JP2017207090A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸から切り離された際の従動側回転体の脱落を防止可能な動力伝達装置を提供すること。【解決手段】キー内側保持部３１は回転軸２１と螺合している。ロックが生じて回転軸２１が停止し、回転軸２１とクラッチハブ１５側との間に作用するトルクが過大になると、キー内側保持部３１と回転軸２１との螺合に由来する軸力がキー内側保持部３１に作用する。その軸力により、圧迫部３１３が突起部３３２を押圧する。押圧力が過大になると、結合キー３３が破損し、クラッチハブ１５が回転軸２１から切り離される。クラッチハブ１５が回転軸２１から切り離されてもキー内側保持部３１は回転軸２１に取り付けられたままである。摺動面３１４の外径は貫通孔１５３ａの内径を上回るので、キー内側保持部３１は貫通孔１５３ａを通過できず、クラッチハブ１５が回転軸２１の先端側に脱落するのを防止する。【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、駆動源から出力される回転駆動力を駆動対象装置に伝達する動力伝達装置に関するものである。

従来、駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体に連結されることによって駆動対象装置の回転軸と共に回転する従動側回転体と、従動側回転体を駆動側回転体に連結させる電磁力を発生させる電磁石とを備える構成で、駆動源から出力される回転駆動力を駆動対象装置へ伝達する動力伝達装置が知られている。

この種の動力伝達装置では、駆動対象装置がロックした場合等に、駆動源側に過大な負荷がかかってしまうことを防止するため、速やかに回転駆動力の伝達を遮断する機能が求められる。

そのために、駆動対象装置がロックした際に破断するリミッタを設け、ロック時にリミッタが破断することで回転駆動力の伝達を遮断するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１１２０５６号公報

しかし、特許文献１の動力伝達装置は、リミッタが破断すると従動側回転体が回転軸から切り離される構成であるため、従動側回転体の脱落を防止するカバーを取り付ける必要がある。このことは、動力伝達装置の部品点数の増加および取り付けに伴う作業工数の増加を招くことから好ましくない。

本発明は上記点に鑑みて、部品点数を増やすことなく、従動側回転体が回転軸から切り離された際の従動側回転体の脱落を防止可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
駆動源（６）から出力される回転駆動力を駆動対象装置（２）に伝達する動力伝達装置であって、
前記駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（１１）と、
前記駆動側回転体に連結されることによって前記駆動対象装置の回転軸（２１）と共に回転する従動側回転体（１３）と、
前記従動側回転体を前記駆動側回転体に連結させる電磁力を発生させる電磁石（１２）と、を備え、
前記従動側回転体は、クラッチハブ（１５、１５０）と、キー内側保持部（３１、３１０）と、結合キー（３３、３３０）とを有し、
前記クラッチハブは、筒形状の筒部（１５１）と、前記筒部の一方の端部に連接された底部（１５３）とを有し、
前記底部には貫通孔（１５３ａ）が設けられており、
前記回転軸が前記貫通孔を貫通して先端側部分を前記筒部内に至らせ、
前記従動側回転体が前記駆動側回転体に連結されると前記駆動側回転体と共に回転し、
前記キー内側保持部は、前記筒部の内側に位置し、かつ、前記底部を基準として前記回転軸の前記先端側部分と同じ側において、前記回転軸に取り付けられ、
前記キー内側保持部の最大外径は前記貫通孔の最大内径を上回り、
前記結合キーは、前記クラッチハブと前記キー内側保持部とを連結して前記クラッチハブから前記キー内側保持部への動力伝達を媒介し、
前記回転軸がロックにより停止すると、前記結合キーが破損して前記クラッチハブと前記キー内側保持部の連結が解除されることを特徴とする動力伝達装置である。

結合キーはクラッチハブとキー内側保持部とを連結してクラッチハブからキー内側保持部への動力伝達を媒介するから、電磁石にて電磁力を発生させて従動側回転体を駆動側回転体に連結させれば、駆動源から出力される回転駆動力によって駆動側回転体が回転すると従動側回転体が駆動対象装置の回転軸と共に回転する。これにより、駆動源から出力される回転駆動力を駆動対象装置に伝達することができる。

一方、駆動対象装置がロックした場合には、回転軸が回転不全となる一方クラッチハブの回転は継続するから、クラッチハブと回転軸、キー内側保持部および結合キーとの間に作用するトルクが増大する。この結合キーはクラッチハブから及ぼされるトルクが非常に大きくなると破損して前記連結を解除する。

駆動対象装置がロックして回転軸が回転を停止したときには、結合キーが破損してクラッチハブとキー内側保持部との連結を解除し、この両者の相対回転を許す。よって、動力伝達装置から駆動対象装置への回転駆動力の伝達は遮断され、駆動対象装置のロックにより駆動源側に過大な負荷がかかってしまうことは防止される。

クラッチハブとキー内側保持部との連結が解除されることによりクラッチハブが回転軸から切り離されるが、キー内側保持部はクラッチハブの円筒部の内側に位置して回転軸に取り付けられたままである。

