JP4298574B2

JP4298574B2 - 動力伝達装置

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Publication number: JP4298574B2
Application number: JP2004124502A
Authority: JP
Inventors: 芳宏落合; 篤史小澤
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2024-04-20
Also published as: CN100354543C; US7270606B2; JP2005308061A; DE102005018365A1; CN1690461A; US20050230208A1

Description

本発明は、例えば車両用空気調和装置の圧縮機に用いられる動力伝達装置に関するものである。

一般に、車両用空気調和装置に用いられる圧縮機としては、中空状に形成された圧縮機本体と、圧縮機本体内に吸入された流体を圧縮する圧縮部と、圧縮部に連結された駆動シャフトとを備え、駆動シャフトをエンジンの動力によって回転させることにより、圧縮部を駆動して冷媒を吸入及び吐出するようにしたものが知られている。

また、前記圧縮機に備わる動力伝達装置としては、エンジンからの動力によって回転するプーリと、プーリによって回転する伝動部材と、伝動部材にトルクリミッタを介して連結されたハブとを備え、プーリ及び伝動部材のそれぞれに周方向に間隔をおいて軸方向に突出するように設けた複数の突出部を互いに周方向に対向させるとともに、プーリの各突出部と伝動部材の各突出部との間にそれぞれブロック状の緩衝ゴムを介在させ、各緩衝ゴムを介してプーリの回転力を伝動部材に伝達するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−６５５９５号公報

ところで、前記動力伝達装置では、プーリと伝動部材との間に回転数変動が生ずると、各突出部間の緩衝ゴムが圧縮方向に弾性変形して衝撃を吸収しながらプーリの回転力が伝動部材に伝達されるようになっているが、圧縮力を繰り返し受けることにより緩衝ゴムが圧縮方向に永久歪みを生じ、緩衝ゴムと各突出部との間に隙間が生ずる場合がある。その結果、自動車のエンジンのように周期的な回転数変動を伴う駆動源から動力が伝達される場合には、前記隙間によって回転方向の振動や衝突音が発生したり、緩衝ゴムの緩衝作用を受けない回転領域における伝動部材の慣性力により、急激な回転数変動時に伝動部材側に過大な衝撃が加わって破損の原因になるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、緩衝ゴムが圧縮方向に永久歪みを生じた場合でも、回転方向の振動や衝突音を発生させることのない動力伝達装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体によって回転する従動側回転体とを備え、駆動側回転体及び従動側回転体のそれぞれに周方向に間隔をおいて軸方向に突出するように設けた複数の突出部を互いに周方向に対向させるとともに、駆動側回転体の各突出部と従動側回転体の各突出部との間にそれぞれブロック状の緩衝ゴムを介在させ、各緩衝ゴムを介して駆動側回転体の回転力を従動側回転体に伝達するようにした動力伝達装置において、前記緩衝ゴムと突出部との間に緩衝ゴムを駆動側及び従動側回転体の周方向に付勢する弾性部材を設け、弾性部材を突出部に係合する略コ字状の部材によって形成し、弾性部材の両端側を突出部の両側に位置する緩衝ゴムにそれぞれ圧接する一対の弾性片によって形成している。

これにより、緩衝ゴムが圧縮方向に永久歪みを生じた場合でも、緩衝ゴムと突出部との間に介装された弾性部材によって緩衝ゴムが駆動側及び従動側回転体の周方向に付勢されることから、緩衝ゴムと駆動側または従動側回転体とのガタツキによる急激な回転数変動の衝撃が弾性部材によって吸収される。また、弾性部材が突出部に係合する略コ字状の部材によって形成され、弾性部材の両端側を形成する一対の弾性片が突出部の両側に位置する緩衝ゴムにそれぞれ圧接することから、一つの弾性部材によって突出部の両側に位置する二つの緩衝ゴムが付勢される。

本発明の動力伝達装置によれば、緩衝ゴムが圧縮方向に永久歪みを生じた場合でも、緩衝ゴムと駆動側または従動側回転体とのガタツキによる急激な回転数変動の衝撃を吸収することができ、回転方向の振動や衝突音の発生を確実に防止することができる。また、一つの弾性部材によって突出部の両側に位置する二つの緩衝ゴムを付勢することができるので、部品点数を少なくすることができる。

図１乃至図７は本発明の一実施形態を示すもので、図１は動力伝達装置の側面断面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図、図３は緩衝ゴムの正面図、図４は弾性部材の係合前及び係合後の状態を示す一部断面正面図、図５は動力遮断時の動作を示す要部側面断面図、図６は弾性部材の動作を示す一部断面正面図、図７は回転数の変動と時間との関係を示すグラフである。

