JP4134470B2

JP4134470B2 - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP4134470B2
Application number: JP35843099A
Authority: JP
Inventors: 祐一青木; 泰生田渕; 敏弘林; 学佐伯; 純一大口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: JP2001065595A

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、特に駆動側回転体と従動側回転体との間に設定トルク以上のトルク差が生じた際に、駆動側回転体から従動側回転体への回転動力（トルク）の伝達を遮断する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への回転動力の伝達を断続するクラッチ機構の搭載が不要となる。しかし、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駆動軸のロックが発生すると、過負荷トルク（衝撃トルク）が生じる。これにより、冷媒圧縮機の駆動軸を駆動するためのプーリの回転が止まるので、エンジンに駆動されるベルトが滑り、ベルトに摩耗が生じ、ベルトが発熱する等してベルトが破断する可能性がある。
【０００３】
そこで、冷媒圧縮機の駆動軸がロックする等の過負荷トルクが生じ、プーリと冷媒圧縮機の駆動軸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駆動軸への動力伝達経路を遮断するリミッター機構を備えたＶベルトプーリ装置が提案されている。
【０００４】
このＶベルトプーリ装置としては、エンジンによりベルト駆動されるプーリ、このプーリに固定されたアウタハブ、このアウタハブとの間にゴム系の弾性体を介して連結されたフランジ部材、冷媒圧縮機の駆動軸に連結されたインナハブ、およびフランジ部材とインナハブとの間に設けられた多板の摩擦部材を備え、冷媒圧縮機の駆動軸がロックする等の過負荷トルクが生じると、フランジ部材からインナハブへの動力伝達経路を遮断するように構成されている。また、プーリ、アウタハブ、フランジ部材、インナハブおよび多板の摩擦部材等のＶベルトプーリ装置を構成する主要部品が鉄系の金属材料により製作されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のリミッター機構を備えたＶベルトプーリ装置においては、Ｖベルトプーリ装置全体の中でリミッター機構が占める割合が大きいので、製品コストが上昇するという問題が生じている。また、多板の摩擦部材を軸方向に配しているので、リミッター機構の軸方向寸法が大型化するという問題が生じている。そして、Ｖベルトプーリ装置を構成する主要部品の大部分は、鉄系の金属材料により製作されており、リミッター機構を簡素な構造にしても軽量化に至らないという問題が生じている。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、駆動側回転体と従動側回転体との間に設定トルク以上のトルク差が生じた際に、駆動側回転体から従動側回転体へのトルクの伝達を遮断するリミッター機構の小型化、軽量化および低コスト化を図ることのできる動力伝達装置を提供することにある。
【０００７】
【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、通常作動時には、駆動源から駆動側回転体にトルクが伝達されると、駆動側回転体の凹状嵌合部の開口側の内周からゴム系の弾性体にトルクが伝達され、更に、ゴム系の弾性体から従動側回転体の凸状嵌合部の根元側の外周にトルクが伝達される。そして、従動側回転体から回転装置の回転軸にトルクが伝達されることにより、回転装置の回転軸が回転する。
【０００８】
駆動側回転体と従動側回転体との間に設定トルク以上のトルク差が生じた時には、駆動源から駆動側回転体にトルクが伝達されると、駆動側回転体の凹状嵌合部の奥側の内周から従動側回転体の凸状嵌合部の先端側の外周にトルク伝達による力を受ける。
【０００９】
すると、従動側回転体の凸状嵌合部の根元部分に多大な応力が加わり、凸状嵌合部の根元部分が破損するため、駆動側回転体が従動側回転体に対してフリーで自転する。このように、駆動側回転体と従動側回転体との間に設定トルク以上のトルク差が生じた時には、リミッター機構が作動することにより、駆動側回転体から従動側回転体へのトルクの伝達が遮断される。
【００１０】
そして、動力伝達装置を構成する駆動側回転体と従動側回転体とにそれぞれリミッター機構を構成する凹状嵌合部と凸状嵌合部とを一体的に設けることで、動力伝達装置の中でリミッター機構単独部品が占める割合が全くなく、または非常に少なく、部品点数および組付工数も非常に少なくなるので、リミッター機構を備えた動力伝達装置の製品コストを非常に低減することができる。
【００１１】
