JP4195617B2 - 動力伝達装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機における動力伝達装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図11は従来のこの種の動力伝達装置の一例の要部断面図、図12は図11の動力伝達装置の要部分解斜視図である。これらの図において、101はクラッチレス圧縮機のハウジングで、そのボス部102には軸受け103を介してプーリ104が回転可能に支持されている。ハウジング101には、ボス部102に対して同軸状に配置されると共にボス部102から外方へ突出した回転軸105が収容されており、その端部には、ボルト106及びワッシャ107を介してハブ108が固着されている。
【0003】
ハブ108にはリベット109を介して円盤状のカバー部材110が固定されており、その周縁部には、複数個の凹部111が回転軸105を中心とする同一円周上に所定の角度間隔をおいて形成されている。各凹部111内には円柱状の緩衝ゴム112が接着固定されており、その一端には、転動ボール113を一部が突出するように転動自在に収容する穴が形成されている。
【0004】
また、プーリ104におけるカバー部材110に対向する面には、各転動ボール113を転動自在に収容する穴115が同一円周上に形成されており、その同一円周上には、各穴115から離脱した転動ボール113を落とし込むための穴116が形成されている。
【0005】
プーリ104の外周部にはベルト(図示せず)が巻き掛けられており、このベルトはエンジン(図示せず)のクランクシャフトに連結されている。エンジンを駆動するとプーリ104が回転し、転動ボール113、緩衝ゴム112、カバー部材110、及びハブ108を介して回転軸105に動力が伝達される。
【0006】
クラッチレス圧縮機の内部に焼き付け等の異常が発生して負荷トルクが所定値を超えた場合には、各緩衝ゴム112が変形して転動ボール113から離脱し、各転動ボール113はカバー部材110に押されて穴115から離脱して穴116内に入り込む。これにより、プーリ104から回転軸105への動力の伝達が遮断されるので、プーリ104が空転する(特許文献1参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−87850号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のものでは、緩衝ゴム112の摩耗や経時劣化等により、圧縮機への動力の伝達が遮断される際の負荷トルク限界値が低下するため、信頼性に難点が有った。
【0009】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機への動力の伝達が遮断される際の負荷トルク限界値の低下を抑えて信頼性の向上を図った圧縮機におけ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】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、圧縮機のハウジング1のボス部2に回転可能に支持された第1の伝動部材4,5と、ボス部2に対して同軸状に配置されると共にボス部2から外方へ突出した回転軸7の端部に固着された第2の伝動部材10とを連結して第1の伝動部材4,5から第2の伝動部材10へ動力を伝達すると共に圧縮機の負荷トルクが所定値を超えた場合に第1の伝動部材4,5から第2の伝動部材10への動力の伝達を遮断するようにしたものであって、
一端が第1の伝動部材4,5に接続されると共に他端が第2の伝動部材10に接続されたリーフスプリング12を備え、前記負荷トルクが所定値を超えた場合にリーフスプリング12の一端又は他端が変形して第1の伝動部材4,5又は第2の伝動部材10から離脱するように構成され、
リーフスプリング12は、第2の伝動部材10又は第1の伝動部材4,5上に設けられた突起13に嵌合する貫通孔14と、この貫通孔14からリーフスプリング12の端縁にかけて延びるスリット16とを有し、前記負荷トルクが所定値を超えた場合に貫通孔14に嵌合した突起13がスリット16を通ってリーフスプリング12から離脱するようにしたことを特徴とする動力伝達装置である。
【0012】
また、請求項2記載の発明は、請求項1に記載の動力伝達装置において、同形同大の複数個のリーフスプリング12が回転軸7のまわりに等しい角度間隔をおいて対称的に設けられたことを特徴としている。