この動力伝達装置は車両用空気調和装置の圧縮機に用いられ、圧縮機本体１の一端から突出する駆動シャフト２に動力を伝達するものである。

本実施形態の動力伝達装置は、外部からの動力によって回転する駆動側回転体としてのプーリ１０と、プーリ１０によって回転する従動側回転体としての伝動リング１１と、プーリ１０の回転力を伝動リング１１に伝達する複数の緩衝ゴム１２と、駆動シャフト２に連結されたハブ１３と、伝動リング１１の回転力をハブ１３に伝達する複数のボール１４と、各ボール１４を軸方向に押圧する押圧リング１５と、各緩衝ゴム１２をプーリ１０及び伝動リング１１の周方向に付勢する複数の弾性部材１６とを備えている。

プーリ１０は外周面に図示しないＶベルトが巻き掛けられるようになっており、その内周面と圧縮機本体１との間に配置したベアリング１０ａを介して圧縮機本体１に回動自在に支持されている。プーリ１０の一端面には周方向に延びる環状の溝部１０ｂが設けられ、溝部１０ｂ内には周方向に間隔をおいて軸方向に突出する複数の突出部１０ｃが設けられている。

伝動リング１１は一端面をプーリ１０の一端面に対向するように配置され、プーリ１０との対向面には周方向に間隔をおいて軸方向に突出する複数の突出部１１ａが設けられている。各突出部１１ａはプーリ１０の凹部１０ｂ内に挿入されるとともに、プーリ１０の各突出部１０ｃと周方向に一つずつ交互に配置され、それぞれプーリ１０の突出部１０ｃと周方向に間隔をおいて対向している。また、伝動リング１１の内周面には各ボール１４に径方向外側から係止する係止リング１１ｂが取付けられている。係止リング１１ｂの内周面には互いに所定角度をなす複数のテーパ面１１ｃが形成され、各ボール１４は互いに隣り合うテーパ面１１ｃに当接することにより、径方向外側に位置するようになっている。

各緩衝ゴム１２はブロック状に形成され、それぞれプーリ１０の突出部１０ｃと伝動リング１１の突出部１１ａとの間に配置されている。各緩衝ゴム１２は、プーリ１０の突出部１０ｃの周方向両側にそれぞれ配置される一対の緩衝部１２ａからなり、各緩衝部１２ａの間には突出部１０ｃを受容する切り欠き部１２ｂが設けられている。各緩衝部１２ａはプーリ１０の溝部１０ｂとほぼ同等の幅に形成され、溝部１０ｂに沿って湾曲するように形成されている。

ハブ１３は円板状に形成され、伝動リング１１の内周面側に配置されている。ハブ１３の一端面側には駆動シャフト２を連結する連結部１３ａが設けられ、駆動シャフト２はハブ１３の他端面側から螺合するナット１３ｂによってハブ１３に固定されている。ハブ１３の他端面には各ボール１４をそれぞれ径方向に移動自在に係合する複数のボール溝１３ｃが互いに周方向に間隔をおいて設けられ、各ボール１４はボール溝１３ｃの内側面に周方向に係止している。この場合、各ボール溝１３ｃの径方向外側には軸方向に突出する凸部１３ｄが設けられ、凸部１３ｄはボール溝１３ｃの径方向外側に位置するボール１４に軸方向に当接するようになっている。また、ハブ１３の他端面の径方向中央部には、ナット１３ｂを覆うように軸方向に筒状に延びる延出部１３ｅが設けられている。

各ボール１４は互いにハブ１３の周方向に間隔をおいて設けられ、それぞれハブ１３の各ボール溝１３ｃ内に配置されている。

押圧リング１５はハブ１３の延出部１３ｅに軸方向に移動自在に係合しており、その一端面は各ボール１４に当接している。押圧リング１５の一端面には径方向外側から内側に向かって徐々に軸方向に突出する傾斜面１５ａが設けられ、傾斜面１５ａの径方向外側には各ボール溝１３ｃの径方向外側に位置するボール１４がそれぞれ当接している。押圧リング１５の他端面側にはハブ１３の延出部１３ｅに係合する皿バネ１５ｂが設けられ、皿バネ１５ｂによって押圧リング１５がボール１４側に付勢されている。皿バネ１５ｂは延出部１３ｅに螺合する環状のナット１５ｃと押圧リング１５との間に圧縮状態で配置され、ナット１５ｃの締め付け力を調整することにより、皿バネ１５ｂによる押圧リング１５の押圧力を任意に設定可能になっている。