また、駆動側回転体の凹状嵌合部内に従動側回転体の凸状嵌合部を嵌め合わすことでリミッター機構を構成しているので、駆動側回転体の軸方向寸法よりも凸状嵌合部の軸方向寸法を短くすることで、リミッター機構の軸方向寸法を縮小化することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、従動側回転体にスリットを設けることで、駆動側回転体と従動側回転体との間に設定トルク以上のトルク差が生じた際に、凸状嵌合部の根元部分で折れ易くなり、リミッター機構を瞬時に作動完了することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、駆動側回転体を、鉄系の金属材料または樹脂材料により所定の形状に一体成形し、また、従動側回転体を、熱可塑性樹脂材料または熱硬化性樹脂材料により所定の形状に一体成形することにより、少なくとも従動側回転体の使用材料を鉄系の金属材料から軽量で安価な樹脂材料に変更することができる。これにより、リミッター機構を備えた動力伝達装置の軽量化および低コスト化を図ることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、駆動側回転体の周方向に所定の間隔で設けられた複数個の凹状嵌合部内に、従動側回転体の周方向に所定の間隔で設けられた複数個の凸状嵌合部をそれぞれ嵌め合わし、それらの凹状嵌合部の開口側の内周とそれらの凸状嵌合部の根元側の外周との間に複数個の弾性体をそれぞれ挟み込むことで動力伝達装置を構成しているので、複数個の弾性体を介して駆動側回転体から従動側回転体へのトルクの伝達がスムーズに行われる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、駆動側回転体は、開口側から奥側に向けて軸方向に形成された凹状嵌合部を有し、従動側回転体は、根元側から先端側に向けて軸方向に突出するように延長されて、凹状嵌合部内に緩やかに嵌め合わされる凸状嵌合部を有し、弾性体は、前記凹状嵌合部の内周と前記凸状嵌合部の外周との間に挟み込まれている。そして、凹状嵌合部の周方向の両内壁面に設けた一対の突起部に、凹状嵌合部の奥側から開口側に向けて一対の突起部間の隙間が徐々に拡がるようにテーパ部を設けることにより、ゴム系の弾性体を凹状嵌合部に挿入する際に、一対の突起部のテーパ部の存在によって弾性体が凹状嵌合部内に容易に挿入できる。そして、凹状嵌合部内に挿入された弾性体は、一対の突起部によって圧縮変形が与えられる。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、凹状嵌合部の径方向の外径側端部で且つ周方向の両端部に、弾性体の径方向の外径側端部で且つ周方向の両端部に設けた一対の被保持部を保持する一対の保持部を設けることにより、凹状嵌合部内に弾性体が強固に保持されるので、駆動側回転体の回転に伴って発生する遠心力に対する抵抗力が増加するので、凹状嵌合部から弾性体が抜け出すことはない。
【００１７】
請求項７に記載の発明によれば、凸状嵌合部の根元部分に、先端側に向けて外径が漸減するようにテーパ部を設け、凸状嵌合部の中間部分に、弾性体の中空部内に挿入される被挿入部を設け、凸状嵌合部の先端部分に、弾性体の穴部内に嵌め込まれる被嵌合部を設けることにより、駆動側回転体の凹状嵌合部内にゴム系の弾性体を嵌め込んだ後に、駆動側回転体の凹状嵌合部内に従動側回転体の凸状嵌合部を装着する。それによって、駆動側回転体の凹状嵌合部内に従動側回転体の凸状嵌合部を装着したと同時に、弾性体が凹状嵌合部の開口側の内周と凸状嵌合部の根元側の外周との間に挟み込まれて圧縮変形する。
【００１８】
【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４は本発明の第１実施例を示したもので、図１はＶベルトプーリ装置の主要構成を示した図で、図２および図３はＶベルトプーリ装置の全体構成を示した図である。
【００１９】
本実施例のＶベルトプーリ装置は、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、車両用空調装置の冷凍サイクルの一構成部品を成す冷媒圧縮機（以下コンプレッサと言う）１へエンジンの回転動力（トルク）を伝達する動力伝達装置である。
【００２０】
なお、コンプレッサ１は、本発明の回転装置に相当するもので、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で、コンプレッサハウジング３内で回転自在に支持された駆動軸（本発明の回転軸に相当する）２を回転させることにより、冷媒蒸発器（エバポレータ）より吸入した冷媒を圧縮し、冷媒凝縮器（コンデンサ）で高温、高圧の冷媒ガスを吐出する。コンプレッサハウジング３は、Ｖベルトプーリ装置の内周に向けて突出する円筒状の突出部４を有している。
【００２１】
ここで、Ｖベルトプーリ装置は、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）に掛け渡された多段式のＶベルト（図示せず）に、他のエンジン補機（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）の各Ｖベルトプーリ装置と共掛けされている。
【００２２】
本実施例のＶベルトプーリ装置は、エンジンによりベルト駆動されるＶベルトプーリ本体（Ｖリブドプーリ本体、ロータ）５、このＶベルトプーリ本体５からコンプレッサ１の駆動軸２へトルクを伝達する出力ディスク（ハブ部材）６、およびＶベルトプーリ本体５の複数個の凹状部７の内周と出力ディスク６の複数本のピン部８の外周との間に挟み込まれたゴム系の弾性体（ゴム部材、以下ゴムダンパーと言う）９等から構成されている。
