JP4561411B2

JP4561411B2 - 動力伝達装置

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Publication number: JP4561411B2
Application number: JP2005060838A
Authority: JP
Inventors: 倫保野坂; 世史紀多田; 泰生田渕; 元彦上田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2025-03-04
Also published as: DE102005051272A1; DE102005051272B4; JP2006153258A; US20060089201A1; US7393281B2

Description

本発明は、トルクリミッタの機能を有する動力伝達装置に関するものであり、特に車両用空調装置の圧縮機に組み込まれて使用されるのに好適である。

圧縮機に動力を伝達する従来の動力伝達装置では、圧縮機が焼き付きを起こした際に動力伝達のためのベルト切れ等の不具合を回避するためにトルクリミッタが設置されている。この場合、例えば特許文献１に示されるトルクリミッタでは、動力伝達部位の一部分を螺子嵌合させている。

特開２００３−２０６９５０号公報

即ち、特許文献１では、図７に示すように円筒状のリミッタ取付部Ｂ₁が一体に突設されたアダプタＢが回転軸Ｃに圧入固定されている。このリミッタ取付部Ｂ₁の内周面には雌螺子Ｂ₂が刻設されている。一方、プーリＤに固定されているトルクリミッタＡは、円板状のフランジ部Ａ₁と円筒状の連結部Ａ₂とにより一体に構成されていて、連結部Ａ₂の外周面には雄螺子Ａ₃が刻設されている。こうして、トルクリミッタＡとアダプタＢとを螺子嵌合することによって、プーリＤをトルクリミッタＡを介して回転軸Ｃに作動連結している。
このような螺子嵌合を利用したトルクリミッタ方式は、圧縮機が焼き付いた際に発生する過大なトルクにより、螺子嵌合部分Ａ₃，Ｂ₂に発生する過大な軸力を利用して、動力伝達経路の一部を破断することで、動力伝達経路を断つ方式である。

しかしながら、このトルクリミッタ方式は螺子締結であるが故、圧縮機が焼き付いた際に発生するトルクの大きさと、嵌合部分である螺子部Ａ₃，Ｂ₂とトルクリミッタＡとアダプタＢとの当接面である座面の摩擦係数により、トルクリミッタの作動精度は影響を受ける。特に、特許文献１の場合、例えば外部からの水分の付着等による螺子嵌合部の腐食等による摩擦係数の変化により、トルクリミッタの作動トルクが経時的に変化してしまうという問題がある。

更に、例えば摩擦係数の安定的な方法として螺子嵌合部に油脂等を付着させた場合でも、実際に使用していると油脂が流出し、摩擦係数が変化してトルクリミッタの精度に影響するという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、螺子締結部への外部からの水分の付着や異物の浸入等による摩擦係数の変化、また初期組み付け時に螺子部に塗布した油脂等の経時的な流出等による摩擦係数の変化を防止することができ、トルクリミッタの精度のより作動性を安定させることができると共に、安価で、製造・組み付けも簡単に行なうことができる動力伝達装置を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の動力伝達装置を提供する。
請求項１に記載の動力伝達装置は、プーリ、ハブ、トルク伝達用弾性部材及びトルクリミッタとを備えていて、ハブはトルクリミッタを含んでいて、トルクリミッタは、円形の内周面が形成されている大外径部と小外径部とよりなる円筒形状をしており、また回転軸の先端は、軸方向から見たときに複数の平面部を有する形状をしていて、回転軸の先端と大外径部の円形の内周面との間には空間が設けられており、かつハブの内周面に形成された雌螺子部と回転軸の先端部外周面に形成された雄螺子部との螺子嵌合によって、両者は結合されていて、この螺子嵌合部位の前方に隣接して、ハブと回転軸との間を密封するシール手段として、回転軸の先端を包囲し、ハブとの間でシールを行うキャップを使用し、このキャップは、一方が開放された有底円筒形状をしていて、キャップの円筒部と回転軸の先端との間には隙間が形成されており、キャップの外周部と大外径部の内周面との間でシール構造を形成しているものである。これにより、螺子嵌合部位への外部からの水分等の浸入、及び初期組み付け時に各螺子部に塗布した油脂等の流出を防止することができ、各螺子部の腐食等による摩擦係数の変化を防止でき、トルクリミッタの作動性を安定させることが可能となる。また、圧縮機の体格を必要以上に大きくすることなく、ハブと回転軸との螺子嵌合部及び回転軸先端の防錆を図ることができる。