そして、キー内側保持部の摺動面部分の外径寸法はクラッチハブの底部の貫通孔の内径を上回っているので、キー内側保持部は貫通孔を通過できない。すなわち、キー内側保持部はクラッチハブが回転軸の先端側に脱落するのを防止する。

したがって、特許文献１の動力伝達装置におけるカバーのような部品を要さずに、クラッチハブの脱落を防止できる。

なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。

実施形態の動力伝達装置が適用される冷凍サイクルの全体構成図である。 実施形態の動力伝達装置の軸方向断面図である。 連結機構３０をフランジ部１５２の前面側から見た矢視図である。 図３ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ断面図である。 図３ＢのＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ断面図である。 図３ＢのＩＩＩＤ−ＩＩＩＤ断面図である。 キー内側保持部と結合キーとの組み付け形態を示す斜視図である。 変形例１における動力伝達装置の一部の軸方向断面図である。 図４ＢのＩＶＣ−ＩＶＣ断面図である。 図４ＢのＩＶＤ−ＩＶＤ断面図である。 変形例２の動力伝達装置の一部の軸方向断面図である。

以下、発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。本実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。本実施形態では、図１に示す蒸気圧縮式の冷凍サイクル１の圧縮機２に対して、動力伝達装置１０を適用した例を説明する。

冷凍サイクル１は、車室内の空調を行う車両用空調装置において車室内へ送風する空気の温度を調整する装置として機能する。この冷凍サイクル１は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機２、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱させる放熱器３、放熱器３から流出した冷媒を減圧する膨張弁４、膨張弁４で減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器５を環状に接続して構成される。

圧縮機２としては、例えば、斜板式可変容量型の圧縮機を採用することができる。なお、圧縮機２としては、回転駆動力の伝達により冷凍サイクル１の冷媒を圧縮して吐出するものであれば、他の形式の可変容量型の圧縮機や、スクロール型、ベーン型などの固定容量型の圧縮機を採用してもよい。

本実施形態の圧縮機２は、回転軸２１の一部が外側に露出している。そして、回転軸２１における外側に露出した部位に対して、動力伝達装置１０が取り付けられている。圧縮機２には、動力伝達装置１０を介してエンジン６から出力される回転駆動力が伝達される。

動力伝達装置１０は、車両走行用の駆動源であるエンジン６から出力される回転駆動力を駆動対象装置である圧縮機２へ断続的に伝達する装置である。動力伝達装置１０は、Ｖベルト７を介してエンジン６の回転出力部６ａに接続されている。

図２は、動力伝達装置１０を圧縮機２の回転軸２１の軸方向に沿って切断した際の断面図である。なお、図２に示すＡＤは、回転軸２１の軸方向に沿って延びる方向として規定した回転軸方向を示している。また、図２に示すＲＤは、回転軸方向と直交する方向として規定した径方向を示している。図２に示すＣＬは、回転軸２１の中心線を示している。

図２に示すように、動力伝達装置１０は、プーリ１１、プーリ１１に連結されることによって圧縮機２の回転軸２１と共に回転する従動側回転体１３、従動側回転体１３とプーリ１１とを連結させる電磁力を発生させる電磁石１２を有する。

プーリ１１は、エンジン６から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体を構成する。本実施形態のプーリ１１は、外側円筒部１１１、内側円筒部１１２、および端面部１１３を有する。

外側円筒部１１１は、円筒形状に構成されており、回転軸２１に対して同軸上に配置されている。内側円筒部１１２は、円筒形状に構成されており、外側円筒部１１１の内周側に配置されると共に、回転軸２１に対して同軸上に配置されている。

端面部１１３は、外側円筒部１１１と内側円筒部１１２の回転軸方向ＡＤの一端側同士を結ぶ連結部である。端面部１１３は、円盤形状に構成されている。すなわち、端面部１１３は、回転軸２１の径方向ＲＤに広がると共に、その中央部に表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成されている。

本実施形態のプーリ１１は、回転軸方向ＡＤの断面がＣ字形状となっている。そして、外側円筒部１１１と内側円筒部１１２との間には、端面部１１３を底面部とする円環状の空間が形成されている。

外側円筒部１１１と内側円筒部１１２との間に形成される空間は、回転軸２１に対して同軸上となっている。外側円筒部１１１と内側円筒部１１２との間に形成される空間には、電磁石１２が配置されている。

ここで、電磁石１２は、ステータ１２１、およびステータ１２１の内部に配置されたコイル１２２等を有する。ステータ１２１は、鉄等の強磁性材料で環状に形成されている。コイル１２２は、エポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂材料でモールディングされた状態でステータ１２１に固定されている。なお、電磁石１２への通電は、図示しない空調制御装置から出力される制御電圧によって行われる。

外側円筒部１１１、内側円筒部１１２、および端面部１１３は、鉄等の強磁性材料で一体的に形成されている。外側円筒部１１１、内側円筒部１１２、および端面部１１３は、電磁石１２に通電することによって生じる磁気回路の一部を構成する。

外側円筒部１１１の外周側には、複数のＶ字状の溝が形成された樹脂製のＶ溝部１１４が形成されている。Ｖ溝部１１４には、エンジン６から出力される回転駆動力を伝達するＶベルト７が掛け渡されている。