【００２３】
また、Ｖベルトプーリ装置は、コンプレッサ１が焼き付き故障を生起する等してコンプレッサ１の駆動軸２のロックが発生し、過負荷トルク（衝撃トルク）が生じた際、すなわち、Ｖベルトプーリ本体５と出力ディスク６との間に設定トルク以上のトルク差が生じた際に、エンジンからコンプレッサ１の駆動軸２への動力伝達経路を遮断するリミッター機構を備えている。
【００２４】
先ず、本実施例のＶベルトプーリ本体５を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。ここで、図４はＶベルトプーリ本体と複数個のゴムダンパーを示した図である。このＶベルトプーリ本体５は、本発明の駆動側回転体に相当するもので、例えばフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂材料、鉄系の金属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。
【００２５】
このＶベルトプーリ本体５は、エンジンに常時駆動される略円筒形状の筒壁部（Ｖリブドプーリ部）１１、およびこの筒壁部１１のコンプレッサ１側端部より径方向の内方側へ延長された円環状の側壁部１２を有している。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個のＶ字状溝部に対応した複数個のＶ字状溝部１３が形成されている。
【００２６】
側壁部１２の内周に設けられた円筒状部分１２ａは、コンプレッサハウジング３の突出部４の外周にベアリング１４を介して回転自在に支持されている。そして、側壁部１２には、軸方向の肉厚が厚い略円筒形状の肉厚部（リブ部）１５と軸方向の肉厚が薄い肉薄部１６とが周方向に等間隔（例えば９０°間隔）で交互に配設されている。なお、肉薄部１６は、材料費軽減のため肉厚を薄くしている。
【００２７】
複数個の肉厚部１５内には、軸方向に貫通した複数個（本例では４個）の凹状部７がそれぞれ形成されている。これらの凹状部７は、本発明の凹状嵌合部に相当する。複数個の凹状部７の開口側（図１において図示左端側）には、ゴムダンパー９を収容すると共に、通常作動時のトルク伝達を行う円筒形状の伝達穴１７が形成されている。
【００２８】
また、凹状部７の奥側（図１において図示右端側）には、出力ディスク６のピン部８の先端部分が緩やかに嵌め込まれると共に、リミッター作動時にピン部８にトルク伝達を行う、伝達穴１７の内径よりも小さい嵌合穴１８が形成されている。
【００２９】
そして、凹状部７の伝達穴１７と嵌合穴１８との間には、ゴムダンパー９の軸方向の位置ずれを防止するためにゴムダンパー９の一端部を係止する段差（係止部）１９、およびこの段差１９と嵌合穴１８とを結ぶ円錐台形状の連結穴２０が形成されている。
【００３０】
先ず、本実施例の出力ディスク６を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。この出力ディスク６は、本発明の従動側回転体に相当するもので、例えば６６ナイロン樹脂等の熱可塑性樹脂材料またはフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂材料により所定の形状に一体成形されている。
【００３１】
出力ディスク６は、コンプレッサ１の駆動軸２の先端部の外周に嵌め合わされるボス部２１、このボス部２１より径方向の内方および外方に延長された円環板形状の側壁部２２、並びに側壁部２２の外周部の端面より軸方向に延長された複数本（本例では４本）のピン部８を有している。ボス部２１の内周には、コンプレッサ１の駆動軸２の先端部の外周スプラインにスプライン嵌合する内周スプラインが形成されている。
【００３２】
側壁部２２の内周には、コンプレッサ１の駆動軸２の先端部に形成された内周ねじ部にねじ込まれる固定用ボルト２３の軸部が挿通する挿通穴２４が形成されている。これにより、側壁部２２の内周部分が固定用ボルト２３の頭部（六角部）によって駆動軸２の先端部に締め付けられることにより、出力ディスク６と駆動軸２とが固定される。
【００３３】
複数本のピン部８は、本発明の凸状嵌合部に相当するもので、それぞれ丸棒（円柱）形状に形成され、側壁部２２の外周部の内側端面（Ｖベルトプーリ本体５の側壁部１２側端面）に形成された略円環状のスリット２５の内側より軸方向に突出し、Ｖベルトプーリ本体５の凹状部７の伝達穴１７内に緩やかに嵌め合わされる根元部分、凹状部７の連結穴２０内に緩やかに嵌め合わされる中間部分、および凹状部７の嵌合穴１８に緩やかに嵌め合わされる先端部分を有している。
【００３４】
なお、リミッター機構を構成する凹状部７およびピン部８は、Ｖベルトプーリ本体５の側壁部１２および出力ディスク６の側壁部２２の周方向（同一円周上）に等間隔（例えば９０°間隔）となるように配設されている。また、凹状部７およびピン部８は、Ｖベルトプーリ本体５の軸方向寸法、つまり筒壁部１１の軸方向寸法よりも短くされており、Ｖベルトプーリ本体５の筒壁部１１の内周に収容される。
【００３５】
