JP2008151166A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二股状連結部材の先端部と、その先端部に掴持されるピンとの相対移動力を一定化することにより、トルク出力部材からトルク入力部材に入力されるトルクを安定させることができるトルク伝達部材の提供を図る。
【解決手段】リーフスプリング１０の先端部１０ｅと、その先端部１０ｅのピン保持部１２に掴持される第１のピン５と、の間に弾性体としての皿ばね２０を設け、かつ、第１のピン５の先端部に形成した加締め部５ａによって抜止め加工を施すことにより、皿ばね２０によって加締め部５ａの不均一な加締め力を吸収できる。このため、リーフスプリング１０の先端部１０ｅと、該先端部１０ｅのピン保持部１２で掴持した第１のピン５と、の相対移動力を一定として、トルク出力部材２からトルク入力部材４に入力されるトルクを安定化し、ひいては、駆動軸３の回転を安定させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、過剰トルクの入力時にトルク伝達を遮断する動力伝達装置に関する。

従来の動力伝達装置としては、例えば、特許文献１に開示されるように、クラッチレス圧縮機にエンジン動力（トルク）を入力する部分に設けられ、その圧縮機のハウジングに形成したボス部にトルク出力部材であるプーリを回転自在に設けるとともに、前記ボス部の中心から突出する圧縮機の駆動軸にトルク入力部材であるハブを前記プーリと同軸に設け、それらプーリとハブとを過剰トルクの入力時にトルク伝達を遮断する二股状連結部材（リーフスプリング）で連結したものがある。

前記二股状連結部材は先端部が二股状に分岐したリーフ状を成し、基端部が前記ハブから突設するピンに嵌合支持されるとともに、二股状先端部の対向部分間にピン保持部を設け、そのピン保持部に前記プーリから突設するピンを所定の保持力をもって離脱可能に掴持するようになっている。

従って、前記二股状先端部のピン保持部でプーリ側のピンを掴持した状態では、二股状連結部材を介してプーリからハブにエンジンの回転力（トルク）が伝達されて、圧縮機を駆動できるようになっている。

一方、過剰トルクが入力された際には、二股状連結部材の先端部に設けたピン保持部が、プーリ側のピンから離脱することにより、プーリからハブに伝達されるトルクを遮断できるようになっている。
特開２００５−５４７７４号公報（第４−５頁、図１）

しかしながら、前記従来の動力伝達装置では、上述したように二股状連結部材の基端部がハブ側のピンに嵌合支持されるとともに、二股状連結部材の先端部は二股状のピン保持部がプーリ側のピンを掴持するようになっている。

このため、単にピンの先端部を加締めて二股状連結部材を取り付けた場合にも、その加締め力を均一にするのは困難となり、ひいては、二股状連結部材の先端部とピンとの相対的な移動力が一定とならないため、トルク入力部材であるハブ側、つまり、圧縮機の駆動軸に入力されるトルクが不安定になってしまう。

そこで、本発明は、二股状連結部材の先端部と、その先端部に掴持されるピンとの相対移動力を一定化することにより、トルク出力部材からトルク入力部材に入力されるトルクを安定させることができるトルク伝達部材を提供するものである。

請求項１の発明は、互いに同軸状に配置されるトルク出力部材およびトルク入力部材と、前記トルク出力部材および前記トルク入力部材の回転軸に直交して突設されるトルク出力側の第１のピンおよびトルク入力側の第２のピンと、前記第１のピンまたは前記第２のピンの一方が回転自在に嵌合支持される取付穴を基端部に設けるとともに、先端部を二股状に分岐して、その二股状先端部の対向部分間に、前記第１のピンまたは前記第２のピンの他方を所定の保持力をもって離脱可能に掴持するピン保持部を設けた二股状連結部材と、を備え、前記ピン保持部で第１のピンまたは第２のピンの他方を掴持した状態で、前記二股状連結部材を介してトルク出力部材からトルク入力部材にトルク伝達する一方、過剰トルクの発生時に前記ピン保持部が第１のピンまたは第２のピンの他方から抜脱されてトルク伝達を遮断する動力伝達装置において、前記二股状連結部材の先端部と、該先端部のピン保持部に掴持される第１のピンまたは第２のピンの抜止め部との間に弾性体を設け、かつ、第１のピンまたは第２のピンを、その先端部に形成した加締め部によって前記二股状連結部材に抜止め加工したことを特徴とする。

