JP4106838B2

JP4106838B2 - Assembling method of power transmission device

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Publication number: JP4106838B2
Application number: JP36493999A
Authority: JP
Inventors: 泰生田渕; 純一大口; 拓生酒井; 学佐伯
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JP2001173759A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源から回転装置の回転軸へ回転動力を伝達する動力伝達装置に関するもので、特に回転装置の回転軸がロックする等の過大負荷トルクが生じると、駆動源から回転装置の回転軸への動力伝達経路を遮断するトルクリミッター機構を備えた動力伝達装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば０％容量まで冷媒の吐出容量を変化させることが可能な可変容量型冷媒圧縮機を備えた冷凍サイクルでは、エンジンから冷媒圧縮機のシャフトへ回転動力（トルク）の伝達を断続するクラッチ機構が不要となる。
しかるに、クラッチ機構を廃止した場合には、冷媒圧縮機が焼き付き故障を生起する等して冷媒圧縮機のシャフトのロックが発生すると、通常の伝達トルクよりも非常に大きい過大負荷トルク（衝撃トルク）が生じる。
【０００３】
それによって、冷媒圧縮機のシャフトを駆動するためのＶベルトプーリの回転が止まるので、エンジンに駆動されるＶベルトが滑り、Ｖベルトに摩耗が生じ、ベルトが発熱する等してＶベルトが破断する可能性がある。
そこで、冷媒圧縮機のシャフトがロックする等の過大負荷トルクが生じ、プーリと冷媒圧縮機のシャフトとの間に設定トルク以上のトルク差が生じると、エンジンから冷媒圧縮機のシャフトへの動力伝達経路を遮断するトルクリミッター機構を備えたＶベルトプーリ装置（例えば特開平１０−２９９８５５号公報）が提案されている。
【０００４】
このＶベルトプーリ装置は、図１３および図１４に示したように、エンジンからの回転動力がＶベルトプーリ１０１、ロータ１０２、保持部材１０３、ゴムダンパー１０４、アウターハブ１０５およびインナーハブ１０６を経てシャフト１０７に伝達されて、冷媒圧縮機１０８を作動させる。一方、冷媒圧縮機１０８のシャフト１０７がロックする等の過大負荷トルクが生じた時には、ゴムダンパー１０４が変形して、ゴムダンパー１０４の外周面がアウターハブ１０５の内周面に対して滑ることで、Ｖベルトプーリ１０１、ロータ１０２および保持部材１０３からアウターハブ１０５およびインナーハブ１０６への動力伝達経路を遮断する。
【０００５】
ここで、Ｖベルトプーリ装置のインナーハブ１０６と冷媒圧縮機１０８のシャフト１０７との結合方法は、次のとおりである。すなわち、鉄系金属にて円筒状に形成されたインナーハブ１０６は、シャフト１０７に対してスプライン結合により回り止めして結合されており、固定用ボルト１０９により押さえプレート１１０を介してインナーハブ１０６がシャフト１０７にねじ止め固定されている。そして、押さえプレート１１０は、インナーハブ１０６に溶接により接合されている。このようにして、インナーハブ１０６とシャフト１０７とは一体的に回転可能に結合されている。
【０００６】
なお、インナーハブ１０６の内周部には、図１４に示したように、シャフト１０７の外周スプライン１１１に嵌合する内周スプライン１１２が形成され、インナーハブ１０６の外周側に設けられたフランジ部１１３には、アウターハブ１０５を一体結合するためのリベット１１４（図１３参照）が挿通する挿通穴１１５が形成されている。また、シャフト１０７の内部には、図１４に示したように、固定用ボルト１０９の雄ねじ部１１６に螺合する雌ねじ部１１７が形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のＶベルトプーリ装置は、図１３および図１４に示したように、冷媒圧縮機１０８のシャフト１０７、インナーハブ１０６、押さえプレート１１０および固定用ボルト１０９等のボルト類が軸方向に並ぶように配設されているので、Ｖベルトプーリ装置の軸方向寸法が大型化するという問題が生じている。また、固定用ボルト１０９によりインナーハブ１０６がシャフト１０７にねじ止め固定されているので、小型の固定用ボルト１０９しか使用できず、ボルト軸力が小さく、回転方向のガタ付き防止能力が非常に小さく、信頼性が非常に小さいという問題が生じている。
【０００８】
さらに、アウターハブ１０５をリベット１１４によってインナーハブ１０６に組み付けた後に、インナーハブ１０６をシャフト１０７に組み付ける場合には、内周スプライン１１２の歯部と外周スプライン１１１の歯部との回転方向の位置出しと、アウターハブ１０５のダンパー部の回転方向の位置出しとの両方を同時に行う必要がある。ここで、ゴムダンパー１０４とアウターハブ１０５とを圧入により組み付ける場合には、ゴムダンパー１０４の外周面に圧入するためにアウターハブ１０５を図１３において図示右方向に大きな押圧力で押し入れる必要がある。これらにより、組付性および生産性が非常に悪いという問題が生じている。
【０００９】
【発明の目的】
本発明の目的は、軸方向寸法を小型化することができ、且つ回転方向のガタ付きを防止することのできる動力伝達装置を提供することにある。また、組付性および生産性を向上することのできる動力伝達装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、回転装置の回転軸に設けた第１ねじ部と従動側回転体に設けた第２ねじ部とを螺合させることで、従動側回転体と回転軸とをねじ止め結合することにより、スプライン嵌合および固定用ボルトによるねじ止め結合を廃止することができる。それによって、動力伝達装置の軸方向寸法を短縮することができるので、動力伝達装置の軸方向の体格を小型化することができる。
【００１１】
また、従動側回転体を回転軸に直接ねじ止め結合することで、軸力を従来の固定用ボルトと比較して大きくすることができるので、回転方向と逆方向のトルクが加わっても緩まず、従動側回転体と回転軸とのガタ付きの発生を防止することができる。
【００１２】
また、回転装置の回転軸に結合される従動側回転体に、その従動側回転体に通常の伝達トルクよりも非常に大きい過大負荷トルクが生じた際に、駆動側回転体から従動側回転体への動力伝達経路が遮断される。それによって、駆動側回転体が回転可能となるので、駆動側回転体を駆動するチェーンやベルトが滑ったり、摩耗が生じたりすることはなく、チェーンやベルトが発熱する等してチェーンやベルトが破断することもなくなる。
また、駆動側回転体は、回転装置の回転軸と平行方向に、少なくとも従動側回転体側端が開口した凹状嵌合部または凸状嵌合部を有し、従動側回転体は、凹状嵌合部内または凸状嵌合部外に緩やかに嵌め合わされる凸状嵌合部または凹状嵌合部を有し、凹状嵌合部の内壁面と凸状嵌合部の外壁面との間には、駆動側回転体から従動側回転体へのトルク変動を吸収するゴム系の弾性体が介在されている。
また、本発明の動力伝達装置組み付け方法は、ハウジングに駆動側回転体を回転可能に組み付けた後、第１ねじ部と前記第２ねじ部とを螺合させることで、凹状嵌合部に配された弾性体内に凸状嵌合部を圧入することを特徴とする。
それによって、従動側回転体のダンパー部の回転方向の位置出しのみを行うことにより、従動側回転体を回転装置の回転軸に組み付けることができるので、組付性および生産性を向上することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、従動側回転体に、回転装置の回転軸に従動側回転体を締め付け固定するための締め付け工具が係合する筒状の係合部を設け、その係合部の内周に第２ねじ部を形成することにより、従来の固定用ボルトと比較して大きな係合部（当接面）を使用できるので、回転方向と逆方向のトルクが加わっても緩まない。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、略円環状の樹脂板の内周側に一体的に設けられた略円環状の金属板の内周に、回転装置の回転軸に設けられた第１ねじ部に螺合する第２ねじ部を形成することにより、樹脂板の内周に第２ねじ部を設けた場合と比較して、第２ねじ部の強度を向上することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
〔第１実施例の構成〕
図１ないし図５は本発明の第１実施例を示したもので、図１はインナーハブとシャフトとの結合部を示した図で、図２および図３はコンプレッサプーリ装置を示した図である。
【００１７】
本実施例のコンプレッサプーリ装置は、エンジン（本発明の駆動源に相当する）を搭載する自動車等の車両のエンジンルーム内に配設されて、エンジン補機（以下コンプレッサと言う）へエンジンの回転動力を伝達する動力伝達装置で、後記するトルクリミッター機構を備えている。
