JP2018132105A - Power transmission device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a power transmission device that transmits a rotational driving force output from a driving source to a device to be driven.
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。 Conventionally, a drive-side rotator that rotates by a rotational drive force output from a drive source, a driven-side rotator that rotates together with the rotation shaft of the drive target device by being connected to the drive-side rotator, 2. Description of the Related Art There is known a power transmission device that includes an electromagnet that generates an electromagnetic force that is coupled to a drive-side rotator and that transmits a rotational drive force output from a drive source to a drive target device.
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。 In this type of power transmission device, in order to prevent an excessive load from being applied to the drive source side when the device to be driven is locked, a function for quickly interrupting transmission of the rotational driving force is required.
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)。 For this purpose, there is known a device that is provided with a limiter that breaks when the device to be driven is locked, and that interrupts the transmission of the rotational driving force by breaking the limiter when locked (for example, see Patent Document 1).
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ためのカバーを回転軸の先端部に取り付けている。このことは、動力伝達装置の体格の大型化につながり、また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。
However, since the power transmission device of
本発明は上記点に鑑みて、リミッタが破断した際に従動側回転体の脱落を防止可能でありながら、従来よりも体格の小型化が可能で、また部品点数も低減可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a power transmission device that can reduce the size of the physique and reduce the number of components compared to the prior art, while preventing the driven-side rotating body from falling off when the limiter breaks. The purpose is to provide.
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(10)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、
前記従動側回転体には、
前記電磁力によって前記駆動側回転体側に吸引されるアーマチュア(14)と、
前記回転軸に連結されるインナハブ(16)と、
前記アーマチュアと前記インナハブとの間に介在するリミッタ(15)と
が含まれ、
前記リミッタは、非磁性材製であり、前記アーマチュアと前記インナハブとに連結されて前記アーマチュアから前記インナハブへの動力伝達を媒介し、
前記リミッタは、前記回転軸がロックにより停止すると破損し、該破損によって前記アーマチュアと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。
In order to achieve the above object, the invention described in
A power transmission device (10) for transmitting a rotational driving force output from a driving source (6) to a drive target device (2),
A driving side rotating body (11) that rotates by a rotational driving force output from the driving source;
A driven-side rotator (13) that rotates together with the rotation shaft (21) of the device to be driven by being connected to the drive-side rotator;
An electromagnet (12) for generating an electromagnetic force for coupling the driven-side rotator to the drive-side rotator,
In the driven side rotating body,
An armature (14) attracted to the drive-side rotor by the electromagnetic force;
An inner hub (16) coupled to the rotating shaft;
A limiter (15) interposed between the armature and the inner hub,
The limiter is made of a non-magnetic material, and is connected to the armature and the inner hub to mediate power transmission from the armature to the inner hub,
The limiter is a power transmission device that is broken when the rotating shaft stops due to a lock, and is disconnected from the armature due to the breakage.
アーマチュアとインナハブとの間に介在するリミッタは、アーマチュアからインナハブ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。 The limiter interposed between the armature and the inner hub mediates the transmission of power from the armature to the inner hub, so if an electromagnetic force is generated by an electromagnet and the driven side rotator is connected to the drive side rotator, the drive source When the drive-side rotator is rotated by the rotational driving force output from, the driven-side rotator is rotated together with the rotation shaft of the drive target device. Thereby, the rotational drive force output from a drive source can be transmitted to a drive object apparatus.
一方、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、リミッタが破損してリミッタとアーマチュアとの連結が解除されるから、アーマチュアからインナハブへの動力伝達が断たれる。これにより、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。 On the other hand, when the device to be driven is locked and the rotation shaft stops rotating, the limiter is broken and the connection between the limiter and the armature is released, so that power transmission from the armature to the inner hub is interrupted. Thereby, transmission of the rotational driving force from the power transmission device to the drive target device is cut off, and an excessive load on the drive source side due to the lock of the drive target device is prevented.
なお、リミッタは非磁性材製であるから、電磁石からアーマチュアに及ぼされる電磁力によってアーマチュアに捉えられるおそれはない。 Since the limiter is made of a non-magnetic material, there is no possibility of being caught by the armature due to the electromagnetic force exerted from the electromagnet to the armature.