内側円筒部１１２の内周側には、ボールベアリング１７の外周側が固定されている。そして、ボールベアリング１７の内周側には、図示しない圧縮機２の外殻を構成するハウジングから動力伝達装置１０側へ向けて突出した円筒状のボス部２２が固定されている。これにより、プーリ１１は、圧縮機２のハウジングに対して回転自在に装着されている。なお、ボス部２２は、回転軸２１におけるハウジングの外側に露出した根元部分を囲繞している。

また、端面部１１３における回転軸方向ＡＤの一端側の外側面は、プーリ１１と後述する従動側回転体１３のアーマチュア１４が連結された際に、当該アーマチュア１４と接触する摩擦面を形成している。

本実施形態では、図示しないが、端面部１１３の表面の一部に、端面部１１３の摩擦係数を増加させるための摩擦部材を配置している。この摩擦部材は、非磁性材料で形成される。摩擦部材としては、アルミナを樹脂で固めたものや、アルミニウム等の金属粉末の焼結体等を採用することができる。

続いて、従動側回転体１３は、アーマチュア１４、クラッチハブ１５、板バネ１６等を有している。アーマチュア１４は、径方向ＲＤに広がると共に、その中央部に表裏を貫通する貫通穴が形成された円環状の板部材である。

アーマチュア１４は、鉄等の強磁性材料で形成されている。アーマチュア１４は、プーリ１１と共に、電磁石１２に通電された際に生じる電磁力の磁気回路の一部を構成する。

アーマチュア１４は、所定の微小間隙（例えば、０．５ｍｍ程度）を隔ててプーリ１１の端面部１１３に対向配置されている。アーマチュア１４のうち、プーリ１１の端面部１１３に対向する平坦部は、プーリ１１とアーマチュア１４とが連結された際に、端面部１１３と接触する摩擦面を形成している。

また、本実施形態のアーマチュア１４は、径方向の中間部分に磁気遮断用の溝部１４１が形成されている。この溝部１４１は、アーマチュア１４の円周方向に沿って延びる円弧状の形状で複数個形成されている。本実施形態のアーマチュア１４は、溝部１４１の外周側に位置する外周部１４２と、溝部１４１の内周側に位置する内周部１４３とに区分される。アーマチュア１４の外周部１４２は、リベット等の締結部材１８により後述する板バネ１６の外周環状部１６２に接続されている。

クラッチハブ１５は従動側回転体１３の一部を成し、アーマチュア１４と圧縮機２の回転軸２１とを連結するための部材でもある。クラッチハブ１５は、鉄系の金属材料にて形成されている。本実施形態のクラッチハブ１５は、円筒部１５１、底部１５３、およびフランジ部１５２を有する。

円筒部１５１は、円筒形状に構成されており、回転軸２１に対して同軸上に配置されている。

円筒部１５１の一方の端部には底部１５３が一体に連接されており、底部１５３の中心部には貫通孔１５３ａが形成されている。

貫通孔１５３ａは回転軸２１の一端側を挿通させるための開口であり、回転軸２１が貫通孔１５３ａを貫通して先端側部分を円筒部１５１内に至らせている。なお、回転軸２１の外周面と貫通孔１５３ａの内周面との間には間隙があり、両者は接触しない。

回転軸２１に形成された段差部２１２とクラッチハブ１５の底部１５３との間には円筒状の２つのスペーサ３５、３６が配置されている。スペーサ３５、３６は、電磁石１２を非通電状態とした際のアーマチュア１４の平坦部とプーリ１１の端面部１１３との隙間を調整するために設けられている。また、スペーサ３５、３６はクラッチハブ１５の座金としても機能する。

クラッチハブ１５と回転軸２１とは、連結機構３０によって連結されている。なお、連結機構３０の詳細については後述する。

円筒部１５１の底部１５３とは逆の端部には、円筒部１５１の回転軸方向ＡＤの一端側から径方向ＲＤの外側に広がるフランジ部１５２が一体に形成されている。フランジ部１５２は、径方向ＲＤに広がる円盤形状に構成されている。フランジ部１５２は、リベット等の締結部材１９により後述する板バネ１６の内周環状部１６１に接続されている。

板バネ１６は、アーマチュア１４に対してプーリ１１から離れる方向に付勢力を作用させる部材である。この付勢力によって、電磁石１２が非通電状態となっていて電磁力を発生させていないときには、アーマチュア１４の平坦部とプーリ１１の端面部１１３との間に隙間が生ずる。

板バネ１６は、鉄系の金属材料にて構成される円形の板状部材である。板バネ１６は、中心部が開口した内周環状部１６１、内周環状部１６１の径方向ＲＤの外側に配置された外周環状部１６２を有する。前述の如く、板バネ１６は、内周環状部１６１がクラッチハブ１５のフランジ部１５２に接続され、外周環状部１６２がアーマチュア１４の外周部１４２に接続されている。

内周環状部１６１と外周環状部１６２との間には、複数の開口窓部１６３が形成されている。複数の開口窓部１６３は、板バネ１６の円周方向に等間隔に形成されている。複数の開口窓部１６３それぞれの間には、径方向ＲＤに延びるスポーク部１６４が形成される。このスポーク部１６４によって、内周環状部１６１と外周環状部１６２とが一体に連結されている。

