JP2019120368A - Power transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動ベルトから被駆動体へ回転動力を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 rotational power from a drive belt to a driven body.
この種の動力伝達装置として、例えば特許文献1に記載された動力伝達装置が従来から知られている。この特許文献1に記載された動力伝達装置は、トルクリミッタとして構成され、エンジンによって駆動される駆動ベルトと被駆動体である圧縮機の回転軸との間の動力伝達経路に設けられている。そして、所定の閾値以上のトルクすなわち過負荷トルクが駆動ベルトから動力伝達装置に加わった場合には、動力伝達装置に含まれ動力を伝達する構成部品が破断するようになっている。例えば過負荷トルクは、圧縮機が何らかの原因で故障し回転不能になった場合に発生しうる。
As a power transmission device of this type, for example, a power transmission device described in
上記の構成部品の破断により、動力伝達装置は、駆動ベルトから圧縮機の回転軸への動力伝達を遮断する。そして、その動力伝達の遮断によって、駆動ベルトの損傷が回避される。更に、その駆動ベルトによって圧縮機と共に駆動される補機があれば、その補機の不具合も回避される。 By breaking the components described above, the power transmission disconnects power transmission from the drive belt to the rotary shaft of the compressor. And, by interrupting the power transmission, damage to the drive belt is avoided. Furthermore, if there is an accessory driven by the drive belt with the compressor, the failure of the accessory is also avoided.
トルクリミッタとして構成された特許文献1の動力伝達装置では、上述のように、構成部品の破断によって動力伝達が遮断される。従って、圧縮機が故障していないにも拘わらず動力伝達が遮断されることを避ける必要がある。なぜなら、特許文献1の動力伝達装置は、構成部品が一旦破断すれば、その後、圧縮機へ動力を伝達できなくなるからである。そのため、特許文献1の動力伝達装置では、その動力伝達が遮断されるトルクの閾値、すなわちトルクリミッタが作動するリミッタ作動トルクを、圧縮機が故障していない場合に伝達される伝達トルクの最大値よりも高く設定する必要がある。
In the power transmission device of
ここで、圧縮機が故障していない場合に伝達される伝達トルクである非故障時トルクは、圧縮機の運転状況によって変化する。例えばその圧縮機が空調用圧縮機であれば、空調装置の熱負荷が高まるほど、動力伝達装置が伝達する伝達トルクの平均値が大きくなる。また、圧縮機の回転数が共振回転数になった場合には、伝達トルクの変動幅が拡大する。また、エンジンの運転負荷が高ければ、そのエンジンの回転変動に起因した伝達トルクの変動も加わる。上記の非故障時トルクは伝達トルクの瞬時値であるので、非故障時トルクは、伝達トルクの変動幅が拡大すれば大きくなる。また、空調装置内の冷媒が圧縮機の吸入空間や配管で液化した状態の下で圧縮機が起動された場合には、その圧縮機が液冷媒を圧縮するので、液冷媒の圧縮に起因して瞬間的に大きくなる液圧縮トルクが発生する。 Here, the non-fault torque, which is the transfer torque transmitted when the compressor has not failed, changes according to the operating condition of the compressor. For example, if the compressor is an air conditioning compressor, the higher the heat load of the air conditioner, the larger the average value of the transmission torque transmitted by the power transmission device. In addition, when the rotation speed of the compressor becomes the resonance rotation speed, the fluctuation range of the transmission torque is expanded. In addition, if the operating load of the engine is high, the fluctuation of the transfer torque due to the rotational fluctuation of the engine is also added. The non-fault torque described above is an instantaneous value of the transfer torque, so the non-fault torque becomes larger as the fluctuation range of the transfer torque is expanded. In addition, when the compressor is started up in a state in which the refrigerant in the air conditioner is liquefied in the suction space or piping of the compressor, the compressor compresses the liquid refrigerant, resulting in the compression of the liquid refrigerant. As a result, a liquid compression torque that increases momentarily is generated.
このように非故障時トルクは各種の要因により変動し、非故障時トルクの最大値を的確に予想することは困難であるので、リミッタ作動トルクのばらつきの下限値は、予め類推される非故障時トルクの最大値に対して十分な安全率を掛けた値とする必要がある。 As described above, since the non-fault torque fluctuates due to various factors and it is difficult to accurately predict the maximum value of the non-fault torque, the lower limit value of the variation of the limiter operating torque is a non-fault which is analogized in advance It is necessary to set a value obtained by multiplying the maximum value of the torque by a sufficient safety factor.
その一方で、駆動ベルトの損傷や、圧縮機と共にベルト駆動される補機の不具合を回避するには、プーリに対し駆動ベルトがスリップするベルトスリップトルクが、リミッタ作動トルクのばらつきの上限値を上回る必要がある。 On the other hand, in order to avoid damage to the drive belt and a defect in the accessory driven by the compressor together with the compressor, the belt slip torque at which the drive belt slips against the pulley exceeds the upper limit value of the variation of the limiter operating torque. There is a need.
このようなことから、特許文献1の動力伝達装置では、圧縮機が故障していないにも拘わらず動力伝達が遮断されることを避けると共に、駆動ベルトの損傷を防止するために、ベルトスリップトルクを高くする必要がある。そして、そのベルトスリップトルクを高くするためには、駆動ベルトのベルト張力を大きくする必要がある。
From such a thing, in the power transmission device of
しかしながら、ベルト張力が大きくなれば、その分、駆動ベルトで回転させられる圧縮機および補機のベアリングなどにおいて動力損失が増大する。また、ベルト張力が大きくなれば、その分、駆動ベルトの剛性を高めるために駆動ベルトの幅を大きくすると共にプーリの幅も大きくし、プーリの剛性確保も必要になる。すなわち、ベルト張力を大きくすることは、駆動ベルトおよびその周辺部品の重量の増加を招く。 However, as the belt tension increases, the power loss increases in the compressor and accessory bearings rotated by the drive belt. Further, if the belt tension is increased, the width of the drive belt is increased to increase the rigidity of the drive belt, the width of the pulley is also increased, and the rigidity of the pulley also needs to be ensured. That is, increasing the belt tension leads to an increase in the weight of the drive belt and its peripheral parts.
このようにベルト張力を大きくすることは、動力損失の増大および重量の増加など種々のデメリットにつながるおそれがある。また、駆動ベルトから動力を受ける被駆動機器を圧縮機として上述したが、そのデメリットは、被駆動機器が圧縮機以外の他の機器であっても生じうると考えられる。発明者の詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。 Such an increase in belt tension may lead to various disadvantages such as an increase in power loss and an increase in weight. Moreover, although the to-be-driven apparatus which receives the motive power from a drive belt was mentioned above as a compressor, it is thought that the demerit may be produced even if a to-be-driven apparatus is apparatuses other than a compressor. As a result of the inventor's detailed examination, the above was found out.
本発明は上記点に鑑みて、駆動ベルトの張力を下げることが可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a power transmission device capable of reducing the tension of a drive belt.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の動力伝達装置は、
被駆動体(161)を回転させるための動力を駆動ベルト(18)から被駆動体へ伝達する動力伝達装置であって、
駆動ベルトが巻き掛けられ、その駆動ベルトによって回転駆動されるプーリ(20)と、
プーリと被駆動体との間の動力伝達経路に設けられ、プーリから被駆動体へ伝達される伝達トルク(Tr)が所定のトルク閾値以上になった場合に滑りが発生するトルクリミッタ(24)とを備え、
被駆動体の回転可能な状態が維持されつつ伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合には、トルクリミッタに滑りが発生し、
伝達トルクが瞬間的に大きくなったことが収まれば、トルクリミッタの滑りは無くなる。
In order to achieve the above object, the power transmission device according to
A power transmission device for transmitting power from a drive belt (18) to a driven body for rotating the driven body (161),
A pulley (20) on which a drive belt is wound and rotationally driven by the drive belt;
A torque limiter (24) which is provided in a power transmission path between a pulley and a driven body and slips when the transmission torque (Tr) transmitted from the pulley to the driven body exceeds a predetermined torque threshold value. Equipped with
When the transmission torque instantaneously increases while maintaining the rotatable state of the driven body, slippage occurs in the torque limiter,
If it is settled that the transmission torque is increased momentarily, the slip of the torque limiter is eliminated.
上述のように、被駆動体の回転可能な状態が維持されつつ伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合には、トルクリミッタに滑りが発生するので、特許文献1の動力伝達装置と比較して、トルクリミッタにおけるトルク閾値が低く設定されることになる。そのため、駆動ベルトの張力を、特許文献1の動力伝達装置が用いられる場合と比較して下げることが可能である。
As described above, when the transmission torque is momentarily increased while maintaining the rotatable state of the driven body, slippage occurs in the torque limiter, and therefore, compared with the power transmission device of
また、上記のように被駆動体の回転可能な状態が維持されつつ伝達トルクが瞬間的に大きくなることは稀であり、伝達トルクが瞬間的に大きくなったことが収まれば、トルクリミッタの滑りは無くなるので、被駆動体の駆動に実質的な支障はない。 Further, as described above, it is rare that the transmission torque instantaneously increases while maintaining the rotatable state of the driven body, and if it is settled that the transmission torque instantaneously increases, the slip of the torque limiter There is no substantial obstacle to the drive of the driven body.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。 In addition, each code | symbol in the parentheses described in the claim and this column is an example which shows the correspondence with the specific content as described in embodiment mentioned later.