インナハブは回転軸に連結されているので、リミッタとアーマチュアとの連結が解除されようとも脱落しない。そして、リミッタはインナハブに連結されているので、アーマチュアとの連結が解除されても脱落しない。 Since the inner hub is connected to the rotating shaft, the inner hub does not fall off even if the connection between the limiter and the armature is released. And since the limiter is connected with the inner hub, it will not fall off even if the connection with the armature is released.
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脱落防止のための部品を要さない。よって従来よりも体格の小型化が可能で、また部品点数も低減可能な動力伝達装置を提供することができる。
Therefore, parts for preventing the dropout such as a cover in the power transmission device of
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。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis in the said and the claim shows the correspondence of the term described in the claim, and the concrete thing etc. which illustrate the said term described in embodiment mentioned later. .
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。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
実施形態1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。
(Embodiment 1)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an example in which the
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。
The
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。
As the
本実施形態の圧縮機2は、回転軸21の一部が円筒状のボス部22を貫通してケーシングの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。
In the
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。
A rotational driving force output from the
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。
The
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上半部の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the upper half when the
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。
In addition, AD shown in FIG. 2 has shown the rotating shaft direction prescribed | regulated as the direction extended along the axial direction of the rotating
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。
As shown in FIG. 2, the
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。
The
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。
The outer
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。
The
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。
The
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。
A space formed between the outer
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。
Here, the
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。
The outer
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。
On the outer peripheral side of the outer
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の内周側は前述のボス部22(図2には示さない)に外嵌されている。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。
The outer peripheral side of the
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。
Further, the outer surface on one end side in the rotation axis direction AD in the
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。
In the present embodiment, although not shown, a friction member for increasing the friction coefficient of the
続いて、従動側回転体13は、アーマチュア14、リミッタ15、インナハブ16、板バネ18等を有している。
Subsequently, the driven
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。
The
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。
The