【0013】
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の動力伝達装置において、リーフスプリング12が所定形状に打ち抜かれた同形同大の複数枚の板材を厚み方向に重ね合わせて成るものであることを特徴としている。
【0014】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、リーフスプリング12には経時変化や摩耗が生じにくいため、動力遮断時の負荷トルク限界値が変動しにくい。したがって、信頼性が向上する。
【0015】
請求項2に記載の発明によれば、リーフスプリング12の強度や寸法のばらつきによる影響が少なくなり、所望の負荷トルク限界値による動力遮断が得られ易くなるため、さらに信頼性が向上する。
【0016】
請求項3に記載の発明によれば、リーフスプリング12を所定形状に抜かれた同形同大の複数枚の板材で構成するようにしたことにより、打ち抜き加工時の加工性が向上すると共に寸法精度も向上する。さらに、リーフスプリング12を一枚の板材で構成する場合と比較して、過大トルクにより動力の伝達が遮断される際のトルク値がより一層安定する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の第1の実施形態の要部側面図、図2は図1のA−A線断面図、図3は動力遮断後の状態を示す要部側面図、図4はリーフスプリングの平面図である。
【0018】
図2において、1はクラッチレス圧縮機のハウジングで、そのボス部2には軸受け3を介してプーリ4が回転可能に支持されている。プーリ4の一方の端面にはドライブプレート5がボルト等により固定されている。ドライブプレート5の一方の端面には、複数個の円柱状の突起6が回転軸7を中心とする同一円周上に一定の角度間隔をおいて形成されている。プーリ4及びドライブプレート5により第1の伝動部材が構成されている。
【0019】
ハウジング1には、ボス部2に対して同軸状に配置されると共にボス部2から外方へ突出した回転軸7が収容されており、その端部には、ボルト8及びワッシャ9を介して第2の伝動部材としてのハブ10が固着されている。図1に示すように、ハブ10は略三角形状に形成されており、複数個のピン挿入孔11(図2参照)が回転軸7を中心とする同一円周上に120°の角度間隔をおいて形成されている。
【0020】
ハブ10は同形同大の複数個のリーフスプリング12を介してドライブプレート5と連結されている。このリーフスプリング12は高炭素鋼等のバネ材により作製されており、一端にピン挿入孔11に挿通されたピン13の外周部に回転自在に嵌合する第1の貫通孔14(図4参照)が形成され、他端に突起6の外周部に回転自在に嵌合する第2の貫通孔15(図4参照)が形成されている。
【0021】
また、リーフスプリング12の一端には、その先端縁から第1の貫通孔14を越えて長手方向に延びるスリット16が形成されている。第1の貫通孔14の径はピン13の径よりもわずかに小さくなっており、ピン13を第1の貫通孔14に圧入することにより第1の貫通孔14の内周部がリーフスプリング12の弾性によってピン13の外周部に押し付けられて隙間無く密着する。スリット16の幅は、クラッチレス圧縮機の内部に焼付等が発生して負荷トルクが所定値を超えた場合に第1の貫通孔14に嵌合したピン13がスリット16を押し広げて外部に抜け出ることができるように設定されている。
【0022】
リーフスプリング12には、第2の貫通孔15から他端側に向けて延びるスリット18が形成されている。第2の貫通孔15の径は突起6の径よりもわずかに小さくなっており、頭部がかしめられる前の突起6を第2の貫通孔15に圧入することにより第2の貫通孔15の内周部がリーフスプリング12の弾性によって突起6の外周部に押し付けられて隙間無く密着する。そして、突起6の頭部をかしめてフランジ状とし(図2参照)、突起6が第2の貫通孔15から抜け出ないようにする。
【0023】
次に、上記のように構成された動力伝達装置の作用を説明する。クラッチレス圧縮機側の負荷トルクが所定値以下の場合には、図示しないベルトを介してプーリ4に与えられるエンジンの動力は、ドライブプレート5の突起6、リーフスプリング12、及びピン13を介してハブ10に伝達され、回転軸7が回転する。
【0024】