以下、図面を参照しながら、各実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, each embodiment will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts identical or equivalent to each other are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
本実施形態の動力伝達装置10は車両に搭載される。そして、図1に示すように、動力伝達装置10は、エンジン12からの動力を圧縮機16へ伝達する。すなわち、本実施形態では、動力伝達装置10を介して動力を受ける被駆動機器は、圧縮機16である。そして、圧縮機16の回転軸161(図2参照)を回転させるための動力を発生する駆動源は、エンジン12である。
First Embodiment
The
図1に示すように、圧縮機16は、冷媒が循環する冷凍サイクル装置14の一部を構成し、その冷媒を圧縮し圧縮後の冷媒を吐出する。冷凍サイクル装置14は車室空調用であり、圧縮機16のほかに、凝縮器141、膨張弁142、および蒸発器143などを有している。その冷凍サイクル装置14では、圧縮機16、凝縮器141、膨張弁142、および蒸発器143は、環状の冷媒回路を形成するように連結されている。従って、圧縮機16から吐出された冷媒は、凝縮器141、膨張弁142、蒸発器143の順に流れ、その蒸発器143から流出した冷媒は圧縮機16へ吸い込まれる。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、圧縮機16は回転軸161と、ハウジング162と、ボス部163とを有している。そのハウジング162は圧縮機16の外殻を成し、ハウジング162内には、冷媒を圧縮するための複数の機構部品が収容されている。
As shown in FIG. 2, the
圧縮機16の回転軸161は、ハウジング162から圧縮機軸心CLの軸方向DRaの一方側へ突き出ており、所定軸心としての圧縮機軸心CLまわりに回転する。そして、動力伝達装置10は、被駆動体である回転軸161を回転させるための動力を駆動ベルト18から回転軸161へ伝達する。別言すれば、図1に示すように、動力伝達装置10、駆動ベルト18、およびエンジン12のプーリ121は、エンジン12の動力をエンジン12から圧縮機16の回転軸161へ伝達する動力伝達系19に含まれる。
The
なお、図2に示すように、本実施形態では、圧縮機16の回転軸161の軸方向DRaすなわち圧縮機軸心CLの軸方向DRaを圧縮機軸方向DRaと呼ぶ。また、その回転軸161の径方向DRrすなわち圧縮機軸心CLの径方向DRrを圧縮機径方向DRrと呼ぶ。
Note that, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, the axial direction DRa of the
圧縮機16のボス部163はハウジング162に対して固定されている。すなわち、圧縮機16のボス部163およびハウジング162は、回転しない非回転部材である。
The
また、ボス部163は、ハウジング162から、回転軸161と同方向へ突き出るように形成されている。ボス部163は筒形状を成し、回転軸161に対し圧縮機径方向DRrに間隔を空けてその回転軸161周りに形成されている。
Further, the
動力伝達装置10は、プーリ20とダンパ22とトルクリミッタ24とを備えている。このプーリ20とダンパ22とトルクリミッタ24は何れも、圧縮機軸心CLを中心として回転する。
The
プーリ20は、軸受26を介して圧縮機16のボス部163に回転自在に支持されているので、圧縮機軸心CLまわりに回転する。その軸受26は、滑り軸受であってもよいが、本実施形態では転がり軸受である。
The
また、プーリ20の径方向外側には、リング状に形成された駆動ベルト18が巻き掛けられている。そして、その駆動ベルト18はエンジン12のプーリ121(図1参照)にも巻き掛けられ、各プーリに対しスリップしないように、所定のベルト張力が付与されている。これにより、動力伝達装置10のプーリ20は、その駆動ベルト18によって回転駆動される。すなわち、エンジン12の動力は、駆動ベルト18を介してそのプーリ20へ伝達される。
Further, a ring-shaped
ダンパ22は、圧縮機16の回転変動が駆動ベルト18に伝達すること、および、駆動ベルト18を介してプーリ20へ伝わるエンジン12の回転変動が圧縮機16の回転軸161に伝達することを抑制している。具体的に、ダンパ22は、外側金具221と弾性部材222と内側金具223とを有している。
The
外側金具221は、複数のボルト221aによってプーリ20に固定されている。従って、ダンパ22は、プーリ20と一体になって圧縮機軸心CLまわりに回転する。
The
ダンパ22の弾性部材222は、ゴムまたはエラストマなどの弾力性を備えた弾性材料で構成されている。弾性部材222は外側金具221と内側金具223との間に設けられている。そして、弾性部材222は、その弾性部材222の外周側では外側金具221に接合され、内周側では内側金具223に接合されている。
The
ダンパ22の内側金具223は、弾性部材222が接合された接合部223aと、ダンパ摩擦板部223bとを備えている。ダンパ摩擦板部223bは、接合部223aから径方向内側へ突き出すように延設されている。そして、ダンパ摩擦板部223bは、圧縮機軸方向DRaを厚み方向とした円盤形状を成し、ダンパ摩擦板部223bの中央部には、圧縮機軸方向DRaにダンパ摩擦板部223bを貫通するダンパ貫通孔223cが形成されている。このダンパ摩擦板部223bはダンパ22の一部分であるが、トルクリミッタ24にも含まれる。そして、ダンパ摩擦板部223bは、トルクリミッタ24のうち、プーリ20と共に回転する駆動部24aとなっている。
The inner metal fitting 223 of the
トルクリミッタ24は、プーリ20と圧縮機16の回転軸161との間の動力伝達経路に設けられている。すなわち、トルクリミッタ24は圧縮機軸心CLまわりに回転し、プーリ20へ伝達されたエンジン12の動力を圧縮機16の回転軸161へ伝達する。
The
具体的に、トルクリミッタ24は、第1摩擦材241と第2摩擦材242とインナハブ243と皿バネ244と止め輪245とを有している。第1摩擦材241と第2摩擦材242は、圧縮機軸方向DRaを厚み方向とした円盤状の板材である。
Specifically, the
第1摩擦材241と第2摩擦材242は、互いの間にダンパ摩擦板部223bを挟むようにして圧縮機軸方向DRaに並んで配置されている。詳細には、第1摩擦材241は、ダンパ摩擦板部223bに対し圧縮機軸方向DRaの一方側に配置されると共に、そのダンパ摩擦板部223bに接触している。また、第2摩擦材242は、ダンパ摩擦板部223bに対し圧縮機軸方向DRaの他方側に配置されると共に、そのダンパ摩擦板部223bに接触している。
The
インナハブ243は、圧縮機軸方向DRaに延びる軸状の軸部243aと、軸部243aから径方向外側へ鍔状に張り出した鍔部243bとを有している。この軸部243aには、圧縮機16の回転軸161が圧縮機軸方向DRaに嵌入された嵌合穴243cが形成されている。
The
その嵌合穴243cに嵌入された回転軸161は、インナハブ243の軸部243aに対し、例えばスプライン嵌合により相対回転不能に連結されている。更に、回転軸161は、ボルト27によってインナハブ243の軸部243aに対し固定されている。従って、回転軸161は、インナハブ243の軸部243aに対し圧縮機軸方向DRaへも相対移動不能となっている。要するに、インナハブ243は回転軸161と一体に回転する。
The
また、インナハブ243の軸部243aは、第1摩擦材241と第2摩擦材242との各々の径方向内側に挿通されている。そして、その第1摩擦材241と第2摩擦材242はそれぞれ、例えばスプライン嵌合により、インナハブ243の軸部243aに対して相対回転不能に連結されている。すなわち、第1摩擦材241と第2摩擦材242はインナハブ243と共に圧縮機軸心CLまわりに回転する。そして、第1摩擦材241と第2摩擦材242とインナハブ243は、トルクリミッタ24のうち、圧縮機16の回転軸161と共に回転する被駆動部24bとなっている。
Further, the
動力伝達装置10において、エンジン12の動力は、駆動ベルト18から、プーリ20、ダンパ22、2つの摩擦材241、242、インナハブ243、回転軸161の順に伝達される。そして、後述のようにトルクリミッタ24に滑りが発生した場合には、その2つの摩擦材241、242とインナハブ243との間で動力伝達が制限される。
In the
インナハブ243の鍔部243bは、第2摩擦材242に対し圧縮機軸方向DRaの他方側に配置されると共に、その第2摩擦材242に接触している。従って、鍔部243bは、第2摩擦材242がインナハブ243に対して圧縮機軸方向DRaの他方側に移動することを阻止する。
The
皿バネ244は、第1摩擦材241に対し圧縮機軸方向DRaの一方側に配置されている。皿バネ244の径方向内側の端部は、圧縮機軸方向DRaの一方側へ移動できないように、インナハブ243の軸部243aの溝に嵌め入れられた止め輪245によって係止されている。また、皿バネ244の径方向外側の端部は、第1摩擦材241に接触している。
The
更に、皿バネ244は止め輪245と第1摩擦材241との間で圧縮機軸方向DRaに圧縮変形させられている。そのため、皿バネ244は、第1摩擦材241、ダンパ摩擦板部223b、および第2摩擦材242を圧縮機軸方向DRaの他方側へ付勢している。そして、この皿バネ244の付勢力(別言すれば、押圧力)に対し、インナハブ243の鍔部243bが圧縮機軸方向DRaに対抗している。
Further, the
このような皿バネ244の付勢力によって、第1摩擦材241と第2摩擦材242はダンパ摩擦板部223bに押し付けられ、そのダンパ摩擦板部223bに対して摩擦接触している。すなわち、皿バネ244は、第1摩擦材241と第2摩擦材242とをダンパ摩擦板部223bに押し付ける押圧部材として機能する。
The
詳しく言うと、ダンパ摩擦板部223bのうち、圧縮機軸方向DRaの一方側を向いた側面は第1駆動側摩擦面223dとして形成され、圧縮機軸方向DRaの他方側を向いた側面は第2駆動側摩擦面223eとして形成されている。また、第1摩擦材241のうち、第1駆動側摩擦面223dに対し圧縮機軸方向DRaを向いて対向する側面は、第1被駆動側摩擦面241aとして形成されている。それと共に、第2摩擦材242のうち、第2駆動側摩擦面223eに対し圧縮機軸方向DRaを向いて対向する側面は、第2被駆動側摩擦面242aとして形成されている。
Specifically, in the damper
そして、皿バネ244の付勢力によって、第1被駆動側摩擦面241aは第1駆動側摩擦面223dに押し付けられ、第2被駆動側摩擦面242aは第2駆動側摩擦面223eに押し付けられている。トルクリミッタ24は、この第1被駆動側摩擦面241aと第1駆動側摩擦面223dとの間の摩擦と、第2被駆動側摩擦面242aと第2駆動側摩擦面223eとの間の摩擦とによって動力を伝達する。
Then, the first driven
このように複数の部材間の摩擦より動力が伝達されるので、プーリ20から圧縮機16の回転軸161へ伝達される伝達トルクTrが所定のトルク閾値TL以上になった場合には、トルクリミッタ24に滑りが発生する。そのトルクリミッタ24の滑りとは、具体的には、第1駆動側摩擦面223dが第1被駆動側摩擦面241aに対し回転軸161の周方向に摺動すると共に第2駆動側摩擦面223eが第2被駆動側摩擦面242aに対し回転軸161の周方向に摺動することである。別言すれば、トルクリミッタ24の滑りとは、トルクリミッタ24において、ダンパ摩擦板部223bが、第1摩擦材241、第2摩擦材242、およびインナハブ243に対し相対回転することである。
As described above, since power is transmitted by friction between a plurality of members, when the transmission torque Tr transmitted from the
具体的には、ダンパ摩擦板部223bが駆動側であり、インナハブ243等が被駆動側であるので、トルクリミッタ24に滑りが発生した場合には、ダンパ摩擦板部223bの方がインナハブ243等よりも速く回転する。或いは、ダンパ摩擦板部223bは回転するが、インナハブ243等は回転しない。
Specifically, since the damper
また、トルクリミッタ24において、上記のトルク閾値TLであるリミッタ作動トルクTLは皿バネ244の付勢力に応じて定まり、皿バネ244の付勢力が大きくなるほど大きくなる。従って、リミッタ作動トルクTLは、皿バネ244の弾性変形量に応じて予め設定される。
Further, in the
このリミッタ作動トルクTLには、後述の図3の矢印WTで示すように、ばらつきがある。すなわち、リミッタ作動トルクTLは、その図3のばらつき範囲WT内で変動する。そして、その図3では、リミッタ作動トルクTLのばらつき範囲WTの上限値Laが一点鎖線Laで示され、リミッタ作動トルクTLのばらつき範囲WTの下限値Lbが一点鎖線Lbで示されている。 The limiter operating torque TL has a variation as shown by an arrow WT in FIG. 3 described later. That is, the limiter operating torque TL fluctuates within the fluctuation range WT of FIG. Further, in FIG. 3, the upper limit value La of the variation range WT of the limiter operating torque TL is indicated by an alternate long and short dash line La, and the lower limit Lb of the variation range WT of the limiter operating torque TL is indicated by an alternate long and short dash line Lb.