また、側壁部２２の外周部の外側端面（Ｖベルトプーリ本体５の側壁部１２側に対して逆側端面）には、複数本のピン部８に対応した箇所に、上記のスリット２５と共にＶベルトプーリ本体５に衝撃トルクが発生した際にピン部８を根元部分で破損させる（折る）ことにより、出力ディスク６の側壁部２２と複数本のピン部８とを分離するための多角形状または円形状のスリット２６が形成されている。
【００３６】
複数個のゴムダンパー９は、本発明のゴム系の弾性体に相当するもので、例えば塩素化ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム等を円筒形状となるように一体成形されている。これらのゴムダンパー９は、Ｖベルトプーリ本体５の複数個の凹状部７の伝達穴１７の内周に嵌め合わされ、且つ出力ディスク６の複数本のピン部８の根元部分の外周に嵌め合わされて、Ｖベルトプーリ本体５から出力ディスク６へのトルク変動を吸収する。
【００３７】
〔第１実施例の作用〕
次に、本実施例のリミッター機構を備えたＶベルトプーリ装置の作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００３８】
Ｖベルトプーリ装置の通常作動時には、ゴムダンパー９を介してＶベルトプーリ本体５の複数個の凹状部７の伝達穴１７と出力ディスク６の複数本のピン部８の根元部分とが駆動連結されている。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、Ｖベルトを介してＶベルトプーリ本体５の筒壁部１１にエンジンの回転動力（トルク）が伝達される。
【００３９】
そして、出力ディスク６の複数本のピン部８は、ゴムダンパー９を介してＶベルトプーリ本体５の複数個の凹状部７の伝達穴１７からその根元部分付近、つまり根元部分に近い部位（図１において荷重点Ａ）でトルク伝達による力を受ける。
【００４０】
このように、ゴムダンパー９を介してＶベルトプーリ本体５の複数個の凹状部７の伝達穴１７から複数本のピン部８の根元部分へトルクが伝達されると、出力ディスク６もＶベルトプーリ本体５に追従して回転するので、エンジンの回転動力がコンプレッサ１の駆動軸２に伝達される。このため、コンプレッサ１が吸引した冷媒を圧縮して高温、高圧の冷媒ガスを吐出するので、自動車等の車両の車室内の冷房が成される。
【００４１】
コンプレッサ１が焼き付き故障を生起する等してコンプレッサ１の駆動軸２のロックが発生した時、出力ディスク６の回転が停止したままＶベルトプーリ本体５が回転を続けるため、Ｖベルトプーリ本体５と出力ディスク６との間に過負荷トルク（衝撃トルク）が生じる。
【００４２】
すなわち、Ｖベルトプーリ本体５と出力ディスク６との間に設定トルク以上のトルク差が生じると、Ｖベルトプーリ本体５の複数個の凹状部７の嵌合穴１８の内周から出力ディスク６の複数本のピン部８の先端部分、つまり複数本のピン部８の根元部分から遠い部位（図１において荷重点Ｂ）がトルク伝達による力を受ける。
【００４３】
すると、出力ディスク６の複数本のピン部８の根元部分に多大な応力が加わり、複数本のピン部８の根元部分が破損する（折れる）ため、出力ディスク６の側壁部２２と複数本のピン部８とが分離され、Ｖベルトプーリ本体５およびゴムダンパー９が出力ディスク６に対してフリーで自転する。このように、Ｖベルトプーリ本体５と出力ディスク６との間に設定トルク以上のトルク差が生じた時には、リミッター機構が作動することにより、Ｖベルトプーリ本体５から出力ディスク６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１の駆動軸２への動力伝達経路が遮断される。
【００４４】
なお、破損して側壁部２２の内側端面より離れた複数のピン部８は、その根元部分の周囲がゴムダンパー９に囲まれており、また、複数のピン部８の先端部分は複数個の凹状部７の嵌合穴１８に保持されるので、破損して側壁部２２の内側端面より離れた複数のピン部８もＶベルトプーリ本体５の回転に伴ってゴムダンパー９と共に回転する。
【００４５】
そして、これらのピン部８およびゴムダンパー９の回転は、Ｖベルトプーリ本体５の回転に何ら障害を与えるものではないので、複数本のピン部８の根元部分が破損した段階でリミッター作動が瞬時に完了し、Ｖベルトプーリ本体５から出力ディスク６への動力伝達経路は瞬時に完全に遮断されることになる。
【００４６】
これにより、コンプレッサ１の駆動軸２がロックする等してＶベルトプーリ本体５と出力ディスク６との間に設定トルク以上のトルク差が生じた際にＶベルトプーリ本体５の回転速度の低下を抑えることができるので、Ｖベルトプーリ本体５とＶベルトとの間で速度差が生じることはない。これにより、Ｖベルトプーリ本体５とＶベルトとの間で滑りが発生することはなく、Ｖベルトに摩耗および破断が生じることはない。
【００４７】
〔第１実施例の効果〕
以上のように、本実施例のリミッター機構を備えたＶベルトプーリ装置は、少なくとも出力ディスク６の使用材料を鉄系の金属材料よりも安価で軽量な樹脂材料へ変更しているので、Ｖベルトプーリ装置の軽量化および低コスト化を達成することができる。また、リミッター機構をＶベルトプーリ本体５および出力ディスク６に一体的に設けることにより、Ｖベルトプーリ装置の主要部品の他にリミッター機構を構成する多板の摩擦部材等が不要となる。これにより、リミッター機構の部品点数を低減でき、組付工数を低減できるので、更に製品価格を低減することができる。