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の表裏2つの平坦部141、142のうち、プーリ11の端面部113に対向する平坦部141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。
The
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143が形成されている。この溝部143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143の外周側に位置する外周部144と、溝部143の内周側に位置する内周部145とに区分される。内周部145の内周面には全周にわたってねじ山が設けられて、雌ねじ146となっている。
Further, the
リミッタ15は、アーマチュア14からインナハブ16への動力伝達経路において、への動力伝達経路において、アーマチュア14とインナハブ16の間に介在する。リミッタ15は非磁性材で形成される。本実施形態ではSUS304にて形成されているが、他のオーステナイト系ステンレス鋼や銅合金、アルミニウム合金などの金属系材料を用いることができるし、エンジニアリングプラスチック等を用いてもよい。
The
リミッタ15は本体部151と螺合環部152とからなる。本体部151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。螺合環部152はリング状の部材である。リミッタ15は本体部151の内周部のアーマチュア14側に螺合環部152を連接した形状をしている。
The
本体部151は、アーマチュア14の電磁石12に向いた面とは反対側の面に対面している。本体部151は、アーマチュア14に対向する面(内面153)も、それとは反対側の面(外面154)も共に平坦である。
The
螺合環部152の外周面には全周にわたってねじ山が設けられて、雄ねじ155となっている。また、本体部151と螺合環部152との間に形成される隅部には、断面形状がC字状の環状溝156が螺合環部152を一周するように設けられている。
A screw thread is provided on the outer peripheral surface of the threaded
螺合環部152の雄ねじ155はアーマチュア14の雌ねじ146と螺合しており、この螺合によってリミッタ15とアーマチュア14とが連結されている。なお、本体部151の内面153はアーマチュア14の平坦部142に密接させられている。
The
雄ねじ155と雌ねじ146との螺合形態は右ねじであり、中心線CLを中心としてアーマチュア14を図2において紙面表側から紙面裏側に向かう方向に、リミッタ15を図2において紙面裏側から紙面表側に向かう方向に相対回転させると、アーマチュア14を図2において左方向に、リミッタ15を図2において右方向に相対移動させる形態である。
The
また、リミッタ15の本体部151は、リベット等の締結部材31により後述する板バネ18の外周環状部182に接続されている。
Further, the
インナハブ16は従動側回転体13の一部を成し、アーマチュア14に連結されたリミッタ15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。
The
インナハブ16は、鉄系の金属材料にて形成されている。本実施形態のインナハブ16は、円筒部161およびフランジ部162を有する。
The
円筒部161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。
The
円筒部161には挿通穴163が設けられ、挿通穴163の内周側には雌ネジ163aが形成されている。挿通穴163には回転軸21の一端側が挿通されている。回転軸21の外周には雄ネジ(図示せず)が形成されている。その雄ねじが雌ネジ163aと螺合することで回転軸21とインナハブ16とが連結されている。回転軸21の端部は円筒部161の内部に収納されており、図2においてフランジ部162のフランジフェイスよりも左側に突出してはいない。
The
なお、挿通穴163の雌ネジ163aと回転軸21との螺合形態は上述のアーマチュア14(雌ねじ146)とリミッタ15(雄ねじ155)との螺合形態とは逆である。つまり、これら2箇所の螺合形態の一方が右ねじであれば他方は左ねじとされる。
In addition, the screwing form of the
円筒部161には、円筒部161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162が一体に形成されている。フランジ部162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162は、リベット等の締結部材32により後述する板バネ18の内周環状部181に接続されている。
The
板バネ18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141とプーリ11の端面部113との間に隙間が生ずる。
The
板バネ18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18は、中心部が開口した内周環状部181、内周環状部181の径方向RDの外側に配置された外周環状部182を有する。前述の如く、板バネ18は、内周環状部181がインナハブ16のフランジ部162に接続され、外周環状部182がリミッタ15の本体部151に接続されている。
The
内周環状部181と外周環状部182との間には、複数の開口窓部183が形成されている。複数の開口窓部183は、板バネ18の円周方向に等間隔に形成されている。なお、図示しないが、板バネ18のうち、複数の開口窓部183それぞれの間には、径方向RDに延びる連結部184が形成される。この連結部184によって、内周環状部181と外周環状部182とが一体に連結されている。
A plurality of opening
また、板バネ18には、板状のゴム製の弾性部材35が装着されている。この弾性部材35および締結部材31によって、板バネ18の外周環状部182とリミッタ15とが一体に結合されている。弾性部材35は、上述の複数の開口窓部を塞ぐことで、板バネ18から板バネ18よりもリミッタ15、アーマチュア14側に塵芥が侵入する可能性を低減する。また、弾性部材35は、板バネ18とリミッタ15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。
The
次に、本実施形態の動力伝達装置10の作動を説明する。
Next, the operation of the
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18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。
When the
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、リミッタ15およびインナハブ16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。
Thus, the rotational driving force from the