また、皿バネ244の弾性変形量は、リミッタ作動トルクTLのばらつき範囲WTの上限値Laが、プーリ20に対し駆動ベルト18がスリップするベルトスリップトルクTspよりも小さくなるように設定されている。プーリ20に対し駆動ベルト18がスリップすることを回避するためである。図3では、ベルトスリップトルクTspは一点鎖線Tspで示されている。
Further, the amount of elastic deformation of the
更に、皿バネ244の弾性変形量は、リミッタ作動トルクTLのばらつき範囲WTの下限値Lbが、圧縮機16の駆動中において定常的に推移する伝達トルクTrである定常伝達トルクよりも大きくなるようにも設定されている。トルクリミッタ24の滑りが頻発すると、圧縮機16の作動に実質的な支障を来すからである。
Furthermore, the amount of elastic deformation of the
次に、本実施形態の動力伝達装置10におけるリミッタ作動トルクTLの大きさについて、図3を用いて説明する。その図3は、回転停止していた圧縮機16が起動された場合における圧縮機16の回転数Ncの推移と、プーリ20から圧縮機16の回転軸161へ伝達される伝達トルクTrの推移とを示したタイムチャートである。その伝達トルクTrとは、動力伝達装置10が圧縮機16の回転軸161へ伝達するトルクであり、要するに、動力伝達装置10の伝達トルクである。
Next, the magnitude of the limiter operating torque TL in the
なお、伝達トルクTrのタイムチャートにおいて実線Traは伝達トルクTrの平均成分を示している。また、破線Trpは伝達トルクTrのプラス側の変動成分を示し、破線Trmは伝達トルクTrのマイナス側の変動成分を示している。別言すれば、破線Trpは伝達トルクTrの瞬時値のうちの極大値を示し、破線Trmは伝達トルクTrの瞬時値のうちの極小値を示している。要するに、図3では、伝達トルクTrは、破線Trpと破線Trmとの間で変動しながら推移している。 In the time chart of the transmission torque Tr, a solid line Tra represents an average component of the transmission torque Tr. Further, a broken line Trp indicates a fluctuation component on the positive side of the transmission torque Tr, and a broken line Trm indicates a fluctuation component on the negative side of the transmission torque Tr. In other words, the broken line Trp indicates the maximum value of the instantaneous values of the transfer torque Tr, and the broken line Trm indicates the minimum value of the instantaneous values of the transfer torque Tr. In short, in FIG. 3, the transmission torque Tr fluctuates between the broken line Trp and the broken line Trm.
図3のt1時点まで、圧縮機16は停止したまま長時間にわたって放置されている。そして、t1時点にて圧縮機16は起動されている。従って、圧縮機16の回転数Ncはt1時点から上昇し始めている。
The
そして、その圧縮機16の回転数Ncは、t2時点にて、動力伝達系19(図1参照)の共振が発生する共振回転数Ncsに達している。t2時点以降、圧縮機16の回転数Ncは、共振回転数Ncsを超えて更に上昇し、しばらく後に一定回転数となっている。従って、図3では、圧縮機16は故障することなく、圧縮機16の回転軸161の回転可能な状態が終始維持されている。
The rotational speed Nc of the
動力伝達装置10の伝達トルクTrの推移について見ると、t1時点にて、伝達トルクTrが瞬間的に大きくなっている。これは、圧縮機16が一時的に液冷媒を圧縮したことが原因である。すなわち、t1時点にて伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合とは、圧縮機16が液相の冷媒を圧縮することに起因して伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合である。
Looking at the transition of the transmission torque Tr of the
また、破線Trpで示すように、t2時点でも、伝達トルクTrが瞬間的に大きくなっている。これは、動力伝達系19の共振が一時的に発生したことが原因である。すなわち、t2時点にて伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合とは、動力伝達系19の共振によって伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合である。
Also, as indicated by the broken line Trp, the transmission torque Tr is instantaneously large at time t2. This is because the resonance of the
具体的には、t1時点およびt2時点にて瞬間的に大きくなった伝達トルクTrはリミッタ作動トルクTL以上になっている。すなわち、その伝達トルクTrがリミッタ作動トルクTLに達している。 Specifically, the transfer torque Tr momentarily increased at time t1 and time t2 is equal to or higher than the limiter operating torque TL. That is, the transmission torque Tr has reached the limiter operating torque TL.
ここで、図3は、そのリミッタ作動トルクTLがそれのばらつき範囲WTの下限値Lbとなっている場合の伝達トルクTrの推移を示している。例えばリミッタ作動トルクTLがばらつき範囲WTの中でばらついて、そのばらつき範囲WTの上限値Laとなっている場合には、t1時点にて伝達トルクTrはその上限値Laまで瞬間的に増大することになる。そして、t2時点では、後述の共振トルクT2rがその上限値Laよりも小さいので、トルクリミッタ24に滑りは発生せず、伝達トルクTrはその共振トルクT2rまで瞬間的に増大することになる。図3に示すように、リミッタ作動トルクTLのばらつき範囲WTはベルトスリップトルクTspを下回るように設定されているので、何れにしても、伝達トルクTrがベルトスリップトルクTspに達することはない。
Here, FIG. 3 shows the transition of the transmission torque Tr when the limiter operating torque TL is the lower limit value Lb of the variation range WT. For example, when the limiter operating torque TL varies within the variation range WT and becomes the upper limit value La of the variation range WT, the transmission torque Tr instantaneously increases to the upper limit value La at time t1. become. At time t2, a resonance torque T2r, which will be described later, is smaller than the upper limit value La, no slippage occurs in the
この図3のt1時点およびt2時点に示すように、本実施形態では、圧縮機16の回転軸161の回転可能な状態が維持されつつ伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合には、トルクリミッタ24に滑りが発生している。すなわち、ダンパ摩擦板部223bが第1および第2摩擦材241、242に対して回転軸161の周方向に摺動し、それにより、トルクリミッタ24は、伝達トルクTrがリミッタ作動トルクTLを超えて大きくなることを防止している。
As shown at time t1 and time t2 in FIG. 3, in the present embodiment, when the transfer torque Tr instantaneously increases while the rotatable state of the
そして、t1時点の直後には圧縮機16が液冷媒を圧縮することが終了し、その液冷媒の圧縮終了により、伝達トルクTrはリミッタ作動トルクTLのばらつき範囲WTの下限値Lbよりも小さくなり、再び定常的に推移している。そのため、t1時点の直後にはトルクリミッタ24に滑りが無くなり、その滑りが無くなったことで、インナハブ243および圧縮機16の回転軸161は、プーリ20と再び一体に回転し始めている。
Then, immediately after time t1, the
また、t2時点の直後には圧縮機16の回転数Ncが共振回転数Ncsからずれて推移している。そして、その回転数Ncが共振回転数Ncsからずれたことにより、伝達トルクTrはリミッタ作動トルクTLのばらつき範囲WTの下限値Lbよりも小さくなり、再び定常的に推移している。そのため、t2時点の直後にもトルクリミッタ24に滑りが無くなり、その滑りが無くなったことで、インナハブ243および圧縮機16の回転軸161は、プーリ20と再び一体に回転し始めている。
Further, immediately after time t2, the rotational speed Nc of the
このように、t1時点の直後およびt2時点の直後の何れでも、伝達トルクTrが瞬間的に大きくなったことが収まれば、トルクリミッタ24の滑りは無くなっている。従って、本実施形態のトルクリミッタ24は、そのトルクリミッタ24に滑りが発生した後に動力伝達可能な状態に戻る自己復帰型のトルクリミッタである。
As described above, the slip of the
圧縮機16が、故障していない非故障状態で維持された場合を例として、図3を説明したが、圧縮機16が故障する場合にもあり得る。圧縮機16が故障すると、その圧縮機16の回転軸161は回転不能になる。その場合には、仮にトルクリミッタ24が無くプーリ20が圧縮機16の回転軸161に直結されていたとすれば、上述した液冷媒の圧縮時および共振時よりも更に大きな伝達トルクTrが加わることになる。従って、本実施形態の動力伝達装置10では、圧縮機16が故障した場合にも、もちろん、伝達トルクTrはリミッタ作動トルクTL以上になるので、トルクリミッタ24に滑りが発生する。
Although FIG. 3 has been described taking the case where the
このように圧縮機16が故障し、トルクリミッタ24に滑りが発生した場合には、リミッタ作動トルクTLと同じ大きさの伝達トルクTrが加わったまま、ダンパ摩擦板部223bが第1および第2摩擦材241、242に対して回転軸161の周方向に摺動する。この摺動の継続により、ダンパ摩擦板部223bと、第1および第2摩擦材241、242とがそれぞれ時間経過と共に摩耗し、それにより皿バネ244の弾性変形量が徐々に減少するので、その皿バネ244の付勢力も小さくなる。その結果、圧縮機16の回転軸161に掛かる伝達トルクTrは徐々に低下し、トルクリミッタ24は、やがて、プーリ20と圧縮機16の回転軸161との間のトルク伝達を絶つ。
As described above, when the
上述したように、本実施形態によれば、図2および図3に示すように、動力伝達装置10の伝達トルクTrが瞬間的に大きくなったことが収まれば、トルクリミッタ24の滑りは無くなる。従って、圧縮機16の非故障状態が維持されつつ伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合にトルクリミッタ24に滑りが発生しても、その滑りは実際上稀にしか生じないので、圧縮機16の駆動に実質的な支障はない。
As described above, according to the present embodiment, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the slip of the
そして、圧縮機16の回転軸161の回転可能な状態が維持されつつ伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合には、トルクリミッタ24に滑りが発生する。従って、例えば特許文献1の動力伝達装置と比較して、トルクリミッタ24におけるリミッタ作動トルクTLが低く設定されることになる。そのため、駆動ベルト18の張力を、その特許文献1の動力伝達装置が用いられる場合と比較して下げることが可能である。
When the transmission torque Tr instantaneously increases while maintaining the rotatable state of the
このことを、比較例の動力伝達装置を用いて詳しく説明する。その比較例の動力伝達装置は、自己復帰不可能なトルクリミッタを有する動力伝達装置、例えば特許文献1の動力伝達装置である。そのため、比較例の動力伝達装置では、圧縮機16が故障していないにも拘わらず動力伝達がトルクリミッタで遮断されるという事態を避ける必要がある。従って、比較例の動力伝達装置では、圧縮機16の回転軸161の回転可能な状態が維持されつつ伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合にもトルクリミッタに滑りが発生しないようにリミッタ作動トルクTLが設定されている。
This will be described in detail using the power transmission device of the comparative example. The power transmission apparatus of the comparative example is a power transmission apparatus having a torque limiter that can not be restored itself, such as the power transmission apparatus of
すなわち、図4に示すように、リミッタ作動トルクTLのばらつき範囲WTは、その下限値Lbが圧縮機16の非故障状態における伝達トルクTrの最大値Trxである非故障時最大トルクTrxよりも大きくなるように設定されている。詳細には、上記の下限値Lbは、1よりも大きい十分な安全率SF1を非故障時最大トルクTrxに乗じて得た値とされている。そのため、比較例におけるリミッタ作動トルクTLのばらつき範囲WTは、本実施形態のそれと比較して、伝達トルクTrの大きい側へずれている。