また、図示しないが、板バネ１６とアーマチュア１４との間には、板状の弾性部材が介在されている。この弾性部材および締結部材１８によって、板バネ１６の外周環状部１６２とアーマチュア１４の外周部１４２との間が一体に結合されている。弾性部材は、板バネ１６とアーマチュア１４との間のトルク伝達機能を果たすと共に、振動抑制作用を果たすゴム系の弾性材である。

次に、クラッチハブ１５と回転軸２１とを連結するための連結機構３０について、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄを参照して説明する。

連結機構３０は、キー内側保持部３１と、３個の結合キー３３とで構成される。キー内側保持部３１は、例えば機械構造用鋼等の強靭性を有する鋼製である。キー内側保持部３１は筒状をなし、中心部を貫通する螺合穴３１１には雌ねじが設けられている。一方、回転軸２１の外周には雄ねじが設けられている。回転軸２１は螺合穴３１１を貫通して先端部をキー内側保持部３１から突出させているが、キー内側保持部３１とは雌ねじと雄ねじとにより螺合している。

キー内側保持部３１と回転軸２１との螺合形態は右ねじであり、キー内側保持部３１を図３Ａ、図３Ｃ、図３Ｄにおける時計回りに回せば、キー内側保持部３１を図３Ｂにおいて右方向に移動させる形態である。

キー内側保持部３１は、クラッチハブ１５の円筒部１５１の内側に位置し、かつ、底部１５３を基準として回転軸２１の先端側部分と同じ側において、回転軸２１に取り付けられている。ただし、詳しくは後述するが、キー内側保持部３１とクラッチハブ１５との間には結合キー３３が介在するので、キー内側保持部３１とクラッチハブ１５の底部１５３との間には、間隔が保たれている。

キー内側保持部３１の外周部には、１２０°ピッチで、３箇所の内側収容溝３１２が設けられている。各内側収容溝３１２は、図３Ａ、図３Ｃ、図３Ｄに示されるとおり円弧状の断面形状をなし、キー内側保持部３１の軸方向に沿って設けられている。ただし、内側収容溝３１２はキー内側保持部３１の軸方向全長にわたっている訳ではなく、回転軸２１の先端側となる部分にひさし状の圧迫部３１３が形成されている。

そのため、キー内側保持部３１の外周形状は、圧迫部３１３が含まれる端部では円形であり、内側収容溝３１２が設けられた部分では、凹形状となっている。

圧迫部３１３が含まれる端部の外周面（円形部分）と、隣り合う２つの内側収容溝３１２の間に位置する円弧状の外面とは、一連である。これらは、円柱の側面から内側収容溝３１２分を取り除いた曲面に相当する。そうした一連の曲面は、キー内側保持部３１の軸心からの距離（半径）が等しく、クラッチハブ１５の円筒部１５１の内周面を摺動可能な摺動面３１４となっている。

この摺動面３１４を構成する部分の外径は、キー内側保持部３１の外径の最大値である最大外径に相当し、図からも明らかであるが、底部１５３の貫通孔１５３ａの内径（最大内径でもあり最小内径でもある）を十分に上回っている。

クラッチハブ１５の円筒部１５１には、１２０°ピッチで、３箇所の外側収容溝１５４が設けられている。外側収容溝１５４は図３Ａ、図３Ｃ、図３Ｄに示されるとおり円弧状の断面形状をなし、円筒部１５１の軸方向に沿って、円筒部１５１の内周に、軸方向の全長にわたって、設けられている。

そして、キー内側保持部３１と円筒部１５１との相対回転位置を所定のものにすれば、図３Ｃ、図３Ｄに良好に示されるように、キー内側保持部３１の内側収容溝３１２と円筒部１５１の外側収容溝１５４とで、断面が扇状となる一連の空間を形成する。

結合キー３３は、例えば、焼結材や鋳鉄等の脆性材で製造されている。結合キー３３は、板状部３３１と突起部３３２とからなる、断面Ｌ字状（図２、図３Ｂ参照）の部材である。

板状部３３１は湾曲した板体であり、その外形は外側収容溝１５４の内面形状に倣っている。板状部３３１の径方向の板厚は外側収容溝１５４の深さをわずかに（クリアランス分）下回り、周方向の幅寸法も外側収容溝１５４の内法幅をわずかに（クリアランス分）下回る。そして、図３Ｃ、図３Ｄに示されるとおり、板状部３３１は外側収容溝１５４に嵌着される。

突起部３３２は、円弧状に湾曲した棒状体であり、軸方向における板状部３３１のフランジ部１５２側の端部において、板状部３３１の径方向内側に連接されて、板状部３３１と一連かつ一体になっている。

なお、板状部３３１と突起部３３２との間にはＶ溝状の切り欠き３３３が形成されており、切り欠き３３３は、結合キー３３の端面における板状部３３１と突起部３３２の境界ともなっている。