請求項２の発明は、前記弾性体を皿ばねで構成したことを特徴とする。

請求項３の発明は、前記弾性体と、その弾性体を設けた第１のピンまたは第２のピンの抜止め部との間に、平板状の受け板を設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、二股状連結部材のピン保持部を設けた先端部と、該先端部のピン保持部に掴持される第１のピンまたは第２のピンの先端部に形成した抜止め部と、の間に弾性体を設けることによって、その弾性体によって上記抜止め部の不均一な加締め力を吸収できる。このため、二股状連結部材の先端部と、その先端部のピン保持部で掴持したピンと、の相対移動力を一定とすることができ、ひいては、トルク出力部材からトルク入力部材に入力されるトルクを安定させることができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加えて、前記弾性体を皿ばねで構成したので、ばね力の経時変化が少ない皿ばねによって、二股状連結部材の先端部と掴持したピンとの相対移動力をより精度良く一定化させることができる。

請求項３の発明によれば、請求項１および２の効果に加えて、前記弾性体とピンの抜止め部との間に平板状の受け板を設けたので、弾性体の反力を平板状の受け板を介して抜止め部で受けることになり、弾性体が直接抜止め部に接触するのを避けることができるため、弾性体の摩耗を低減して耐久性を向上し、二股状連結部材とピンとの相対移動力が経時的に低減されるのを抑制することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図３は本発明の第１実施形態を示し、図１は動力伝達装置の取付状態を示す正面図、図２は伝達トルクの遮断状態を示す正面図、図３は図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図である。

本実施形態の図１に示す動力伝達装置１は、例えば、従来と同様にクラッチレス圧縮機にエンジン動力（トルク）を入力する部分に設けられる場合に例を取って説明するものとし、エンジン動力が伝達されるプーリがトルク出力部材２となり、圧縮機の駆動軸３に結合されるハブがトルク入力部材４となっている。

トルク出力部材２およびトルク入力部材４は、それぞれが円形に形成されて前記駆動軸３を中心として同軸配置され、かつ、本実施形態では、トルク出力部材２がトルク入力部材４よりも大径に形成されており、また、トルク出力部材２およびトルク入力部材４のトルク入力時の回転方向は図中時計回り方向となっている。

前記トルク出力部材２および前記トルク入力部材４は、それぞれの端面２ａ，４ａが前記駆動軸３に対して直交して配置されており、トルク出力部材２の端面２ａの外周縁部にトルク出力側の第１のピン５が突設されるとともに、トルク入力部材４の端面４ａの外周縁部にトルク入力側の第２のピン６が突設される。

本実施形態では、前記第１のピン５および前記第２のピン６は、それぞれが駆動軸３を中心として周方向に等間隔（中心角１２０度）をもって３本ずつが配置され、それら第１のピン５および第２のピン６は、それぞれ対応されるピン同士が対となって計３対が配置されることになる。

そして、それぞれ対となる第１のピン５と第２のピン６とを、二股状連結部材としてのリーフスプリング１０によって連結することにより、そのリーフスプリング１０を介してトルク出力部材２からトルク入力部材４へとトルク伝達される。

前記リーフスプリング１０は全体として二股状に形成され、基端部１０ｆに前記第２のピン６に回転自在に嵌合支持される取付穴１１を設けるとともに、先端部１０ｅを二股状に分岐して、その二股状先端部１０ｅの対向部分１２ａ，１２ｂ間に、前記第１のピン５を所定の保持力をもって離脱可能に掴持するピン保持部１２を設けてある。

このとき、前記リーフスプリング１０によって第１のピン５と第２のピン６とを連結する際、第１のピン５は第２のピン６よりも回転方向に所定回転角θだけずれた状態となっており、リーフスプリング１０はトルク出力部材２およびトルク入力部材４の周方向にほぼ沿った方向に傾斜して配置される。