【００１８】
ここで、本実施例で使用されるコンプレッサは、本発明の回転装置に相当するもので、車両用空調装置の冷凍サイクルの一構成部品である。このコンプレッサは、冷媒圧縮部（図示せず）と、０％容量まで冷媒の吐出容量を変化させることが可能な吐出容量可変手段（図示せず）と、冷媒圧縮部および吐出容量可変手段を収容する円筒形状のコンプレッサハウジング（以下ハウジングと略す）１とから構成された可変容量型冷媒圧縮機である。
【００１９】
ハウジング１は、例えばコンプレッサプーリ装置側から順に、フロントハウジング、シリンダおよびリヤハウジング等よりなる。そして、冷媒圧縮部は、シャフト２を回転させることにより吸入した冷媒を圧縮し吐出する。そのシャフト２は、本発明の回転軸に相当するものである。そして、シャフト２の先端部の外周には、図１および図２に示したように、コンプレッサプーリ装置を結合するための外周ねじ部（雄ねじ部：本発明の第１ねじ部に相当する）３が形成されている。
【００２０】
ハウジング１の前端部には、中央部より軸方向外方側に突出するように円筒形状のスリーブ部４が一体的に形成されている。このスリーブ部４は、外周側においてボールベアリング５を保持している。なお、スリーブ部４の外周には、ボールベアリング５をハウジング１の円環状の段差部分との間に挟み込んだ状態で係止するサークリップ６が嵌め込まれている。
【００２１】
コンプレッサプーリ装置は、エンジンの運転時に常時回転するＶベルトプーリ本体（入力ディスク、以下ロータと呼ぶ）７と、このロータ７からトルクを受けると回転する出力ディスク８と、ロータ７と出力ディスク８との間に装着された複数個（本例では６個）のゴムダンパー９とから構成されたＶベルトプーリ装置である。
【００２２】
ロータ７は、本発明の駆動側回転体に相当するもので、図４および図５に示したように、例えば鉄系の金属材料、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂材料またはアルミニウム系の金属材料により所定の形状に一体成形されている。このロータ７は、エンジンに常時駆動される略円筒形状の筒壁部１１、この筒壁部１１よりも内径側に設けられた側壁部１２、およびこの側壁部１２よりも内径側に設けられた軸受保持部１３等を有している。なお、軸受保持部１３は、ボールベアリング５の外周側を保持する。
【００２３】
ロータ７の筒壁部１１の外周には、多段式のＶベルト（図示せず）が掛けられている。このため、筒壁部１１の外周には、Ｖベルトの内周面に形成された複数のＶ字状溝部に対応した複数のＶ字状溝部１４が形成されている。そして、そのＶベルトは、エンジンのクランク軸に取り付けられたクランクプーリ（図示せず）とロータ７の筒壁部１１との間に掛け渡されている。なお、Ｖベルトは、コンプレッサプーリ装置だけでなく、他のエンジン補機類（例えばオルタネータ、エンジン冷却装置のウォータポンプ、パワーステアリング装置の油圧ポンプ等）のＶベルトプーリ装置にも共掛けされている。
【００２４】
ロータ７の側壁部１２には、図５に示したように、複数個のゴムダンパー９がそれぞれ装着される軸方向穴１５が複数個（本例では６個）形成されている。複数個の軸方向穴１５は、本発明の凹状嵌合部に相当するもので、図４に示したように、周方向に等間隔（例えば６０°間隔）で設けられている。
【００２５】
そして、複数個の軸方向穴１５の周方向の両内壁面には、複数個のゴムダンパー９に圧縮変形を与えるための一対の突起部１５ａが形成されている。なお、一対の突起部１５ａの開口側は、ゴムダンパー９を軸方向穴１５内に挿入し易いようにテーパ形状または球面形状に形成されている。
【００２６】
出力ディスク８は、本発明の従動側回転体に相当するもので、ロータ７の側壁部１２よりも前方側で、側壁部１２の前壁面に対向するように配置されたハブ部材である。この出力ディスク８は、この出力ディスク８において外周側（外径側）に配された樹脂製のアウターハブ２１、およびコンプレッサのシャフト２の外周に結合する金属製のインナーハブ２２等から構成されている。
【００２７】
アウターハブ２１は、本発明の円環状の樹脂板に相当するもので、例えばナイロン樹脂等の熱可塑性樹脂またはフェノール系樹脂等の熱硬化性樹脂により所定の形状に一体成形されている。このアウターハブ２１の後壁面からは、図２および図５に示したように、図示右側に突出して軸方向穴１５内に緩やかに嵌め合わされる複数個（本例では６個）の凸状嵌合部（ダンパー部）２３が周方向に等間隔（例えば６０°間隔）で設けられている。
【００２８】
インナーハブ２２は、本発明の円環状の金属板に相当するもので、例えば焼結金属、鋳鉄またはアルミニウム製鋳物等の金属により一体的に設けられて、アウターハブ２１にインサート成形されている。このインナーハブ２２は、このインナーハブ２２において内周側（内径側）に配される内輪（インナーリング）３１、この内輪３１よりも外周側（外径側）に配される外輪（アウターリング）３２、および内輪３１と外輪３２とを連結する複数個（本例では３個）のブリッジ部３３を有している。
【００２９】
内輪３１の中央部（円筒状ボス部３１ａ）の前壁面には、図１および図２に示したように、コンプレッサのシャフト２の外周にインナーハブ２２を締め付け固定するための締め付け工具が係合する六角部（本発明の係合部に相当する）３４が形成されている。
【００３０】
この内輪３１の内周、すなわち、六角部３４（円筒状ボス部３１ａ）の内周には、図１および図２に示したように、コンプレッサのシャフト２の外周に設けられた外周ねじ部３に螺合する内周ねじ部（雌ねじ部：本発明の第２ねじ部に相当する）３５が成形されている。
【００３１】
本実施例の外輪３２および複数個のブリッジ部３３の表面（結合部）は、アウターハブ２１を構成する樹脂材料で覆われている。そして、外輪３２には、アウターハブ２１を構成する樹脂材料との結合力を高めるための複数個（本例では１２個）の丸穴部３６が設けられている。これらの丸穴部３６は、周方向に等間隔（例えば３０°間隔）で形成されている。
【００３２】
複数個のブリッジ部３３は、内輪３１の外周面より外輪３２の内周面にかけて径方向に放射状に設けられている。これらのブリッジ部３３は、出力ディスク８のインナーハブ２２が受けるトルク伝達による応力がその他の箇所に比べて高い複数個（本例では３個）の破損部３７を設けている。これらの破損部３７は、ブリッジ部３３の内輪３１側の根元部分に設けられ、周方向に形成された略円弧状の貫通孔３８間に設けられている。
【００３３】
これらの破損部３７は、出力ディスク８のインナーハブ２２に通常の伝達トルク（例えば１５Ｎｍ）よりも非常に大きい過大負荷トルク（例えば４０Ｎｍ）が生じた際に破損してインナーハブ２２の外径側と内径側とが分離することで、エンジンからコンプレッサのシャフト２への動力伝達経路を遮断するトルクリミッター機構を構成する。
【００３４】
また、複数個の破損部３７は、図１および図２に示したように、コンプレッサのシャフト２の軸方向に平行な軸線に対してコンプレッサ側が小径となるように傾斜して設けられている。複数個の破損部３７は、ブリッジ部３３の前壁面から後壁面にかけて形成されている。
【００３５】
複数個のゴムダンパー９は、例えば塩素化ブチルゴム、スチレンブタジエンゴムまたは天然ゴム等を略Ｕ字形状となるように一体成形されたゴム系の弾性体である。これらのゴムダンパー９は、図５に示したように、アウターハブ２１の後壁面より後方側に突出する凸状嵌合部２３が嵌め合わされる凹状部（凹状被嵌合部）３９を有している。
【００３６】
複数個のゴムダンパー９は、アウターハブ２１の凸状嵌合部２３の外壁面とロータ７の側壁部１２の前壁面に形成された軸方向穴１５の内壁面との間の横Ｕ字状の中空部にそれぞれ圧入または接着等により装着されて、ロータ７から出力ディスク８へのトルク変動を吸収する。
【００３７】
〔第１実施例の結合方法〕
次に、本実施例のコンプレッサへのコンプレッサプーリ装置の結合方法を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。
【００３８】
先ず、ロータ７の側壁部１２に設けた複数個（本例では６個）の軸方向穴１５内に、複数個（本例では６個）のゴムダンパー９を圧入する。次に、ロータ７の側壁部１２の内周にボールベアリング５を圧入して、ボールベアリング５、ロータ７および複数個のゴムダンパー９を一体化する。
【００３９】
そして、ボールベアリング５、ロータ７および複数個のゴムダンパー９を一体化したロータユニットを、コンプレッサのハウジング１の前端部に設けられたスリーブ部４の外周に圧入した後に、サークリップ６をスリーブ部４の外周に嵌め込んでボールベアリング５を固定する。これにより、コンプレッサのハウジング１のスリーブ部４の外周にロータユニットが組み付けられる。
【００４０】
次に、インナーハブ２２をインサート成形したアウターハブ２１の後壁面から突出する複数個（本例では６個）の凸状嵌合部２３を、複数個のゴムダンパー９の凹状部３９に回転方向に位置決めして、インナーハブ２２の内輪３１の中央部の前壁面に形成された六角部３４に締め付け工具を係合させる。