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18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18、リミッタ15、およびインナハブ16を含んで構成される従動側回転体13が回転する。
On the other hand, when the
この際、圧縮機2にロックが生じていなければ、インナハブ16の回転が圧縮機2の回転軸21に伝達される。なお、この回転方向は、図2において、中心線CLを中心としてアーマチュア14を表面から裏面に向かう方向に回転させる方向である。このとき、リミッタ15は、アーマチュア14とインナハブと16に連結されてアーマチュア14からインナハブ16への動力伝達を媒介する。
At this time, if the
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。
Thus, the
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、インナハブ16およびリミッタ15の回転が回転軸21によって阻まれる。
従って、リミッタ15とアーマチュア14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、アーマチュア14がリミッタ15に対して回転する。この回転によって、アーマチュア14の雌ねじ146とリミッタ15の雄ねじ155との間に軸力が発生する。
On the other hand, when the
Accordingly, the torque acting between the
この軸力はリミッタ15の螺合環部152をアーマチュア14側に引き寄せる力として作用する。ところが、リミッタ15の本体部151は、内面153がアーマチュア14の平坦部142に密接させられていて、上記軸力による移動を阻まれる。このため、本体部151と螺合環部152との間に引っ張り応力がかかる。この引っ張り応力が本体部151と螺合環部152との間の隅部に設けられた環状溝156に集中的に作用する。
This axial force acts as a force that pulls the
そして、引っ張り応力が所定以上になると、図3に示すように環状溝156を起点としてリミッタ15が破断して本体部151と螺合環部152とが切り離される。なお、図3は、リミッタ15が破断した状態を説明するための動力伝達装置10の断面図であり、AD、RD、CLが示すものは図2と共通である。
When the tensile stress exceeds a predetermined value, the
この本体部151と螺合環部152との切り離しによって、リミッタ15からインナハブ16にわたる一連の部分がアーマチュア14から分離される。
A series of parts from the
なお、リミッタ15は非磁性材製であるから、電磁石12からアーマチュア14に及ぼされる電磁力によって、本体部151がアーマチュア14に捉えられるおそれはない。その結果、リミッタ15の破断時において、本体部151が電磁力によってアーマチュア14に吸引されてアーマチュア14と共に回転してしまう可能性が低減される。
Since the
このため、プーリ11の回転が、アーマチュア14には伝達されるものの、回転軸21には伝達されず、プーリ11およびアーマチュア14とリミッタ15の螺合環部152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。
Therefore, although the rotation of the
なお、リミッタ15の破断後にあっても螺合環部152とアーマチュア14との螺合が維持されるから、本体部151と切り離された螺合環部152はアーマチュア14によって保持されて脱落を防止される。また、リミッタ15の本体部151は板バネ18を介してインナハブ16に連結されており、インナハブ16は回転軸21に連結されているので、本体部151からインナハブ16にわたる部分も脱落は防止される。
Note that, even after the
回転軸21が回転できない場合にリミッタ15を破損させる力が、リミッタ15とアーマチュア14との螺合によってリミッタ15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、アーマチュア14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リミッタ15が破断される。
Since the force that damages the
しかも、リミッタ15には、断面形状がC字状の環状溝156が設けられていて、この環状溝156が破断の起点となるから、アーマチュア14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リミッタ15が破断される。
In addition, the
リミッタ15が破断して本体部151と螺合環部152とに分裂するが、本体部151、板バネ18およびインナハブ16は回転軸21によって保持される。螺合環部152はアーマチュア14に螺合して一体になっているが、本体部151および板バネ18がカバーの役割を果たしてアーマチュア14および螺合環部152の脱落を防ぐ。これは、アーマチュア14と板バネ18とが軸方向CLに部分的に重なっており、かつ、アーマチュア14と本体部151とが軸方向CLに部分的に重なっているからである。したがって、カバーのような部品を要さずに、従動側回転体13を構成する各部の脱落を防止できる。
The
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。
As described above, according to the
また、リミッタ15が破断されても、破断後の本体部151および螺合環部152は脱落を防止され、アーマチュア14やインナハブ16等も脱落を防止される。したがって、カバーのような部品を要さずに、従動側回転体13を構成する各部の脱落を防止できる。よって従来よりも体格の小型化が可能である。また部品点数も低減可能できるので、コストダウンが可能である。
Even if the
(実施形態2)
アーマチュアとリミッタとの螺合をアーマチュアの外周側にて行う例を実施形態2として、図4を参照して説明する。なお、多くの部分が実施形態1と共通であるから、それら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。
(Embodiment 2)
An example in which the armature and the limiter are screwed on the outer peripheral side of the armature will be described as a second embodiment with reference to FIG. In addition, since many parts are common with
本実施形態の動力伝達装置210は、実施形態1(図1参照)と同様に、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として、冷凍サイクル1の圧縮機2に対して適用した例である。
As in the first embodiment (see FIG. 1), the