That is, as shown in FIG. 4, the variation range WT of the limiter operating torque TL is larger than the non-fault maximum torque Trx whose lower limit Lb is the maximum value Trx of the transmission torque Tr in the non-fault state of the
ここで、図4には、伝達トルクTrの極大値の1つとして、圧縮機16が液冷媒を圧縮したときの液圧縮トルクT1rが例示されており、比較例では、その液圧縮トルクT1rが非故障時最大トルクTrxに該当する。また、図4には、その液圧縮トルクT1rのほかに、伝達トルクTrの極大値として、動力伝達系19の共振が発生したときの共振トルクT2rも例示されている。この共振トルクT2rと液圧縮トルクT1rとの大小関係は、実際の装置に応じて異なるが、図4では、液圧縮トルクT1rの方が共振トルクT2rよりも大きい。
Here, FIG. 4 exemplifies the liquid compression torque T1r when the
なお、図4のタイムチャートは、比較例の動力伝達装置が用いられ、図3と同様の状況で圧縮機16が起動された場合の伝達トルクTrおよび圧縮機16の回転数Ncの推移を示している。すなわち、図4のタイムチャートでは、本実施形態の動力伝達装置10に替えて比較例の動力伝達装置が用いられていることを除き、図3のタイムチャートと同じ状況が示されている。従って、図4のタイムチャートにおいて、圧縮機16の回転数Ncは図3と同様に推移し、液圧縮トルクT1rはt1時点にて発生し、共振トルクT2rはt2時点にて発生している。また、前述の図3には、この液圧縮トルクT1rおよび共振トルクT2rを示す円印がそれぞれ図4と同じ座標を示すように転記されている。
Note that the time chart of FIG. 4 shows the transition of the transmission torque Tr and the rotational speed Nc of the
また、図4に示すように、比較例の動力伝達装置でも本実施形態の動力伝達装置10と同様に、ベルトスリップトルクTspは、リミッタ作動トルクTLのばらつき範囲WTの上限値Laを上回る必要がある。
Further, as shown in FIG. 4, in the power transmission device of the comparative example as well as the
従って、図3と図4とを比較して判るように、本実施形態では比較例よりも、リミッタ作動トルクTLのばらつき範囲WTとベルトスリップトルクTspとを下げることが可能である。その結果として、本実施形態では、上述したように、駆動ベルト18の張力を、特許文献1の動力伝達装置が用いられる場合と比較して下げることが可能である。また、駆動ベルト18の張力が低減されれば、軸受26の支持荷重が低減され、プーリ20の回転に伴う動力損失を小さくすることができる。
Therefore, as can be understood by comparing FIG. 3 and FIG. 4, in the present embodiment, it is possible to lower the variation range WT of the limiter operating torque TL and the belt slip torque Tsp more than the comparative example. As a result, in the present embodiment, as described above, it is possible to lower the tension of the
また、駆動ベルト18に対し動力伝達装置10のプーリ20と共掛けされ、その駆動ベルト18によって圧縮機16と共に駆動される補機がある場合が想定される。その場合には、駆動ベルト18の張力の低減により、補機が有する軸受の支持荷重(すなわち、ベアリング荷重)を低減し、補機での動力損失を小さくすることができる。
Further, it is assumed that there is an accessory which is co-mounted on the
また、駆動ベルト18の張力が低減されると、その分、その駆動ベルト18の剛性を低くしても差し支えなくなるので、例えば駆動ベルト18の幅を小さくすることができる。それと共に、共掛けされる上記補機がある場合には、その補機のプーリ幅も小さくすることができる。このようなことは、圧縮機16を搭載する車両の重量低減につながるので、上述の動力損失が小さくなることと相まって、車両燃費にも良好な影響をもたらす。すなわち、車両の燃費悪化を防止することが可能である。
In addition, when the tension of the
また、本実施形態によれば、図2に示すように、トルクリミッタ24は、プーリ20と共に回転する駆動部24aとしてのダンパ摩擦板部223bを有している。それと共に、トルクリミッタ24は、圧縮機16の回転軸161と共に回転する被駆動部24bとしての第1、第2摩擦材241、242およびインナハブ243を有している。ダンパ摩擦板部223bには第1駆動側摩擦面223dと第2駆動側摩擦面223eとが形成されている。また、第1摩擦材241には、第1駆動側摩擦面223dに押し付けられた第1被駆動側摩擦面241aが形成され、第2摩擦材242には、第2駆動側摩擦面223eに押し付けられた第2被駆動側摩擦面242aが形成されている。そして、トルクリミッタ24は、それらの駆動側摩擦面223d、223eと被駆動側摩擦面241a、242aとの間の摩擦によって動力を伝達する。トルクリミッタ24の滑りとは、その駆動側摩擦面223d、223eが被駆動側摩擦面241a、242aに対し摺動しダンパ摩擦板部223bが第1、第2摩擦材241、242およびインナハブ243に対し相対回転することである。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
そのため、駆動側摩擦面223d、223eに被駆動側摩擦面241a、242aを押し付ける押圧力を調整することにより、その駆動側摩擦面223d、223eと被駆動側摩擦面241a、242aとの間の摩擦力を増減することができる。従って、リミッタ作動トルクTLを容易に調整することが可能である。例えば本実施形態では、駆動側摩擦面223d、223eに被駆動側摩擦面241a、242aを押し付ける押圧力は、皿バネ244の弾性変形量に応じて決まるので、その弾性変形量の調整により、リミッタ作動トルクTLを容易に調整することが可能である。
Therefore, the friction between the drive side friction surfaces 223d and 223e and the driven side friction surfaces 241a and 242a is adjusted by adjusting the pressing force that presses the driven side friction surfaces 241a and 242a against the drive side friction surfaces 223d and 223e. You can increase or decrease the power. Therefore, it is possible to easily adjust the limiter operating torque TL. For example, in the present embodiment, the pressing force for pressing the driven side friction surfaces 241a and 242a against the drive side friction surfaces 223d and 223e is determined according to the amount of elastic deformation of the
また、本実施形態によれば、図3のt1時点にて伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合とは、圧縮機16が液相の冷媒を圧縮することに起因して伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合である。従って、圧縮機16が液相冷媒を圧縮するという稀にしか発生しない状況での伝達トルクTrに基づいてリミッタ作動トルクTLが設定されるので、トルクリミッタ24に滑りが発生する頻度を低く抑えつつ、リミッタ作動トルクTLを下げることが可能である。
Further, according to the present embodiment, when the transmission torque Tr instantaneously increases at time t1 in FIG. 3, the transmission torque Tr is generated due to the
また、本実施形態によれば、図3のt2時点にて伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合とは、動力伝達系19(図1参照)の共振によって伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合である。従って、動力伝達系19の共振という稀にしか発生しない状況での伝達トルクTrに基づいてリミッタ作動トルクTLが設定されるので、トルクリミッタ24に滑りが発生する頻度を低く抑えつつ、リミッタ作動トルクTLを下げることが可能である。
Further, according to the present embodiment, when the transmission torque Tr instantaneously increases at time t2 in FIG. 3, the transmission torque Tr instantaneously becomes large due to the resonance of the power transmission system 19 (see FIG. 1). It is the case. Therefore, since the limiter operating torque TL is set based on the transmission torque Tr in the rare case of occurrence of resonance of the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の実施形態の説明においても同様である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, points different from the first embodiment described above will be mainly described. In addition, the same or equivalent parts as those of the above-described embodiment will be described by omitting or simplifying them. The same applies to the description of the embodiments described later.
図5に示すように、本実施形態の動力伝達装置10は、トルクリミッタ24のほかに、電磁クラッチ30を主要な構成として備えている。そして、本実施形態のインナハブ248は、圧縮機16の回転軸161に対し常に相対回転不能に連結されているわけではなく、トルクリミッタ24に滑りが発生すれば回転軸161に対して相対回転する。これらの点において本実施形態は、第1実施形態と異なっている。また、トルクリミッタ24の構造も第1実施形態と異なっている。
As shown in FIG. 5, in addition to the
電磁クラッチ30は、クラッチロータとしてのプーリ20と、圧縮機軸心CLまわりに環状に形成されたステータ32と、そのステータ32に収容された電磁コイル33と、インナハブ248と一体回転するアーマチャ34とを有している。電磁クラッチ30は、このプーリ20とアーマチャ34とを連結したり、切り離したりすることで、エンジン12から圧縮機16への動力伝達を断続する。なお、図5は、プーリ20とアーマチャ34とを互いに切り離した状態を示している。このことは、電磁クラッチ30を表示する後述の図でも、特段の記載が無い限り同様である。
The
プーリ20は、外側円筒部201と内側円筒部202と端面部203とを有している。その外側円筒部201と内側円筒部202は、圧縮機軸方向DRaに延びる円筒状を成し、内側円筒部202は、外側円筒部201の内周側に配置されている。そして、端面部203は、圧縮機軸方向DRaにおける外側円筒部201および内側円筒部202の一方側の端部同士を結ぶように圧縮機径方向DRrに広がる円盤状を成している。
The
駆動ベルト18はプーリ20のうち外側円筒部201に巻き掛けられ、軸受26はプーリ20のうち内側円筒部202の内周側に嵌め入れられている。
The
ステータ32およびアーマチャ34は、鉄等の磁性材で構成されている。ステータ32は非回転部材であり、プーリ20の端面部203に対し圧縮機軸方向DRaの他方側に配置されている。そして、ステータ32は、プーリ20に対し干渉しないように僅かな隙間を形成している。
The
アーマチャ34は、圧縮機径方向DRrに広がるとともに、中心部にその表裏を圧縮機軸方向DRaに貫通する貫通孔が形成された円盤状部材である。そして、アーマチャ34は、プーリ20の端面部203に対し圧縮機軸方向DRaの一方側に配置されている。
The
本実施形態のダンパ22は、外側金具221と弾性部材222とを有し、第1実施形態の内側金具223に替えてインナハブ248の外周部248aを有している。そして、弾性部材222は、その径方向内側にてインナハブ248の外周部248aに接合されている。
The
また、本実施形態の外側金具221は、カシメなどによってアーマチャ34に固定されている。従って、圧縮機軸方向DRaにおけるアーマチャ34の移動は、ダンパ22の弾性部材222が変形することにより許容される。そして、インナハブ248は、ダンパ22およびアーマチャ34と一体となって圧縮機軸心CLまわりに回転する。
Further, the
また、電磁コイル33の通電時には、電磁コイル33の磁力によって、アーマチャ34がプーリ20の端面部203側へ引き付けられ、アーマチャ34はその端面部203へ密着させられる。これにより、プーリ20からインナハブ248への動力伝達が可能になる。
Further, when the
その一方で、電磁コイル33の通電が遮断されると、すなわち、電磁コイル33の非通電時では、上記した磁力が発生しない。そのため、ダンパ22の弾性部材222の弾性力によって、アーマチャ34がプーリ20の端面部203から切り離される。これにより、プーリ20からインナハブ248への動力伝達経路が遮断され、エンジン12から圧縮機16への動力伝達は遮断される。
