JP4025056B2

JP4025056B2 - 動力伝達機構

Info

Publication number: JP4025056B2
Application number: JP2001344364A
Authority: JP
Inventors: 義弘黒須
Original assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Current assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2021-11-09
Also published as: WO2003040579A1; DE10297374T5; DE10297374B4; JP2003148510A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カーエアコン用コンプレッサ等に組み付けられる動力伝達機構に関するものであり、特には、過負荷が加わったとき動力伝達が遮断される動力伝達機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の動力伝達機構としては、特開平１０−２６７０４７号公報に記載されたものがある。この公報に第１の実施の形態として記載された動力伝達機構は、コンプレッサの回転軸に一体回転可能に配設された第１回転部材（ハブ）と、コンプレッサのハウジングに形成された突出部に軸受を介して回転自在に支持された第２回転部材（プーリ）が設けられている。また第１回転部材には、平面視略三角形の形状に形成されたボス部と、ボス部の各角部分から半径方向に延設されたフランジ部と、各フランジ部に支持ピンにより回動自在に支持された係合部材（回動爪）と、第２回転部材の回転方向側となるフランジ部の側面に配設され係合部材を反回転方向側に押圧する第１の板ばねと、第２回転部材の反回転方向側となるフランジ部の側面に配設された第２の板ばねが設けられている。さらに第２回転部材には、第１回転部材のフランジ部の半径方向外側まで延設され外周面にプーリ溝が形成された円筒部と、この円筒部の内周面に固定され係合部材が係止された係止部材（固定爪）が設けられている。
【０００３】
このような構成の動力伝達機構は、係合部材と係止部材の係合状態が第１の板ばねの弾性復帰力により維持されるので、第２回転部材から第１回転部材に動力が伝達されコンプレッサが駆動される。また、コンプレッサの回転軸に過負荷が加わると、第１の板ばねの弾性復帰力に抗して第２回転部材に伝達された動力により係合部材は支持ピンを中心に回動するので、係合部材が係止部材から離脱してコンプレッサへの動力伝達が遮断される。さらに、係合部材が係止部材から離脱する寸前に、係合部材に形成された切欠き部（係合肩）に第２の板ばねが係止され、係合部材は第１の板ばねの弾性復帰力により係止部材から離脱した状態に保持される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の動力伝達機構は、係合部材と係止部材の係合状態を維持するための第１の板ばねを、第２回転部材の回転方向側となる第１回転部材のフランジ部の側面に設け、係合部材が係止部材から離脱した状態を維持する第２の板ばねを、第２回転部材の反回転方向側となる第１回転部材のフランジ部の側面に設けた構成を採用していたので、第２回転部材の回転方向が限定されていた。この発明は、駆動側に配設される第２回転部材または第１回転部材の両方向の回転に対応可能な動力伝達機構を提供することを目的とする。
【０００５】