突起部３３２の軸方向に沿った板状部３３１からの突き出し寸法は、内側収容溝３１２の深さをわずかに（クリアランス分）下回る。また、突起部３３２の周方向長さは内側収容溝３１２の内法幅をわずかに（クリアランス分）下回る。そして、図３Ａ、図３Ｃに示されるとおり、突起部３３２を内側収容溝３１２にはめ合わせとされる。

ただし、内側収容溝３１２は内側収容溝３１２の短手方向（すなわち周方向）に沿った突起部３３２の相対移動を規制するが、内側収容溝３１２は内側収容溝３１２の長手方向（すなわち軸方向）に沿った突起部３３２の相対移動までは規制しない。

図２および図３Ｂに示すように、板状部３３１と底部１５３とが当接し、突起部３３２と圧迫部３１３とが当接している。内側収容溝３１２の長手方向に沿った結合キー３３の位置は、底部１５３と圧迫部３１３とによって挟持されることで定まる。

結合キー３３においては、板状部３３１が外側収容溝１５４に嵌着され（図３Ｄ参照）、突起部３３２が内側収容溝３１２にはめ合わされ（図３Ｃ参照）、突起部３３２が圧迫部３１３によって押圧され、板状部３３１が底部１５３に当接している（図３Ｂ参照）。

このため、クラッチハブ１５とキー内側保持部３１の相対回転が結合キー３３によって阻止されている。従って、クラッチハブ１５を回転させれば、キー内側保持部３１を同方向に回転させることができる。つまり、結合キー３３は、クラッチハブ１５とキー内側保持部３１とを連結してクラッチハブ１５からキー内側保持部３１への動力伝達を媒介する。

結合キー３３が、クラッチハブ１５に設けられた外側収容溝１５４と、キー内側保持部３１に設けられた内側収容溝３１２とにはめ込まれることでクラッチハブ１５とキー内側保持部３１とを連結する構成であるから、クラッチハブ１５とキー内側保持部３１とを連結するための構造が複雑化しない。

キー内側保持部３１は、上述したように回転軸２１と螺合している。その螺合形態は右ねじであるので、キー内側保持部３１を図３Ａ、Ｃ、Ｄにおける時計回りに回せば、キー内側保持部３１を図３Ｂにおいて右方向に移動させることになるが、その移動は結合キー３３によって阻まれる。このため、クラッチハブ１５と共にキー内側保持部３１を図３Ａ、図３Ｃ、図３Ｄにおける時計回り方向に回転させれば、回転軸２１を同方向に回転させることができる。

なお、このときにキー内側保持部３１にはこれを右方向に移動させる軸力が生じ、その力が結合キー３３の突起部３３２に及ぼされるが、回転軸２１が回転する限りは軸力は過大にならず、結合キー３３が破損するおそれはない。

次に、本実施形態の動力伝達装置１０の作動を説明する。

電磁石１２が非通電状態になっている場合には、電磁石１２の電磁力が生じない。このため、アーマチュア１４は、板バネ１６の付勢力によってプーリ１１の端面部１１３から所定間隔離れた位置に保持される。

これにより、エンジン６からの回転駆動力はＶベルト７を介してプーリ１１に伝達されるだけで、アーマチュア１４およびクラッチハブ１５へは伝達されず、プーリ１１だけがボールベアリング１７上で空転する。すなわち、駆動対象装置である圧縮機２は停止している。

これに対して、電磁石１２が通電状態になっている場合には、電磁石１２の電磁力が発生する。当該電磁力によって、アーマチュア１４が板バネの付勢力に抗してプーリ１１の端面部１１３側に吸引されることで、アーマチュア１４がプーリ１１に吸着される。これにより、プーリ１１の回転がアーマチュア１４へ伝達されて、板バネ１６、クラッチハブ１５および連結機構３０を含んで構成される従動側回転体１３が回転する。

この際、圧縮機２にロックが生じていなければ、クラッチハブ１５の回転が、結合キー３３を介してキー内側保持部３１に伝わり、さらにキー内側保持部３１から圧縮機２の回転軸２１に伝達される。なお、この回転方向は、キー内側保持部３１を図３Ａ、図３Ｃ、図３Ｄにおける時計回り方向に回す方向である。

このように回転軸２１が回転駆動されることで、圧縮機２が作動する。すなわち、エンジン６から出力された回転駆動力が、動力伝達装置１０を介して圧縮機２に伝達されることで、圧縮機２が作動する。

一方、圧縮機２に焼き付き等によってロックが生じ、回転軸２１が停止して回転できない場合には、キー内側保持部３１の回転が回転軸２１によって阻まれる。従って、回転軸２１とクラッチハブ１５、結合キー３３およびキー内側保持部３１との間に作用するトルクが増大する。このトルクが非常に大きくなると、キー内側保持部３１が回転軸２１に対して回転するので、キー内側保持部３１と回転軸２１との螺合に由来する軸力が発生し、これがキー内側保持部３１に作用する。