On the other hand, when the energization of the
本実施形態のトルクリミッタ24は、複数の摺動子246と、その摺動子246毎に設けられた板バネ部材247と、インナハブ248と、インナハブ支持部164とを有している。このトルクリミッタ24において、摺動子246、板バネ部材247、およびインナハブ248は、電磁コイル33の通電時にプーリ20と共に回転する駆動部24aとなっている。また、インナハブ支持部164は、圧縮機16の回転軸161と共に回転する被駆動部24bとなっている。
The
インナハブ248は、そのインナハブ248の外周部分を構成する外周部248aを有している。
The
また、図5〜図7に示すように、インナハブ248の内周部分には、インナハブ248を圧縮機軸方向DRaに貫通するハブ貫通孔248bが形成されている。そして、そのハブ貫通孔248bの周面から圧縮機径方向DRrの外側へ窪んだ一対の摺動子挿入穴248cが形成されている。この一対の摺動子挿入穴248cは、圧縮機軸心CLを中心として180°ピッチで配置されているので、互いに相対向するように開口している。
Further, as shown in FIGS. 5 to 7, a hub through
インナハブ支持部164は、圧縮機16の回転軸161の一部分でもあり、その回転軸161の先端部分を含んで構成されると共に、ハブ貫通孔248bに挿通されてインナハブ248を支持している。そして、インナハブ支持部164は、圧縮機径方向DRrの内側に凹んで圧縮機軸心CLまわりに環状に形成された凹部164aを、インナハブ支持部164の外周部分に有している。この凹部164aは、その凹部164aの底を形成する凹部底面164bを有し、その凹部底面164bは圧縮機径方向DRrの外側を向いている。
The inner
摺動子246は摺動子挿入穴248cに挿入されている。これにより、摺動子246は、インナハブ248に対して回転軸161の周方向および軸方向DRaに拘束されるが、インナハブ248に対し回転軸161の径方向DRrへはスライドして移動可能となっている。
The
また、摺動子246は、摺動子内周部246aを圧縮機径方向DRrの内側の端部に有している。その摺動子内周部246aは圧縮機径方向DRrの内側を向いた摺動子内周面246bを有している。また、摺動子内周部246aは、回転軸161が有する凹部164aに嵌り込んだ嵌入部となっている。そのため、その凹部164aは、その嵌入部としての摺動子内周部246aが圧縮機軸心CLまわりに回転することを許容しつつ摺動子内周部246aを圧縮機軸方向DRaに拘束する。
Further, the
また、摺動子挿入穴248cの底面248dと摺動子246との間には板バネ部材247が設けられており、その板バネ部材247は、摺動子246を圧縮機径方向DRrの内側へ付勢している。そのため、板バネ部材247は、インナハブ支持部164の凹部底面164bと摺動子内周面246bとを互いに押し付け合わせる押圧部材として機能する。そして、その板バネ部材247の付勢力によって、その摺動子内周面246bとインナハブ支持部164の凹部底面164bは互いに対向し摩擦接触している。
Further, a
すなわち、摺動子内周面246bは駆動側摩擦面として機能し、インナハブ支持部164の凹部底面164bは、その駆動側摩擦面に押し付けられた被駆動側摩擦面として機能する。そして、トルクリミッタ24は、その摺動子内周面246bとインナハブ支持部164の凹部底面164bとの間の摩擦によって動力を伝達する。
That is, the slider inner
従って、本実施形態のトルクリミッタ24も、第1実施形態のトルクリミッタ24と同様に、自己復帰型のトルクリミッタとなっている。そして、電磁コイル33の通電時には、動力伝達装置10において、エンジン12の動力は、駆動ベルト18から、プーリ20、アーマチャ34、ダンパ22、インナハブ248、摺動子246、圧縮機16の回転軸161の順に伝達される。また、トルクリミッタ24に滑りが発生した場合には、その摺動子246と回転軸161が有するインナハブ支持部164との間で動力伝達が制限される。
Therefore, the
なお、本実施形態でもリミッタ作動トルクTLの大きさは第1実施形態と同じである。すなわち、本実施形態でも、圧縮機16の回転軸161の回転可能な状態が維持されつつ伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合には、トルクリミッタ24に滑りが発生する。
Also in the present embodiment, the magnitude of the limiter operating torque TL is the same as that of the first embodiment. That is, also in the present embodiment, when the transmission torque Tr instantaneously increases while the rotatable state of the
また、上述のように、摺動子内周部246aはインナハブ支持部164の凹部164aに嵌り込んでいる。そのため、その凹部164aは、摺動子246が圧縮機軸方向DRaに移動することを防止する段差を形成している。
Further, as described above, the slider inner
そして、その凹部164aと摺動子内周部246aは全体として、圧縮機軸方向DRaにおけるインナハブ248とインナハブ支持部164との位置ずれを防止する位置ズレ防止部として機能する。すなわち、その凹部164aと摺動子内周部246aとからなる位置ズレ防止部は、凹部164aが摺動子内周部246aを圧縮機軸方向DRaに拘束することによって、インナハブ248がインナハブ支持部164に対し圧縮機軸方向DRaにずれることを防止する。詳細には、その位置ズレ防止部は、摺動子内周面246bがインナハブ支持部164の凹部底面164bに対して摺動した場合に、インナハブ248がインナハブ支持部164に対し圧縮機軸方向DRaにずれることを防止する。上記の凹部164aが摺動子内周部246aを圧縮機軸方向DRaに拘束することとは、言い換えれば、凹部164aと摺動子内周部246aとが互いに圧縮機軸方向DRaに相対移動不能であるということである。
The
なお、摺動子内周面246bがインナハブ支持部164の凹部底面164bに対して摺動していない場合にも、摺動子内周部246aと凹部164aとによって、インナハブ248がインナハブ支持部164に対し圧縮機軸方向DRaにずれることは防止される。但し、その摺動子内周面246bと凹部底面164bとが摺動しなければ、そもそも、インナハブ支持部164の凹部164aと摺動子246の摺動子内周部246aは位置ズレ防止部として機能する必要がない。
Even when the slider inner
以上説明したことを除き、本実施形態は第1実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第1実施形態と共通の構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。 The present embodiment is the same as the first embodiment except for the above description. And in this embodiment, the effect show | played from the structure common to above-mentioned 1st Embodiment can be acquired similarly to 1st Embodiment.
また、本実施形態によれば、図5および図7に示すように、インナハブ支持部164の凹部164aと摺動子246の摺動子内周部246aは、上記の位置ズレ防止部として機能する。そして、その位置ズレ防止部は、摺動子内周面246bがインナハブ支持部164の凹部底面164bに対して摺動した場合に、インナハブ248がインナハブ支持部164に対し圧縮機軸方向DRaにずれることを防止する。従って、その圧縮機軸方向DRaにおけるインナハブ支持部164とインナハブ248との位置ずれに起因してインナハブ248がインナハブ支持部164から脱落することを防止することが可能である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 7, the
また、本実施形態によれば、摺動子内周部246aは、インナハブ支持部164の凹部164aに嵌り込んだ嵌入部となっている。そして、その凹部164aと摺動子内周部246aとからなる位置ズレ防止部は、その凹部164aが摺動子内周部246aを圧縮機軸方向DRaに拘束することによって、インナハブ248がインナハブ支持部164に対し圧縮機軸方向DRaにずれることを防止する。従って、圧縮機軸方向DRaにおけるインナハブ248とインナハブ支持部164との位置ずれを、簡素な構成で防止することが可能である。
Further, according to the present embodiment, the slider inner
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第2実施形態と異なる点を主として説明する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described. In the present embodiment, differences from the above-described second embodiment will be mainly described.
図8に示すように、本実施形態の動力伝達装置10は、第2実施形態と同様に、トルクリミッタ24のほかに、電磁クラッチ30を主要な構成として備えている。但し、本実施形態では、トルクリミッタ24はトレランスリング249を有し、そのトレランスリング249の付勢力を利用して動力伝達を行う。この点において本実施形態は、第2実施形態と異なっている。
As shown in FIG. 8, the
図8および図9に示すように、本実施形態のインナハブ248は、ダンパ22の弾性部材222が接合された外周部248aのほかに、インナハブ248の内周部分を構成する内周部248eを有している。その内周部248eは、圧縮機軸方向DRaに延びる円筒形状を成し、内周部248eの内側にはハブ貫通孔248bが形成されている。そのハブ貫通孔248bには、第2実施形態と同様に、回転軸161のインナハブ支持部164が挿通されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
また、内周部248eは、その内周部248eの内側に形成されトレランスリング249に接触するインナハブ内周面248fを有している。また、内周部248eは、圧縮機軸方向DRaの一方側の端に配置された内周凸部248gを有している。その内周凸部248gは、インナハブ内周面248fに対し圧縮機軸方向DRaの一方側に配置されると共に、圧縮機径方向DRrではインナハブ内周面248fに対して内側に突き出ている。
Further, the inner
回転軸161のインナハブ支持部164は、第2実施形態と同様に凹部164a有している。但し、その凹部164aにはトレランスリング249が嵌り込んでいる。
The inner
本実施形態のトルクリミッタ24は、上記のトレランスリング249のほかに、軸先端プレート25とインナハブ248とインナハブ支持部164とを有している。
The
軸先端プレート25は、圧縮機軸方向DRaを厚み方向とした板状を成し、圧縮機16の回転軸161の先端面164cすなわちインナハブ支持部164の先端面164cに、ボルト252によって固定されている。そして、軸先端プレート25は、回転軸161の先端面164cよりも径方向外側へ張り出すように形成されている。すなわち、軸先端プレート25は、回転軸161の先端面164cよりも径方向外側に位置する鍔部251を有している。この軸先端プレート25は、トレランスリング249が巻き付けられたインナハブ支持部164にインナハブ248を圧入する際に利用される。
The
図8および図10に示すように、トレランスリング249は、圧縮機軸心CLまわりに円環状に延びるリング部材であり、圧縮機径方向DRrを厚み方向とした薄板状に形成されている。そして、トレランスリング249は、その厚みが圧縮される弾性変形に対し反発する付勢力を圧縮機径方向DRrに発揮する板バネ部材である。
As shown in FIGS. 8 and 10, the
また、トレランスリング249は、完全に閉じた円環形状ではなく、周方向一端249aと周方向他端249bとを有し、その周方向一端249aと周方向他端249bとの間には、空所249cが形成されている。
Further, the
詳細には、トレランスリング249は、回転軸161の周方向に延びる帯状のリング基部249dと、リング基部249dから圧縮機径方向DRrの外側へ突き出た複数のリング突起部249eとを有している。その複数のリング突起部249eはそれぞれ、圧縮機軸方向DRaに延びた形状を成している。また、複数のリング突起部249eは、圧縮機軸心CLを中心とする周方向に相互間隔をあけて配置されている。この複数のリング突起部249eは、トレランスリング249の厚み方向すなわち圧縮機径方向DRrに弾性圧縮可能な弾性部として構成されている。なお、図10では、トレランスリング249の径方向内側に表われるリング突起部249eの裏側形状の図示が省略されている。
Specifically, the
図8および図9に示すように、このトレランスリング249は、インナハブ支持部164の凹部底面164bとインナハブ内周面248fとの間に配置されている。そして、トレランスリング249は、その凹部底面164bとインナハブ内周面248fとの間に圧入されている。具体的には、そのトレランスリング249がその凹部底面164bとインナハブ内周面248fとによって圧縮機径方向DRrに挟まれることで、複数のリング突起部249eがそれぞれ圧縮機径方向DRrに圧縮変形させられている。
As shown in FIGS. 8 and 9, this
従って、トレランスリング249は、そのリング突起部249eの圧縮変形による押圧力を発揮する押圧部材として機能している。すなわち、図8および図9に示すように、トレランスリング249は、リング突起部249eの先端面249fと、その先端面249fに対向するインナハブ内周面248fとを圧縮機径方向DRrに互いに押し付け合わせている。それと共に、トレランスリング249は、リング基部249dの内周面249gと、その内周面249gに対向するインナハブ支持部164の凹部底面164bとを圧縮機径方向DRrに互いに押し付け合わせている。
Therefore, the
従って、トルクリミッタ24は、リング突起部249eの先端面249fとインナハブ内周面248fとの間の摩擦と、リング基部249dの内周面249gとインナハブ支持部164の凹部底面164bとの間の摩擦とによって動力を伝達する。そして、電磁コイル33の通電時には、動力伝達装置10において、エンジン12の動力は、駆動ベルト18から、プーリ20、アーマチャ34、ダンパ22、インナハブ248、トレランスリング249、圧縮機16の回転軸161の順に伝達される。また、トルクリミッタ24に滑りが発生した場合には、その回転軸161が有するインナハブ支持部164とトレランスリング249との間、またはインナハブ248の内周部248eとトレランスリング249との間で動力伝達が制限される。