請求項２の動力伝達装置は、キャップに１個又は複数個の内圧の逃がし孔を設けたものであり、これにより、圧縮機運転時の熱による内圧の上昇を回避することができる。

請求項３の動力伝達装置は、キャップの外周面に、リング状溝又は螺旋状溝或いは軸方向に延在し、周方向に間隔をあけて設けられた複数の直線状溝を設けたものであり、これにより、キャップとハブとのシール性を改善することができる。
請求項４の動力伝達装置は、キャップの外周面に、リング状突起又は軸方向に延在し、周方向に間隔をあけて設けられた複数の直線状突起を設けたものであり、これにより、内圧を逃がすことができる。

請求項５の動力伝達装置は、キャップを、ゴム、樹脂等の材料又は鉄系、アルミ系の金属材料或いは両者の複合材料から形成したものであり、それぞれの材料の特性をいかして使用することができる。

以下、図面に従って本発明の実施の形態の動力伝達装置について説明する。本発明の動力伝達装置は、車両用空調装置の圧縮機に組み付けられるのに好適なものである。図１は、本発明の第１実施形態の動力伝達装置の全体構造を示す断面図であり、図２は、その要部拡大断面図である。本発明の動力伝達装置は、エンジンやモータから駆動を得る駆動側回転部材であるプーリ１と、圧縮機の回転軸５に固定された被駆動側回転部材であるハブ２との間で動力（トルク）を伝達するものである。このプーリ１とハブ２とは、同軸上に設けられている。

プーリ１は、圧縮機のケーシング１０の一端側に設けられた円筒部１０ａに軸受装置５を介して回転可能に装着されている。プーリ１は、好適には熱可塑性の合成樹脂で形成されるプーリ本体１ａと鉄等の金属材から形成されるリング１ｂとよりなり、これらは、例えばインサート成形により一体的に成形されている。また、プーリ１のフロント側（図１の左側）には、トルク伝達用の弾性部材１１を収容して保持する環状のポケット部１ｃが形成されている。プーリ１の外周面にはベルト（図示せず）が巻き掛けられ、エンジンやモータ等の外部からの動力によって回転する。軸受装置３は、円筒部１０ａに嵌合しており、円筒部１０ａの外周面に形成された溝に嵌め込まれた第１留め輪（スナップリング）８によって、軸方向の移動が阻止されている。また、ケーシング１０と回転軸５とは軸封装置９によって密封されており、ケーシング１０内部の冷媒やオイル等が漏れるのを防いでいる。なお、軸封装置９もまた、円筒部１０ａの内周面に形成された溝に嵌め込まれた第２留め輪（スナップリング）７によって軸方向の移動が阻止されている。

圧縮機の回転軸５は、小径の先端部５ａ、先端部よりも更に小径のトルクリミッタ部５ｂ及び先端部５ａよりも大径の軸部５ｃとを有している。回転軸５の先端部５ａはケーシング１０から突出していて、その先端部５ａの外周面には雄螺子部５ｄが形成されている。また、先端部５ａの端面には、組付け用穴５ｅが形成されている。更に、回転軸５のリミッタ部５ｂから軸部５ｃの移行部分には、ステップ状の段差面５ｆが形成されていて、後述するワッシャ６のストッパとしての機能を果たしている。

ハブ２は、円筒状のボス部２ａと、ボス部２ａの外周面から径方向に円盤状に突出するプレート部２ｂ及びプレート部２ｂの先端に接続する円筒状の外輪部２ｃとを有している。ボス部２ａの内周面には、雌螺子部２ｄが刻設されている。ボス部２ａのフロント側には、雌螺子部２ｄよりやや径が大きく、雌螺子部２ｄと接続する開口部２ｅが形成され、その開口部２ｅの内周面には、後述する平パッキン４ａを装着するための溝２ｆが形成されている。また、ボス部２ａの後端面は座面２ｇとなっており、ワッシャ６に当接するようになっている。