図4は、動力伝達装置210を圧縮機2の回転軸21の軸方向に沿って切断した際の上半部の断面図である。なお、図4に示す回転軸方向AD、径方向RD、中心線はCLは、実施形態1と同等の意味を有する。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the upper half portion of the
図4に示すように、アーマチュア214は、実施形態1と同様、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、溝部143によって外周部144と内周部145とに区分されている。そして、外周部144の外周面には全周にわたってねじ山が設けられて、雄ねじ246となっている。その他は実施形態1のアーマチュア14と同様である。
As shown in FIG. 4, the
リミッタ215は、アーマチュア214からインナハブ16への動力伝達経路において、への動力伝達経路において、アーマチュア214とインナハブ16の間に介在する。リミッタ215は非磁性材で形成されている。本実施形態ではSUS304にて形成されているが、他のオーステナイト系ステンレス鋼や銅合金、アルミニウム合金などの金属系材料を用いることができるし、エンジニアリングプラスチック等を用いてもよい。
The
リミッタ15は本体部151と螺合環部252とからなる。本体部151は実施形態1と同様である。螺合環部252はリング状の部材である。リミッタ15は本体部151の外周部のアーマチュア214側に螺合環部252を連接した形状をしている。
The
螺合環部252の内周面には全周にわたってねじ山が設けられて、雌ねじ255となっている。また、本体部151と螺合環部252との間に形成される隅部には、断面形状がC字状の環状溝256が螺合環部252を一周するように設けられている。
On the inner peripheral surface of the
螺合環部252の雌ねじ255はアーマチュア214の外周面に設けられた雄ねじ246と螺合しており、この螺合によってリミッタ215とアーマチュア214とが連結されている。なお、本体部151の内面153はアーマチュア214の平坦部142に密接させられている。
The
雌ねじ255と雄ねじ246との螺合形態は右ねじであり、中心線CLを中心としてアーマチュア214を図4において表面から裏面に向かう方向に、リミッタ215を図4において裏面から表面に向かう方向に相対回転させると、アーマチュア214を図4において左方向に、リミッタ215を図4において右方向に相対移動させる形態である。
The threaded form of the
なお、螺合環部252がアーマチュア214の外側に位置するため、アーマチュア214の外周面とプーリ11の外側円筒部111との間に形成される空間が螺合環部252によって狭められている。
Since the
次に、本実施形態の動力伝達装置210の作動を説明する。
Next, the operation of the
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214は、板バネ18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。
When the
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214、リミッタ215およびインナハブ16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。
As a result, the rotational driving force from the
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214が板バネ18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214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214へ伝達されて、板バネ18、リミッタ15、およびインナハブ16を含んで構成される従動側回転体13が回転する。
On the other hand, when the
この際、圧縮機2にロックが生じていなければ、インナハブ16の回転が圧縮機2の回転軸21に伝達される。なお、この回転方向は、図4において、中心線CLを中心としてアーマチュア214を表面から裏面に向かう方向に回転させる方向である。このとき、リミッタ215は、アーマチュア214とインナハブと16に連結されてアーマチュア214からインナハブ16への動力伝達を媒介する。
At this time, if the
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。
Thus, the
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、インナハブ16およびリミッタ15の回転が回転軸21によって阻まれる。
従って、リミッタ215とアーマチュア214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、アーマチュア214がリミッタ215に対して回転する。この回転によって、アーマチュア214の雄ねじ246とリミッタ215の雌ねじ255との間に軸力が発生する。
On the other hand, when the
Accordingly, the torque acting between the
この軸力はリミッタ215(螺合環部252)をアーマチュア214側に引き寄せる力として作用する。ところが、リミッタ215の本体部151は、内面153がアーマチュア214の平坦部142に密接させられていて、上記軸力による移動を阻まれる。このため、本体部151と螺合環部252との間に引っ張り応力がかかる。この引っ張り応力が本体部151と螺合環部252との間の隅部に設けられた環状溝256に集中的に作用する。
This axial force acts as a force that pulls the limiter 215 (screwed ring portion 252) toward the
そして、引っ張り応力が所定以上になると、環状溝256を起点としてリミッタ215が破断して本体部151と螺合環部252とが切り離される。
When the tensile stress exceeds a predetermined value, the
この本体部151と螺合環部252との切り離しによって、リミッタ215からインナハブ16にわたる一連の部分がアーマチュア214から分離される。
A series of parts from the
なお、リミッタ15は非磁性材製であるから、電磁石12からアーマチュア214に及ぼされる電磁力によって、本体部151がアーマチュア214に捉えられるおそれはない。その結果、リミッタ15の破断時において、本体部151が電磁力によってアーマチュア14に吸引されてアーマチュア14と共に回転してしまう可能性が低減される。
Since the
このため、プーリ11の回転が、アーマチュア214には伝達されるものの、回転軸21には伝達されず、プーリ11およびアーマチュア214とリミッタ215の螺合環部252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。