【００４１】
次に、締め付け工具を軽くコンプレッサ側（図示右側）に押圧しながらねじ締め方向に回すことで、出力ディスク８をねじ締め方向に回転させると、インナーハブ２２の内周ねじ部３５とシャフト２の外周ねじ部３とが螺合する。なお、外周ねじ部３および内周ねじ部３５のねじ溝の向きは、製品の使用回転方向により更に締まる方向とする。
【００４２】
そして、内周ねじ部３５と外周ねじ部３とが螺合した後は、六角部３４に生じる軸力により複数個の凸状嵌合部（ダンパー部）２３がゴムダンパー９に圧入する場合でも、出力ディスク８は図２において図示右方向（軸方向）に軽い力で移動する。このように、インナーハブ２２がシャフト２の外周にねじ止め固定されることで、コンプレッサプーリ装置がコンプレッサのシャフト２に結合される。
【００４３】
〔第１実施例の作用〕
次に、本実施例のコンプレッサプーリ装置の作用を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。
【００４４】
コンプレッサプーリ装置の通常作動時には、出力ディスク８のインナーハブ２２が駆動可能な状態に保持されている。したがって、エンジンが始動することによりクランク軸が回転し、クランクプーリおよびＶベルトを介してロータ７の筒壁部１１にエンジンの回転動力（トルク）が伝達される。
【００４５】
そして、ロータ７の側壁部１２の軸方向穴１５の周方向の内壁面からゴムダンパー９にトルクが伝わり、更に、ゴムダンパー９の凹状部３９の内側面から出力ディスク８のアウターハブ２１の凸状嵌合部２３の外周面にトルクが伝わる。これにより、アウターハブ２１が回転するので、アウターハブ２１にインサート成形されたインナーハブ２２の内輪３１、外輪３２および複数個のブリッジ部３３も回転する。
【００４６】
そして、インナーハブ２２の内輪３１の内周ねじ部３５がコンプレッサのシャフト２の外周ねじ部３に螺合しているので、出力ディスク８のインナーハブ２２に追従してコンプレッサのシャフト２が回転する。このため、コンプレッサが、エバポレータ（冷媒蒸発器）より吸引した冷媒を圧縮して高温、高圧の冷媒ガスをコンデンサ（冷媒凝縮器）に向けて吐出するので、自動車等の車両の車室内の冷房が成される。
【００４７】
ここで、コンプレッサが焼き付き故障を生起する等してコンプレッサのシャフト２のロックが生じると、出力ディスク８の回転が停止したままロータ７が回転をし続けようとするため、出力ディスク８のインナーハブ２２に通常の伝達トルク（例えば１５Ｎｍ）よりも非常に大きい過大負荷トルク（例えば４０Ｎｍ：衝撃トルク）が発生する。
【００４８】
すなわち、出力ディスク８のインナーハブ２２の内輪３１と外輪３２との間に設定トルク以上のトルク差が発生すると、インナーハブ２２のブリッジ部３３の内輪３１側の根元部分に設けられた複数個の破損部３７、つまりトルク伝達による応力がその他の箇所に比べて高い部位に多大な応力が加わり、複数個の破損部３７は破損する（折れる）。
【００４９】
このため、インナーハブ２２の内輪３１と外輪３２とが分離され、ロータ７、複数個のゴムダンパー９、出力ディスク８のアウターハブ２１およびインナーハブ２２の外輪３２が内輪３１に対してフリーで自転する。このように、インナーハブ２２の内輪３１と外輪３２との間に設定トルク以上のトルク差が発生した時には、ブリッジ部３３に設けた破損部３７が破損する。
【００５０】
すなわち、トルクリミッター機構が作動することにより、ロータ７からコンプレッサのシャフト２へのトルクの伝達が遮断されるので、エンジンからコンプレッサのシャフト２への動力伝達経路が遮断される。
【００５１】
なお、破損してインナーハブ２２の内輪３１およびブリッジ部３３の内径側より離れた出力ディスク８のアウターハブ２１、インナーハブ２２の外輪３２およびブリッジ部３３の外径側は、コンプレッサのシャフト２の軸方向に平行な軸線に対してコンプレッサ側が小径となるように複数個の破損部３７が傾斜して設けられている。
【００５２】
それによって、出力ディスク８のアウターハブ２１、インナーハブ２２の外輪３２およびブリッジ部３３の外径側がロータ７の筒壁部１１の前端面よりも前方側（図２において図示左側）へ移動することはなく、ロータ７の筒壁部１１よりも内径側に保持される。したがって、出力ディスク８のアウターハブ２１、インナーハブ２２の外輪３２およびブリッジ部３３の外径側は、ロータ７の回転に伴って複数個のゴムダンパー９と共に回転する。
【００５３】
〔第１実施例の効果〕
以上のように、本実施例のコンプレッサプーリ装置は、出力ディスク８のインナーハブ２２の中央部の前壁面に形成した六角部３４に締め付け工具を係合させて締め付けることによって、コンプレッサのシャフト２の外周ねじ部３と出力ディスク８のインナーハブ２２の内周ねじ部３５とを螺合させることにより、コンプレッサのシャフト２の外周に出力ディスク８のインナーハブ２２を結合している。
【００５４】
それによって、従来の技術ようなコンプレッサのシャフトの外周に設けたアウタースプラインと出力ディスクのインナーハブの内周に設けたインナースプラインとのスプライン嵌合に対して、インナーハブにシャフトの軸方向の当接部が不要となる。さらに、コンプレッサのシャフト２と出力ディスク８のインナーハブ２２とが軸方向に並んで配設されているので、シャフト１０７、インナーハブ１０６、押さえプレート１１０および固定用ボルト１０９等のボルト類が軸方向に並んで配設された従来の技術と比較して軸方向寸法を縮小化することができる。これにより、トルクリミッター機構を備えたコンプレッサプーリ装置の軸方向寸法を小型化することができる。
【００５５】
そして、トルクリミッター機構を構成する出力ディスク８のインナーハブ２２のブリッジ部３３に設けられる複数個の破損部３７をロータ７の筒壁部１１の内径側に収まる軸方向寸法としているので、ロータの筒壁部よりも大きくなってしまう多板式の摩擦部材を備えた従来の技術と比較して、コンプレッサプーリ装置全体の軸方向寸法を縮小化することができ、トルクリミッター機構を備えたコンプレッサプーリ装置のサイズを軽量、小型化することができる。
【００５６】
また、スプライン嵌合に対してねじ結合は回転方向のガタ付き防止能力が高く、しかも従来の固定用ボルト１０９と比較して大きな六角部（ボルト部）３４を使用できるので、大きな軸力を発生することができ、コンプレッサプーリ装置としての信頼性が非常に高くなる。そして、ボルト磁力を発生する専用の固定用ボルトを廃止することができるので、部品点数を減少できると共に、加工工数を低減できるので、コンプレッサプーリ装置の製品コストを著しく低減することができる。
【００５７】
さらに、アウターハブ２１の複数個の凸状嵌合部２３とロータ７の複数個の軸方向穴１５内に圧入された複数個のゴムダンパー９の凹状部３９との回転方向の位置出しを行うだけで、出力ディスク８をコンプレッサのシャフト２にねじ結合することができる。また、ゴムダンパー９の凹状部３９に複数個の凸状嵌合部２３を軽く押圧しながら圧入することができるので、組付性および生産性が非常に悪いという問題が生じることはない。
【００５８】
ここで、トルクリミッター機構を備えたコンプレッサプーリ装置が、コンプレッサ以外の種々なエンジン補機類（例えばオルタネータ、エンジン冷却装置のウォータポンプ、パワーステアリング装置の油圧ポンプ等）と共通のＶベルトにて、エンジンからのトルクが伝達されるように構成されている場合でも、インナーハブ２２の内輪３１と外輪３２との間に設定トルク以上のトルク差が発生した時に、トルクリミッター機構が作動する。これにより、Ｖベルトの摩耗や破断を防止できるので、自動車等の車両の走行不能という重大な故障を引き起こすことはない。
【００５９】
〔第２実施例〕
図６および図７は本発明の第２実施例を示したもので、図６はインナーハブとシャフトとの結合部を示した図で、図７はコンプレッサプーリ装置を示した図である。
【００６０】
ここで、ロータ７を回転自在に支持するためのボールベアリング（ラジアル玉軸受）５付近に水が浸入し、更に、ボールベアリング５の内輪２５と外輪２６との間に水が浸入してボール等の転動体２７が転動する軌道面を腐食させてしまい、ボールベアリング５の耐久寿命を低下させる可能性がある。
【００６１】
そこで、本実施例のコンプレッサプーリ装置では、出力ディスク８のインナーハブ２２の前方側に、インナーハブ２２に周方向に複数個（本例では３個）形成された略円弧状の貫通孔３８を閉塞するように略円環板形状のシールカバー２４を装着している。これにより、このシールカバー２４の存在によって、ボールベアリング５の内部およびコンプレッサのシャフト２の外周とハウジング１のスリーブ部４の内周との間に水や油等の異物が浸入することを防止できる。
【００６２】
本実施例のコンプレッサプーリ装置においても、出力ディスク８のインナーハブ２２の内輪３１の内周に形成された内周ねじ部３５を、コンプレッサのシャフト２の先端部の外周に形成された外周ねじ部３に螺合させることで、コンプレッサプーリ装置の出力ディスク８のインナーハブ２２をコンプレッサのシャフト２にねじ締め結合している。それによって、第１実施例と同様な効果を達成することができる。