クラッチレス圧縮機内部に焼付等が生じて負荷トルクが所定値を超えた場合には、各ピン13がスリット16におけるリーフスプリング12の先端側の部分に強く押し付けられてこの部分が幅方向に押し広げられ、第1の貫通孔14に嵌合したピン13がスリット16を通ってリーフスプリング12から離脱する。これにより、プーリ4から回転軸2への動力の伝達が遮断されるので、プーリ4が空転する。
【0025】
バネ材で形成されたリーフスプリング12には経時変化や摩耗が生じにくく、また、リーフスプリング12が変形して動力の伝達が遮断されるようにしたことで、負荷トルク限界値が変動しにくく、動力の遮断を精度良く行うことができる。
【0026】
特に、本実施形態のように、同形同大のリーフスプリング12が回転軸2のまわりに等しい角度間隔をおいて対称的に設けられた構造であると、各リーフスプリング12の強度や寸法のばらつきによる影響が少なくなり、所望の負荷トルク限界値による動力の遮断が得られ易くなるという利点が有る。
【0027】
なお、ピン13から離脱した各リーフスプリング12は突起6を中心として回動自在の状態となるが、ピン13が衝突してプーリ4の外周部の方向に回動し、その遠心力によりドライブプレート5に形成された突起状の係止手段19上に乗り上げて係止される(図3参照)。この状態において、ピン13がリーフスプリング12に当接することがないので、騒音が発生することはない。
【0028】
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。図5は第2の実施形態の要部断面図である。なお、以下の各実施形態において、第1の実施形態と同一の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は省略してある。
【0029】
本実施形態では、第1の実施形態のピン13に代えて、ハブ10におけるプーリ4と対向する面に、リーフスプリング12の一端に回転自在に嵌合する突起20がハブ10に一体的に形成されている。また、リーフスプリング12の他端に回転自在に嵌合する突起6がプーリ4に一体的に形成されている。このようにすることで、部品点数が低減する。
【0030】
また、本実施形態では、リーフスプリング12が、ハブ10とプーリ4の間に挟み込まれて厚み方向の移動が規制された状態となっており、このようにすることで、リーフスプリング12が突起6から抜け出るのを防止するために突起6にかしめ加工を施す必要がなくなるため、製造コストが低減する。
【0031】
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。図6は本発明の第3の実施形態の一部破断側面図、図7は図6のB−B線断面図、図8は図6のC−C線断面図、図9は動力遮断後の状態を示す側面図である。
【0032】
本実施形態では、各リーフスプリング12が一対の側片12aを二股状に連結して成るもので、一端側の先端部で突起6の外周部を径方向に挟み込み、他端側がピン13により回動自在に軸支されている。このリーフスプリング12は、所定形状に打ち抜かれた同形同大の二枚の板材を厚み方向に重ね合わせることにより形成されている。このようにすることで、打ち抜き加工が容易となり、加工性が向上すると共に、バリや変形等が発生しにくくなり、寸法精度が向上する。
【0033】
また、本実施形態では、係止手段19が、ハブ10の軸部10aの外周部に同心状に取り付けられたワッシャ状の弾発部材から成っている。この係止手段19は、周縁部がハブ10のフランジ部10bに向けて屈曲しており、各リーフスプリング12をハブ10のフランジ部10bの裏面に摺動可能に押圧して係止している。
【0034】
この動力伝達装置では、圧縮機の負荷トルクが所定値を超えると、各突起6がリーフスプリング12の一端側の先端部を押し広げてリーフスプリング12から離脱し、プーリ4からハブ10への動力伝達が遮断される。そして、各リーフスプリング12は、図6に一点鎖線で示す軌道Tに沿って周回する突起6に衝突し、係止手段19に摺接しながら軌道Tの内側に回動し(図9参照)、突起6に当接しない領域で係止される。
【0035】
本実施形態のように、動力伝達遮断後に回転し続けるプーリ4からリーフスプリング12が離脱するようにすると、メンテナンス時にリーフスプリング12が回転していないため、作業者にリーフスプリング12が当たって作業者が怪我するのを防止することができる。
【0036】