ハブ２の外輪部２ｃには、その上下面を挟み込むようにしてゴム等の弾性材からなる環状の弾性部材１１が接着等により固着されており、この状態でプーリ１のポケット部１ｃに挿入され、弾性部材１１がプーリ１に接着等により固着されている。したがって、プーリ１から弾性部材１１を介してトルクがハブ２に伝達される。

ハブ２の回転軸５への装着に先だって、ワッシャ６が回転軸５に挿入される。ワッシャ６は回転軸５の軸部５ｃの段差面５ｆに当接することによって、丁度、回転軸５のトルクリミッタ部５ｂの位置に配置されることになる。その後、ハブ２が回転軸５に螺合嵌合によって装着されると、ハブ２のボス部座面２ｇとワッシャ６とが当接することになる。したがって、ワッシャ６は、座面２ｇと段差面５ｆとによって挟まれた形となる。

シール手段４である平パッキン４ａが、ハブ２のボス部２ａに形成されている開口部２ｅの内周面に設けられた溝２ｆに嵌め込むことによってハブ２に装着される。したがって、ボス部２ａの開口部２ｅは、平パッキン４ａによって閉鎖されるようになり、ハブ２と回転軸５との螺子嵌合部位２ｄ，５ｄへの外部からの水分等の侵入を防ぐことができる。

上記構成よりなる本実施形態の動力伝達装置の作動について説明する。図１において、外部からの動力が図示されないベルト等を介してプーリ１に伝達され、弾性部材１１を介してハブ２に動力伝達される。ハブ２と圧縮機の回転軸５とは、ハブ２の雌螺子部２ｄと回転軸５の雄螺子部５ｄとによって螺子嵌合で結合されており、結局、外部からの動力がハブ２を介して圧縮機の回転軸５を駆動する。

圧縮機が焼き付き等の不具合を起こし過大トルクが発生すると、螺子嵌合されたハブ２と回転軸５の結合部分には、過大な軸力が発生する。本実施形態では、回転軸５にトルクリミッタ部５ｂを設けていて、圧縮機が焼き付いた際の過大トルクによってハブ２と回転軸５との螺子嵌合部２ｄ，５ｄに発生する過大軸力を利用し、回転軸５にトルクリミッタを設定している。この過大な軸力を利用したトルクリミッタ構造において、トルクのリミッタ特性はトルクと螺子嵌合部の摩擦係数（座面及び螺子部）で概ね決定される。

しかし、螺子嵌合部に外部から水分などが侵入し、雌・雄螺子部２ｄ，５ｄの摩擦係数が腐食等で変化してしまうと、狙いの軸力が発生しないという問題が起きる。そこで、本実施形態では、この螺子部の摩擦係数の経時変化を抑制するため、螺子嵌合部の前面にシール手段（平パッキン４ａ）４を設置し、水分の浸入や異物等の進入を抑制している。
また、このシール手段は、螺子部に初期の組み付け時に油脂等を塗布した場合、経時的に油脂が流れ出すのを防止する働きもある。

図３は、本発明の第２実施形態の動力伝達装置の要部断面図である。この第２実施形態では、圧縮機の回転軸５の雄螺子部５ｄが設けられた先端部５ａの先に、この雄螺子部５ｄより小径のシール部５ｈ及び組み付け用平面部５ｉが設けられている。また、ハブ２の開口部２ｅも、雌螺子部２ｄの内径よりも小さく形成されている。そして、ハブ２の開口部２ｅの内周面と回転軸５のシール部５ｈの外周面との間をシールするために、シール手段４としてＯリング４ｂが設けられている。このようにして、ハブ２と回転軸５との螺子嵌合部２ｄ，５ｄの前面にシール手段４が設置されている。その他の構成については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