Therefore, the
なお、リング突起部249eの先端面249fは、インナハブ内周面248fと対向しているので、圧縮機径方向DRrの外側を向いた面である。一方、リング基部249dの内周面249gは、凹部底面164bと対向しているので、圧縮機径方向DRrの内側を向いた面である。
In addition, since the
また、本実施形態でもリミッタ作動トルクTLの大きさは第2実施形態と同じである。すなわち、本実施形態でも、圧縮機16の回転軸161の回転可能な状態が維持されつつ伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合には、トルクリミッタ24に滑りが発生する。
Also in this embodiment, the magnitude of the limiter operating torque TL is the same as in the second embodiment. That is, also in the present embodiment, when the transmission torque Tr instantaneously increases while the rotatable state of the
ここで、トレランスリング249はインナハブ248と回転軸161のインナハブ支持部164との両方に対して摩擦接触している。そのため、トルクリミッタ24に滑りが発生した場合に、トレランスリング249は、インナハブ248とインナハブ支持部164とのうちの一方に対して摺動し、他方に対しては相対回転しないことになる。すなわち、トレランスリング249は、インナハブ248に対して固定されつつインナハブ支持部164に対して相対回転する第1の場合もあれば、インナハブ支持部164に対して固定されつつインナハブ248に対して相対回転する第2の場合もある。
Here, the
例えば、上記の第1および第2の場合のうち、トレランスリング249がインナハブ248に対して固定されつつインナハブ支持部164に対して相対回転する場合を想定する。その場合には、トルクリミッタ24のうち、インナハブ248とトレランスリング249とが、電磁コイル33の通電時にプーリ20と共に回転する駆動部24aになる。その一方で、軸先端プレート25とインナハブ支持部164とが、圧縮機16の回転軸161と共に回転する被駆動部24bになる。そして、リング基部249dの内周面249gが、駆動部24aに形成された駆動側摩擦面になり、インナハブ支持部164の凹部底面164bが、被駆動部24bに形成された被駆動側摩擦面になる。
For example, among the first and second cases described above, it is assumed that the
更に、リング基部249dは、上記駆動部24aの一部を構成しインナハブ支持部164の凹部164aに嵌り込んだ嵌入部になる。そして、その嵌入部としてのリング基部249dと凹部164aとが、圧縮機軸方向DRaにおける駆動部24aと被駆動部24bとの位置ずれを防止する位置ズレ防止部として機能する。
Further, the
逆に、トレランスリング249が回転軸161のインナハブ支持部164に対して固定されつつインナハブ248に対して相対回転する場合を想定する。その場合には、トルクリミッタ24のうち、インナハブ248が、電磁コイル33の通電時にプーリ20と共に回転する駆動部24aになる。その一方で、軸先端プレート25とインナハブ支持部164とトレランスリング249とが、圧縮機16の回転軸161と共に回転する被駆動部24bになる。そして、インナハブ内周面248fが駆動側摩擦面になり、リング突起部249eの先端面249fが被駆動側摩擦面になる。
Conversely, it is assumed that the
更に、リング突起部249eのうち圧縮機軸方向DRaの一方側に形成された一方側突起形成部249hと、軸先端プレート25の鍔部251とが、上記被駆動部24bの一部を構成する凹部になる。その凹部は、圧縮機径方向DRrに凹んでいる。また、インナハブ248の内周凸部248gは、その一方側突起形成部249hと鍔部251とが構成する凹部に嵌り込んだ嵌入部になる。そのため、その凹部は、その嵌入部としての内周凸部248gが圧縮機軸心CLまわりに回転することを許容しつつ内周凸部248gを圧縮機軸方向DRaに拘束する。そして、その凹部と、嵌入部としての内周凸部248gとが、圧縮機軸方向DRaにおける駆動部24aと被駆動部24bとの位置ずれを防止する上記位置ズレ防止部として機能する。
Furthermore, a concave portion in which the one side
以上説明したことを除き、本実施形態は第2実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第2実施形態と共通の構成から奏される効果を第2実施形態と同様に得ることができる。 The present embodiment is the same as the second embodiment except for the above description. And in this embodiment, the effect show | played from the structure common to above-mentioned 2nd Embodiment can be acquired similarly to 2nd Embodiment.
また、本実施形態によれば、トレランスリング249がインナハブ248に対して固定されつつインナハブ支持部164に対して相対回転する場合、トルクリミッタ24の駆動部24aは、押圧部材として機能するトレランスリング249を有する。そして、トレランスリング249が有するリング基部249dの内周面249gが、上記駆動側摩擦面になる。従って、その駆動側摩擦面を有する部材をトレランスリング249とは別に設ける必要がない。そのため、トルクリミッタ24の部品点数を少なくし、トルクリミッタ24の小型化を図りやすい。
Further, according to the present embodiment, when the
一方、トレランスリング249が回転軸161のインナハブ支持部164に対して固定されつつインナハブ248に対して相対回転する場合、トルクリミッタ24の被駆動部24bはトレランスリング249を有する。そして、トレランスリング249が有するリング突起部249eの先端面249fが上記被駆動側摩擦面になる。従って、その被駆動側摩擦面を有する部材をトレランスリング249とは別に設ける必要がない。そのため、トルクリミッタ24の部品点数を少なくし、トルクリミッタ24の小型化を図りやすい。
On the other hand, when the
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明する。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment will be described. In the present embodiment, points different from the first embodiment described above will be mainly described.
図11に示すように、本実施形態の動力伝達装置10では、トルクリミッタ24は磁気粘性流体Fmを有し、その磁気粘性流体Fmを用いたクラッチ機構のように、磁気粘性流体Fmの粘性によって動力伝達を行う。そして、本実施形態のトルクリミッタ24は、プーリ20から圧縮機16への動力伝達を断続するという第2実施形態の電磁クラッチ30の機能と同様の機能も備えている。これらの点において本実施形態は、第1実施形態と異なっている。
As shown in FIG. 11, in the
具体的には図11および図12に示すように、本実施形態のトルクリミッタ24は、ステータ32と、電磁コイル33と、プーリ20の一部分である端面部203とを有している。このステータ32と電磁コイル33は第2実施形態のものと同様である。また、端面部203は、後述の非磁性リング部材203aおよびシール材204が設けられていることを除き、第2実施形態のものと同様である。なお、第2実施形態のアーマチャ34とダンパ22は、本実施形態の動力伝達装置10には設けられていない。
Specifically, as shown in FIGS. 11 and 12, the
また、本実施形態のトルクリミッタ24はインナハブ243を有しているが、第1実施形態とは異なり、第1摩擦材241と第2摩擦材242と皿バネ244と止め輪245とを有してはいない。このインナハブ243は、軸部243aと、軸部243aから径方向外側へ鍔状に張り出した鍔部243dとを有している。インナハブ243の軸部243aは、第1実施形態と同様に、回転軸161に対し相対回転不能に連結されている。
Further, although the
また、本実施形態のトルクリミッタ24はカバー28を有している。カバー28は、圧縮機軸方向DRaの一方側からインナハブ243を覆うように配置されている。また、カバー28は、圧縮機軸方向DRaに間隔を空けてプーリ20の端面部203に並ぶ端面隣接部282を有している。その端面隣接部282の外周部分は、複数のボルト281によってプーリ20の外側円筒部201に固定されている。
Also, the
インナハブ243の鍔部243dは、圧縮機軸方向DRaにおけるカバー28の端面隣接部282とプーリ20の端面部203との間に配置されている。そして、その鍔部243dは、その端面部203との間に圧縮機軸方向DRaの隙間Caを形成し、それと共に、端面隣接部282との間にも圧縮機軸方向DRaの隙間Cbを形成している。従って、鍔部243dは、その端面部203にも端面隣接部282にも直接には接触していない。
The
この鍔部243dと端面部203との間の隙間Ca、および鍔部243dと端面隣接部282との間の隙間Cbは、トルクリミッタ24の磁気粘性流体Fmによって満たされている。但し、プーリ20の端面部203のうち径方向内側の端には円環状のシール材204が設けられ、そのシール材204は、インナハブ243の鍔部243dに接触している。従って、鍔部243dと端面部203との間の隙間Caを満たす磁気粘性流体Fmがそのシール材204よりも径方向内側へ流出することは、そのシール材204によって防止されている。
The gap Ca between the
また、プーリ20の端面部203は、回転軸161の周方向へ延びる非磁性リング部材203aを有し、その非磁性リング部材203aは非磁性材で構成されている。すなわち、端面部203のうち非磁性リング部材203aを除いた部分は、磁性材で構成された磁性材構成部となっている。
The
非磁性リング部材203aは、端面部203のうちシール材204よりも径方向外側に配置されている。この非磁性リング部材203a周りから磁気粘性流体Fmが漏れ出ることのないように、非磁性リング部材203a周りは気密になっている。
The
ステータ32および電磁コイル33は、磁気粘性流体Fmに磁場を印加する磁場印加部として機能する。電磁コイル33に通電されると、図12に一点鎖線で示す磁気回路Mcが構成される。そして、その磁気回路Mcの磁束の流れは、インナハブ243の鍔部243dとプーリ20の端面部203との間の隙間Ca、および、その鍔部243dとカバー28の端面隣接部282との間の隙間Cbのそれぞれにて、磁気粘性流体Fmを横切る。
The
このような構成から、図11および図12に示すように、プーリ20の端面部203とカバー28は、トルクリミッタ24のうち、プーリ20と共に回転する駆動部24aとなっている。そして、インナハブ243は、トルクリミッタ24のうち、圧縮機16の回転軸161と共に回転する被駆動部24bとなっている。
From such a configuration, as shown in FIGS. 11 and 12, the
また、電磁コイル33の通電時には、磁気粘性流体Fmに磁場が印加され、その磁気粘性流体Fmの粘度は、磁場が印加されることにより高くなる。例えば、その磁場が印加された磁気粘性流体Fmは略固体のようになるので、インナハブ243はプーリ20と一体に又は略一体に回転することになり、これにより、プーリ20からインナハブ243への動力伝達が可能になる。すなわち、トルクリミッタ24は、ステータ32および電磁コイル33によって磁場が印加された磁気粘性流体Fmを介してプーリ20からインナハブ243へ動力を伝達する。
In addition, when the
詳細には、電磁コイル33の通電時には、動力伝達装置10において、エンジン12の動力は、駆動ベルト18から、プーリ20およびカバー28、磁気粘性流体Fm、インナハブ243、圧縮機16の回転軸161の順に伝達される。
Specifically, when the
その一方で、電磁コイル33の通電が遮断されると、すなわち、電磁コイル33の非通電時では、上記した磁場は印加されない。すなわち、図12の磁気回路Mcは構成されない。そのため、プーリ20はインナハブ243に対し自在に相対回転可能となり、これにより、プーリ20からインナハブ243への動力伝達経路が遮断され、エンジン12から圧縮機16への動力伝達は遮断される。
On the other hand, when the energization of the
また、本実施形態のリミッタ作動トルクTLは、電磁コイル33に印加される印加電流により発生する磁界の強さと磁気粘性流体Fmの特性などに応じて調整可能であるが、本実施形態でもリミッタ作動トルクTLの大きさは、第1実施形態と同じになっている。すなわち、電磁コイル33の通電時において、圧縮機16の回転軸161の回転可能な状態が維持されつつ伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合には、トルクリミッタ24に滑りが発生する。そして、本実施形態のトルクリミッタ24の滑りとは、トルクリミッタ24において、プーリ20の端面部203とカバー28とがインナハブ243に対し相対回転することである。その滑りの発生時には、磁気粘性流体Fmの界面など磁気粘性流体Fmの何れかの箇所で剪断が発生している。
Further, the limiter operating torque TL of the present embodiment can be adjusted in accordance with the strength of the magnetic field generated by the applied current applied to the
以上説明したことを除き、本実施形態は第1実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第1実施形態と共通の構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。 The present embodiment is the same as the first embodiment except for the above description. And in this embodiment, the effect show | played from the structure common to above-mentioned 1st Embodiment can be acquired similarly to 1st Embodiment.