【００４８】
そして、リミッター機構を構成する複数個の凹状部７および複数本のピン部８をＶベルトプーリ本体５の筒壁部１１の内周に収まる軸方向寸法としているので、Ｖベルトプーリ本体５の軸方向寸法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Ｖベルトプーリ装置と比較して、軸方向寸法を縮小化することができ、リミッター機構を備えたＶベルトプーリ装置のサイズをコンパクト化することができる。
【００４９】
ここで、リミッター機構を備えたＶベルトプーリ装置が、コンプレッサ１以外の種々なエンジン補機（例えばオルタネータ、ウォータポンプ、油圧ポンプ等）と共通のＶベルトにて、エンジンからの回転動力が伝達されるように構成されている場合でも、Ｖベルトプーリ本体５と出力ディスク６との間に設定トルク以上のトルク差が生じた際に瞬時にリミッター作動が完了する。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。
【００５０】
〔第２実施例〕
図５ないし図８は本発明の第２実施例を示したもので、図５ないし図７はリミッター機構を備えたＶベルトプーリ装置の全体構成を示した図で、図８はＶベルトプーリ本体と複数個のゴムダンパーを示した図である。
【００５１】
本実施例のＶベルトプーリ本体５の複数個の肉厚部３５にそれぞれ設けられた複数個（本例では８個）の凹状部７は、略長方形状の中空部を成し、Ｖベルトプーリ本体５の側壁部３２の周方向（同一円周上）に等間隔（例えば４５°間隔）で配設され、開口側に伝達穴３７を有し、奥側に、伝達穴３７の内径よりも小さい嵌合穴３８を有している。なお、伝達穴３７の穴壁面には、略Ｕ字形状のゴムダンパー９の回転方向の両側壁部分にそれぞれ当接することで通常作動時にトルクをゴムダンパー９に伝える凸部３７ａ、３７ｂが形成されている。
【００５２】
そして、凹状部７の伝達穴３７と嵌合穴３８との間には、ゴムダンパー９の軸方向の位置ずれを防止するためにゴムダンパー９の一端部を係止する段差（係止部）３９、および伝達穴３７と嵌合穴３８とを結ぶ中間穴４０が形成されている。なお、凹状部７は、伝達穴３７、中間穴４０、嵌合穴３８の順で内径が小さくなるように形成されている。また、肉厚部（リブ部）３５よりも肉厚が薄い肉薄部３６は、材料費軽減のために設けられている。
【００５３】
本実施例の出力ディスク６に設けられた複数個（本例では８個）のピン部８は、それぞれ長方形状（平板状）に形成され、側壁部２２に形成された略円環状のスリット４５の内側より軸方向に突出し、Ｖベルトプーリ本体５の凹状部７の伝達穴３７内に緩やかに嵌め合わされる根元部分、および凹状部７の嵌合穴３８に緩やかに嵌め合わされる先端部分を有している。
【００５４】
また、側壁部２２の外周部の外側端面には、複数本のピン部８に対応した箇所に、上記のスリット４５を伴って、Ｖベルトプーリ本体５に衝撃トルクが発生した際に、ピン部８をその根元部分で破損させる（折る）ことにより、出力ディスク６の側壁部２２と複数本のピン部８とを分離するための針形状のスリット４６が形成されている。
【００５５】
本実施例の複数個のゴムダンパー９は、略Ｕ字形状となるように一体成形されている。これらのゴムダンパー９は、開口部分がＶベルトプーリ本体５の側壁部２２の径方向の外方に位置し、閉塞部分がＶベルトプーリ本体５の側壁部２２の径方向の内方に位置し、両側壁部分が凸部３７ａ、３７ｂに当接して保持されており、Ｖベルトプーリ本体５の複数個の凹状部７の伝達穴３７の内周と出力ディスク６の複数本のピン部８の根元部分の外周との間に挟み込まれている。
【００５６】
通常作動時には、Ｖベルトを介してＶベルトプーリ本体５の筒壁部１１にエンジンの回転動力（トルク）が伝達されると、ゴムダンパー９を介してＶベルトプーリ本体５の複数個の凹状部７の伝達穴３７の凸部３７ａ、３７ｂから複数本のピン部８の根元部分付近の荷重点Ａがトルク伝達による力を受ける。これにより、ゴムダンパー９を介してＶベルトプーリ本体５から出力ディスク６へのトルクの伝達が成される。
【００５７】
また、リミッター作動時、すなわち、Ｖベルトプーリ本体５と出力ディスク６との間に設定トルク以上のトルク差が生じた時には、Ｖベルトプーリ本体５の複数個の凹状部７の嵌合穴３８の内周から出力ディスク６の複数本のピン部８の先端部分の荷重点Ｂがトルク伝達による力を受ける。
【００５８】
すると、出力ディスク６の複数本のピン部８の根元部分に多大な応力が加わり、複数本のピン部８の根元部分が破損する。これにより、Ｖベルトプーリ本体５から出力ディスク６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１の駆動軸２への動力伝達経路が遮断される。
【００５９】
〔第３実施例の構成〕
図９ないし図１２は本発明の第３実施例を示したもので、図９（ａ）〜図９（ｃ）はゴムダンパーを示した図で、図１０および図１１はＶベルトプーリ本体（ロータ）の全体構成を示した図で、図１２（ａ）は出力ディスクの全体構成を示した図で、（ｂ）は出力ディスクの主要構成を示した図である。
【００６０】
本実施例のＶベルトプーリ本体（ロータ）５の側壁部１２の肉厚部１５内には、複数個（本例では６個）の凹状部７がそれぞれ形成されている。これらの凹状部７の周方向の両内壁面は、径方向の内径側から外径側に向かって徐々に間隔が拡がるように傾斜している。