各弾性部材１６は略コ字状に形成された金属製のバネ材からなり、それぞれ伝動リング１１の各突出部１１ａに係合するようになっている。弾性部材１６の両端側は幅方向に弾性変形可能な弾性片１６ａによって形成され、各弾性片１６ａは突出部１１ａと緩衝ゴム１２との間に介装される。この場合、各弾性片１６ａは、図４(a) に示すように先端側の一部が基端側の一部よりも幅方向外側に突出するように形成され、その基端側の間隔Ａ1 は突出部１１ａの幅寸法Ａ2 よりも若干小さく形成されている。即ち、図４(a) に示すように弾性部材１６の各弾性片１６ａ間に突出部１１ａを圧入すると、図４(b) に示すように各弾性片１６ａが突出部１１ａによって幅方向外側に押し広げられるとともに、突出部１１ａが各弾性片１６ａの弾性力によって挟み付けられ、弾性部材１６が突出部１１ａに保持される。また、図６(a) に示すように各弾性片１６ａは緩衝ゴム１２と突出部１１ａとの間に予め弾性変形するように圧縮状態で介装されている。

以上の構成においては、エンジンの動力がプーリ１０に入力されると、プーリ１０と一体に伝動リング１１が回転する。その際、プーリ１０の回転力は各緩衝ゴム１２を介して伝動リング１１に伝達され、各緩衝ゴム１２がプーリ１０の突出部１０ｃと伝動リング１１の突出部１１ａとの間で弾性変形することにより、エンジンの周期的な回転数変動等による衝撃が吸収される。また、伝動リング１１の回転力は係止リング１１ｂ及び各ボール１４を介してハブ１３に伝達され、ハブ１３と共に駆動シャフト２が回転する。その際、各ボール１４は押圧リング１５の傾斜面１５ａによって各ボール溝１３ｃの径方向外側に押圧されており、各ボール１４が係止リング１１ｂのテーパ面１１ｃに周方向に係止することにより、伝動リング１１の回転力がハブ１３に伝達される。

ここで、例えば圧縮機の焼付きなどにより、プーリ１０側に過大な回転負荷が加わると、係止リング１１ｂのテーパ面１１ｃの押圧により、図５(a) に示すように各ボール１４が押圧リング１５の押圧力に抗してボール溝１３ｃの径方向内側に移動する。これにより、図５(b) に示すように各ボール１４がボール溝１３ｃの凸部１３ｄと押圧リング１５によりボール溝１３ｃの径方向内側に保持され、各ボール１４が係止リング１１ｂと係止不能な位置に拘束されることから、伝動リング１１がハブ１３に対して空転し、プーリ１０側から駆動シャフト２への動力の伝達が遮断される。

また、正常な回転動作において、プーリ１０の回転力が伝動リング１１に伝達されると、各緩衝ゴム１２の一方の緩衝部１２ａが各突出部１０ｃ，１１ａの間で弾性的に圧縮されるが、圧縮力を繰り返し受けることにより緩衝ゴム１２が圧縮方向に永久歪みを生じた場合でも、図６(b) に示すように緩衝ゴム１２と各突出部１１ａとの間に介装された弾性部材１６によって緩衝ゴム１２がプーリ１０及び伝動リング１１の周方向に付勢されることから、図７の実線で示すようにエンジン等の周期的な回転数変動を伴う場合でも、緩衝ゴム１２と伝動リング１１とのガタツキによる急激な回転数変動の衝撃が弾性部材１６によって吸収される。尚、弾性部材１６を介在させずに緩衝ゴム１２と突出部１１ａとの間に隙間が生ずると、緩衝ゴム１２の緩衝作用を受けない回転領域における伝動リング１１の慣性力により、図７の破線で示すように回転数変動時に緩衝ゴム１２と突出部１１ａとが衝突を伴う急激な回転数変動を生じ、振動や衝突音の原因となる。

このように、本実施形態によれば、緩衝ゴム１２と突出部１１ａとの間にその一部を介在させた弾性部材１６によって緩衝ゴム１２をプーリ１０及び伝動リング１１の周方向に付勢するようにしたので、緩衝ゴム１２が圧縮方向に永久歪みを生じた場合でも、緩衝ゴム１２と伝動リング１１とのガタツキによる急激な回転数変動の衝撃を吸収することができ、回転方向の振動や衝突音の発生を確実に防止することができる。

更に、弾性部材１６を緩衝ゴム１２と突出部１１ａとの間に予め弾性変形するように圧縮状態で介在させたので、緩衝ゴム１２が永久歪みにより収縮した場合でも、これに追従して緩衝ゴム１２を常に付勢することができ、緩衝ゴム１２と伝動リング１１とのガタツキを確実に防止することができる。この場合、弾性部材１６は、急激な回転数変動によって生ずる伝動リング１１の慣性力よりも付勢力が大きくなるように形成されているのが望ましい。