この軸力は、キー内側保持部３１の圧迫部３１３が結合キー３３の突起部３３２を押圧して、板状部３３１を底部１５３に押し付ける力として、結合キー３３に及ぼされる。圧迫部３１３が突起部３３２を押圧する力が結合キー３３の耐破壊強度に対して過大になると、結合キー３３が破損する。この破損は脆性破壊によるもので、その際に強度が相対的に低い、Ｖ溝状の切り欠き３３３が破壊の起点となるので、突起部３３２が板状部３３１から切り離されるように破損する。なお、クラッチハブ１５やキー内側保持部３１等は、結合キー３３よりも十分に強靱な材質からなるので、結合キー３３以外の部分が破損することはない。

結合キー３３が破損すると、クラッチハブ１５とキー内側保持部３１との連結が解除され、クラッチハブ１５が回転軸２１から切り離される。

このため、プーリ１１の回転が、アーマチュア１４およびクラッチハブ１５に伝達されるだけで、回転軸２１には伝達されず、プーリ１１、アーマチュア１４、クラッチハブ１５が回転軸２１上で空転する。すなわち、エンジン６から圧縮機２への回転駆動力の伝達が遮断される。よって、駆動対象装置である圧縮機２のロックにより駆動源側に過大な負荷がかかってしまうことは防止される。

回転軸２１が回転できない場合に結合キー３３を破損させる力が、キー内側保持部３１と回転軸２１との螺合によってキー内側保持部３１に作用する軸力に由来するので、構成が簡単でありながら、クラッチハブ１５と回転軸２１との間に作用するトルクが限界値を超えたときには確実に結合キー３３が破損する。

しかも、結合キー３３には、Ｖ溝状の切り欠き３３３が設けられていて、この切り欠き３３３が破損の起点となるから、クラッチハブ１５と回転軸２１との間に作用するトルクが限界値を超えたときには、より速やかにまた確実に結合キー３３が破損する。

クラッチハブ１５とキー内側保持部３１との連結が解除されることによりクラッチハブ１５が回転軸２１から切り離されるが、キー内側保持部３１はクラッチハブ１５の円筒部１５１の内側に位置して回転軸２１に取り付けられたままである。

そして、キー内側保持部３１の摺動面３１４を構成する部分の外径は、クラッチハブ１５の底部１５３の貫通孔１５３ａの内径を上回っているので、キー内側保持部３１は貫通孔１５３ａを通過できない。すなわち、キー内側保持部３１はクラッチハブ１５が回転軸２１の先端側に脱落するのを防止する。したがって、カバーのような部品を要さずに、クラッチハブ１５の脱落を防止できる。

以上の通り、本実施形態の動力伝達装置１０によれば、駆動対象装置である圧縮機２が焼き付き等によってロックした場合には、動力伝達装置１０から駆動対象装置への回転駆動力の伝達を速やかに遮断するから、駆動対象装置のロックにより駆動源側に過大な負荷がかかってしまうことは防止される。

また、クラッチハブ１５が回転軸２１から切り離されても、回転軸２１に取り付けられたままのキー内側保持部３１が、クラッチハブ１５が回転軸２１の先端側に脱落するのを防止する。したがって、カバーのような部品を要さずに、クラッチハブ１５の脱落を防止できる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記実施形態に対する以下のような変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち明らかに矛盾する組み合わせを除く任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。

（変形例１）
棒状の結合キーを用いる例を変形例１として説明する。なお、実施形態と共通の部分については同符号を使用して説明を省略する。

図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄに示すように、本例の動力伝達装置１００においては、棒状の焼結材からなる結合キー３３０を用いている。結合キー３３０は断面形状が略長方形のバーである。結合キー３３０は、クラッチハブ１５０とキー内側保持部３１０との間に挟まれるようにして、長手方向が回転軸２１の中心線に沿うように配置される。

クラッチハブ１５０には、回転軸２１の中心線と平行状に形成された外側収容溝１５０ａが設けられており、ここに結合キー３３０の長手方向の略半身を収容する。

キー内側保持部３１０は円筒状をなし、内周に設けられた雌ねじ３１０ａにより回転軸２１に螺合して、座面３１０ｃをクラッチハブ１５０の底部１５３に当接させている。また、外周部には、中心線と平行状に形成された内側収容溝３１０ｂが設けられている。内側収容溝３１０ｂを除くキー内側保持部３１０の外周面は摺動面３１０ｄとなっている。

この内側収容溝３１０ｂは、結合キー３３０の外側収容溝１５０ａに収まらない部分を収容する。外側収容溝１５０ａと内側収容溝３１０ｂとで共同して結合キー３３０を収容するので、クラッチハブ１５０とキー内側保持部３１０の相対回転が結合キー３３０によって阻まれる。

本例の動力伝達装置１００にあっては、実施形態の動力伝達装置１０と同様、電磁石１２が非通電状態になっている場合には、駆動対象装置である圧縮機２への動力伝達が行われず、圧縮機２は停止している。また、電磁石１２が通電状態になっている場合には、駆動対象装置である圧縮機２への動力伝達が行われ、圧縮機２は作動する。

一方、圧縮機２にロックが生じ、回転軸２１が回転できない場合には、キー内側保持部３１０の回転が回転軸２１によって阻まれる。従って、回転軸２１とクラッチハブ１５０、結合キー３３０およびキー内側保持部３１０との間に作用するトルクが増大する。このトルクが非常に大きくなると、このトルクによりキー内側保持部３１０が剪断破損する。なお、クラッチハブ１５０およびキー内側保持部３１０は、結合キー３３０よりも十分に強靱な材質からなるので、結合キー３３０以外の部分が破損することはない。