また、本実施形態によれば、トルクリミッタ24は、プーリ20の端面部203とカバー28とを駆動部24aとして有し、インナハブ243を被駆動部24bとして有している。そして、トルクリミッタ24は、その駆動部24aと被駆動部24bとの間の隙間Ca、Cbを満たす磁気粘性流体Fmと、その磁気粘性流体Fmに磁場を印加するステータ32および電磁コイル33とを有している。また、トルクリミッタ24は、磁場が印加された磁気粘性流体Fmを介して駆動部24aから被駆動部24bへ動力を伝達する。また、電磁コイル33の通電時に伝達トルクTrがリミッタ作動トルクTL以上になった場合にはトルクリミッタ24に滑りが発生し、そのトルクリミッタ24の滑りとは、上記駆動部24aが被駆動部24bに対し相対回転することである。従って、トルクリミッタ24とは別個にクラッチを設けることなく、磁気粘性流体Fmを利用した電磁クラッチとしての機能をトルクリミッタ24に備えさせることが可能である。
Further, according to the present embodiment, the
(他の実施形態)
(1)上述の第2実施形態では図5および図7に示すように、インナハブ248の摺動子挿入穴248cに挿入された摺動子246の摺動子内周部246aは、インナハブ支持部164の凹部164aに嵌り込んだ嵌入部となっているが、これは一例である。例えば逆に、インナハブ248に凹部が形成されると共に、その凹部に嵌り込んだ嵌入部がインナハブ支持部164に形成され、その凹部と嵌入部とが位置ズレ防止部として機能してもよい。
(Other embodiments)
(1) In the second embodiment described above, as shown in FIGS. 5 and 7, the slider inner
(2)上述の第4実施形態では図11に示すように、トルクリミッタ24は、磁気粘性流体Fmの粘性によって動力伝達を行うが、これは一例である。例えば、トルクリミッタ24は、磁気粘性流体Fmに替えて磁性粉体を有し、その磁性粉体によって動力伝達を行っても差し支えない。
(2) As shown in FIG. 11 in the fourth embodiment described above, the
(3)上述の各実施形態では図3に示すように、圧縮機16が液相冷媒を圧縮することに起因して伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合に、トルクリミッタ24に滑りが発生する。それに加え、動力伝達系19の共振によって伝達トルクTrが瞬間的に大きくなった場合にも、トルクリミッタ24に滑りが発生する。しかしながら、これは一例である。例えば、その液相冷媒の圧縮時と動力伝達系19の共振時とのうちの一方の場合にはトルクリミッタ24に滑りが発生し、他方の場合には滑りが発生しないように、トルクリミッタ24のリミッタ作動トルクTLが設定されていても差し支えない。なお、上記他方の場合における伝達トルクTrの最大値は、リミッタ作動トルクTLよりも小さい。
(3) In each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 3, when the transmission torque Tr instantaneously increases due to the
(4)上述の第2および第3実施形態では、トルクリミッタ24において位置ズレ防止部は、凹部とその凹部に嵌り込んだ嵌入部とによって、駆動部24aが被駆動部24bに対し圧縮機軸方向DRaにずれることを防止するが、これは一例である。例えば、その位置ズレ防止部は、駆動部24aと被駆動部24bとの一方に対し圧縮機軸方向DRaに相対移動しないように設けられたスラスト軸受を用いて、駆動部24aと被駆動部24bとの一方に対し他方が圧縮機軸方向DRaにずれることを防止してもよい。
(4) In the second and third embodiments described above, in the
(5)なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。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ことは言うまでもない。 (5) In addition, this invention can be variously deformed and implemented, without being limited to the above-mentioned embodiment. Further, in each of the above-described embodiments, it is needless to say that the elements constituting the embodiment are not necessarily essential except when clearly indicated as being essential and when it is considered to be obviously essential in principle. Yes.
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。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、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材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。 Further, in the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, amount, range, etc. of constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly indicated that they are particularly essential and clearly limited to a specific number in principle. It is not limited to the specific number except when it is done. Further, in the above embodiments, when referring to materials, shapes, positional relationships, etc. of constituent elements etc., unless specifically stated otherwise or in principle when limited to a specific material, shape, positional relationship, etc., etc. It is not limited to the material, the shape, the positional relationship, etc.
(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、被駆動体の回転可能な状態が維持されつつ伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合には、トルクリミッタに滑りが発生する。そして、伝達トルクが瞬間的に大きくなったことが収まれば、トルクリミッタの滑りは無くなる。
(Summary)
According to the first aspect of the present invention shown in part or all of the above embodiments, when the transmission torque is momentarily increased while maintaining the rotatable state of the driven body, the torque limiter is slipped. Occurs. Then, if it is settled that the transmission torque has increased momentarily, the slip of the torque limiter is eliminated.
また、第2の観点によれば、トルクリミッタは、駆動側摩擦面が形成されプーリと共に回転する駆動部と、駆動側摩擦面に押し付けられた被駆動側摩擦面が形成され被駆動体と共に回転する被駆動部とを有する。トルクリミッタは、それらの駆動側摩擦面と被駆動側摩擦面との間の摩擦によって動力を伝達する。トルクリミッタの滑りとは、駆動側摩擦面が被駆動側摩擦面に対し摺動し駆動部が被駆動部に対し相対回転することである。従って、駆動側摩擦面に被駆動側摩擦面を押し付ける押圧力を調整することにより、駆動側摩擦面と被駆動側摩擦面との間の摩擦力が増減するので、トルクリミッタにおいて滑りを発生させる伝達トルクのトルク閾値を容易に調整することが可能である。 Further, according to the second aspect, the torque limiter is formed with a drive portion formed on the drive side friction surface and rotating with the pulley, and a driven side friction surface pressed against the drive side friction surface is formed to rotate together with the driven body. And a driven part. The torque limiters transmit power by the friction between their drive-side friction surface and the driven-side friction surface. The slippage of the torque limiter means that the drive-side friction surface slides against the driven-side friction surface, and the drive portion rotates relative to the driven portion. Therefore, the friction force between the drive-side friction surface and the driven-side friction surface increases or decreases by adjusting the pressing force that presses the driven-side friction surface against the drive-side friction surface, thereby causing slippage in the torque limiter. It is possible to easily adjust the torque threshold of the transfer torque.
また、第3の観点によれば、駆動部と被駆動部は所定軸心まわりに回転し、駆動側摩擦面と被駆動側摩擦面は、その所定軸心の軸方向を向いて互いに対向している。 According to the third aspect, the drive portion and the driven portion rotate around a predetermined axis, and the drive-side friction surface and the driven-side friction surface face each other in the axial direction of the predetermined axis. ing.
また、第4の観点によれば、駆動部と被駆動部は所定軸心まわりに回転し、駆動側摩擦面と被駆動側摩擦面は、その所定軸心の径方向を向いて互いに対向している。 Further, according to the fourth aspect, the drive portion and the driven portion rotate around a predetermined axis, and the drive-side friction surface and the driven-side friction surface face each other in the radial direction of the predetermined axis. ing.
また、第5の観点によれば、トルクリミッタは位置ズレ防止部を有し、その位置ズレ防止部は、駆動側摩擦面が被駆動側摩擦面に対して摺動した場合に、駆動部が被駆動部に対し所定軸心の軸方向にずれることを防止する。従って、その軸方向における被駆動部と駆動部との位置ずれに起因して駆動部が被駆動部から脱落することを防止することが可能である。 Further, according to the fifth aspect, the torque limiter has a displacement prevention portion, and the displacement portion prevents the drive portion from moving when the drive-side friction surface slides against the driven-side friction surface. It is prevented that the driven part deviates in the axial direction of the predetermined axial center. Therefore, it is possible to prevent the drive unit from falling off the driven unit due to the positional deviation between the driven unit and the drive unit in the axial direction.
また、第6の観点によれば、位置ズレ防止部は、径方向に凹んだ凹部と、その凹部に嵌り込んだ嵌入部とを有し、その凹部と嵌入部との一方は駆動部の一部を構成し、凹部と嵌入部との他方は被駆動部の一部を構成する。そして、位置ズレ防止部は、凹部が嵌入部を軸方向に拘束することによって、駆動部が被駆動部に対し軸方向にずれることを防止する。従って、軸方向における被駆動部と駆動部との位置ずれを、簡素な構成で防止することが可能である。 Further, according to the sixth aspect, the displacement prevention portion has a concave portion which is recessed in the radial direction and a fitting portion which is fitted into the concave portion, and one of the concave portion and the fitting portion is one of the driving portions. The other part of the recess and the fitting part constitutes a part of the driven part. The positional displacement preventing portion prevents the drive portion from being displaced in the axial direction with respect to the driven portion by the recessed portion axially restraining the insertion portion. Therefore, it is possible to prevent positional deviation between the driven portion and the driving portion in the axial direction with a simple configuration.
また、第7の観点によれば、駆動部は、被駆動側摩擦面と駆動側摩擦面とを互いに押し付け合わせる押圧部材を有し、駆動側摩擦面は、駆動部のうち押圧部材に形成されている。従って、トルクリミッタの部品点数を少なくし、トルクリミッタの小型化を図りやすい。 Further, according to the seventh aspect, the drive unit has a pressing member for pressing the driven side friction surface and the drive side friction surface to each other, and the drive side friction surface is formed on the pressing member of the drive unit. ing. Therefore, it is easy to reduce the number of parts of the torque limiter and to miniaturize the torque limiter.
また、第8の観点によれば、被駆動部は、被駆動側摩擦面と駆動側摩擦面とを互いに押し付け合わせる押圧部材を有し、被駆動側摩擦面は、被駆動部のうち押圧部材に形成されている。このようにしても、上記の第7の観点と同様、トルクリミッタの部品点数を少なくし、トルクリミッタの小型化を図りやすい。 Further, according to the eighth aspect, the driven portion has a pressing member for pressing the driven side friction surface and the driving side friction surface to each other, and the driven side friction surface is a pressing member of the driven portion. Is formed. Also in this case, as in the seventh aspect, the number of parts of the torque limiter can be reduced, and the torque limiter can be easily miniaturized.
また、第9の観点によれば、トルクリミッタは、プーリと共に回転する駆動部と、その駆動部との間に隙間を形成し被駆動体と共に回転する被駆動部と、隙間を満たす磁気粘性流体と、その磁気粘性流体に磁場を印加する磁場印加部とを有する。その磁気粘性流体の粘度は、磁場が印加されることにより高くなる。トルクリミッタは、磁場印加部によって磁場が印加された磁気粘性流体を介して駆動部から被駆動部へ動力を伝達する。また、トルクリミッタの滑りとは、駆動部が被駆動部に対し相対回転することである。従って、トルクリミッタとは別個にクラッチを設けることなく、磁気粘性流体を利用した電磁クラッチとしての機能をトルクリミッタに備えさせることが可能である。 Further, according to the ninth aspect, the torque limiter includes a drive unit that rotates with the pulley, a driven unit that forms a gap between the drive unit and the drive unit, and a magnetorheological fluid that fills the gap. And a magnetic field application unit for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid. The viscosity of the magnetorheological fluid is increased by applying a magnetic field. The torque limiter transmits power from the drive unit to the driven unit via the magnetorheological fluid to which the magnetic field is applied by the magnetic field application unit. Further, the slip of the torque limiter means that the drive portion rotates relative to the driven portion. Therefore, it is possible to equip the torque limiter with a function as an electromagnetic clutch using a magnetorheological fluid without providing a clutch separately from the torque limiter.