For this reason, although the rotation of the
なお、リミッタ215の破断後にあっても螺合環部252とアーマチュア214との螺合が維持されるから、本体部151と切り離された螺合環部252はアーマチュア214によって保持されて脱落を防止される。また、リミッタ215の本体部151は板バネ18を介してインナハブ16に連結されており、インナハブ16は回転軸21に連結されているので、本体部151からインナハブ16にわたる部分も脱落は防止される。
Since the screwed
回転軸21が回転できない場合にリミッタ215を破損させる力が、リミッタ215とアーマチュア214との螺合によってリミッタ215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、アーマチュア214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リミッタ215が破断される。
Since the force that damages the
しかも、リミッタ215には、断面形状がC字状の環状溝256が設けられていて、この環状溝256が破断の起点となるから、アーマチュア214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リミッタ215が破断される。
In addition, the
リミッタ215が破断して本体部151と螺合環部252とに分裂するが、本体部151、板バネ18およびインナハブ16は回転軸21によって保持される。螺合環部252はアーマチュア214に螺合して一体になっているが、本体部151と板バネ18がカバーの役割を果たしてアーマチュア214および螺合環部252の脱落を防ぐ。これは、アーマチュア214と板バネ18とが軸方向CLに部分的に重なっており、かつ、アーマチュア214と本体部151とが軸方向CLに部分的に重なっているからである。したがって、カバーのような追加部品を要さずに、従動側回転体13を構成する各部の脱落を防止できる。
The
以上の通り、本実施形態の動力伝達装置210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210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。
As described above, according to the
また、リミッタ215が破断されても、破断後の本体部151および螺合環部252は脱落を防止され、アーマチュア214やインナハブ16等も脱落を防止される。したがって、カバーのような部品を要さずに、従動側回転体13を構成する各部の脱落を防止できる。よって従来よりも体格の小型化が可能である。また部品点数も低減可能できるので、コストダウンが可能である。
Even if the
また、アーマチュア214の外周面とプーリ11の外側円筒部111との間に螺合環部252が進入した形態である。つまり、アーマチュア214の外周面と外側円筒部111との隙間が螺合環部252によって狭められているので、塵などがこの隙間を通ってプーリ11の端面部113とアーマチュア214の平坦部141との間に侵入するのを防止できる。
Further, a threaded
(実施形態3)
アーマチュアとリミッタとの間に減衰材料を配置する例を実施形態3として、図5を参照して説明する。なお、多くの部分が実施形態1と共通であるから、それら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。
(Embodiment 3)
An example in which a damping material is disposed between an armature and a limiter will be described as
本実施形態の動力伝達装置310は、実施形態1(図1参照)と同様に、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として、冷凍サイクル1の圧縮機2に対して適用した例である。
As in the first embodiment (see FIG. 1), the
図5は、動力伝達装置310を圧縮機2の回転軸21の軸方向に沿って切断した際の上半部の断面図である。なお、なお、図5に示す回転軸方向AD、径方向RD、中心線はCLは、実施形態1と同等の意味を有する。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the upper half when the
図5に示すように、アーマチュア14とリミッタ15との間には減衰材料からなる減衰板320が配され、アーマチュア14とリミッタ15とによって挟持されている。減衰板320を形成する減衰材料としては、制振鋼板、ゴムや合成樹脂などの弾性材を採用できる。本実施形態では制振鋼板を用いている。
As shown in FIG. 5, an attenuation plate 320 made of an attenuation material is disposed between the
アーマチュア14とリミッタ15との間に減衰板320を挟んであるので、電磁石12の電磁力でアーマチュア14を吸引して従動側回転体13をプーリ11に連結させたときや、電磁石12をオフにしてこの連結を解除したときに発生する衝撃を緩和でき、その際に発生する音も静かになる。
Since the damping plate 320 is sandwiched between the
また、本実施形態の動力伝達装置310は、図5に示す構成から明らかなように、実施形態1と同様に作動し、実施形態1と同様の効果を奏する。
Further, as is apparent from the configuration shown in FIG. 5, the
(実施形態4)
実施形態2で説明した螺合環部252を延長して防塵、防滴効果を得る例を実施形態4として、図6を参照して説明する。なお、多くの部分が実施形態1または2と共通であるから、それら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。
(Embodiment 4)
An example of obtaining a dustproof and dripproof effect by extending the threaded
本実施形態の動力伝達装置410は、実施形態1(図1参照)と同様に、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として、冷凍サイクル1の圧縮機2に対して適用した例である。
As in the first embodiment (see FIG. 1), the
図6は、動力伝達装置410を圧縮機2の回転軸21の軸方向に沿って切断した際の上半部の断面図である。なお、図6に示す回転軸方向AD、径方向RD、中心線はCLは、実施形態1と同等の意味を有する。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the upper half when the
