JP4506012B2

JP4506012B2 - 動力伝達装置

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Publication number: JP4506012B2
Application number: JP2001074900A
Authority: JP
Inventors: 清美奥田; 泰生田渕; 英一緒方
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP2002276685A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンや電動モータ等の駆動機器のトルクをポンプや圧縮機等の従動機器に伝達する動力伝達装置（以下、継ぎ手と呼ぶ。）に関するものであり、車両用空調装置の圧縮機にエンジンの動力を伝達する継ぎ手に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の技術に係る車両用空調装置の圧縮機にエンジンの動力を伝達する継ぎ手を示す図であり、この継ぎ手は、駆動源にて回転させられるカップリング２１０、カップリング２１０に連結されたロータ２３０、ロータ２３０に連結されたインナープレート２４０、及びゴム等の弾性部材（ダンパー２５０）を介してインナープレート２４０からトルクを受けて回転し、そのトルクを従動機器に出力するアウタープレート２２３等からなるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来の技術に係る継ぎ手では、アウタープレート２２３に作用するトルクが所定値以上となったときに、二点差線で示すように、アウタープレート２２３の径寸法が拡大するように変形することにより、ダンパー２５０の係合状態を開放し、所定値以上のトルクが伝達されることを防止している。
【０００４】
しかし、アウタープレート２２３の径寸法が拡大するように変形するため、アウタプレート２２３が変形した際に、アウタープレート２２３の先端側がカップリング２１０に干渉してしまうおそれがある。
【０００５】
これに対しては、カップリング２１０の径寸法を拡大して、アウタープレート２２３の外周側に十分に広い空間を設ければよいが、この手段では、継ぎ手の外径寸法が拡大してしまい、継ぎ手の車両への搭載性が悪化してしまう。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、継ぎ手（動力伝達装置）の外径寸法が拡大してしまうことを抑制しつつ、アウタープレート等の回転体の先端側がカップリング等の回転体に干渉してしまうこと防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、筒状の第１筒部（２１１）、及びこの第１筒部（２１１）の軸方向一端側を閉塞するように第１筒部（２１１）に連結された第１フランジ部（２１２）を有して回転する第１回転体（２１０）と、第１回転体（２１０）の内周側に位置するとともに、第１筒部（２１１）と同軸上に配置された筒状の第２筒部（２２１）、及びこの第２筒部（２２１）の軸方向端部のうち第１フランジ部（２１２）と同一側端部を閉塞するように第２筒部（２２１）に連結された第２フランジ部（２２２）を有して回転する第２回転体（２２０）と、第１筒部（２１１）の軸方向他端側を閉塞するように第１筒部（２１１）に連結された第３フランジ部（２３０）と、第２筒部（２２１）の内周側に位置し、第３フランジ部（２３０）から第２フランジ部（２２２）側に突出して第３フランジ部（２３０）と一体的に回転する第３回転体（２４０）と、第２筒部（２２１）の内周側及び第３回転体（２４０）の外周側に機械的に係合し、第２回転体（２２０）及び第３回転体（２４０）間のトルク伝達を行うトルク伝達部材（２５０）とを備え、第２回転体（２２０）は、第２回転体（２２０）に作用するトルクが所定値以上となったときに、第２筒部（２２１）の径寸法が拡大するように変形してトルク伝達部材（２５０）の係合状態が開放されるように構成され、第１筒部（２１１）の軸方向他端側には、第１筒部（２１１）から径外方側に延出するとともに、第３フランジ部（２３０）が連結された連結フランジ部（２１３）が設けられており、さらに、第１筒部（２１１）と第３フランジ部（２３０）との接合部に、第２回転体（２２０）の第２筒部（２２１）が拡大変形した際に、第２筒部（２２１）が第１筒部（２１１）に干渉することを防止する逃がし空間（２６０）が設けられており、