図４は、本発明の第３実施形態の動力伝達装置の要部断面図である。この第３実施形態においては、ハブ２のボス部座面２ｇには、環状の溝２ｈが形成されており、この溝２ｈにシール手段４としてパッキン４ｃを装着することによって、座面２ｇとワッシャ６間をシールしている。このようにして、第３実施形態においては、第２実施形態のハブ２と回転軸５の螺子嵌合部２ｄ，５ｄの前面に設けたシール手段４に加えて、螺子嵌合部の後面にもシール手段４を設置している。その他の構成については、第２実施形態と同様であるので説明を省略する。

図５は、本発明の第４実施形態の動力伝達装置の要部断面図であり、図６は図５の部分拡大図である。上述した第１〜３実施形態においては、トルクリミッタ部を回転軸５側に設けていたが、この第４実施形態においては、トルクリミッタ部がハブ２側に設けられている。即ち、ハブ２は、ハブ部２１とリミッタ部２２とより構成されている。ハブ部２１は、実質的に第１〜３実施形態のハブ２と同様の形状をしているが、ハブ部２１と回転軸５との間にリミッタ部２２を介装する必要があるため、ボス部２１ａのみが異なった形状となっている。ハブ部２１は、円筒状のボス部２１ａと、ボス部２１ａの外周面から径方向に円盤状に突出するプレート部２１ｂ及びプレート部２１ｂの先端に接続する円筒状の外輪部（図示せず）とを有している。このボス部２１ａは、大内径部２１ｃと小内径部２１ｄとを含んでいて、ボス部２１ａの内周面には、ステップ状の段差面２１ｅが形成されている。また、ボス部２１ａの大内径部２１ｃの内周面には、雌螺子部２１ｆが刻設されており、ボス部２１ａの後端面は座面２１ｇとなっている。

一方、リミッタ部２２は、ハブ部２１のボス部２１ａと対応するように大外径部２２ａと小外径部２２ｂとよりなる円筒形状をしていて、その外周面には、ステップ状段差である座面２２ｃが形成されている。更に大外径部２２ａの外周面には、雄螺子部２２ｄが、また小外径部２２ｂの内周面には、一部２２ｇを残して雌螺子部２２ｅが刻設されている。また、リミッタ部２２の座面２２ｃの根元部には、環状の切り欠き部２２ｆが形成されていて、過大な軸力を受けたときに容易に破断するようになっている。

圧縮機の回転軸５は、雄螺子部５ｄが形成される先端部５ａの先に組み付け用平面部５ｉが設けられていて、先端部５ａの前側の一部外周面は、雄螺子部５ｄが形成されないシール部５ｊとなっている。また、第４実施形態では、回転軸５側のトルクリミッタ部５ｂは廃止され、この部分は、先端部５ａと同外径の軸部５ｍとなっている。

上記のような構造となているハブ部２１、リミッタ部２２及び回転軸５は、以下のように組み合わされる。大内径部２１ｃの雌螺子部２１ｆと大外径部２２ａの雄螺子部２２ｄとが螺子嵌合し、リミッタ部２２の座面２２ｃがハブ部２１の段差面２１ｅに当接するように、リミッタ部２２がハブ部２１内に挿入され、螺子嵌合により結合される。次いで、リミッタ部２２の小外径部２２ｂの雌螺子部２２ｅと回転軸５の雄螺子部５ｄとを螺子嵌合することにより、リミッタ部２２を回転軸５に結合する。更に、リミッタ部２２の小外径部２２ｂの内周面の雌螺子部２２ｅが形成されていない部分と回転軸５の雄螺子部５ｄが形成されていないシール部５ｊとの間にシール手段４としてＯリング４ｄが設けられる。こうして、リミッタ部２２と回転軸５との螺子嵌合部の前面にシール手段４が設けられることになる。