【００６３】
〔第３実施例〕
図８ないし図１２は本発明の第３実施例を示したもので、図８はインナーハブとシャフトとの結合部を示した図で、図９および図１０はコンプレッサプーリ装置を示した図である。
【００６４】
本実施例の出力ディスク８は、樹脂製のアウターハブ（本発明の円環状の樹脂板に相当する）４１の内径側に金属製のインナーハブ（本発明の円環状の金属板に相当する）４２をインサート成形している。そのアウターハブ４１の後端面からは、第１実施例と同様にして、図１１および図１２に示したように、図示右側に突出する複数個（本例では６個）の凸状嵌合部４３が周方向に等間隔（例えば６０°間隔）で設けられている。
【００６５】
なお、本実施例の複数個のゴムダンパー９は、第１実施例と同様にして、図１２に示したように、凸状嵌合部４３が嵌め合わされる凹状部３９を有している。また、アウターハブ４１の内径側には、複数個（本例では３個）の凹み部４４が設けられている。これらの凹み部４４は、強度の高い樹脂材料が後記するインナーハブ４２の貫通孔５８内に入ると、後記する破損部５７が破損し難くなる可能性があるので、アウターハブ４１の一部を薄肉化して強度を弱めるために設けられている。
【００６６】
インナーハブ４２は、第１実施例と同様にして、インナーハブ４２において内周側（内径側）に配される内輪（インナーリング）５１、この内輪５１よりも外周側（外径側）に配される外輪（アウターリング）５２、および内輪５１と外輪５２とを連結する複数個（本例では３個）のブリッジ部５３を有している。
【００６７】
内輪５１の中央部（円筒状ボス部５１ａ）の前壁面には、第１実施例と同様にして、締め付け工具が係合する六角部（本発明の係合部に相当する）５４が形成されている。この内輪５１の内周、すなわち、六角部５４（円筒状ボス部５１ａ）の内周には、コンプレッサのシャフト２の外周ねじ部３に螺合する内周ねじ部（本発明の第２ねじ部に相当する）５５が成形されている。
【００６８】
本実施例の内輪５１の外径側、外輪５２および複数個のブリッジ部５３の表面（結合部）は、アウターハブ４１を構成する樹脂材料で覆われている。そして、外輪５２には、樹脂材料との結合力を高めるための複数個（本例では９個）の丸穴部５６が設けられている。
【００６９】
複数個のブリッジ部５３は、内輪５１の外周面より外輪５２の内周面にかけて径方向に放射状に設けられている。これらのブリッジ部５３の内輪５１側の根元部分には、複数個（本例では３個）の破損部５７が設けられている。これらの破損部５７は、他のブリッジ部５３と比較して細い部位で、出力ディスク８のインナーハブ４２が受けるトルク伝達による応力がその他の箇所に比べて高い部位である。
【００７０】
そして、複数個の破損部５７は、隣設する２個の貫通孔５８の内径側間にそれぞれ設けられている。なお、本実施例の破損部５７は、図９に示したように、コンプレッサのシャフト２の軸方向に平行な軸線に対してコンプレッサ側が小径となるように傾斜して設けられ、ブリッジ部５３の内輪５１側の根元部分の周方向の両側を切り欠いた一対の切欠き部分である。
【００７１】
これらの破損部５７は、出力ディスク８のインナーハブ４２に通常の伝達トルク（例えば１５Ｎｍ）よりも非常に大きい過大負荷トルク（例えば４０Ｎｍ）が生じた際に破損してインナーハブ４２の外径側と内径側とが分離することで、エンジンからコンプレッサのシャフト２への動力伝達経路を遮断するトルクリミッター機構を構成する。
【００７２】
本実施例のコンプレッサプーリ装置においても、出力ディスク８のインナーハブ４２の内輪５１の内周に形成された内周ねじ部５５を、コンプレッサのシャフト２の先端部の外周に形成された外周ねじ部３に螺合させることで、コンプレッサプーリ装置の出力ディスク８のインナーハブ４２をコンプレッサのシャフト２にねじ締め結合している。それによって、第１実施例と同様な効果を達成することができる。
【００７３】
〔変形例〕
本実施例では、本発明を、自動車等の車両に搭載されるエンジン等の駆動源によりベルト駆動されるコンプレッサプーリ装置に適用した例を説明したが、本発明を、前記の車両または工場等の定位置に置かれる内燃機関や電動モータ等の駆動源によりベルト駆動または出力軸により直接駆動される動力伝達装置に適用しても良い。
【００７４】
本実施例では、駆動側回転体として多段式のＶベルトプーリ（所謂Ｖリブドプーリ）を用いたが、駆動側回転体として１個のＶ溝を有するＶベルトプーリを用いても良い。この場合には、そのＶベルトプーリの外周形状に対応した内周形状のＶベルトを使用する。
【００７５】
本実施例では、本発明を、車両用空調装置の冷凍サイクルの一構成部品を成すコンプレッサのシャフト２を常時駆動するトルクリミッター機構を備えたコンプレッサプーリ装置（動力伝達装置）に適用した例を説明したが、本発明を、その他の回転装置（例えばオルタネータ、ウォータポンプ、油圧ポンプ、ブロワまたはファン）を常時駆動するリミッター機構を備えた動力伝達装置に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】インナーハブとシャフトとの結合部を示した断面図である（第２実施例）。
【図２】コンプレッサプーリ装置を示した断面図である（第１実施例）。
【図３】コンプレッサプーリ装置を示した正面図である（第１実施例）。
【図４】図３のコンプレッサプーリ装置から樹脂製のアウターハブを取り除いた状態を示した正面図である（第１実施例）。
【図５】ゴムダンパーの周辺部を示した断面図である（第１実施例）。
【図６】インナーハブとシャフトとの結合部を示した断面図である（第２実施例）。
【図７】コンプレッサプーリ装置を示した断面図である（第２実施例）。
【図８】インナーハブとシャフトとの結合部を示した断面図である（第３実施例）。
【図９】コンプレッサプーリ装置を示した断面図である（第３実施例）。
【図１０】コンプレッサプーリ装置を示した正面図である（第３実施例）。
【図１１】図１０のコンプレッサプーリ装置から樹脂製のアウターハブを取り除いた状態を示した正面図である（第３実施例）。
【図１２】ゴムダンパーの周辺部を示した断面図である（第３実施例）。
【図１３】Ｖベルトプーリ装置を示した断面図である（従来の技術）。
【図１４】Ｖベルトプーリ装置の主要構成を示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１ハウジング
２シャフト（回転軸）
３外周ねじ部（第１ねじ部）
７ロータ（駆動側回転体）
８出力ディスク（従動側回転体）
９ゴムダンパー（弾性体）
１５軸方向穴（凹状嵌合部）
２１アウターハブ（円環状の樹脂板）
２２インナーハブ（円環状の金属板）
２３凸状嵌合部
３４六角部（係合部）
３５内周ねじ部（第２ねじ部）
４１アウターハブ（円環状の樹脂板）
４２インナーハブ（円環状の金属板）
５４六角部（係合部）
５５内周ねじ部（第２ねじ部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power transmission device that transmits rotational power from a driving source to a rotating shaft of a rotating device, and in particular, when an excessive load torque such as locking of the rotating shaft of the rotating device occurs, rotation of the rotating device from the driving source. The present invention relates to a power transmission device including a torque limiter mechanism that cuts off a power transmission path to a shaft.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a refrigeration cycle including a variable capacity refrigerant compressor capable of changing the refrigerant discharge capacity to 0% capacity, for example, transmission of rotational power (torque) from the engine to the shaft of the refrigerant compressor is intermittently performed. A clutch mechanism becomes unnecessary.