図6に示すように、本実施形態の動力伝達装置410にあっては、プーリ411のV溝部114の数が実施形態1〜3のプーリ11よりも減数されている。そして、アーマチュア214側に位置する縁部411aの外側斜面と端面部113との連接部分には断面形状が半円状の凹溝412が設けられている。
As shown in FIG. 6, in the
また、螺合環部252の先端部252aがプーリ411側に向かって延長され、平坦部141の延長面および端面部113の表面の延長面を通り越して、凹溝412の内側に進入している。ただし、この先端部252aは凹溝412の内面に接触してはいない。
Further, the
このように、螺合環部252の先端部252aが凹溝412の内側にまで進入していて、端面部113の周縁部を覆っているので、平坦部141と端面部113との隙間に塵や水滴などが侵入するのを防止できる。すなわち、プーリ411とアーマチュア214との間に塵や水滴などが侵入するのを防ぐ、防塵、防滴効果を有する。
As described above, the
また、本実施形態の動力伝達装置410は、図6に示す構成から明らかなように、実施形態2と同様に作動し、実施形態2と同様の効果を奏する。
Further, as is apparent from the configuration shown in FIG. 6, the
(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、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、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、上記各実施形態において、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、上記各実施形態において、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、上記各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。
(Other embodiments)
In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably. Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, the elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. In particular, when a plurality of values are exemplified for a certain amount, it is also possible to adopt a value between the plurality of values unless specifically stated otherwise and in principle impossible. . Further, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to the positional relationship or the like. The present invention also allows the following modifications to the above embodiments. In addition, the following modifications can select application and non-application to the said embodiment each independently. In other words, any combination of the following modifications can be applied to the above-described embodiment.
(変形例1)
実施形態3では、実施形態1と同様にアーマチュアとリミッタとの螺合をアーマチュアの内周側にて行う構成において、アーマチュア14とリミッタ15との間に減衰材料からなる減衰板320を挟持させる例を説明したが、実施形態2、4と同様にアーマチュア214とリミッタ215との螺合をアーマチュア214の外周側にて行う構成において、アーマチュア214とリミッタ215との間に減衰材料を挟持させることもできる。実施形態2、4と同様の構成に減衰材料を適用しても実施形態3と同様の衝撃緩和と静音の効果が得られる。
(Modification 1)
In the third embodiment, an example in which an attenuation plate 320 made of an attenuation material is sandwiched between the
(変形例2)
実施形態1、3ではリミッタ15の本体部151は円環状の板部材としているが、
螺合環部152が円形のリング状ないし円筒状であれば、本体部151は円環状である必要は無く、例えば外形が多角形であってもよい。また、螺合環部152から花弁状に延出した形状であってもよい。実施形態2、4の場合も螺合環部252が円形のリング状ないし円筒状であれば、本体部151を円環状とする必要はない。
(Modification 2)
In the first and third embodiments, the
If the
(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、電磁力によって駆動側回転体側に吸引されるアーマチュアと、回転軸に連結されるインナハブと、アーマチュアとインナハブとの間に介在するリミッタと、を含む。リミッタは、非磁性材製であり、アーマチュアとインナハブとに連結されてアーマチュアからインナハブへの動力伝達を媒介する。リミッタは、回転軸がロックにより停止すると破損し、該破損によって前記アーマチュアとの連結が解除される。
(Summary)
According to the first aspect shown in part or all of each of the above embodiments, the driven-side rotating body includes an armature that is attracted to the driving-side rotating body by electromagnetic force, an inner hub that is coupled to the rotating shaft, And a limiter interposed between the armature and the inner hub. The limiter is made of a non-magnetic material and is connected to the armature and the inner hub to mediate power transmission from the armature to the inner hub. The limiter breaks when the rotating shaft stops due to the lock, and the breakage of the limiter releases the armature.