また、リーフスプリング12とプーリ4の間のクリアランスの幅X(図7参照)は所定の大きさ以上にする必要があるが、リーフスプリング12を回転軸7の軸方向に位置決めする手段が存在しない場合には、部品のばらつき等により、この幅Xが所定の大きさよりも小さくなることがあるため、回転軸7の先端面とハブ10の間にシムを挿入して調整する必要があるが、本実施形態のように、係止手段19でリーフスプリング12をハブ10に押し付けるようにすると、所定の大きさ以上の幅Xを確保することができるため、調整の手間が省けるという利点が有る。
【0037】
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。図10は本発明の第3の実施形態の要部拡大図である。
【0038】
本実施形態では、リーフスプリング12の一端の両側が側方に向けて張り出した状態となっている。また、リーフスプリング12の一端の先端縁からリーフスプリング12の他端に向けて長手方向に延びるスリット22が形成されている。そして、ハブ10には、リーフスプリング12の一端が嵌合する嵌合凹部23を有する係止部21が形成されている。
【0039】
クラッチレス圧縮機の負荷トルクが所定値以下の場合には、リーフスプリング12の一端が係止部21に嵌合した状態が維持されて動力が伝達され(図10(a)参照)、負荷トルクが所定値を超えた場合には、リーフスプリング12の一端が幅が縮小するように弾性変形して嵌合凹部23から離脱し(図10(b)参照)、動力が遮断されるようになっている。
【0040】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の変形を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の要部側面図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】第1の実施形態の動力遮断後の状態を示す要部側面図。
【図4】リーフスプリングの平面図。
【図5】第2の実施形態の要部断面図。
【図6】第3の実施形態の一部破断側面図。
【図7】図6のB−B線断面図。
【図8】図6のC−C線断面図。
【図9】第3の実施形態の動力遮断後の状態を示す側面図。
【図10】第4の実施形態の要部拡大図。
【図11】従来の動力伝達装置の一例の要部断面図。
【図12】図7の動力伝達装置の要部分解斜視図。
【符号の説明】
1 ハウジング
2 ボス部
4 プーリ(第1の伝動部材)
5 ドライブプレート(第1の伝動部材)
7 回転軸
10 ハブ(第2の伝動部材)
12 リーフスプリング
Claims (3)
- 圧縮機のハウジング(1)のボス部(2)に回転可能に支持された第1の伝動部材(4,5)と、ボス部(2)に対して同軸状に配置されると共にボス部(2)から外方へ突出した回転軸(7)の端部に固着された第2の伝動部材(10)とを連結して第1の伝動部材(4,5)から第2の伝動部材(10)へ動力を伝達すると共に圧縮機の負荷トルクが所定値を超えた場合に第1の伝動部材(4,5)から第2の伝動部材(10)への動力の伝達を遮断するようにしたものであって、
一端が第1の伝動部材(4,5)に接続されると共に他端が第2の伝動部材(10)に接続されたリーフスプリング(12)を備え、前記負荷トルクが所定値を超えた場合にリーフスプリング(12)の一端又は他端が変形して第1の伝動部材(4,5)又は第2の伝動部材(10)から離脱するように構成され、
リーフスプリング(12)は、第2の伝動部材(10)又は第1の伝動部材(4,5)上に設けられた突起(13)に嵌合する貫通孔(14)と、この貫通孔(14)からリーフスプリング(12)の端縁にかけて延びるスリット(16)とを有し、前記負荷トルクが所定値を超えた場合に貫通孔(14)に嵌合した突起(13)がスリット(16)を通ってリーフスプリング(12)から離脱するようにしたことを特徴とする動力伝達装置。 - 同形同大の複数個のリーフスプリング(12)が回転軸(7)のまわりに等しい角度間隔をおいて対称的に設けられたことを特徴とする請求項1に記載の動力伝達装置。
- リーフスプリング(12)が所定形状に打ち抜かれた同形同大の複数枚の板材を厚み方向に重ね合わせて成るものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の動力伝達装置。
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