However, when the clutch mechanism is abolished, if the refrigerant compressor shaft locks due to a burn-in failure of the refrigerant compressor, an overload torque (impact torque) that is much larger than the normal transmission torque. Occurs.
[0003]
As a result, the rotation of the V-belt pulley for driving the shaft of the refrigerant compressor stops, the V-belt driven by the engine slips, the V-belt wears, the belt generates heat, and the V-belt breaks. there's a possibility that.
Therefore, if an overload torque occurs, such as the refrigerant compressor shaft locking, and a torque difference greater than the set torque occurs between the pulley and the refrigerant compressor shaft, power is transmitted from the engine to the shaft of the refrigerant compressor. A V-belt pulley device (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-299855) having a torque limiter mechanism that cuts off a path has been proposed.
[0004]
In this V-belt pulley apparatus, as shown in FIGS. 13 and 14, the rotational power from the engine passes through the V-belt pulley 101, the rotor 102, the holding member 103, the rubber damper 104, the outer hub 105, and the inner hub 106. Then, the refrigerant compressor 108 is operated. On the other hand, when an excessive load torque such as the shaft 107 of the refrigerant compressor 108 is locked, the rubber damper 104 is deformed, and the outer peripheral surface of the rubber damper 104 slides with respect to the inner peripheral surface of the outer hub 105. The power transmission path from the V belt pulley 101, the rotor 102 and the holding member 103 to the outer hub 105 and the inner hub 106 is cut off.
[0005]
Here, the method of coupling the inner hub 106 of the V-belt pulley device and the shaft 107 of the refrigerant compressor 108 is as follows. That is, the inner hub 106 formed of a ferrous metal in a cylindrical shape is coupled to the shaft 107 by spline coupling, and the inner hub 106 is coupled to the shaft 107 via the pressing plate 110 by the fixing bolt 109. The shaft 107 is fixed with screws. The holding plate 110 is joined to the inner hub 106 by welding. In this way, the inner hub 106 and the shaft 107 are coupled together so as to be rotatable.
[0006]
As shown in FIG. 14, an inner peripheral spline 112 that fits with the outer peripheral spline 111 of the shaft 107 is formed on the inner peripheral portion of the inner hub 106, and a flange portion provided on the outer peripheral side of the inner hub 106. 113 is formed with an insertion hole 115 through which a rivet 114 (see FIG. 13) for integrally connecting the outer hub 105 is inserted. Further, as shown in FIG. 14, a female screw portion 117 that is screwed into the male screw portion 116 of the fixing bolt 109 is formed inside the shaft 107.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional V-belt pulley apparatus, as shown in FIGS. 13 and 14, bolts such as the shaft 107, the inner hub 106, the holding plate 110, and the fixing bolt 109 of the refrigerant compressor 108 are arranged in the axial direction. Thus, there is a problem that the axial dimension of the V-belt pulley device increases. Further, since the inner hub 106 is screwed and fixed to the shaft 107 by the fixing bolt 109, only the small fixing bolt 109 can be used, the bolt axial force is small, and the backlash prevention ability in the rotating direction is very small. The problem is that reliability is very small.
[0008]
Further, when the inner hub 106 is assembled to the shaft 107 after the outer hub 105 is assembled to the inner hub 106 with the rivets 114, the rotational positions of the teeth of the inner peripheral spline 112 and the teeth of the outer peripheral spline 111 are determined. And positioning of the damper portion of the outer hub 105 in the rotational direction must be performed simultaneously. Here, when the rubber damper 104 and the outer hub 105 are assembled by press-fitting, it is necessary to push the outer hub 105 with a large pressing force in the right direction in FIG. 13 in order to press-fit into the outer peripheral surface of the rubber damper 104. . As a result, there is a problem that the assemblability and productivity are very poor.
[0009]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to provide a power transmission device capable of reducing the axial dimension and preventing backlash in the rotational direction. Moreover, it is providing the power transmission device which can improve assembly property and productivity.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the driven-side rotating body and the rotating shaft are obtained by screwing the first screw portion provided on the rotating shaft of the rotating device and the second screw portion provided on the driven-side rotating body. Can be abolished by screw connection by spline fitting and fixing bolts. Thereby, since the axial dimension of the power transmission device can be shortened, the size of the power transmission device in the axial direction can be reduced.
[0011]
In addition, by directly screwing and coupling the driven rotor to the rotating shaft, the axial force can be increased compared to conventional fixing bolts, so it will not loosen even when torque in the direction opposite to the rotational direction is applied. In addition, it is possible to prevent rattling between the driven side rotating body and the rotating shaft.
[0012]
  Also,When an overload torque much larger than the normal transmission torque is generated in the driven side rotating body coupled to the rotating shaft of the rotating device, the driving side rotating body is moved to the driven side rotating body. The power transmission path is interrupted. As a result, the drive-side rotator can rotate, so that the chain or belt that drives the drive-side rotator does not slip or wear, and the chain or belt generates heat. It will not break.
  Also,The drive-side rotator has a concave fitting portion or a convex fitting portion that is open at least at the driven-side rotator-side end in a direction parallel to the rotation axis of the rotating device, and the driven-side rotator is in the concave fitting portion or It has a convex fitting part or a concave fitting part that fits gently outside the convex fitting part, and there is a drive side between the inner wall surface of the concave fitting part and the outer wall surface of the convex fitting part. A rubber-based elastic body that absorbs torque fluctuation from the rotating body to the driven-side rotating body is interposed.
  In the power transmission device assembling method of the present invention, the drive-side rotator is rotatably assembled to the housing, and then the first screw portion and the second screw portion are screwed together so that the concave fitting portion is arranged. A convex fitting portion is press-fitted into the formed elastic body.
  Accordingly, by only positioning the damper portion of the driven side rotating body in the rotation direction, the driven side rotating body can be assembled to the rotating shaft of the rotating device, so that the assembly and productivity can be improved. it can.
[0013]
  Claim2According to the invention described in (2), the driven-side rotating body is provided with the cylindrical engaging portion that engages with a tightening tool for tightening and fixing the driven-side rotating body of the rotating shaft of the rotating device. By forming the second threaded portion on the inner periphery, a larger engaging portion (contact surface) can be used as compared with the conventional fixing bolt, so that it does not loosen even when torque in the direction opposite to the rotational direction is applied.
[0014]
  Claim3According to the invention described in the above, on the inner periphery of the substantially annular metal plate integrally provided on the inner periphery side of the substantially annular resin plate, By forming the second screw portion to be screwed, the strength of the second screw portion can be improved as compared with the case where the second screw portion is provided on the inner periphery of the resin plate.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the invention will be described based on examples with reference to the drawings.
[Configuration of the first embodiment]
1 to 5 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a view showing a coupling portion between an inner hub and a shaft. FIGS. 2 and 3 are views showing a compressor pulley device. is there.
[0017]
The compressor pulley apparatus of this embodiment is disposed in the engine room of a vehicle such as an automobile equipped with an engine (corresponding to the drive source of the present invention), and rotates the engine to an engine auxiliary machine (hereinafter referred to as a compressor). A power transmission device that transmits power and includes a torque limiter mechanism described later.
[0018]
Here, the compressor used in the present embodiment corresponds to the rotating device of the present invention, and is a component of the refrigeration cycle of the vehicle air conditioner. The compressor accommodates a refrigerant compressor (not shown), a discharge capacity variable means (not shown) capable of changing the refrigerant discharge capacity to 0% capacity, and a refrigerant compressor and discharge capacity variable means. 1 is a variable capacity refrigerant compressor including a cylindrical compressor housing (hereinafter abbreviated as a housing) 1.
[0019]
The housing 1 includes, for example, a front housing, a cylinder, a rear housing, and the like in order from the compressor pulley device side. The refrigerant compression unit compresses and discharges the refrigerant sucked by rotating the shaft 2. The shaft 2 corresponds to the rotating shaft of the present invention. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, an outer peripheral screw portion (male screw portion: corresponding to the first screw portion of the present invention) 3 for coupling the compressor pulley device is provided on the outer periphery of the tip portion of the shaft 2. Is formed.
[0020]
A cylindrical sleeve portion 4 is integrally formed at the front end portion of the housing 1 so as to protrude outward in the axial direction from the center portion. The sleeve portion 4 holds a ball bearing 5 on the outer peripheral side. A circlip 6 is fitted on the outer periphery of the sleeve portion 4 so as to be engaged with the ball bearing 5 while being sandwiched between the annular stepped portion of the housing 1.
[0021]
The compressor pulley device includes a V-belt pulley body (input disk, hereinafter referred to as a rotor) 7 that constantly rotates during operation of the engine, an output disk 8 that rotates when receiving torque from the rotor 7, a rotor 7, and an output disk 8. This is a V-belt pulley device comprising a plurality (six in this example) of rubber dampers 9 mounted between the two.