このような目的を達成するために、発明１の動力伝達機構は、同軸線上で互いに回転自在に配設された第１回転部材（３）および第２回転部材（７）と、前記第１回転部材（３）または前記第２回転部材（７）に円周方向に間隔をおいて設けられた複数の挟持部（３ｃ）と、前記挟持部（３ｃ）に個々に重合された板厚方向の弾性変形が可能な複数の保持部（１６ａ）が円周方向に間隔をおいて設けられ、前記第１回転部材（３）または前記第２回転部材（７）に固定された保持板（１６）と、前記第２回転部材（７）または前記第１回転部材（３）に締結部材（１４）により機械的に結合された結合部（１５ａ）と、前記保持部（１６ａ）の弾性復帰力により前記挟持部（３ｃ）と前記保持部（１６ａ）との間に挟持され摩擦結合された被挟持部（１５ｂ）とが設けられ、前記保持部（１６ａ）と同数の連結板（１５）とを備え、前記第１回転部材（３）または前記第２回転部材（７）に過負荷が加わることにより、前記連結板（１５）の被挟持部（１５ｂ）は、前記保持部（１６ａ）の弾性復帰力に抗して前記挟持部（３ｃ）と前記保持部（１６ａ）との間から抜け出して動力伝達が遮断され、弾性復帰した前記保持部（１６ａ）と前記連結板（１５）とが衝突することにより、前記連結板（１５）は、前記締結部材（１４）による前記第２回転部材（７）または前記第１回転部材（３）との結合力に抗して、前記締結部材（１４）を中心に回動するとともに前記結合力により回動後の状態で前記第２回転部材（７）または前記第１回転部材（３）に保持されることを特徴とする。
【０００６】
また発明２の動力伝達機構は、発明１の動力伝達機構において、保持板（１６）の保持部（１６ａ）に形成された係合凹部（１６ｂ）と連結板（１５）の被挾持部（１５ｂ）に形成された係合凸部（１５ｃ）とを係合させたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１〜図５は、この発明の実施の形態として図示した動力伝達機構であり、図１は動力伝達機構の正面図、図２は図１の断面図、図３〜図５は作動を説明するために図示した上半分のみの正面図であり、図３は第２回転部材に過負荷が加わった直後の状態を示した上半分のみの正面図、図４は連結板の被挾持部が保持板の保持部と第１回転部材の挾持部との間から抜け出した状態を示した上半分のみの正面図、図５は連結板が保持板の保持部と衝突した状態を示した上半分のみの正面図である。これら図面の動力伝達機構は、カーエアコン用コンプレッサに組み付けられ、コンプレッサの回転軸に過負荷が加わったときにコンプレッサへの動力伝達を遮断する安全装置（トルク制限装置）として使用される。
【０００８】
コンプレッサ１の回転軸２には、第１回転部材として設けられた機械構造用炭素鋼鋼材製のハブ３が装着されている。ハブ３は、段付き状の貫通穴が形成された円筒状のボス部３ａと、このボス部３ａの外周面から半径方向外側に延設された円板状のフランジ部３ｂが設けられ、ボス部３ａの小径穴に形成されたスプライン穴を回転軸２の軸端に形成されたスプライン溝に嵌合するとともに、ボス部３ａの大径穴に嵌合された突き当て板４を回転軸２の軸端に突き当て、ボルト５を突き当て板４の貫通穴から挿入して回転軸２のネジ穴に螺合することにより、ハブ３は回転軸２に一体回転可能に装着されている。またハブ３のフランジ部３ｂには、円周方向を３等分した位置において外周面から半径方向外側に延設された挾持部３ｃが形成されている。なお、回転軸２の軸端と突き当て板４との間には、ハブ３と後述するプーリ７との間の隙間寸法を微調整するための隙間調整用シムが介在される。
【０００９】
コンプレッサ１の円筒状のハウジング１ａには、軸受６を介して第２回転部材としてのプーリ７が回転自在に支持されている。プーリ７は、内周面に軸受６が圧入嵌合されている内側円筒部７ａと、外周面にベルト溝が転造加工された外側円筒部７ｂと、これら内側円筒部７ａと外側円筒部７ｂとを連結した円板部７ｃが形成され、コンプレッサ１側に開口した環状溝７ｄが設けられている。またプーリ７の環状溝７ｄ内には、環状溝７ｄと同方向に開口する環状溝８ａが形成された断面コ字状で環状のゴム収容部材８が嵌合されている。またゴム収容部材８は、合成樹脂材により製造され複数のリベット９によりプーリ７に固定されている。
【００１０】
ゴム収容部材８には、円周方向を３等分した位置に、このゴム収容部材８の内周壁部と外周壁部および円周方向に間隔をおいて形成され内周壁部と外周壁部を連結した一対の径方向壁部で囲まれたゴム収容部８ｂが設けられている。またゴム収容部８ｂは、軸線方向に貫通した正面視略扇形の貫通穴に形成され、回転軸２の突出側の開口部がプーリ７の円板部７ｃによりふさがれている。さらに各収容部８ｂには、断面略扇形で角柱形状に設けられ、中央には円筒状の貫通穴が形成されたダンパゴム１０が圧入嵌合されている。