【００６１】
そして、複数個の凹状部７の周方向の両内壁面には、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（伝達部）５１が設けられている。これらの突起部５１は、通常作動時のトルク伝達を行うと共に、リミッター作動時にピン部８にトルク伝達を行う伝達部として機能する。そして、一対の突起部５１には、凹状部７の奥側から開口側に向けて一対の突起部５１間の隙間（間隔）が徐々に拡がるようにテーパ部５２が設けられ、ゴムダンパー９を凹状部７内に挿入し易くしている。なお、テーパ部５２を含む突起部５１の形状を球面形状にしても良い。
【００６２】
そして、複数個の凹状部７の径方向の外径側端部で、且つ周方向の両端部には、ゴムダンパー９の外径側を保持するための一対の第１保持部（Ｒ部）５３が設けられている。また、複数個の凹状部７の径方向の内径側端部で、且つ周方向の両端部には、ゴムダンパー９の内径側を保持するための一対の第２保持部（Ｒ部）５４が設けられている。なお、これらの第１、第２保持部５３、５４は、Ｒ形状の内壁面を有している。
【００６３】
そして、複数個の凹状部７の径方向の外径側端面は、ゴムダンパー９の外径側端面との間に第１空隙５５が形成され、また、複数個の凹状部７の径方向の内径側端面は、ゴムダンパー９の内径側端面との間に第２空隙５６が形成されている。なお、凹状部７とゴムダンパー９との第１、第２空隙５５、５６の大きさを変更することにより、ゴムダンパー９のバネ特性（ダンパー特性）を変えることができる。
【００６４】
そして、本実施例の出力ディスク６の側壁部２２の外周部の端面からは、複数個の凹状部７内に差し込まれる複数本（本例では６本）のピン部８が軸方向に突出している。これらのピン部８の根元部分および中間部分は平板形状の断面を有し、その先端部分は円形状の断面を有する。
【００６５】
そして、複数本のピン部８の根元部分の周方向の両外壁面には、先端側に向けて外径が漸減するように一対のテーパ部６１が設けられている。また、複数本のピン部８の中間部分には、ゴムダンパー９の中空部７１内に挿入される被挿入部６２が設けられている。その被挿入部６２の周方向の両外壁面は、ゴムダンパー９の内壁面に当接する。さらに、複数本のピン部８の先端部分には、ゴムダンパー９の丸穴部７２内に嵌め込まれる円柱形状の頭部（本発明の被嵌合部に相当する）６３が設けられている
【００６６】
そして、Ｖベルトプーリ本体５の複数個の凹状部７の内壁面と出力ディスク６の複数本のピン部８の外壁面との間に挟み込まれるゴムダンパー９は、例えば塩素化ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム等を所定の形状となるように一体成形されている。
【００６７】
ゴムダンパー９の径方向の外径側端部で、且つ周方向の両端部には、一対の第１保持部５３に保持固定される一対の第１被保持部７３が一対の第１保持部５３の内壁面形状に対応した形状に形成されている。また、ゴムダンパー９の径方向の内径側端部で、且つ周方向の両端部には、一対の第２保持部５４に保持固定される一対の第２被保持部７４が一対の第２保持部５４の内壁面形状に対応した形状に形成されている。
【００６８】
そして、ゴムダンパー９には、凹状部７の周方向の両内壁面（一対の突起部５１）に当接する一対の側壁部７５が設けられている。これらの側壁部７５の外壁面は、径方向の内径側から外径側に向かって徐々に両側壁部７５の外形線の間隔が拡がるように傾斜している。また、一対の側壁部７５の内壁面（対向面）は、径方向の内径側から外径側に向かって徐々に両側壁部７５の外形線の間隔が拡がるように傾斜している。なお、一対の側壁部７５の内壁面の傾斜よりも外壁面の傾斜の方が大きい。さらに、一対の側壁部７５の内壁面の開口側には、奥側から開口側に向けて間隔が漸増するように一対のテーパ部７６が設けられている。
【００６９】
そして、ゴムダンパー９の一対の側壁部７５の奥側には、略中央部分に丸穴部７２が形成された底壁部（連結部）７７が一体的に形成されている。この底壁部７７の奥側面は、凹状部７の奥側の底壁面に当接すると共に、丸穴部７２内にピン部８の頭部６３が差し込まれる。そして、一対の側壁部７５の内壁面と底壁部７７の底壁面との間には、ピン部８の一対のテーパ部６１および被挿入部６２よりも周方向の寸法がやや小さく、径方向の内径側から外径側に貫通した中空部７１が設けられている。
【００７０】
〔第３実施例の組付方法〕
次に、本実施例のＶベルトプーリ本体（ロータ）５に出力ディスク６およびゴムダンパー９を組み付ける組付方法を図９ないし図１２に基づいて簡単に説明する。
【００７１】
先ず、複数個のゴムダンパー９を、Ｖベルトプーリ本体（ロータ）５の側壁部１２の肉厚部１５に形成された複数個の凹状部７内に差し込む（図１０の二点鎖線を参照）。ここで、凹状部７の内壁面には、後でゴムダンパー９に圧縮変形を与えるために一対の突起部５１が設けられているが、一対の突起部５１の開口側には一対のテーパ部５２が設けられているので、ゴムダンパー９を凹状部７内に挿入し易くなっている。
【００７２】