図７は、本発明の第５実施形態の動力伝達装置の正面図であり、図８は、第５実施形態の動力伝達装置の上半分断面図である。前記した図３の第２実施形態及び図５，６の第４実施形態においては、ハブ２（リッタ部２２）と回転軸５とのシール手段４としてＯリング４ｂ，４ｄを使用しているが、しかしながら、Ｏリングの場合、組み付け時にＯリングの内外周をシールしながら押し込められるため、Ｏリング内側の空気を圧縮してＯリングを押し込むこととなり、Ｏリングを設置位置まで挿入しても、内部の圧力でＯリングが押し出され、正規の設置位置からズレてしまうという不都合がある。また、圧縮機の運転により回転軸の温度が上昇し、ハブ（リミッタ部）と回転軸との螺子嵌合部の油脂や該螺子嵌合部周辺のＯリング内側に封入された空気の圧力が上昇し、Ｏリングが設置位置から押出されるという不都合もある。更に、回転軸の先端に組み付け用平面部５ｉ（工具形状部）が設けられているが、図６に示されるように、組み付け用平面部５ｉの他にＯリングでシールするのに必要な、螺子が形成されていないシール部５ｈ（ストレート部）が必要となり、回転軸の長さが長くなるという体格上の不都合もある。

第５実施形態では、これらの不都合の解消を図るために、シール手段としてパッキンを採用し、パッキンと回転軸とのシール構造の改良を図っている。始めに、第５実施形態では、第１〜３実施形態及び第４実施形態とは、ハブ２の構成が若干異なっているので、まずこのハブ２の構成について簡単に説明する。なお、第５実施形態のシール構造は、何れのハブ２の構成に対しても適用可能なものである。

ハブ２は、ハブ部２１及びリミッタ部２２より構成されていて、このハブ部２１は更にインナーハブ２１１、トルク伝達用弾性部材２１２及びアウターハブ２１３より構成されている。インナーハブ２１１は、概略円筒形状をしていて、その内周面は略リミッタ部２２の外周面に適合する形状に形成されていて、インナーハブ２１１とリミッタ部２２とは嵌合により固定されている。また、インナーハブ２１１の外周面は、トルク伝達用弾性部材２１２に接着等により結合されている。

アウターハブ２１３は、円筒状をしていて、インナーハブ２１１と同様に鉄等の金属材により形成されている。
トルク伝達用弾性部材２１２は、ゴムや樹脂等の弾性材から形成され、インナーハブ２１１とアウターハブ２１３間及びアウターハブ２１３を包囲する形で設けられている。アウターハブ２１３より上方に位置するトルク伝達用弾性部材２１２の外周面は、凹凸状に形成されていて、ハブ側係合部２１２ａとなっている。このハブ側係合部２１２ａには、図７に示されるように周方向に所定の間隔をあけてスリット２１２ｂが設けられている。
インナーハブ２１１、トルク伝達用弾性部材２１２及びアウターハブ２１３の３者は、接着等によって結合されるか、或いはインサート成形により一体に形成されることによってハブ部２１となっている。

プーリ１のフロント側には、ハブ部２１を収容するための凹部１ｄが形成されていて、この凹部１ｄの周壁面が凹凸状に形成されることによってプーリ側係合部１ｅとなっている。したがって、ハブ部２１のハブ側係合部２１２ａとプーリ１のプーリ側係合部１ｅとが凹凸嵌合することによって、ハブ部２１とプーリ１とが結合されている。

圧縮機の回転軸５は、雄螺子部５ｄが形成される先端部５ａの先に工具形状部５ｋが設けられている。一方、リミッタ部２２は、大外径部２２ａと小外径部２２ｂとよりなる円筒形状をしていて、その外周面には、ステップ状段差である座面２２ｃが形成されている。小外径部２２ｂの内周面には、雌螺子部２２ｅが刻設されていて、回転軸５の雄螺子部５ｄとで螺子嵌合するようになっている。大外径部２２ａの真円状内周面は、小外径部２２ａの内周面よりやや大きな径で形成され、両内周面の移行部分には切り欠き部２２ｆが形成されていて、過大な軸力を受けたときに容易に破断するようになっている。
回転軸５の工具形状部５ｋとリミッタ部２２の大外径部２２ａの内周面との間に、第５実施形態の特徴であるシール手段としてのパッキン４ｅが設けられる。