逃がし空間（２６０）は、連結フランジ部（２１３）と第１筒部（２１１）とを繋ぐ繋ぎ部（２１４）を円弧状とすることによって第３フランジ部（２３０）と繋ぎ部（２１４）との間に形成される空間により構成され、逃がし空間（２６０）は第２筒部（２２１）のうち拡大変形を起こす部位の外周側に位置していることを特徴とする。
【０００８】
これにより、第１回転体（２１０）を成形する際に必然的に発生する繋ぎ部（２１４）を利用して逃がし空間（２６０）を構成できるので、大幅な設計変更を行うことなく、容易に逃がし空間（２６０）を確保することができる。
【０００９】
しかも、動力伝達装置の最大外径寸法は、連結フランジ（２１３）の径寸法で決定されるのであるが、逃がし空間（２６０）を、上記のように第１回転体（２１０）の成形時に必然的に発生する繋ぎ部（２１４）を利用して構成できるので、連結フランジ（２１３）の径寸法、すなわち動力伝達装置の外径寸法を拡大することなく、伝達トルクが所定値以上となったときに、第２筒部（２２１）の先端（拡大変形部位）が第１筒部（２１１）に干渉してしまうことを防止することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、連結フランジ部（２１３）と第１筒部（２１１）とを繋ぐ繋ぎ部（２１４）のうち第３フランジ部（２３０）側の面を、回転軸（ＣＬ）に対して傾いたテーパ面とすることによって第３フランジ部（２３０）と繋ぎ部（２１４）との間に形成される空間により逃がし空間（２６０）を構成し、逃がし空間（２６０）は第２筒部（２２１）のうち拡大変形を起こす部位の外周側に位置していることを特徴とする。
このように構成しても、請求項１に記載の発明と同様に、大幅な設計変更を行うことなく、容易に逃がし空間（２６０）を確保することができ、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を発揮できる。
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の動力伝達装置において、第１回転体（２１０）の第１フランジ部（２１２）に駆動側機器（３００）の駆動シャフト（３０１）が連結され、第２回転体（２２０）の第２フランジ部（２２２）に従動側機器（１００）のシャフト（１０１）が連結されることを特徴とする。
【００１３】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る継ぎ手（動力伝達装置）２００を据え置き型の空調装置に適用したものであって、図１は空調装置の模式図である。
【００１５】
図１中、１００は、継ぎ手２００を介して内燃機関（駆動側機器）３００から動力を得て冷媒を吸入圧縮する圧縮機（従動側機器）であり、１１０は圧縮機１００から吐出した冷媒を冷却（凝縮）する放熱器（凝縮器）である。１２０は放熱器１１０から流出した高圧の冷媒を減圧する減圧器であり、１３０は減圧器１２０にて減圧された冷媒を蒸発させることにより冷凍能力を発揮する蒸発器である。
【００１６】
なお、本実施形態では、減圧器１２０として、オリフィスやキャピラリーチューブ等の開度が固定された固定絞りを採用している。また、冷凍能力（循環冷媒流量）の制御は、内燃機関３００の回転数を制御することにより行っている。
【００１７】
次に、継ぎ手２００について述べる。
【００１８】
図２は本実施形態に係る継ぎ手２００を示す図であり、２１０は駆動シャフト３０１（図１参照）を介して内燃機関３００から駆動力を受けて回転するカップリングである。このカップリング２１０は、略円筒状のカップリング筒部（第１筒部）２１１、及びこのカップリング筒部２１１の軸方向一端側（図２の左側）を閉塞するようにカップリング筒部２１１に連結されたカップリングフランジ部（第１フランジ部）２１２を有して略コップ状に構成されたものである。
【００１９】
なお、本実施形態では、カップリング筒部２１１とカップリングフランジ部２１２とは、プレス加工にて１枚の板材から一体形成されているとともに、カップリングフランジ部２１２には、駆動シャフト３０１を連結するための連結部２１３がピン２１４にて固定されている。
【００２０】
２２０はカップリング２１０の内周側にカップリング２１０と同軸上に配置されて回転する第１ロータ（第２回転体）であり、この第１ロータ２２０は、カップリング筒部２１１と同軸上に配置された筒状のロータ筒部（第２筒部２２１）、及びこのロータ筒部２２１の軸方向端部のうちカップリングフランジ部２１２と同一側端部を閉塞するようにロータ筒部２２１に連結されたロータフランジ部（第２フランジ部）２２２からなるアウタプレート２２３、並びにロータフランジ部２２２にピン２２４にて固定されたセンターハブ２２５等からなるものである。
【００２１】