従って、リーフスプリング１０のピン保持部１２で第１のピン５を掴持した状態では、図１に示すようにトルク出力部材２とトルク入力部材４とが前記リーフスプリング１０を介して連結された状態となり、そのリーフスプリング１０を介してトルク出力部材２からトルク入力部材４にトルク伝達される一方、過剰トルクの発生時には、図２に示すように前記ピン保持部１２が第１のピン５から抜脱されてトルク伝達が遮断される。

ここで、本発明にあっては、図３に示すように、リーフスプリング１０の先端部１０ｅと、該先端部１０ｅのピン保持部１２に掴持される第１のピン５と、の間に弾性体としての皿ばね２０を設け、かつ、その皿ばね２０を設けた第１のピン５の先端部に形成した加締め部５ａによって抜止めしてある。尚、図３では後述の第２実施形態を説明する関係上、第１のピン５およびそれの各部の符号に括弧を添付して別の符号を示してあるが、本実施形態ではそれら括弧を付した符号は無視するものとする。

即ち、前記第１のピン５は、抜止め部としての頭部５ｂが基端部側に形成され、その頭部５ｂから大径軸部５ｃが突出するとともに、その大径軸部５ｃから更に先端部側が小径軸部５ｄとなり、大径軸部５ｃと小径軸部５ｄとの間の段部５ｅが、トルク出力部材２の端面２ａから突出する座部２ｂに当接するようにして、小径軸部５ｄがトルク出力部材２を貫通し、その貫通により突出した小径軸部５ｄの先端部を加締めて前記加締め部５ａを形成することにより、第１のピン５がトルク出力部材２に固定される。

この状態で、前記大径軸部５ｃがトルク出力部材２の端面２ａから突出することになり、この突出した大径軸部５ｃを、前記リーフスプリング１０の先端部１ｂに設けたピン保持部１２で掴持する。

そして、前記皿ばね２０は、それのテーパ状に開いた拡開側をリーフスプリング１０の先端部１０ｅに配置するようにして前記大径軸部５ｃに挿通してあり、その皿ばね２０の縮径側が第１のピン５の頭部５ｂに係止される。

また、本実施形態では前記皿ばね２０と、該皿ばね２０を設けた第１のピン５の抜止め部としての頭部５ｂとの間に、平板状の受け板としてのシム２１を設けてある。尚、この場合、シム２に代えてワッシャでもよい。

つまり、前記シム２１はリング状の平板で形成され、前記皿ばね２０と前記第１のピン５の頭部５ｂとの間に配置されるようにして、前記大径軸部５ｃに挿通される。

このとき、本実施形態では前記シム２１に耐食性および耐摩耗性に優れた窒化処理を施しておくことが好ましく、このように窒化処理することによりシム２１の表面硬度ＨＶを約４００〜５００とすることができ、また、シム２１にフッ素系固体潤滑剤を塗布しておくことによっても耐食性および耐摩耗性を向上することができる。

以上の構成により本実施形態の動力伝達装置１によれば、リーフスプリング１０のピン保持部１２を設けた先端部１０ｅと、該先端部１０ｅのピン保持部１２に掴持される第１のピン５の頭部（抜止め部）５ｂと、の間に皿ばね２０を設けたので、その皿ばね２０によって頭部（抜止め部）５ｂの不均一な加締め力を吸収できる。このため、リーフスプリング１０の先端部１０ｅと、該先端部１０ｅのピン保持部１２で掴持した第１のピン５と、の相対移動力を一定とすることができる。従って、トルク出力部材２からトルク入力部材４に入力されるトルクを安定化し、ひいては、駆動軸３の回転を安定させることができる。

また、前記加締め部５ａの不均一な加締め力を吸収する弾性体として前記皿ばね２０を用いたことにより、ばね力の経時変化が少ない皿ばね２０によって、リーフスプリング１０の先端部１０ｅと掴持した第１のピン５との相対移動力をより精度良く一定化させることができる。

更に、前記皿ばね２０と、第１のピン５の頭部５ｂとの間にシム２１を設けたので、皿ばね２０の反力をシム２１を介して第１のピン５の頭部５ｂで受けることになり、皿ばね２０が直接頭部５ｂに接触するのを避けることができるため、皿ばね２０の摩耗を低減して耐久性を向上し、リーフスプリング１０と第１のピン５との相対移動力が経時的に低減されるのを抑制することができる。