図９〜図１４は、第５実施形態におけるパッキン４ｅの各実施例の形状を示している。図９は、実施例１のパッキン４ｅの平面図である。実施例１では、パッキン４ｅの内周を６角形状とし、この６角形の各角部に切り欠き４ｆが設けられている。この切り欠き４ｆが内圧の逃がし孔となっている。この場合、パッキン４ｅの内周の形状に合わせて回転軸５の工具形状部５ｋの外周も６角形状に形成されている。

図１０（ａ）は、実施例２のパッキン４ｅの平面図と断面図である。実施例２では、パッキン４ｅの内周を丸形状としており、環状のパッキン４ｅである。パッキン４ｅには、周方向に９０度の間隔をあけて４個の貫通孔４ｇが設けられており、この貫通孔４ｇが内圧の逃がし孔となっている。なお、貫通孔４ｇの個数は、これに限定されず適宜選択可能である。この場合では、パッキン４ｅの内周の形状に合わせて回転軸５の工具形状部５ｋの外周も丸形状に形成されている。
図１０（ｂ）は、実施例３のパッキン４ｅの平面図と断面図である。実施例３でも、パッキン４ｅの内周を丸形状にしており、貫通孔４ｇに代えてパッキン４ｅの外周に、周方向に９０度の間隔をあけて４個の切り欠き４ｆが設けられており、これらが内圧の逃がし孔となっている。なお、切り欠き４ｆの個数もこれに限定されない。この場合も、工具形状部５ｋの外周は丸形状である。
図１０（ｃ）は、実施例４のパッキン４ｅの平面図と断面図である。実施例４でもパッキン４ｅの内周を丸形状にしており、貫通孔４ｇに代えてパッキン４ｅの内周に９０度の間隔をあけて４個の切り欠き４ｆが設けられており、これらが内圧の逃がし孔となっている。切り欠き４ｆの個数は、これに限定されない。この場合でも、工具形状部５ｋの外周は丸形状である。

図１１（ａ）は、実施例５のパッキン４ｅの平面図と断面図である。実施例５では、パッキン４ｅの内周を２面幅形状としている。従って、回転軸５の工具形状部５ｋの外周も、これと同様に２面幅形状としている。また、パッキン４ｅには、周方向に９０度の間隔をあけて４個の貫通孔４ｇが設けられ、内圧の逃がし孔となっている。貫通孔４ｇの個数は、これに限定されない。
図１１（ｂ）は、実施例６のパッキン４ｅの平面図と断面図である。実施例６では、パッキン４ｅの内周を正方形状としている。従って、工具形状部５ｋの外周も、これと同様に正方形状となっている。また、パッキン４ｅには、周方向に９０度の間隔をあけて４個の貫通孔４ｇが設けられ、内圧の逃がし孔となっている。貫通孔４ｇの個数は、これに限定されない。
図１１（ｃ）は、実施例７のパッキン４ｅの平面図と断面図である。実施例７もパッキン４ｅの内周は、実施例１と同様に正６角形状となっている。従って、工具形状部５ｋの外周も、これと同様に正６角形状となっている。また、実施例７では、実施例１の切り欠き４ｆに代えて、周方向に９０度の間隔をあけて４個の貫通孔４ｇが設けられ、内圧の逃がし孔となっている。貫通孔４ｇの個数は、これに限定されない。

図１２（ａ）は、実施例８のパッキン４ｅの平面図と断面図である。実施例８では、パッキン４ｅの内周は正８角形状となっている。従って、工具形状部５ｋの外周もこれと同様に正８角形状となっている。また、パッキン４ｅには、周方向に９０度の間隔をあけて４個の貫通孔４ｇが設けられ、内圧の逃がし孔となっている。貫通孔４ｇの個数は、これに限定されない。
図１２（ｂ）は、実施例９のパッキン４ｅの平面図と断面図である。実施例９では、パッキン４ｅの内周は正１２角形状としている。従って、工具形状部５ｋの外周も、これと同様に正１２角形状となっている。また、パッキン４ｅには、周方向に９０度の間隔をあけて４個の貫通孔４ｇが設けられ、内圧の逃がし孔となっている。貫通孔４ｇの個数は、これに限定されない。
図１２（ｃ）は、実施例１０のパッキン４ｅの平面図と断面図である。実施例１０では、パッキン４ｅの内周はトルクス形状又は星形状としている。従って、工具形状部３ｋの外周も、これと同様にトルクス形状又は星形状となっている。また、パッキン４ｅには周方向に９０度の間隔をあけて４個の貫通孔４ｇが設けられ、内圧の逃がし孔となっている。貫通孔４ｇの個数は、これに限定されない。