【００１１】
ダンパゴム１０は、ゴム保持部材１１と介装部材１３をネジ１２で固定することによりゴム収容部８ｂに保持され、ゴム収容部８ｂからの脱落が防止されている。ゴム保持部材１１は、ダンパゴム１０の貫通穴からプーリ７の円板部７ｃに形成された貫通穴７ｅに挿入された一方の端部が介装部材１３の側面に当接した円筒部１１ａと、この円筒部１１ａの他方の端部に形成されゴム収容部８ｂに嵌合されたフランジ部１１ｂが設けられている。またゴム保持部材１１の円筒部１１ａには、介装部材１３側に開口したネジ穴が形成されているとともに、ゴム保持部材１１のフランジ部１１ｂは、ゴム収容部材８の内周壁と外周壁に嵌合された径方向内側と外側の円弧状の周面と、ゴム収容部材８の径方向壁部と間隔をおいて対向した円周方向両側の周面が形成され、ゴム保持部材１１は、ネジ１２を円筒部１１ａのネジ穴に螺合するときに回転しないようにゴム収容部８ｂに組み付けられている。
【００１２】
介装部材１３は、圧延鋼板により製造され、プーリ７と同軸線上に設けられた環状の部材であり、ネジ１２によりゴム保持部材１１に固定された固定部１３ａと、この固定部１３ａより軸線方向に変位した支持部１３ｂとが、円周方向に交互に形成され、かつ固定部１３ａと支持部１３ｂとが傾斜部１３ｃにより連結されている。また介装部材１３の各支持部１３ｂには、締結部材としてのリベット１４により連結板１５が固定されている。リベット１４は、支持部１３ｂと連結板１５の貫通穴に挿入され、一方の端部がカシメ加工により塑性変形している。
【００１３】
連結板１５は、薄い金属の板材から製造され、中心の貫通穴にリベット１４が挿入された円板状の結合部１５ａと、この結合部１５ａの外周面から延設され介装部材１３の支持部１３ｂの内周面から突出した被挾持部１５ｂが形成されている。また連結板１５の被挾持部１５ｂには、プーリ７側に突出した係合凸部１５ｃが形成されているとともに、各被挾持部１５ｂは、ハブ３の挾持部３ｃと保持板１６の保持部１６ａとの間に挾持されている。
【００１４】
保持板１６は、圧延鋼板をプレスにより打ち抜き加工することにより製造され、ハブ３のボス部３ａの外側に嵌合された内周面と、ハブ３のフランジ部３ｂの外径寸法と略同一の外径寸法の外周面と、この外周面の円周方向を３等分する位置において外周面から半径方向外側に延設された保持部１６ａが形成されている。また保持板１６は、複数のネジ１７でハブ３のフランジ部３ｂに固定されているとともに、保持部１６ａは、連結板１５の被挾持部１５ｂを介在して挾持部３ｃに重合され、その板厚方向に弾性変形している。すなわち、保持板１６をハブ３のフランジ部３ｂに固定することにより、保持部１６ａの弾性復帰力により連結板１５の被挾持部１５ｂとハブ３の挾持部３ｃとが摩擦結合されている。また、保持板１６の保持部１６ａには、その板厚方向に貫通した穴からなる係合凹部１６ｂが形成され、この係合凹部１６ｂと連結板１５の係合凸部１５ｃとが係合されている。
【００１５】
以上のように構成された動力伝達機構は、ゴム収容部材８やダンパゴム１０、軸受６が組み付けられたプーリ７をコンプレッサ１のハウジング１ａに装着した後、保持板１６や連結板１５、介装部材１３が組み付けられたハブ３をコンプレッサ１の回転軸２に装着するとともに、介装部材１３の固定部１３ａとゴム保持部材１１とをネジ１２で固定することにより、コンプレッサ１に組み付けられる。また動力伝達機構は、プーリ７と図示せぬ駆動側のプーリとにベルトが掛け渡され、コンプレッサ１を駆動するための動力が伝達される。
【００１６】
次に、図３〜図５により、コンプレッサ１に異常が発生してハブ３に過負荷が加わったときの作動について説明する。動力伝達機構は、過負荷が加わりハブ３が制動された直後の状態において、駆動側からプーリ７に伝達されている動力により、リベット１４による介装部材１３との結合力および保持板１６の保持部１６ａの弾性復帰力によるハブ３の挾持部３ｃとの摩擦結合力に抗して、連結板１５がリベット１４を中心に回動する（図３参照）。
【００１７】