（第２実施形態）
図４，図５は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略する。図４は動力伝達装置の取付状態を示す正面図、図５は伝達トルクの遮断状態を示す正面図である。

本実施形態の図４に示す動力伝達装置１Ａは、基本的に第１実施形態と同様に、同軸配置されたトルク出力部材２およびトルク入力部材４のそれぞれの端面２ａ，４ａに、トルク出力側の第１のピン５およびトルク入力側の第２のピン６が突設されており、それぞれ対となる第１のピン５と第２のピン６とをリーフスプリング１０Ａによって連結してある。

そして、前記リーフスプリング１０Ａにあっても二股状に形成され、それの基端部１０ｆに取付穴１１が設けられるとともに、二股状先端部１０ｅにピン保持部１２が設けられている。

ここで、本実施形態が前記第１実施形態と主に異なる点は、リーフスプリング１０Ａの取付穴１１をトルク出力部材２の第１のピン５に回転自在に嵌合支持するとともに、前記ピン保持部１２によってトルク入力部材４の第２のピン６を掴持するようになっている。つまり、リーフスプリング１０Ａの基端部１０ｆと先端部１０ｅの位置が第１実施形態のリーフスプリング１０とは逆になっている。

そして、本実施形態では、ピン保持部１２を設けたリーフスプリング１０Ａの先端部１０ｅに本発明を適用するようになっており、図３に示した構成と同様となるのであるが、本実施形態では図３中、括弧を付して示したように、第１のピン５を第２のピン６と読み替えるものとし、かつ、第１のピン５に形成される加締め部５ａ、頭部５ｂ、大径軸部５ｃおよび小径軸部５ｄを、それぞれ加締め部６ａ、頭部６ｂ、大径軸部６ｃおよび小径軸部６ｄと読み替えるものとする。

つまり、リーフスプリング１０Ａの先端部１０ｅと、該先端部１０ｅのピン保持部１２に掴持される第２のピン６の頭部６ｂと、の間に弾性体としての皿ばね２０を設け、かつ、第２のピン６の先端部に形成した加締め部６ａによって抜止め加工してある。

また、本実施形態にあっても、前記皿ばね２０と、第２のピン６の頭部６ｂと、の間にシム２１を設けることが好ましく、かつ、そのシム２１に耐食性および耐摩耗性に優れた窒化処理を施し、また、シム２１にフッ素系固体潤滑剤を塗布しておくことが好ましい。

そして、前記動力伝達装置１Ａにあっても、リーフスプリング１０Ａのピン保持部１２で第２のピン６を掴持した状態では、図４に示すようにトルク出力部材２とトルク入力部材４とが前記リーフスプリング１０Ａを介して連結された状態となり、そのリーフスプリング１０Ａを介してトルク出力部材２からトルク入力部材４にトルク伝達される一方、過剰トルクの発生時には、図５に示すように前記ピン保持部１２が第２のピン６から抜脱されてトルク伝達が遮断される。

従って、本実施形態の動力伝達装置１Ａによれば、リーフスプリング１０Ａのピン保持部１２を設けた先端部１０ｅと、該先端部１０ｅのピン保持部１２に掴持される第２のピン６の先端部に形成した頭部６ｂと、の間に皿ばね２０を設けたので、第１実施形態と同様にリーフスプリング１０Ａの先端部１０ｅと、該先端部１０ｅのピン保持部１２で掴持した第２のピン６と、の相対移動力を一定とすることができ、トルク出力部材２からトルク入力部材４に入力されるトルクを安定化して、駆動軸３の回転を安定させることができる。

勿論、前記皿ばね２１を用いたことにより、リーフスプリング１０Ａの先端部１０ｅと掴持した第２のピン６との相対移動力をより精度良く一定化させることができるとともに、皿ばね２０と第２のピン６の頭部５ｂとの間にシム２１を設けたので、皿ばね２０の摩耗を低減して耐久性を向上することができる。