図１３（ａ）は、実施例１１のパッキン４ｅの平面図と断面図である。実施例１１では、パッキン４ｅの内周は丸形状をしており、その内周面にラビリンス４ｈが形成されている。ラビリンス４ｈは、図１３（ａ）では断面２山形状をしている。したがって、工具形状部５ｋの外周は、丸形状をしている。また、パッキン４ｅには、周方向に９０度の間隔をあけて４個の貫通孔４ｇが設けられ、内圧の逃がし孔となっている。貫通孔４ｇの個数は、これに限定されない。
図１３（ｂ）は、実施例１２のパッキン４ｅの平面図と断面図である。実施例１１がパッキン４ｅの内周面にラビリンス４ｈを設けているのに対し、実施例１２では、パッキン４ｅの外周面にラビリンス４ｈを設けている。その他の構成は、基本的に実施例１１と同様である。

図１４（ａ）は、実施例１３のパッキン４ｅと工具形状部５ｋとの関係を示す図である。実施例１３では、回転軸５の工具形状部５ｋの外周が正方形に形成されており、その４つの角部が丸くされてＲ部５ｎとなっている。一方、パッキン４ｅの内周は丸形状をしている。従って、工具形状部５ｋにパッキン４ｅをＲ部５ｎが内周に接触するように組み込むと、工具形状部５ｋの外周とパッキン４ｅの内周との間に微小な間隙Ｇが形成され、この間隙Ｇが内圧の逃がし孔となっている。それ故、切り欠き４ｆや貫通孔４ｇを設ける必要がない。
図１４（ｂ）は、実施例１４のパッキン４ｅと工具形状部５ｋとの関係を示す図である。実施例１４では、回転軸５の工具形状部５ｋの外周が正６角形状に形成されており、その６つの角部が丸くされてＲ部５ｎとなっている。その他の構成は、実施例１３と同様であり、工具形状部５ｋの外周とパッキン４ｅの内周との間に微小な間隙Ｇが形成され、内圧の逃がし孔となっている。
図１４（ｃ）は、実施例１５のパッキン４ｅと工具形状部５ｋとの関係を示す図である。
実施例１５では、回転軸５の工具形状部５ｋの外周が正８角形状に形成されており、その８つの角部が丸くされてＲ部５ｎとなっている。その他の構成は、実施例１３，１４と同様であり、同じく工具形状部５ｋの外周とパッキン４ｅの内周との間に微小な間隙Ｇが形成され、内圧の逃がし孔となっている。
図１４（ｄ）は、実施例１６のパッキン４ｅと工具形状部５ｋとの関係を示す図である。実施例１６では、回転軸５の工具形状部５ｋの外周がトルクス形状又は星形状をしており、その６つの内角部が丸くされてＲ部５ｎとなっている。その他の構成は、実施例１３〜１５と同様であり、工具形状部５ｋの外周とパッキン４ｅの内周との間に微小な間隙Ｇが形成され、内圧の逃がし孔となっている。