また、第10の観点によれば、被駆動体は、冷媒を圧縮する圧縮機の回転軸である。そして、上記の伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合とは、圧縮機が液相の冷媒を圧縮することに起因して伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合である。従って、圧縮機が液相冷媒を圧縮するという稀にしか発生しない状況での伝達トルクに基づいてトルクリミッタのトルク閾値が設定されるので、トルクリミッタに滑りが発生する頻度を低く抑えつつ、トルクリミッタのトルク閾値を下げることが可能である。 Further, according to the tenth aspect, the driven body is a rotary shaft of a compressor that compresses the refrigerant. The case where the transmission torque is momentarily increased is a case where the transmission torque is momentarily increased due to the compression of the refrigerant in the liquid phase by the compressor. Therefore, since the torque threshold value of the torque limiter is set based on the transmission torque in the rare situation where the compressor compresses the liquid phase refrigerant, the frequency of occurrence of slippage in the torque limiter is suppressed low. It is possible to lower the torque threshold of the limiter.
また、第11の観点によれば、駆動ベルト、プーリ、およびトルクリミッタは、動力を発生する駆動源から被駆動体へ動力を伝達する動力伝達系に含まれる。そして、上記の伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合とは、動力伝達系の共振によって伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合である。従って、動力伝達系の共振という稀にしか発生しない状況での伝達トルクに基づいてトルクリミッタのトルク閾値が設定されるので、トルクリミッタに滑りが発生する頻度を低く抑えつつ、トルクリミッタのトルク閾値を下げることが可能である。 Further, according to the eleventh aspect, the drive belt, the pulley, and the torque limiter are included in the power transmission system for transmitting the power from the drive source generating the power to the driven body. The case where the transmission torque is momentarily increased is the case where the transmission torque is momentarily increased due to the resonance of the power transmission system. Therefore, since the torque threshold of the torque limiter is set based on the transmission torque in the rare case of occurrence of resonance of the power transmission system, the torque threshold of the torque limiter is suppressed while suppressing the frequency of occurrence of slippage in the torque limiter. It is possible to lower
また、第12の観点によれば、上記の伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合とは、圧縮機が液相の冷媒を圧縮することに起因して伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合、および、動力伝達系の共振によって伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合である。従って、上記の第10および第11の観点で述べたように、トルクリミッタに滑りが発生する頻度を低く抑えつつ、トルクリミッタのトルク閾値を下げることが可能である。 Further, according to the twelfth aspect, when the above-mentioned transmission torque is instantaneously increased, when the transmission torque is instantaneously increased due to the compression of the refrigerant in the liquid phase by the compressor. And when the transmission torque instantaneously increases due to the resonance of the power transmission system. Therefore, as described in the above tenth and eleventh aspects, it is possible to lower the torque threshold of the torque limiter while suppressing the frequency of occurrence of slippage in the torque limiter.
10 動力伝達装置
18 駆動ベルト
20 プーリ
24 トルクリミッタ
161 回転軸(被駆動体)
10
Claims (12)
前記駆動ベルトが巻き掛けられ、該駆動ベルトによって回転駆動されるプーリ(20)と、
前記プーリと前記被駆動体との間の動力伝達経路に設けられ、前記プーリから前記被駆動体へ伝達される伝達トルク(Tr)が所定のトルク閾値以上になった場合に滑りが発生するトルクリミッタ(24)とを備え、
前記被駆動体の回転可能な状態が維持されつつ前記伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合には、前記トルクリミッタに前記滑りが発生し、
前記伝達トルクが瞬間的に大きくなったことが収まれば、前記トルクリミッタの前記滑りは無くなる、動力伝達装置。 A power transmission device for transmitting power for rotating a driven body (161) from a drive belt (18) to the driven body, wherein
A pulley (20) around which the drive belt is wound and rotationally driven by the drive belt;
A torque which is provided in a power transmission path between the pulley and the driven body and which causes slip when the transmission torque (Tr) transmitted from the pulley to the driven body becomes equal to or greater than a predetermined torque threshold Equipped with a limiter (24),
When the transmission torque instantaneously increases while maintaining the rotatable state of the driven body, the slip occurs in the torque limiter,
The power transmission device, wherein the slip of the torque limiter is eliminated when the transmission torque is instantaneously increased.
前記トルクリミッタの前記滑りとは、前記駆動側摩擦面が前記被駆動側摩擦面に対し摺動し前記駆動部が前記被駆動部に対し相対回転することである、請求項1に記載の動力伝達装置。 The torque limiter includes a drive portion (24a) formed with drive-side friction surfaces (223d, 223e, 246b, 249g, and 248f) and rotating with the pulley, and a driven-side friction surface pressed against the drive-side friction surface ( 241a, 242a, 164b, 249f) and includes a driven portion (24b) that rotates with the driven body, and the power is generated by the friction between the drive-side friction surface and the driven-side friction surface. Communicate
The power according to claim 1, wherein the slip of the torque limiter is that the drive-side friction surface slides against the driven-side friction surface, and the drive unit rotates relative to the driven unit. Transmission device.
前記駆動側摩擦面(223d、223e)と前記被駆動側摩擦面(241a、242a)は前記所定軸心の軸方向(DRa)を向いて互いに対向している、請求項2に記載の動力伝達装置。 The drive unit and the driven unit rotate around a predetermined axis (CL),
The power transmission according to claim 2, wherein the drive side friction surface (223d, 223e) and the driven side friction surface (241a, 242a) face each other in the axial direction (DRa) of the predetermined axial center. apparatus.
前記駆動側摩擦面(246b、249g、248f)と前記被駆動側摩擦面(164b、249f)は前記所定軸心の径方向(DRr)を向いて互いに対向している、請求項2に記載の動力伝達装置。 The drive unit and the driven unit rotate around a predetermined axis (CL),
The drive side friction surfaces (246b, 249g, 248f) and the driven side friction surfaces (164b, 249f) face each other in the radial direction (DRr) of the predetermined axial center. Power transmission.
該位置ズレ防止部は、前記駆動側摩擦面が前記被駆動側摩擦面に対して摺動した場合に、前記駆動部が前記被駆動部に対し前記所定軸心の軸方向(DRa)にずれることを防止する、請求項4に記載の動力伝達装置。 The torque limiter has position shift prevention units (164a, 246a, 249d, 164a, 249h, 251, 248g),
When the drive-side friction surface slides against the driven-side friction surface, the displacement prevention unit shifts the drive unit in the axial direction (DRa) of the predetermined axial center with respect to the driven unit. The power transmission device according to claim 4, which prevents that.
前記凹部と前記嵌入部との一方は前記駆動部の一部を構成し、前記凹部と前記嵌入部との他方は前記被駆動部の一部を構成し、
前記位置ズレ防止部は、前記凹部が前記嵌入部を前記軸方向に拘束することによって、前記駆動部が前記被駆動部に対し前記軸方向にずれることを防止する、請求項5に記載の動力伝達装置。 The displacement prevention portion includes the radially recessed portion (164a, 249h, 251), and a fitting portion (246a, 249d, 248g) fitted in the recessed portion.
One of the concave portion and the fitting portion constitutes a part of the driving portion, and the other of the concave portion and the fitting portion constitutes a part of the driven portion.
The power according to claim 5, wherein the displacement prevention portion prevents the drive portion from being displaced in the axial direction with respect to the driven portion by the concave portion restraining the fitting portion in the axial direction. Transmission device.
前記駆動側摩擦面は、前記駆動部のうち前記押圧部材に形成されている、請求項4ないし6のいずれか1つに記載の動力伝達装置。 The drive unit includes a pressing member (249) for pressing the driven friction surface (164b) and the drive friction surface (249g) to each other.
The power transmission device according to any one of claims 4 to 6, wherein the drive-side friction surface is formed on the pressing member of the drive unit.
前記被駆動側摩擦面は、前記被駆動部のうち前記押圧部材に形成されている、請求項4ないし6のいずれか1つに記載の動力伝達装置。 The driven portion has a pressing member (249) for pressing the driven side friction surface (249f) and the drive side friction surface (248f) to each other,
The power transmission apparatus according to any one of claims 4 to 6, wherein the driven side friction surface is formed on the pressing member of the driven portion.
前記磁気粘性流体の粘度は、磁場が印加されることにより高くなり、
前記トルクリミッタは、前記磁場印加部によって磁場が印加された前記磁気粘性流体を介して前記駆動部から前記被駆動部へ前記動力を伝達し、
前記トルクリミッタの前記滑りとは、前記駆動部が前記被駆動部に対し相対回転することである、請求項1に記載の動力伝達装置。 The torque limiter includes a drive unit (24a) that rotates with the pulley, a driven unit (24b) that forms a gap (Ca, Cb) between the drive unit and the drive unit, and the gap And a magnetic field application unit (32, 33) for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid,
The viscosity of the magnetorheological fluid is increased by applying a magnetic field,
The torque limiter transmits the power from the drive unit to the driven unit via the magnetorheological fluid to which a magnetic field is applied by the magnetic field application unit.
The power transmission apparatus according to claim 1, wherein the slip of the torque limiter is that the drive portion rotates relative to the driven portion.
前記伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合とは、前記圧縮機が液相の冷媒を圧縮することに起因して前記伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合である、請求項1ないし9のいずれか1つに記載の動力伝達装置。 The driven body is a rotating shaft (161) of a compressor (16) that compresses a refrigerant,
10. The case where the transmission torque is increased momentarily is a case where the transmission torque is increased momentarily because the compressor compresses a liquid phase refrigerant. The power transmission device according to any one.
前記伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合とは、前記動力伝達系の共振によって前記伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合である、請求項1ないし9のいずれか1つに記載の動力伝達装置。 The drive belt, the pulley, and the torque limiter are included in a power transmission system (19) for transmitting the power from the drive source (12) generating the power to the driven body.
The power transmission according to any one of claims 1 to 9, wherein the case where the transmission torque is momentarily increased is a case where the transmission torque is momentarily increased due to the resonance of the power transmission system. apparatus.
前記駆動ベルト、前記プーリ、および前記トルクリミッタは、前記動力を発生する駆動源(12)から前記被駆動体へ前記動力を伝達する動力伝達系(19)に含まれ、
前記伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合とは、前記圧縮機が液相の冷媒を圧縮することに起因して前記伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合、および、前記動力伝達系の共振によって前記伝達トルクが瞬間的に大きくなった場合である、請求項1ないし9のいずれか1つに記載の動力伝達装置。 The driven body is a rotating shaft (161) of a compressor (16) that compresses a refrigerant,
The drive belt, the pulley, and the torque limiter are included in a power transmission system (19) for transmitting the power from the drive source (12) generating the power to the driven body.
When the transmission torque is instantaneously increased, when the transmission torque is instantaneously increased due to the compression of the refrigerant in the liquid phase by the compressor, and the resonance of the power transmission system The power transmission apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the transmission torque is momentarily increased by the.
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