次いで、前記トルク出力部材２と二股状連結部材１０とを加締め加工によって締結する手順を説明する。

図６は、この締結手順を示す概略図である。

図６（ａ）に示すように、加締め加工装置３０は、上側に配置されたポンチ３１と、下側に配置されたダイ３２とを備えている。

まず、トルク出力部材２、二股状連結部材１０及び皿ばね２０を第１のピン５によって貫通させた状態で重ね合わせ、ダイ３２の上に載置する。

そして、図６（ｂ）に示すように、ポンチ３１を下降させ、第１のピン５の上面を加圧して押し潰す。これによって、図６（ｃ）に示すように、トルク出力部材２、二股状連結部材１０及び皿ばね２０を第１のピン５によって加締めることができる。

ところで、本発明の動力伝達装置は前記第１・第２実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができ、勿論、動力伝達装置は、圧縮機のエンジン動力入力部に設ける場合に限ることなく、一般的に構成されるトルクの伝達経路にあっても本発明を適用することができる。

本発明の第１実施形態における動力伝達装置の取付状態を示す正面図である。 本発明の第１実施形態における伝達トルクの遮断状態を示す正面図である。 図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図である。 本発明の第２実施形態における動力伝達装置の取付状態を示す正面図である。 本発明の第２実施形態における伝達トルクの遮断状態を示す正面図である。 本発明の第１実施形態における加締め加工の手順を示す概略図であり、（ａ）は、トルク出力部材、二股状連結部材及び皿ばねをダイ上に載置した側面図、（ｂ）は、加締め加工を施している側面図、（ｃ）は、加締め加工を施したトルク出力部材、二股状連結部材及び皿ばねを示す側面図である。

符号の説明

１，１Ａ 動力伝達装置
２ トルク出力部材
３ 駆動軸
４ トルク入力部材
５ 第１のピン
５ａ 加締め部
５ｂ 頭部（抜止め部）
６ 第２のピン
６ａ 加締め部
６ｂ 頭部（抜止め部）
１０，１０Ａ リーフスプリング
１０ｆ 基端部
１０ｅ 先端部
１１ 取付穴
１２ ピン保持部
２０ 皿ばね（弾性体）
２１ シム（平板状の受け板）

Claims (3)

1. 互いに同軸状に配置されるトルク出力部材（２）およびトルク入力部材（４）と、
   前記トルク出力部材（２）および前記トルク入力部材（４）の回転軸に直交して突設されるトルク出力側の第１のピン（５）およびトルク入力側の第２のピン（６）と、
   前記第１のピン（５）または前記第２のピン（６）の一方が回転自在に嵌合支持される取付穴（１１）を基端部（１０ｆ）に設けるとともに、先端部（１０ｅ）を二股状に分岐して、その二股状先端部（１０ｅ）の対向部分（１２ａ，１２ｂ）間に、前記第１のピン（５）または前記第２のピン（６）の他方を所定の保持力をもって離脱可能に掴持するピン保持部（１２）を設けた二股状連結部材（１０，１０Ａ）と、を備え、
   前記ピン保持部（１２）で第１のピン（５）または第２のピン（６）の他方を掴持した状態で、前記二股状連結部材（１０，１０Ａ）を介してトルク出力部材（２）からトルク入力部材（４）にトルク伝達する一方、過剰トルクの発生時に前記ピン保持部（１２）が第１のピン（５）または第２のピン（６）の他方から抜脱されてトルク伝達を遮断する動力伝達装置（１，１Ａ）において、
   前記二股状連結部材（１０，１０Ａ）の先端部（１０ｅ）と、該先端部（１０ｅ）のピン保持部（１２）に掴持される第１のピン（５）または第２のピン（６）の抜止め部（５ｂ，６ｂ）との間に弾性体（２０）を設け、かつ、第１のピン（５）または第２のピン（６）を、その先端部に形成した加締め部（５ａ，６ａ）によって前記二股状連結部材（１０，１０Ａ）に抜止め加工したことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記弾性体は皿ばね（２０）であることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記弾性体（２０）と、該弾性体（２０）を設けた第１のピン（５）または第２のピン（６）の抜止め部（５ｂ，６ｂ）との間に、平板状の受け板（２１）を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。

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