また、ゴムダンパー９の第１、第２被保持部７３、７４が凹状部７の第１、第２保持部５３、５４に強固に保持されることにより、ゴムダンパー９が凹状部７から脱落することはなく、また、ゴムダンパー９に遠心力に対する抵抗力を具備させることもできる。
【００７３】
次に、出力ディスク６の側壁部２２をＶベルトプーリ本体５の側壁部１２に近づけて、複数本のピン部８をピン部８の一対のテーパ部６１がゴムダンパー９の一対のテーパ部７６に当接するまで、複数個の凹状部７（ゴムダンパー９の中空部７１）内に差し込む。
【００７４】
このとき、ゴムダンパー９の一対の側壁部７５の内壁面の開口側に設けた一対のテーパ部７６によって、ピン部８の頭部６３および被挿入部６２がスムーズに差し込まれ、更に、ピン部８の頭部６３がゴムダンパー９の底壁部７７の略中央部分に設けた丸穴部７２に嵌め合わされる。
【００７５】
このように、出力ディスク６をＶベルトプーリ本体５に組み付けることによって、出力ディスク６をＶベルトプーリ本体５に装着すると同時に、凹状部７の内壁面に形成された一対の突起部５１とピン部８の被挿入部６２の外壁面との間にゴムダンパー９が挟み込まれてゴムダンパー９の一対の側壁部７５に圧縮変形が与えられる。なお、出力ディスク６のピン部８にゴムダンパー９を先に装着してから、出力ディスク６のピン部８およびゴムダンパー９をＶベルトプーリ本体５の凹状部７内に嵌め込むようにしても良い。
【００７６】
〔第３実施例の効果〕
以上により、本実施例のリミッター機構を備えたＶベルトプーリ装置においては、簡単に出力ディスク６のピン部８を凹状部７に挿入し易くなるので、組付作業性、生産性を向上することができる。
【００７７】
また、Ｖベルトプーリ本体５の凹状部７内にゴムダンパー９を挿入した際に、凹状部７の４隅に設けられた第１、第２保持部５３、５４内に、ゴムダンパー９の４隅に設けられた第１、第２被保持部７３、７４が保持固定されるので、容易にゴムダンパー９を保持できる。それによって、生産性を向上でき、且つ品質面をも向上することができる。
【００７８】
〔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によりベルト駆動されるＶベルトプーリ装置に適用した例を説明したが、本発明を、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。また、本実施例では、多段式のＶベルトプーリ（Ｖリブドプーリ）を用いたが、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、Ｖベルトプーリに対応した形状のＶベルトを使用する。
【００７９】
本実施例では、駆動側回転体としてエンジンによりベルト駆動されるＶベルトプーリ本体５を適用し、従動側回転体としてコンプレッサ１の駆動軸２を直接駆動する出力ディスク６を適用した例を説明したが、駆動側回転体として駆動源の出力軸に装着されるハブ部材を用い、従動側回転体として回転装置の回転軸に装着されたプーリに掛け渡されるベルトにトルクを伝達するプーリを用いても良い。例えばコンプレッサが故障したら、コンプレッサ専用ベルトの駆動を停止すれば良いので、エンジンのクランク軸に装着されたハブ部材（駆動側回転体）とコンプレッサ専用ベルトが掛けられるクランクプーリ（従動側回転体）との動力伝達経路を遮断する。
【００８０】
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１を常時駆動するリミッター機構を備えたＶベルトプーリ装置（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。
【００８１】
本実施例では、根元部分から先端部分にかけて同一の外径とされた丸棒状または平板状のピン部８を設けた例を説明したが、図１３に示すように、Ｖベルトプーリ本体５の凹状部７の伝達穴１７内に緩やかに嵌め合わされる根元部分から凹状部７の嵌合穴１８に緩やかに嵌め合わされる先端部分へ向かって徐々に外径が大きくなるようにそれぞれ円錐台形状に形成されたピン部８を設けて、リミッター作動時に根元部分で折れ易くしても良い。また、ピン部８の外形形状の変更に応じて凹状部７の中空形状を変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｖベルトプーリ装置の主要構成を示した断面図である（第１実施例）。
【図２】Ｖベルトプーリ装置の全体構成を示した平面図である（第１実施例）。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である（第１実施例）。
【図４】Ｖベルトプーリ本体と複数個のゴムダンパーを示した平面図である（第１実施例）。
【図５】Ｖベルトプーリ装置の全体構成を示した平面図である（第２実施例）。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である（第２実施例）。
【図７】図５のＣ−Ｃ断面図である（第２実施例）。
【図８】Ｖベルトプーリ本体と複数個のゴムダンパーを示した平面図である（第２実施例）。
【図９】（ａ）はゴムダンパーを示した側面図で、（ｂ）はゴムダンパーを示した平面図で、（ｃ）は（ｂ）のＤ−Ｄ断面図である（第３実施例）。
【図１０】Ｖベルトプーリ本体（ロータ）の全体構成を示した平面図である（第３実施例）。
【図１１】図１０のＥ−Ｅ断面図である（第３実施例）。
