体の一端面とを各回転体の軸方向に当接させ、従動側回転体に互いに周方向に間隔をおいて設けた複数の取付孔にそれぞれボルトを挿通させるとともに、挿通させた各ボルトを前記取付孔に対応するように駆動側回転に設けた複数のネジ穴に螺合させることにより、駆動側回転体と従動側回転体とを固定した動力伝達装置において、
前記従動側回転体における各ボルトの座面部を熱処理を施した金属面によって形成した
ことを特徴とする動力伝達装置。 - 外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体の内周側に配置されて駆動側回転体から伝達される動力を回転軸に伝達する従動側回転体とを備え、駆動側回転体の一端面と従動側回転体の一端面とを各回転体の軸方向に当接させ、従動側回転体に互いに周方向に間隔をおいて設けた複数の取付孔にそれぞれボルトを挿通させるとともに、挿通させた各ボルトを前記取付孔に対応するように駆動側回転に設けた複数のネジ穴に螺合させることにより、駆動側回転体と従動側回転体とを固定するとともに、従動側回転体の外面に塗装を施した動力伝達装置において、
前記従動側回転体における各ボルトの座面部及び駆動側回転体との当接面のボルト近傍のうちの少なくとも一方を非塗装面によって形成した
ことを特徴とする動力伝達装置。 - 外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体の内周側に配置されて駆動側回転体から伝達される動力を回転軸に伝達する従動側回転体とを備え、駆動側回転体の一端面と従動側回転体の一端面とを各回転体の軸方向に当接させ、従動側回転体に互いに周方向に間隔をおいて設けた複数の取付孔にそれぞれボルトを挿通させるとともに、挿通させた各ボルトを前記取付孔に対応するように駆動側回転に設けた複数のネジ穴に螺合させることにより、駆動側回転体と従動側回転体とを固定した動力伝達装置において、
前記駆動側回転体における従動側回転体との当接面とネジ穴との間にボルトの先端側の一部のみをネジ穴と螺合させる非螺合部を設けた
ことを特徴とする動力伝達装置。 - 外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体の内周側に配置されて駆動側回転体から伝達される動力を回転軸に伝達する従動側回転体とを備え、駆動側回転体の一端面と従動側回転体の一端面とを各回転体の軸方向に当接させ、従動側回転体に互いに周方向に間隔をおいて設けた複数の取付孔にそれぞれボルトを挿通させるとともに、挿通させた各ボルトを前記取付孔に対応するように駆動側回転に設けた複数のネジ穴に螺合させることにより、駆動側回転体と従動側回転体とを固定した動力伝達装置において、
前記駆動側回転体における従動側回転体との当接部を各ボルトの軸方向に弾性変形可能に形成した
ことを特徴とする動力伝達装置。 - 駆動側回転体の周面に駆動側回転体の周方向に亘って延びる凹部を設けることにより当接部を弾性変形可能に形成した
ことを特徴とする請求項4記載の動力伝達装置。
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