[0022]
The rotor 7 corresponds to the driving side rotating body of the present invention. As shown in FIGS. 4 and 5, for example, an iron-based metal material, a thermosetting resin material such as phenol resin, or an aluminum-based metal material. Are integrally formed into a predetermined shape. The rotor 7 is provided with a substantially cylindrical cylindrical wall portion 11 that is always driven by the engine, a side wall portion 12 provided on the inner diameter side of the cylindrical wall portion 11, and an inner diameter side of the side wall portion 12. The bearing holding portion 13 and the like are included. The bearing holding portion 13 holds the outer peripheral side of the ball bearing 5.
[0023]
A multi-stage V-belt (not shown) is hung on the outer periphery of the cylindrical wall portion 11 of the rotor 7. Therefore, a plurality of V-shaped groove portions 14 corresponding to the plurality of V-shaped groove portions formed on the inner peripheral surface of the V-belt are formed on the outer periphery of the cylindrical wall portion 11. The V belt is stretched between a crank pulley (not shown) attached to the crankshaft of the engine and the cylindrical wall portion 11 of the rotor 7. The V-belt is used not only for the compressor pulley device but also for other engine accessories (for example, an alternator, a water pump for an engine cooling device, a hydraulic pump for a power steering device, etc.). .
[0024]
As shown in FIG. 5, a plurality of (in this example, six) axial holes 15 to which a plurality of rubber dampers 9 are respectively attached are formed in the side wall portion 12 of the rotor 7. The plurality of axial holes 15 correspond to the concave fitting portions of the present invention, and are provided at equal intervals (for example, 60 ° intervals) in the circumferential direction as shown in FIG.
[0025]
A pair of protrusions 15 a for compressing and deforming the plurality of rubber dampers 9 are formed on both inner wall surfaces in the circumferential direction of the plurality of axial holes 15. The opening side of the pair of protrusions 15 a is formed in a tapered shape or a spherical shape so that the rubber damper 9 can be easily inserted into the axial hole 15.
[0026]
The output disk 8 corresponds to the driven-side rotator of the present invention, and is a hub member disposed on the front side of the side wall portion 12 of the rotor 7 so as to face the front wall surface of the side wall portion 12. The output disk 8 includes a resin outer hub 21 disposed on the outer peripheral side (outer diameter side) of the output disk 8, a metal inner hub 22 coupled to the outer periphery of the compressor shaft 2, and the like. Yes.
[0027]
The outer hub 21 corresponds to the annular resin plate of the present invention, and is integrally formed into a predetermined shape by a thermoplastic resin such as nylon resin or a thermosetting resin such as phenol resin. From the rear wall surface of the outer hub 21, as shown in FIGS. 2 and 5, a plurality (six in this example) of convex fittings projecting to the right in the figure and gently fitting into the axial holes 15 are provided. Joint portions (damper portions) 23 are provided at equal intervals (for example, 60 ° intervals) in the circumferential direction.
[0028]
The inner hub 22 corresponds to the annular metal plate of the present invention, and is integrally provided with a metal such as sintered metal, cast iron or aluminum casting, and is insert-molded on the outer hub 21. The inner hub 22 includes an inner ring (inner ring) 31 disposed on the inner peripheral side (inner diameter side) of the inner hub 22 and an outer ring (outer ring) disposed on the outer peripheral side (outer diameter side) of the inner ring 31. 32 and a plurality (three in this example) of bridge portions 33 that connect the inner ring 31 and the outer ring 32.
[0029]
As shown in FIGS. 1 and 2, a tightening tool for tightening and fixing the inner hub 22 to the outer periphery of the compressor shaft 2 is engaged with the front wall surface of the central portion (cylindrical boss portion 31a) of the inner ring 31. A hexagonal portion (corresponding to the engaging portion of the present invention) 34 is formed.
[0030]
On the inner periphery of the inner ring 31, that is, on the inner periphery of the hexagonal portion 34 (cylindrical boss portion 31a), as shown in FIGS. 1 and 2, the outer peripheral threaded portion 3 provided on the outer periphery of the shaft 2 of the compressor. An inner peripheral screw portion (female screw portion: corresponding to the second screw portion of the present invention) 35 is formed.
[0031]
The outer ring 32 and the surfaces (joining portions) of the plurality of bridge portions 33 in this embodiment are covered with a resin material that constitutes the outer hub 21. The outer ring 32 is provided with a plurality (12 in this example) of round hole portions 36 for increasing the bonding force with the resin material constituting the outer hub 21. These round hole portions 36 are formed at equal intervals (for example, 30 ° intervals) in the circumferential direction.
[0032]
The plurality of bridge portions 33 are radially provided from the outer peripheral surface of the inner ring 31 to the inner peripheral surface of the outer ring 32. These bridge portions 33 are provided with a plurality (three in this example) of damaged portions 37 in which the stress due to torque transmission received by the inner hub 22 of the output disk 8 is higher than other portions. These damaged portions 37 are provided at the base portion of the bridge portion 33 on the inner ring 31 side, and are provided between substantially arc-shaped through holes 38 formed in the circumferential direction.
[0033]
These broken portions 37 are broken when an excessive load torque (for example, 40 Nm) that is much larger than a normal transmission torque (for example, 15 Nm) is generated in the inner hub 22 of the output disk 8, and the outer diameter side of the inner hub 22 is broken. And the inner diameter side are separated to constitute a torque limiter mechanism that cuts off the power transmission path from the engine to the shaft 2 of the compressor.
[0034]
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the plurality of damaged portions 37 are provided so as to be inclined so that the compressor side has a small diameter with respect to an axis parallel to the axial direction of the shaft 2 of the compressor. The plurality of damaged portions 37 are formed from the front wall surface to the rear wall surface of the bridge portion 33.
[0035]
The plurality of rubber dampers 9 are rubber-based elastic bodies in which, for example, chlorinated butyl rubber, styrene butadiene rubber, natural rubber, or the like is integrally formed so as to be substantially U-shaped. As shown in FIG. 5, these rubber dampers 9 have a concave portion (concave fitting portion) 39 into which a convex fitting portion 23 protruding rearward from the rear wall surface of the outer hub 21 is fitted. ing.
[0036]
The plurality of rubber dampers 9 are horizontally U-shaped between the outer wall surface of the convex fitting portion 23 of the outer hub 21 and the inner wall surface of the axial hole 15 formed on the front wall surface of the side wall portion 12 of the rotor 7. Are fitted into the hollow portions by press-fitting or bonding, respectively, to absorb torque fluctuations from the rotor 7 to the output disk 8.
[0037]
[Coupling method of the first embodiment]
Next, a method for coupling the compressor pulley device to the compressor of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
[0038]
First, a plurality (six in this example) of rubber dampers 9 are press-fitted into a plurality (six in this example) of axial holes 15 provided on the side wall 12 of the rotor 7. Next, the ball bearing 5 is press-fitted into the inner periphery of the side wall 12 of the rotor 7, and the ball bearing 5, the rotor 7, and the plurality of rubber dampers 9 are integrated.
[0039]
Then, after the rotor unit in which the ball bearing 5, the rotor 7 and the plurality of rubber dampers 9 are integrated is press-fitted into the outer periphery of the sleeve portion 4 provided at the front end portion of the compressor housing 1, the circlip 6 is inserted into the sleeve portion. 4 is fixed to the outer periphery of the ball bearing 5. Thereby, a rotor unit is assembled | attached to the outer periphery of the sleeve part 4 of the housing 1 of a compressor.
[0040]
Next, a plurality (six in this example) of convex fitting portions 23 projecting from the rear wall surface of the outer hub 21 in which the inner hub 22 is insert-molded are rotated into the concave portions 39 of the plurality of rubber dampers 9 in the rotational direction. The fastening tool is engaged with the hexagonal portion 34 formed on the front wall surface of the center portion of the inner ring 31 of the inner hub 22.
[0041]
Next, when the output disk 8 is rotated in the screw tightening direction by rotating the output disk 8 in the screw tightening direction while lightly pressing the tightening tool toward the compressor side (the right side in the figure), the inner peripheral thread portion 35 of the inner hub 22 and the shaft 2 The outer peripheral thread portion 3 is screwed. In addition, the direction of the thread groove of the outer periphery screw part 3 and the inner periphery screw part 35 shall be the direction further tightened by the use rotation direction of a product.
[0042]
Then, after the inner peripheral screw portion 35 and the outer peripheral screw portion 3 are screwed together, even when the plurality of convex fitting portions (damper portions) 23 are press-fitted into the rubber damper 9 by the axial force generated in the hexagonal portion 34. The output disk 8 moves with a light force in the right direction (axial direction) shown in FIG. In this way, the inner hub 22 is screwed and fixed to the outer periphery of the shaft 2 so that the compressor pulley device is coupled to the shaft 2 of the compressor.