この結合キー３３０の破損によりクラッチハブ１５０とキー内側保持部３１０との連結が解除され、クラッチハブ１５０が回転軸２１から切り離される。よって、駆動対象装置である圧縮機２のロックにより回転軸２１が停止した際に駆動源側に過大な負荷がかかってしまうことは防止される。

クラッチハブ１５０とキー内側保持部３１０との連結が解除されることによりクラッチハブ１５０が回転軸２１から切り離されるが、キー内側保持部３１０はクラッチハブ１５０の内側に位置して回転軸２１に取り付けられたままである。

そして、キー内側保持部３１０の摺動面３１０ｄの外径は貫通孔１５３ａの内径を上回っているので、キー内側保持部３１０はクラッチハブ１５０が回転軸２１の先端側に脱落するのを防止する。したがって、カバーのような部品を要さずに、クラッチハブ１５０の脱落を防止できる。

また、結合キー３３０が、クラッチハブ１５０に設けられた外側収容溝１５０ａと、キー内側保持部３１０に設けられた内側収容溝３１０ａとにはめ込まれることでクラッチハブ１５０とキー内側保持部３１０とを連結する構成であるから、クラッチハブ１５０とキー内側保持部３１０とを連結するための構造が複雑化しない。

この変形例１のように構成しても上記のとおりの効果が得られ、また実施形態と同様の効果も奏する。

（変形例２）
棒状の結合キーを用いる場合において、実施形態と同様の軸力である圧迫力によって結合キーを破損させる構成も可能である。その一例を変形例２として説明する。なお、実施形態または変形例１と共通の部分については、それらと同符号を使用して説明を省略する。

図５に示すように、本例にあっては、キー内側保持部３１０は座面３１０ｃをクラッチハブ１５０の底部１５３に当接させておらず、座面３１０ｃと底部１５３とには適宜の間隔がある。

結合キー３３０には、その中央部を横断する方向に沿って、Ｖ溝状の切り欠き３３０ａが設けられている。

結合キー３３０が外側収容溝１５０ａと内側収容溝３１０ｂとによって収容されるのは変形例１と同様である。ただし、結合キー３３０は一端を内側収容溝３１０ｂの端面３１０ｅによって圧迫されて、他端をクラッチハブ１５０の底部１５３に当接させている点が変形例１とは異なる。

また、クラッチハブ１５０とキー内側保持部３１０の相対回転が結合キー３３０によって阻まれるのも変形例１と同様である。

本例の動力伝達装置１０１にあっては、電磁石１２が非通電状態になっている場合の動作も、電磁石１２が非通電状態になっている場合の動作も、実施形態の動力伝達装置１０並びに変形例１の動力伝達装置１００と同様である。

一方、圧縮機２にロックが生じ、回転軸２１が回転できない場合には、キー内側保持部３１０の回転が回転軸２１によって阻まれる。そのため、回転軸２１とクラッチハブ１５０、結合キー３３０およびキー内側保持部３１０との間に作用するトルクが増大する。このトルクが過大になると、キー内側保持部３１０が回転軸２１に対して回転するので、キー内側保持部３１０と回転軸２１との螺合に由来する軸力が発生する。

この軸力は、キー内側保持部３１０が結合キー３３０を押圧して底部１５３に押し付ける力として、結合キー３３０に作用する。これにより結合キー３３０が座屈して破損する。

その際には、強度が相対的に低い、Ｖ溝状の切り欠き３３０ａが破壊の起点となる。

なお、クラッチハブ１５０やキー内側保持部３１０等は、結合キー３３よりも十分に強靱な材質からなるので、結合キー３３０以外の部分が破損することはない。

結合キー３３０が破損すると、クラッチハブ１５０とキー内側保持部３１０との連結が解除され、クラッチハブ１５０が回転軸２１から切り離される。よって、駆動対象装置である圧縮機２のロックにより回転軸２１が停止した際に駆動源側に過大な負荷がかかってしまうことは防止される。

クラッチハブ１５０とキー内側保持部３１０との連結が解除されることによりクラッチハブ１５０が回転軸２１から切り離されるが、キー内側保持部３１０はクラッチハブ１５０の内側に位置して回転軸２１に取り付けられたままである。

そして、キー内側保持部３１０の摺動面３１０ｄの外径は貫通孔１５３ａの内径を上回っているので、キー内側保持部３１０はクラッチハブ１５０が回転軸２１の先端側に脱落するのを防止する。したがって、カバーのような部品を要さずに、クラッチハブ１５０の脱落を防止できる。