第2の観点によれば、リミッタとアーマチュアとは螺合しており、回転軸がロックにより停止すると、リミッタとアーマチュアとは相対回転し、その際に螺合に由来する軸力がリミッタに及ぼされてリミッタが破損してアーマチュアからインナハブへの動力伝達を断つ。 According to the second aspect, the limiter and the armature are screwed together. When the rotating shaft stops due to the lock, the limiter and the armature rotate relative to each other, and the axial force resulting from the screwing is exerted on the limiter. As a result, the limiter breaks and the power transmission from the armature to the inner hub is interrupted.
このような構成を採用すれば、回転軸がロックにより停止した際に確実にリミッタを破損させることができる。 By adopting such a configuration, the limiter can be reliably damaged when the rotating shaft is stopped by the lock.
また、第3の観点によれば、リミッタは、環状の板部材であるアーマチュアの内周部にて、アーマチュアと螺合している。また、第4の観点によれば、リミッタは、環状の板部材であるアーマチュアの外周部にて、アーマチュアと螺合している。 Moreover, according to the 3rd viewpoint, the limiter is screwing together with the armature in the inner peripheral part of the armature which is an annular plate member. Moreover, according to the 4th viewpoint, the limiter is screwing with the armature in the outer peripheral part of the armature which is a cyclic | annular board member.
また、第5の観点によれば、リミッタの本体部はアーマチュアの電磁石に向いた面とは反対側の面に対面しており、リミッタの本体部とアーマチュアとの間には減衰材料が挟まれている。 According to the fifth aspect, the limiter body faces the surface opposite to the surface facing the armature electromagnet, and the damping material is sandwiched between the limiter body and the armature. ing.
このような構成を採用すれば、電磁石の電磁力でアーマチュアを吸引して従動側回転体を駆動側回転体に連結させたときや、該連結を解除したときに発生する衝撃音を小さくできる。 By adopting such a configuration, it is possible to reduce the impact sound generated when the armature is attracted by the electromagnetic force of the electromagnet to connect the driven side rotating body to the driving side rotating body or when the connection is released.
2 圧縮機(駆動対象装置)
10、210、310、410 動力伝達装置
11 プーリ
12 電磁石
13 従動側回転体
14、214 アーマチュア
15、215 リミッタ
151 本体部
152、252 螺合環部
320 減衰板(減衰材料)
2 Compressor (Drive target device)
10, 210, 310, 410
Claims (5)
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、前記電磁力によって前記駆動側回転体側に吸引されるアーマチュア(14)と、前記回転軸に連結されるインナハブ(16)と、前記アーマチュアと前記インナハブとの間に介在するリミッタ(15)と、を含み
前記リミッタは、非磁性材製であり、前記アーマチュアと前記インナハブとに連結されて前記アーマチュアから前記インナハブへの動力伝達を媒介し、
前記リミッタは、前記回転軸がロックにより停止すると破損し、該破損によって前記アーマチュアとの連結が解除されることを特徴とする動力伝達装置。 A power transmission device (10, 210, 310, 410) for transmitting the rotational driving force output from the driving source (6) to the driving target device (2),
A driving side rotating body (11) that rotates by a rotational driving force output from the driving source;
A driven-side rotator (13) that rotates together with the rotation shaft (21) of the device to be driven by being connected to the drive-side rotator;
An electromagnet (12) for generating an electromagnetic force for coupling the driven-side rotator to the drive-side rotator,
The driven-side rotating body is interposed between the armature (14) attracted to the driving-side rotating body side by the electromagnetic force, an inner hub (16) connected to the rotating shaft, and the armature and the inner hub. The limiter is made of a non-magnetic material, and is connected to the armature and the inner hub to mediate power transmission from the armature to the inner hub,
The power transmission device according to claim 1, wherein the limiter is damaged when the rotating shaft is stopped by locking, and the connection with the armature is released due to the damage.
前記回転軸がロックにより停止すると、前記リミッタと前記アーマチュアとは相対回転し、その際に前記螺合に由来する軸力が前記リミッタに及ぼされて前記リミッタが破損して前記アーマチュアから前記インナハブへの動力伝達を断つことを特徴とする請求項1に記載の動力伝達装置。 The limiter and the armature are screwed together,
When the rotating shaft stops due to locking, the limiter and the armature rotate relative to each other, and at that time, the axial force derived from the screwing is exerted on the limiter and the limiter is damaged, and the armature is transferred to the inner hub. The power transmission device according to claim 1, wherein the power transmission is cut off.
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