【図１２】（ａ）は出力ディスクの全体構成を示した平面図で、（ｂ）は出力ディスクの主要構成を示した側面図である（第３実施例）。
【図１３】Ｖベルトプーリ装置の主要構成を示した断面図である（変形例）。
【符号の説明】
１コンプレッサ（回転装置）
２駆動軸（回転軸）
５Ｖベルトプーリ本体（駆動側回転体）
６出力ディスク（従動側回転体）
７凹状部（凹状嵌合部）
８ピン部（凸状嵌合部）
９ゴムダンパー（ゴム系の弾性体）
２５スリット
２６スリット
４５スリット
４６スリット

Claims

駆動源により回転駆動されて環板状の駆動側回転体と回転装置の回転軸に連結されて環板状の従動側回転体との間にゴム系の弾性体が装着され、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に設定トルク以上のトルク差が生じた際に、前記駆動側回転体から前記従動側回転体へのトルクの伝達を遮断するリミッター機構を備えた動力伝達装置であって、
前記駆動側回転体は、開口側から奥側に向けて軸方向に形成された凹状嵌合部を有し、
前記従動側回転体は、根元側から先端側に向けて軸方向に突出するように延長されて、前記凹状嵌合部内に、前記凹状嵌合部と周方向に隙間を持って嵌め合わされる凸状嵌合部を有し、
前記弾性体は、前記凹状嵌合部の開口側の内周と前記凸状嵌合部の根元側の外周との間に挟み込まれ、
通常作動時には、前記凸状嵌合部の根元部分に近い部位が、弾性体を介して、トルク伝達による力を受け、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に設定トルク以上のトルク差が生じた際には、前記凸状嵌合部の根元部分から遠い部位が、前記凹状嵌合部の内周と当接し、トルク伝達による力を受けることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１に記載の動力伝達装置において、
前記従動側回転体には、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に設定トルク以上のトルク差が生じた際に、前記凸状嵌合部の根元部分で折れるようにスリットが形成されていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置において、
前記駆動側回転体は、鉄系の金属材料または樹脂材料により所定の形状に一体成形され、
前記従動側回転体は、熱可塑性樹脂材料または熱硬化性樹脂材料により所定の形状に一体成形されたことを特徴とする動力伝達装置。
請求項１ないし請求項３のうちのいずれかに記載の動力伝達装置において、
前記凹状嵌合部は、複数個設けられ、前記駆動側回転体の周方向に所定の間隔で配設され、
前記凸状嵌合部は、複数個設けられ、前記従動側回転体の周方向に前記凹状嵌合部と略同一の間隔で配設され、
前記弾性体は、複数個設けられ、前記複数個の凹状嵌合部の開口側の内周と前記複数個の凸状嵌合部の根元側の外周との間にそれぞれ挟み込まれていることを特徴とする動力伝達装置。
駆動源により回転駆動されて環板状の駆動側回転体と回転装置の回転軸に連結されて環板状の従動側回転体との間にゴム系の弾性体が装着され、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に設定トルク以上のトルク差が生じた際に、前記駆動側回転体から前記従動側回転体へのトルクの伝達を遮断するリミッター機構を備えた動力伝達装置であって、
前記駆動側回転体は、開口側から奥側に向けて軸方向に形成された凹状嵌合部を有し、
前記従動側回転体は、根元側から先端側に向けて軸方向に突出するように延長されて、前記凹状嵌合部内に、前記凹状嵌合部と周方向に隙間を持って嵌め合わされる凸状嵌合部を有し、
前記弾性体は、前記凹状嵌合部の内周と前記凸状嵌合部の外周との間に挟み込まれ、
前記凹状嵌合部の周方向の両内壁面には、前記弾性体に圧縮変形を与えるための一対の突起部が設けられ、
これらの突起部には、前記凹状嵌合部の奥側から開口側に向けて前記一対の突起部間の隙間が徐々に拡がるようにテーパ部が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項５に記載の動力伝達装置において、
前記凹状嵌合部の径方向の外径側端部で且つ周方向の両端部には、前記弾性体を保持する一対の保持部が設けられ、
前記弾性体の径方向の外径側端部で且つ周方向の両端部には、前記一対の保持部に保持される一対の被保持部が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項５または請求項６に記載の動力伝達装置において、
前記弾性体には、前記凹状嵌合部の周方向の両内壁面に当接する一対の側壁部、これらの側壁部の奥側に設けられて、略中央部分に穴部を有する底壁部、および前記一対の側壁部の内壁面と前記底壁部の底壁面との間に形成された中空部が設けられ、
前記凸状嵌合部の根元部分には、先端側に向けて外径が漸減するようにテーパ部が設けられ、前記凸状嵌合部の中間部分には、前記弾性体の中空部内に挿入される被挿入部が設けられ、前記凸状嵌合部の先端部分には、前記弾性体の穴部内に嵌め込まれる被嵌合部が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。