なお、センターハブ２２５は、圧縮機１００のシャフト１０１の外周面に形成されたスプラインにて回り止めされた状態でシャフト１０１に挿入されているとともに、ボルト２２６にてシャフト１０１から脱落することが防止されている。
【００２２】
また、２３０はカップリング筒部２１１の軸方向他端側（紙面右側）を閉塞するようにボルト２３１にてカップリング筒部２１１に連結された第２ロータ（第３フランジ部）であり、この第２ロータ２３０は、圧縮機１００のフロントハウジング１０２に設けられたシャフト１０１を覆う円筒部１０３の外周側に装着（圧入）された転がりラジアル軸受け２３２を介して、第１ロータ２２０及びカップリング２１０と同軸上に回転可能に支持されている。
【００２３】
そして、第２ロータ２３０には、第２ロータ２３０と一体的に回転するインナープレート（第３回転体）２４０がピン又は溶接にて固定されており、このインナープレート２４０は、第２ロータ２３０からロータフランジ２２２側に突出してロータ筒部２２１の内周側に位置している。
【００２４】
また、アウタプレート２２３の外周面（ロータ筒部２２１）は、図３に示すように、複数箇所の凹凸を有すように波打った異形状に形成され、これに対応するようにインナープレート２４０の外周面も、図４に示すように、複数箇所の凹凸を有すように波打った異形状に形成されている。
【００２５】
そして、両プレート２２３、２２４間には、アウタプレート２２３の内周面及びインナープレート２４０の外周面に接触して両プレート２２３、２４０に凹凸部にて機械的に係合する（引っ掛かる）ゴム等の弾性変形可能な弾性材（本実施形態では、塩化ブチルゴム製のダンパー（トルク伝達部材）２５０が配設されており、第２ロータ２３０（インナープレート２４０）に伝達されたトルクは、ダンパー２５０を介して第１ロータ２２０（アウタープレート２２３）に伝達される。
【００２６】
また、アウタープレート２２３のうち、ダンパー２５０が装着された部位には、アウタープレート２２３の剛性を低下させるための切り欠き２２３ａを設けることにより、その他の部位に比べて剛性を低下させた低剛性部が設けられている。
【００２７】
そして、第１ロータ２２０に作用するトルクが所定値以上となったときに、図５に示すように、ロータ筒部２２１（アウタープレート２２３）の径寸法が拡大するように低剛性部が変形してダンパー２５０の係合状態が開放される。
【００２８】
つまり、本実施形態では、ダンパー２５０によりインナープレート２４０からアウタープレート２２３に伝達されるトルク変動を吸収するとともに、アウタプレート２２３及びダンパー２５０の変形を利用して所定値以上のトルクが伝達されしまうことを防止するトルクリミッタ機構を構成している。
【００２９】
ところで、カップリング筒部２１１の軸方向他端側（第２ロータ２３０側）には、図２に示すように、第２ロータ２３０を連結するための連結フランジ部２１３が、カップリング筒部２１１から径外方側に延出するようにプレス加工にて一体成形されているとともに、ロータ筒部２２１（アウタープレート２２３）の径寸法が拡大するように変形した際に（図５参照）、ロータ筒部２２１の先端がカップリング筒部２１１に干渉してしまうことを防止する逃がし空間２６０が設けられている。
【００３０】
この逃がし空間２６０は、カップリング筒部２１１と第２ロータ２３０との接合部（連結フランジ部２１３）において、プレス加工にてカップリング２１０を成形する際に、連結フランジ部２１３とカップリング筒部２１１とを繋ぐ繋ぎ部（曲げＲ部）２１４が円弧状に成形されることを利用したものである。
具体的には、繋ぎ部２１４が円弧状に成形されることによって、繋ぎ部（曲げＲ部）２１４と第２ロータ２３０との間に形成される隙間を、従来よりカップリングフランジ部２１２側にずらして逃がし空間２６０としたものである。
【００３１】
次に、本実施形態に係る継ぎ手２００の概略作動を述べる。
【００３２】
カップリング２１０に伝達されたトルクは、第２ロータ２３０、インナープレート２４０及びダンパー２５０を介して第１ロータ２２０（アウタープレート２２３）に伝達され、センターハブ２２５から圧縮機１００のシャフト１０１に伝達される。
【００３３】
このとき、ダンパー２５０によりトルク変動が吸収されるととともに、伝達トルクが所定値以上となったときには、ロータ筒部２２１（アウタープレート２２３）の径寸法が拡大するように変形してダンパー２５０の係合状態が開放されてトルクの伝達が遮断される。
【００３４】
次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述べる。
【００３５】