また、弾性部材１６を突出部１１ａに係合する略コ字状の部材によって形成し、弾性部材１６の両端側を形成する一対の弾性片１６ａを突出部１１ａの両側に位置する緩衝ゴム１２にそれぞれ圧接させるようにしたので、一つの弾性部材１６によって突出部１１ａの両側に位置する二つの緩衝ゴム１２を付勢することができ、部品点数を少なくすることができる。

この場合、各弾性片１６ａ間の一部の間隔Ａ1 を突出部１１ａの幅寸法Ａ2 よりも小さく形成し、各弾性片１６ａ間に突出部１１ａを圧入するようにしたので、弾性部材１６を突出部１１ａに係合状態で保持することができ、組立作業を極めて容易に行うことができる。

尚、前記実施形態では、従動側回転体としての伝動リング１１と他の従動側回転体としてのハブ１３との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、伝動リング１１とハブ１３との間に配置した動力伝達用のボール１４を所定位置に移動させることにより、伝動リング１１とハブ１３との間の動力の伝達を遮断する動力遮断機構を備えたものを示したが、他の構成の動力遮断機構としては、伝動リング１１とハブ１３との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、伝動リング１１とハブ１３との間に配置した動力伝達用の部材を破断させることにより、伝動リング１１とハブ１３との間の動力の伝達を遮断するようにしたものであってもよい。

図８は本発明の他の実施形態を示すもので、弾性部材の係合前及び係合後の状態を示す一部断面正面図である。即ち、同図に示す弾性部材１７は前記実施形態と同様、略コ字状に形成された金属製のバネ材からなり、それぞれ伝動リング１１の各突出部１１ａに係合するようになっている。弾性部材１６の両端側はそれぞれ幅方向に弾性変形可能な第１の弾性片１７ａ及び第２の弾性片１７ｂによって形成され、第２の弾性片１７ｂは第１の弾性片１７ａの先端側を幅方向外側に折り返すことによって形成されている。この場合、各第１の弾性片１７ａは前記実施形態と同様、図８(a) に示すように先端側の一部が基端側の一部よりも幅方向外側に突出するように形成され、その基端側の間隔は突出部１１ａの幅寸法よりも若干小さく形成されている。

本実施形態では、弾性部材１７の第１の弾性片１７ａのみならず、第２の弾性片１７ｂもプーリ１０及び伝動リング１１の周方向に弾性変形させることができるので、弾性部材１７の変形量を大きくすることができ、緩衝ゴム１２と伝動リング１１とのガタツキを吸収可能な範囲をより広くすることができる。

尚、前記各実施形態では、圧縮機に動力を伝達するものを示したが、本発明は他の回転装置に用いられる動力伝達装置にも適用することができる。

本発明の一実施形態を示す動力伝達装置の側面断面図図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図緩衝ゴムの正面図弾性部材の係合前及び係合後の状態を示す一部断面正面図動力遮断時の動作を示す要部側面断面図弾性部材の動作を示す一部断面正面図回転数の変動と時間との関係を示すグラフ本発明の他の実施形態を示す弾性部材の係合前及び係合後の状態を示す一部断面正面図

１０…プーリ、１０ｃ…突出部、１１…伝動リング、１１ａ…突出部、１２…緩衝ゴム、１６…弾性部材、１６ａ…弾性片、１７…弾性部材、１７ａ…第１の弾性片、１７ｂ…第２の弾性片。

Claims

外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体によって回転する従動側回転体とを備え、駆動側回転体及び従動側回転体のそれぞれに周方向に間隔をおいて軸方向に突出するように設けた複数の突出部を互いに周方向に対向させるとともに、駆動側回転体の各突出部と従動側回転体の各突出部との間にそれぞれブロック状の緩衝ゴムを介在させ、各緩衝ゴムを介して駆動側回転体の回転力を従動側回転体に伝達するようにした動力伝達装置において、
前記緩衝ゴムと突出部との間に緩衝ゴムを駆動側及び従動側回転体の周方向に付勢する弾性部材を設け、
弾性部材を突出部に係合する略コ字状の部材によって形成し、弾性部材の両端側を突出部の両側に位置する緩衝ゴムにそれぞれ圧接する一対の弾性片によって形成した
ことを特徴とする動力伝達装置。
前記弾性部材を緩衝ゴムと突出部との間に予め圧縮状態で弾性変形するように介在させた
ことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
前記各弾性片間に突出部が圧入されるように各弾性片間の一部の間隔を突出部の幅寸法よりも小さく形成した
ことを特徴とする請求項１または２記載の動力伝達装置。
前記各弾性片を弾性部材の両端側を幅方向外側に折り返すことによって形成した
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の動力伝達装置。
前記従動側回転体の回転力を他の従動側回転体に伝達するとともに、各従動側回転体間との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、各従動側回転体間の動力の伝達を遮断する動力遮断機構を備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の動力伝達装置。