この変形例２のように構成しても上記のとおりの効果が得られ、また実施形態または変形例１と同様の効果も奏する。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、従動側回転体は、クラッチハブと、キー内側保持部と、結合キーとを有し、前記クラッチハブは、筒形状の筒部と、前記筒部の一方の端部に連接された底部とを有し、前記底部には貫通孔が設けられており、前記回転軸が前記貫通孔を貫通して先端側部分を前記筒部内に至らせ、前記従動側回転体が前記駆動側回転体に連結されると前記駆動側回転体と共に回転し、前記キー内側保持部は、前記筒部の内側に位置し、かつ、前記底部を基準として前記回転軸の前記先端側部分と同じ側において、前記回転軸に取り付けられ、前記キー内側保持部の最大外径は前記貫通孔の最大内径を上回り、前記結合キーは、前記クラッチハブと前記キー内側保持部とを連結して前記クラッチハブから前記キー内側保持部への動力伝達を媒介し、前記回転軸がロックにより停止すると、前記結合キーが破損して前記クラッチハブと前記キー内側保持部の連結が解除される。

また、第２の観点によれば、前記キー内側保持部は前記回転軸に螺合しており、前記回転軸がロックにより停止すると、前記キー内側保持部は前記回転軸に対して相対回転し、その際に前記螺合に由来して前記キー内側保持部に作用する軸力が前記結合キーに及ぼされて前記結合キーが破損する。

このようになっていることで、回転軸がロックにより停止すると、クラッチハブと回転軸、キー内側保持部および結合キーとの間に作用するトルクが非常に大きくなり、キー内側保持部は回転軸に対して相対回転する。すると、回転軸との螺合により、キー内側保持部を回転軸の軸方向に移動させる軸力がキー内側保持部に作用する。この軸力が結合キーに及ぼされて結合キーが破損する。回転軸が回転停止となれば、キー内側保持部に軸力が作用し結合キーが破損するので、構成が簡単でありながら、クラッチハブとキー内側保持部との間に作用するトルクが限界値を超えたときには確実に結合キーが破損する。

また、第３の観点によれば、前記結合キーには、溝状の切り欠きが設けられている。結合キーに溝状の切り欠きを設けると、その部分の強度が相対的に低下するので、破損の起点となり易い。よって、クラッチハブと回転軸、キー内側保持部および結合キーとの間に作用するトルクが限界値を超えたときには、より速やかにまた確実に結合キーが破損する。

また、第４の観点によれば、前記結合キーは、前記クラッチハブに設けられた外側収容溝と、前記キー内側保持部に設けられた内側収容溝とに、はめ込まれることで、前記クラッチハブと前記キー内側保持部とを連結する。

結合キーが、クラッチハブに設けられた外側収容溝と、キー内側保持部に設けられた内側収容溝とにはめ込まれることでクラッチハブとキー内側保持部とを連結する構成であるから、クラッチハブとキー内側保持部とを連結するための構造が複雑化しない。

２１ 回転軸
１５、１５０ クラッチハブ
３１、３１０ キー内側保持部
３３、３３０ 結合キー
１５１ 筒部
１５３ 底部
１５１ａ 貫通孔
１５０ａ、１５４ 外側収容溝
３１０ｂ、３１２ 内側収容溝
３３０ａ、３３３ 切り欠き

Claims (4)

1. 駆動源（６）から出力される回転駆動力を駆動対象装置（２）に伝達する動力伝達装置であって、
   前記駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（１１）と、
   前記駆動側回転体に連結されることによって前記駆動対象装置の回転軸（２１）と共に回転する従動側回転体（１３）と、
   前記従動側回転体を前記駆動側回転体に連結させる電磁力を発生させる電磁石（１２）と、を備え、
   前記従動側回転体は、クラッチハブ（１５、１５０）と、キー内側保持部（３１、３１０）と、結合キー（３３、３３０）とを有し、
   前記クラッチハブは、筒形状の筒部（１５１）と、前記筒部の一方の端部に連接された底部（１５３）とを有し、
   前記底部には貫通孔（１５３ａ）が設けられており、
   前記回転軸が前記貫通孔を貫通して先端側部分を前記筒部内に至らせ、
   前記従動側回転体が前記駆動側回転体に連結されると前記駆動側回転体と共に回転し、
   前記キー内側保持部は、前記筒部の内側に位置し、かつ、前記底部を基準として前記回転軸の前記先端側部分と同じ側において、前記回転軸に取り付けられ、
   前記キー内側保持部の最大外径は前記貫通孔の最大内径を上回り、
   前記結合キーは、前記クラッチハブと前記キー内側保持部とを連結して前記クラッチハブから前記キー内側保持部への動力伝達を媒介し、
   前記回転軸がロックにより停止すると、前記結合キーが破損して前記クラッチハブと前記キー内側保持部の連結が解除されることを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記キー内側保持部は前記回転軸に螺合しており、
   前記回転軸がロックにより停止すると、前記キー内側保持部は前記回転軸に対して相対回転し、その際に前記螺合に由来して前記キー内側保持部に作用する軸力が前記結合キーに及ぼされて前記結合キーが破損することを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記結合キーには、溝状の切り欠き（３３０ａ、３３３）が設けられている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。
4. 前記結合キーは、前記クラッチハブに設けられた外側収容溝（１５０ａ、１５４）と、
   前記キー内側保持部に設けられた内側収容溝（３１０ｂ、３１２）とに、はめ込まれることで、前記クラッチハブと前記キー内側保持部とを連結することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の動力伝達装置。

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