継ぎ手２００の最大外径寸法は、連結フランジ２１３の径寸法で決定されるので、逃がし空間２６０をカップリング筒部２１１と第２ロータ２３０との接合部（連結フランジ部２１３）に設ければ、接合部にて必然的に発生する隙間（本実施形態では、繋ぎ部（曲げＲ部）２１４で発生する隙間）を利用して逃がし空間２６０を設けることができる。
【００３６】
したがって、カップリング筒部２１１（継ぎ手２００）の外径寸法を拡大することなく、伝達トルクが所定値以上となったときに、ロータ筒部２２１の先端がカップリング筒部２１１に干渉してしまうことを防止することができる。
【００３７】
また、カップリング２１０を成形する際に必然的に発生する繋ぎ部（曲げＲ部）２１４を利用して逃げ空間２６０を構成しているので、大幅な設計変更を行うことなく、容易に逃げ空間２６０を確保することができる。
【００３８】
（第２実施形態）
本実施形態は、図６に示すように、繋ぎ部２１４のうち第２ロータ２３０側の面を、回転軸（カップリング２１０や第１ロータ２１０等の回転部分の中心軸）ＣＬに対して傾いたテーパ面とすることによって繋ぎ部２１４と第２ロータ２３０との間に形成される空間を利用して逃げ空間２６０を構成したものである。
【００３９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、据え置き型の空調装置に本発明に係る継ぎ手２００を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両用空調装置等のその他のものにも適用することができる。
【００４０】
また、上述の実施形態では、ダンパー２５０をゴム（塩化ブチルゴム）製としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、樹脂や金属等のその他材料にて構成してもよい。
【００４１】
また、上述の実施形態では、カップリング２１０から第２ロータ２３０を経由して第１ロータ２２０にトルクが伝達されるタイプの継ぎ手であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、これとは逆に第１ロータ２２０から第２ロータ２３０を経由してカップリング２１０にトルクが伝達されるタイプの継ぎ手に適用してもよい。
【００４２】
また、ダンパー２５０をアウターチューブ２３３及びインナーチューブ２４０のいずれか一方に接着してもよい。
【００４３】
また、上述の実施形態では、切り欠き２２３ａをアウタープレート２２３に設けることにより低剛性部を構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば肉厚を薄くする等の手段により低剛性部を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る空調装置の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る継ぎ手の半断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る継ぎ手に採用されるアウタープレートを圧縮機側から見た正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る継ぎ手に採用されるアウタープレート及びインナープレートを圧縮機側から見た正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る継ぎ手において、アウタープレートが変形したときの状態を示す半断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る継ぎ手の半断面図である。
【図７】従来の技術に係る継ぎ手の半断面図である。
【符号の説明】
２１０…カップリング（第１回転体）、
２１１…カップリング筒部（第１筒部）、
２１２…カップリングフランジ部（第１フランジ部）、
２１３…連結フランジ部、２２０…第１ロータ（第２回転体）、
２２１…ロータ筒部（第２筒部）、
２２２…ロータフランジ部（第２ランジ部）、２２３…アウタープレート、
２３０…第２ロータ（第３フランジ部）、
２４０…インナープレート（第３回転体）、
２５０…ダンパー（トルク伝達部材）、２６０…逃げ空間。

Claims

筒状の第１筒部（２１１）、及びこの第１筒部（２１１）の軸方向一端側を閉塞するように前記第１筒部（２１１）に連結された第１フランジ部（２１２）を有して回転する第１回転体（２１０）と、