また、ハブ３の制動状態が続くと、連結板１５の係合凸部１５ｃと保持板１６の係合凹部１６ｂとの係合が離脱して、連結板１５の被挟持部１５ｂがハブ３の挟持部３ｃと保持板１６の保持部１６ａとの間から抜け出る（図４参照）ので、プーリ７からハブ３への動力伝達が遮断される。さらに動力伝達機構は、保持板１６の保持部１６ａが弾性復帰してハブ３の挟持部３ｃに当接するとともに、回転方向の先行側の保持部１６ａと連結板１５の被挟持部１５ｂとが衝突して、その衝撃力により、連結板１５はリベット１４を中心に回動する（図５参照）。なお連結板１５は、リベット１４による結合力により、図５のような状態で介装部材１３の支持部１３ｂに保持される。
【００１８】
以上、この発明の実施の形態として動力伝達機構を説明したが、この発明の動力伝達機構は、ハブ１側に連結板１５の結合部１５ａをリベット１４で固定して、プーリ７の円板部７ｃに保持板１６をネジ１７で固定するとともに、プーリ７側に固定された保持板１６の保持部１６ａの弾性復帰力により、連結板１５の被挾持部１５ｂとプーリ７の円板部７ｃとを摩擦結合した構成に設計を変更することもできる。またこの発明の動力伝達機構は、回転軸２の突出側となるハブ３のフランジ部３ｂの側面に保持板１６を固定した構成に設計を変更することもできる。さらにこの発明の動力伝達機構は、締結部材としてリベット１４を設けたが、ネジとナットによる機械的結合手段等でもよい。
【００１９】
【発明の効果】
発明１の動力伝達機構は、第１回転部材または第２回転部材に過負荷が加わることにより、連結板の被挾持部が挾持部と保持部との間から抜け出して、弾性復帰した保持部と連結板とが衝突するとともに、締結部材による第２回転部材または第１回転部材との結合力に抗して、連結板は締結部材を中心に回動する構成にしたので、駆動側に配設される第１回転部材または第２回転部材の回転方向に関係なく、駆動側機器または従動側機器に組み付けて使用することができる。
【００２０】
発明２の動力伝達機構は、保持板の保持部に形成された係合凹部と連結板の被挾持部に形成された係合凸部とを係合させた構成にしたので、第１回転部材または第２回転部材と連結板との結合力を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態として図示された動力伝達機構の正面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】第１回転部材に過負荷が加わった直後の状態を示した上半分のみの正面図である。
【図４】連結板の被挟持部が保持板の保持部と第１回転部材の挟持部との間から抜け出した状態を示した上半分のみの正面図である。
【図５】連結板が保持板の保持部と衝突した状態を示した上半分のみの正面図である。
【符号の説明】
３ハブ（第１回転部材）
３ｃ挟持部
７プーリ（第２回転部材）
１４リベット（締結部材）
１５連結板
１５ｂ被挟持部
１５ｃ係合凸部
１６保持板
１６ａ保持部
１６ｂ係合凹部

Claims

同軸線上で互いに回転自在に配設された第１回転部材および第２回転部材と、前記第１回転部材または前記第２回転部材に円周方向に間隔をおいて設けられた複数の挟持部と、前記挟持部に個々に重合された板厚方向の弾性変形が可能な複数の保持部が円周方向に間隔をおいて設けられ、前記第１回転部材または前記第２回転部材に固定された保持板と、前記第２回転部材または前記第１回転部材に締結部材により機械的に結合された結合部と、前記保持部の弾性復帰力により前記挟持部と前記保持部との間に挟持され摩擦結合された被挟持部とが設けられ、前記保持部と同数の連結板とを備え、前記第１回転部材または前記第２回転部材に過負荷が加わることにより、前記連結板の被挟持部は、前記保持部の弾性復帰力に抗して前記挟持部と前記保持部との間から抜け出して動力伝達が遮断され、弾性復帰した前記保持部と前記連結板とが衝突することにより、前記連結板は、前記締結部材による前記第２回転部材または前記第１回転部材との結合力に抗して、前記締結部材を中心に回動するとともに前記結合力により回動後の状態で前記第２回転部材または前記第１回転部材に保持されることを特徴とする動力伝達機構。
請求項１に記載された動力伝達機構において、保持板の保持部に形成された係合凹部と連結板の被挟持部に形成された係合凸部とを係合させたことを特徴とする動力伝達機構。