[0043]
[Operation of the first embodiment]
Next, the operation of the compressor pulley apparatus of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
[0044]
During normal operation of the compressor pulley device, the inner hub 22 of the output disk 8 is held in a drivable state. Accordingly, when the engine is started, the crankshaft rotates, and the rotational power (torque) of the engine is transmitted to the cylindrical wall portion 11 of the rotor 7 via the crank pulley and the V belt.
[0045]
Then, torque is transmitted to the rubber damper 9 from the circumferential inner wall surface of the axial hole 15 of the side wall portion 12 of the rotor 7, and further, the convexity of the outer hub 21 of the output disk 8 from the inner surface of the concave portion 39 of the rubber damper 9. Torque is transmitted to the outer peripheral surface of the fitting portion 23. Thereby, since the outer hub 21 rotates, the inner ring 31, the outer ring 32, and the plurality of bridge portions 33 of the inner hub 22 insert-molded in the outer hub 21 also rotate.
[0046]
Since the inner peripheral thread portion 35 of the inner ring 31 of the inner hub 22 is screwed into the outer peripheral thread portion 3 of the compressor shaft 2, the compressor shaft 2 rotates following the inner hub 22 of the output disk 8. . For this reason, the compressor compresses the refrigerant sucked from the evaporator (refrigerant evaporator) and discharges the high-temperature and high-pressure refrigerant gas toward the condenser (refrigerant condenser). Made.
[0047]
Here, when the compressor shaft 2 is locked due to a burn-in failure of the compressor or the like, the rotor 7 tries to continue rotating while the output disk 8 stops rotating. An overload torque (for example, 40 Nm: impact torque) that is much larger than a normal transmission torque (for example, 15 Nm) is generated at 22.
[0048]
That is, when a torque difference equal to or greater than the set torque is generated between the inner ring 31 and the outer ring 32 of the inner hub 22 of the output disk 8, a plurality of base portions provided on the inner ring 31 side of the bridge portion 33 of the inner hub 22 are provided. A large amount of stress is applied to the damaged portion 37, that is, a portion where the stress due to torque transmission is higher than other portions, and the plurality of damaged portions 37 are broken (broken).
[0049]
For this reason, the inner ring 31 and the outer ring 32 of the inner hub 22 are separated, and the rotor 7, the plurality of rubber dampers 9, the outer hub 21 of the output disk 8, and the outer ring 32 of the inner hub 22 rotate freely with respect to the inner ring 31. To do. Thus, when a torque difference equal to or greater than the set torque is generated between the inner ring 31 and the outer ring 32 of the inner hub 22, the damaged portion 37 provided in the bridge portion 33 is damaged.
[0050]
That is, when the torque limiter mechanism is actuated, torque transmission from the rotor 7 to the compressor shaft 2 is interrupted, so that the power transmission path from the engine to the compressor shaft 2 is interrupted.
[0051]
It should be noted that the outer hub 21 of the output disk 8, the outer ring 32 of the inner hub 22 and the outer diameter side of the bridge portion 33 that are damaged and separated from the inner diameter side of the inner ring 31 and the bridge portion 33 of the inner hub 22 A plurality of damaged portions 37 are provided so as to be inclined so that the compressor side has a small diameter with respect to an axis parallel to the axial direction.
[0052]
As a result, the outer diameter side of the outer hub 21 of the output disk 8, the outer ring 32 of the inner hub 22, and the bridge portion 33 move to the front side (the left side in the drawing in FIG. 2) of the front end surface of the cylindrical wall portion 11 of the rotor 7. Rather, it is held on the inner diameter side of the cylindrical wall portion 11 of the rotor 7. Therefore, the outer hub 21 of the output disk 8, the outer ring 32 of the inner hub 22, and the outer diameter side of the bridge portion 33 rotate together with the plurality of rubber dampers 9 as the rotor 7 rotates.
[0053]
[Effects of the first embodiment]
As described above, the compressor pulley device of the present embodiment is configured so that the tightening tool is engaged with the hexagonal portion 34 formed on the front wall surface of the center portion of the inner hub 22 of the output disk 8 and tightened, thereby The inner hub 22 of the output disk 8 is coupled to the outer periphery of the shaft 2 of the compressor by screwing the outer peripheral thread 3 and the inner peripheral thread 35 of the inner hub 22 of the output disk 8.
[0054]
As a result, against the spline fitting between the outer spline provided on the outer periphery of the compressor shaft and the inner spline provided on the inner periphery of the inner hub of the output disk as in the prior art, the inner hub is contacted in the axial direction of the shaft. A contact portion is not necessary. Further, since the shaft 2 of the compressor and the inner hub 22 of the output disk 8 are arranged side by side in the axial direction, the bolts such as the shaft 107, the inner hub 106, the holding plate 110 and the fixing bolt 109 are axially arranged. The axial dimension can be reduced as compared with the conventional technique arranged side by side. Thereby, the axial direction dimension of the compressor pulley apparatus provided with the torque limiter mechanism can be reduced in size.
[0055]
Since the plurality of damaged portions 37 provided in the bridge portion 33 of the inner hub 22 of the output disk 8 constituting the torque limiter mechanism are set to the axial dimensions that fit within the inner diameter side of the cylindrical wall portion 11 of the rotor 7, Compared with the conventional technique provided with a multi-plate friction member that becomes larger than the cylindrical wall portion, the axial dimension of the entire compressor pulley apparatus can be reduced, and the compressor pulley apparatus provided with a torque limiter mechanism The size can be reduced in weight and size.
[0056]
In addition, screw connection with spline fitting has a high ability to prevent backlash in the rotational direction, and a larger hexagonal part (bolt part) 34 can be used compared to the conventional fixing bolt 109, generating a large axial force. Therefore, the reliability of the compressor pulley device becomes very high. And since the fixing bolt for exclusive use which generate | occur | produces a bolt magnetic force can be abolished, while being able to reduce a number of parts and a process man-hour, the product cost of a compressor pulley apparatus can be reduced significantly.
[0057]
  Further, the rotational positioning of the plurality of convex fitting portions 23 of the outer hub 21 and the concave portions 39 of the plurality of rubber dampers 9 press-fitted into the plurality of axial holes 15 of the rotor 7 is performed. Only the output disk 8 can be screwed to the compressor shaft 2. In addition, since the plurality of convex fitting portions 23 can be press-fitted into the concave portion 39 of the rubber damper 9 while being lightly pressed, there arises a problem that the assembling property and the productivity are very poor.Never.
[0058]
Here, the compressor pulley device provided with the torque limiter mechanism is a common V-belt with various engine accessories other than the compressor (for example, an alternator, a water pump for an engine cooling device, a hydraulic pump for a power steering device, etc.) Even when the engine is configured to transmit torque, the torque limiter mechanism operates when a torque difference equal to or greater than the set torque occurs between the inner ring 31 and the outer ring 32 of the inner hub 22. As a result, wear and breakage of the V-belt can be prevented, so that a serious failure that a vehicle such as an automobile cannot run is not caused.
[0059]
[Second Embodiment]
6 and 7 show a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a view showing a coupling portion between an inner hub and a shaft, and FIG. 7 is a view showing a compressor pulley device.
[0060]
Here, water intrudes in the vicinity of a ball bearing (radial ball bearing) 5 for rotatably supporting the rotor 7, and further water enters between the inner ring 25 and the outer ring 26 of the ball bearing 5 to cause balls or the like. There is a possibility that the raceway on which the rolling element 27 rolls is corroded and the durable life of the ball bearing 5 is reduced.
[0061]
Therefore, in the compressor pulley apparatus of the present embodiment, a substantially arc-shaped through-hole 38 formed in the inner hub 22 in the circumferential direction is formed on the front side of the inner hub 22 of the output disk 8 (three in this example). A substantially annular plate-shaped seal cover 24 is attached so as to be closed. Thereby, the presence of the seal cover 24 can prevent foreign matters such as water and oil from entering between the inside of the ball bearing 5 and the outer periphery of the compressor shaft 2 and the inner periphery of the sleeve portion 4 of the housing 1. .
[0062]
Also in the compressor pulley apparatus of the present embodiment, the inner peripheral thread portion 35 formed on the inner periphery of the inner ring 31 of the inner hub 22 of the output disk 8 is replaced with the outer peripheral thread portion formed on the outer periphery of the tip portion of the compressor shaft 2. 3, the inner hub 22 of the output disk 8 of the compressor pulley apparatus is screwed to the shaft 2 of the compressor. Thereby, the same effect as the first embodiment can be achieved.