前記第１回転体（２１０）の内周側に位置するとともに、前記第１筒部（２１１）と同軸上に配置された筒状の第２筒部（２２１）、及びこの第２筒部（２２１）の軸方向端部のうち前記第１フランジ部（２１２）と同一側端部を閉塞するように前記第２筒部（２２１）に連結された第２フランジ部（２２２）を有して回転する第２回転体（２２０）と、
前記第１筒部（２１１）の軸方向他端側を閉塞するように前記第１筒部（２１１）に連結された第３フランジ部（２３０）と、
前記第２筒部（２２１）の内周側に位置し、前記第３フランジ部（２３０）から前記第２フランジ部（２２２）側に突出して前記第３フランジ部（２３０）と一体的に回転する第３回転体（２４０）と、
前記第２筒部（２２１）の内周側及び前記第３回転体（２４０）の外周側に機械的に係合し、前記第２回転体（２２０）及び前記第３回転体（２４０）間のトルク伝達を行うトルク伝達部材（２５０）とを備え、
前記第２回転体（２２０）は、前記第２回転体（２２０）に作用するトルクが所定値以上となったときに、前記第２筒部（２２１）の径寸法が拡大するように変形して前記トルク伝達部材（２５０）の係合状態が開放されるように構成され、
前記第１筒部（２１１）の軸方向他端側には、前記第１筒部（２１１）から径外方側に延出するとともに、前記第３フランジ部（２３０）が連結された連結フランジ部（２１３）が設けられており、
さらに、前記第１筒部（２１１）と前記第３フランジ部（２３０）との接合部に、前記第２回転体（２２０）の前記第２筒部（２２１）が拡大変形した際に、前記第２筒部（２２１）が前記第１筒部（２１１）に干渉することを防止する逃がし空間（２６０）が設けられており、
前記逃がし空間（２６０）は、前記連結フランジ部（２１３）と前記第１筒部（２１１）とを繋ぐ繋ぎ部（２１４）を円弧状とすることによって前記第３フランジ部（２３０）と前記繋ぎ部（２１４）との間に形成される空間により構成され、前記逃がし空間（２６０）は前記第２筒部（２２１）のうち拡大変形を起こす部位の外周側に位置していることを特徴とする動力伝達装置。
筒状の第１筒部（２１１）、及びこの第１筒部（２１１）の軸方向一端側を閉塞するように前記第１筒部（２１１）に連結された第１フランジ部（２１２）を有して回転する第１回転体（２１０）と、
前記第１回転体（２１０）の内周側に位置するとともに、前記第１筒部（２１１）と同軸上に配置された筒状の第２筒部（２２１）、及びこの第２筒部（２２１）の軸方向端部のうち前記第１フランジ部（２１２）と同一側端部を閉塞するように前記第２筒部（２２１）に連結された第２フランジ部（２２２）を有して回転する第２回転体（２２０）と、
前記第１筒部（２１１）の軸方向他端側を閉塞するように前記第１筒部（２１１）に連結された第３フランジ部（２３０）と、
前記第２筒部（２２１）の内周側に位置し、前記第３フランジ部（２３０）から前記第２フランジ部（２２２）側に突出して前記第３フランジ部（２３０）と一体的に回転する第３回転体（２４０）と、
前記第２筒部（２２１）の内周側及び前記第３回転体（２４０）の外周側に機械的に係合し、前記第２回転体（２２０）及び前記第３回転体（２４０）間のトルク伝達を行うトルク伝達部材（２５０）とを備え、
前記第２回転体（２２０）は、前記第２回転体（２２０）に作用するトルクが所定値以上となったときに、前記第２筒部（２２１）の径寸法が拡大するように変形して前記トルク伝達部材（２５０）の係合状態が開放されるように構成され、
前記第１筒部（２１１）の軸方向他端側には、前記第１筒部（２１１）から径外方側に延出するとともに、前記第３フランジ部（２３０）が連結された連結フランジ部（２１３）が設けられており、
さらに、前記第１筒部（２１１）と前記第３フランジ部（２３０）との接合部に、前記第２回転体（２２０）の前記第２筒部（２２１）が拡大変形した際に、前記第２筒部（２２１）が前記第１筒部（２１１）に干渉することを防止する逃がし空間（２６０）が設けられており、
前記逃がし空間（２６０）は、前記連結フランジ部（２１３）と前記第１筒部（２１１）とを繋ぐ繋ぎ部（２１４）のうち前記第３フランジ部（２３０）側の面を、回転軸（ＣＬ）に対して傾いたテーパ面とすることによって前記第３フランジ部（２３０）と前記繋ぎ部（２１４）との間に形成される空間により構成され、前記逃がし空間（２６０）は前記第２筒部（２２１）のうち拡大変形を起こす部位の外周側に位置していることを特徴とする動力伝達装置。
前記第１回転体（２１０）の前記第１フランジ部（２１２）に駆動側機器（３００）の駆動シャフト（３０１）が連結され、前記第２回転体（２２０）の前記第２フランジ部（２２２）に従動側機器（１００）のシャフト（１０１）が連結されることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。