[0063]
[Third embodiment]
FIGS. 8 to 12 show a third embodiment of the present invention, FIG. 8 is a view showing a coupling portion between an inner hub and a shaft, and FIGS. 9 and 10 are views showing a compressor pulley device. is there.
[0064]
The output disk 8 of this embodiment has a metal inner hub (corresponding to an annular metal plate of the present invention) on the inner diameter side of a resin outer hub (corresponding to the annular resin plate of the present invention) 41. 42 is insert-molded. From the rear end surface of the outer hub 41, as in the first embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, a plurality (six in this example) of convex fitting portions projecting to the right in the figure. 43 are provided at equal intervals (for example, 60 ° intervals) in the circumferential direction.
[0065]
Note that the plurality of rubber dampers 9 of the present embodiment have concave portions 39 into which the convex fitting portions 43 are fitted, as shown in FIG. 12, in the same manner as in the first embodiment. A plurality (three in this example) of recessed portions 44 are provided on the inner diameter side of the outer hub 41. Since these dents 44 may enter a through hole 58 of the inner hub 42, which will be described later, with a high-strength resin material, a damaged part 57, which will be described later, may not be easily damaged. It is provided to reduce the thickness and weaken the strength.
[0066]
In the same manner as in the first embodiment, the inner hub 42 is arranged on the inner ring (inner ring) 51 disposed on the inner peripheral side (inner diameter side) of the inner hub 42, and on the outer peripheral side (outer diameter side) of the inner ring 51. And an outer ring (outer ring) 52 and a plurality of (three in this example) bridge portions 53 that connect the inner ring 51 and the outer ring 52.
[0067]
A hexagonal portion (corresponding to the engaging portion of the present invention) 54 with which the tightening tool is engaged is formed on the front wall surface of the central portion (cylindrical boss portion 51a) of the inner ring 51, as in the first embodiment. ing. On the inner periphery of the inner ring 51, that is, on the inner periphery of the hexagonal portion 54 (cylindrical boss portion 51 a), an inner peripheral screw portion (second screw portion of the present invention) that is screwed into the outer peripheral screw portion 3 of the compressor shaft 2. 55) is formed.
[0068]
In this embodiment, the outer diameter side of the inner ring 51, the outer ring 52, and the surfaces of the plurality of bridge portions 53 (joint portions) are covered with a resin material constituting the outer hub 41. The outer ring 52 is provided with a plurality (9 in this example) of round hole portions 56 for increasing the bonding force with the resin material.
[0069]
The plurality of bridge portions 53 are provided radially in the radial direction from the outer peripheral surface of the inner ring 51 to the inner peripheral surface of the outer ring 52. A plurality (three in this example) of damaged portions 57 are provided at the base portion of the bridge portion 53 on the inner ring 51 side. These damaged portions 57 are thin portions as compared with the other bridge portions 53, and are portions where stress due to torque transmission received by the inner hub 42 of the output disk 8 is higher than other portions.
[0070]
The plurality of damaged portions 57 are respectively provided between the inner diameter sides of two adjacent through holes 58. As shown in FIG. 9, the damaged portion 57 of the present embodiment is provided so as to be inclined so that the compressor side has a small diameter with respect to an axis parallel to the axial direction of the shaft 2 of the compressor. It is a pair of notch parts which notched the both sides of the circumferential direction of the base part by the side of the inner ring | wheel 51.
[0071]
These damaged portions 57 are damaged when an excessive load torque (for example, 40 Nm) that is much larger than a normal transmission torque (for example, 15 Nm) is generated in the inner hub 42 of the output disk 8, and the outer hub side of the inner hub 42 is damaged. And the inner diameter side are separated to constitute a torque limiter mechanism that cuts off the power transmission path from the engine to the shaft 2 of the compressor.
[0072]
Also in the compressor pulley apparatus of the present embodiment, the inner peripheral thread portion 55 formed on the inner periphery of the inner ring 51 of the inner hub 42 of the output disk 8 is replaced with the outer peripheral thread portion formed on the outer periphery of the tip portion of the compressor shaft 2. 3, the inner hub 42 of the output disk 8 of the compressor pulley apparatus is screwed to the shaft 2 of the compressor. Thereby, the same effect as the first embodiment can be achieved.
[0073]
[Modification]
In the present embodiment, the example in which the present invention is applied to a compressor pulley apparatus that is belt-driven by a drive source such as an engine mounted on a vehicle such as an automobile has been described. The present invention may be applied to a power transmission device that is driven by a belt drive or directly by an output shaft by a drive source such as an internal combustion engine or an electric motor placed at a fixed position.
[0074]
In this embodiment, a multi-stage V-belt pulley (so-called V-ribbed pulley) is used as the driving side rotating body. However, a V belt pulley having one V groove may be used as the driving side rotating body. In this case, an inner peripheral V belt corresponding to the outer peripheral shape of the V belt pulley is used.
[0075]
In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a compressor pulley device (power transmission device) provided with a torque limiter mechanism that constantly drives a shaft 2 of a compressor constituting one component of a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner will be described. However, you may apply this invention to the power transmission device provided with the limiter mechanism which always drives other rotating devices (for example, an alternator, a water pump, a hydraulic pump, a blower, or a fan).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a coupling portion between an inner hub and a shaft (second embodiment).
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a compressor pulley device (first embodiment).
FIG. 3 is a front view showing a compressor pulley device (first embodiment).
4 is a front view showing a state where a resin outer hub is removed from the compressor pulley apparatus of FIG. 3 (first embodiment). FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a peripheral portion of a rubber damper (first embodiment).
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a coupling portion between an inner hub and a shaft (second embodiment).
FIG. 7 is a sectional view showing a compressor pulley device (second embodiment).
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a coupling portion between an inner hub and a shaft (third embodiment).
FIG. 9 is a sectional view showing a compressor pulley device (third embodiment).
FIG. 10 is a front view showing a compressor pulley device (third embodiment).
11 is a front view showing a state where a resin outer hub is removed from the compressor pulley device of FIG. 10 (third embodiment).
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a peripheral portion of a rubber damper (third embodiment).
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a V-belt pulley device (prior art).
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a main configuration of a V-belt pulley device (prior art).
[Explanation of symbols]
1 Housing
2 Shaft (Rotating shaft)
3 Outer peripheral thread (first thread)
7 Rotor (Drive-side rotating body)
8 Output disk (driven rotor)
9 Rubber damper (elastic body)
15 Axial hole (concave fitting)
21 Outer hub (annular resin plate)
22 Inner hub (annular metal plate)
23 Convex fitting part
34 Hexagon part (engagement part)
35 Inner thread (second thread)
41 Outer hub (annular resin plate)
42 Inner hub (annular metal plate)
54 Hexagon (engagement part)
55 Inner thread (second thread)

Claims

A driving-side rotating body that rotates by receiving rotational power from a driving source, and a driven-side rotating body that is coupled to the rotating shaft of the rotating device;
An assembly method of a power transmission device for transmitting rotation of the driving side rotating body to the driven side rotating body by connecting the driving side rotating body and the driven side rotating body,
The driven-side rotator has a second screw portion that is screwed into a first screw portion provided on a rotation shaft of the rotating device ;
A torque limiter mechanism that cuts off a power transmission path from the drive-side rotator to the driven-side rotator when an overload torque is generated in the driven-side rotator;
The drive-side rotator has a concave fitting portion or a convex fitting portion having at least the driven-side rotator-side end opened in a direction parallel to the rotation axis of the rotating device, and the driven-side rotator is An inner wall surface of the concave fitting portion and an outer wall surface of the convex fitting portion, each having a convex fitting portion or a concave fitting portion that is loosely fitted inside or outside the convex fitting portion. And a rubber-based elastic body that absorbs torque fluctuation from the driving side rotating body to the driven side rotating body,
After assembling the drive side rotator to the housing in a rotatable manner,
A power transmission device , wherein the convex fitting portion is press-fitted into the elastic body disposed in the concave fitting portion by screwing the first screw portion and the second screw portion . Assembly method .

In the assembly method of the power transmission device according to claim 1,
The driven-side rotating body has a cylindrical engaging portion that engages with a tightening tool for tightening and fixing the driven-side rotating body to the rotation shaft of the rotating device,
The method of assembling a power transmission device , wherein the second screw portion is formed on an inner periphery of the engaging portion .

In the assembly method of the power transmission device according to claim 1 or 2,
The driven-side rotating body includes a substantially annular metal plate coupled to the outer peripheral side of the rotating shaft of the rotating device, and a substantially annular shape provided on the outer peripheral side of the metal plate and integrally formed with the metal plate. Made of resin plate,
The method of assembling a power transmission device , wherein the second screw portion is formed on an inner periphery of the metal plate .