図１４（ａ）〜（ｄ）に示す実施例１３〜１６においては、パッキン４ｅの内周は円形状であるのに対し工具形状部５ｋの外周形状が多角形又はトルクス形をしていて、角部を丸くしてＲ部５ｎを形成することで、工具形状部５ｋの外周とパッキン４ｅの内周との間に微小な間隙Ｇを形成しているが、図１５（ａ）〜（ｄ）に示す実施例１７〜２０では、パッキン４ｅの内周も工具形状部５ｋの外周と同じ多角形又はトルクス形の形状にし、その角部を丸くしてＲ部５ｎを形成することで、パッキン４ｅの内周と工具形状部５ｋの外周との間に微小な間隙Ｇを形成している。
即ち、図１５（ａ）の実施例１７では、工具形状部５ｋの外周形状を４角形にし、パッキン４ｅの内周形状もこれと同じ４角形にしている。工具形状部５ｋの角部は丸くしてＲ部５ｎが形成されている。したがって、各角部において、工具形状部５ｋの外周とパッキン４ｅの内周との間に微小な４つの間隙Ｇが形成され、内圧の逃がし孔となる。
図１５（ｂ）の実施例１８では、工具形状部５ｋの外周形状を正６角形にし、パッキン４ｅの内周形状も同様に正６角形にし、工具形状部５ｋの角部を丸くしてＲ部５ｎを形成している。したがって、各角部において、同じように両者との間に微小な６つの間隙Ｇが形成され、内圧の逃がし孔となる。
図１５（ｃ）の実施例１９では、工具形状部５ｋの外周形状及びパッキン４ｅの内周形状を正８角形にし、工具形状部５ｋの角部にＲ部５ｎを形成している。したがって、各角部において同様に両者間に微小な８つの間隙Ｇが形成され、内圧の逃がし孔となる。
図１５（ｄ）の実施例２０では、工具形状部５ｋの外周をトルクス形状又は星形状にし、パッキン４ｅの内周もこれと同様のトルクス形状又は星形状にしている。工具形状部５ｋの６つの内角部は丸く削られてＲ部５ｎが形成されている。したがって、工具形状部５ｋの外周とパッキン４ｅの内周との間に微小な６つの間隙Ｇが形成され、内圧の逃がし孔となる。

第５実施形態における各実施例１〜２０のパッキン４ｅの材料は、シリコンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム等のシール機能を有した弾性部材が好適である。また、パッキン４ｅの貫通孔４ｇの径は、Φ０．１mm以上とすることが好ましい。更に、切り欠き４ｆ又は隙間Ｇの面積は、１個当り０．０２mm²以上とすることが好ましい。パッキン４ｅの厚さは、パッキン４ｅの外径に対し４％以上であることが好ましい。

図１６は、本発明の第６実施形態の動力伝達装置の要部断面図である。前記した第２及び第４実施形態においては、ハブ２と回転軸５との螺子嵌合部の前方にシール手段４としてＯリング４ｂ，４ｄを装着している。しかしながら、Ｏリングの場合、螺子嵌合部の腐食等の防止には有効であるが、圧縮機の回転軸５の先端の腐食に対しては効果が無く、回転軸先端が腐食した際には美観を損ねるという不都合がある。また、回転軸先端の腐食に対しては、前記した第１実施形態では、回転軸先端にシール手段４としてシリコンゴム等からなる平パッキン４ａをキャップとして設置しているが、この場合、回転軸先端の腐食防止に対しては有効であるが、螺子嵌合部の腐食防止に対しては十分な効果を奏するものではないという不都合がある。更に、この第１実施形態では、平パッキン４ａを装着するための装着部分をハブ２側に設ける必要があり、そのため軸長が伸びてしまうという体格上の不都合もある。

第６実施形態は、上記した不都合の解消を図るために、シール手段４としてキャップ４０を用いたものである。第６実施形態では、回転軸５、ハブ２及びプーリ１は基本的に第５実施形態と同様の構造をしている。即ち、回転軸５は、雄螺子部５ｄが形成される先端部５ａの先に工具形状部５ｋが設けられている。一方、インナーハブ２１１に嵌合結合しているリミッタ部２２は、大外径部２２ａと小外径部２２ｂとよりなる円筒形状をしており、小外径部２２ｂの内周面には雌螺子部２２ｅが形成されていて、回転軸５の雄螺子部５ｄと螺子嵌合するようになっている。大外径部２２ａの円形の内周面は、小外径部２２ｂの内周面よりやや大きな径で形成されており、両内周面の移行部分には切り欠き部２２ｆが形成され、圧縮機の焼き付き等により過大な軸力を受けたときに容易に破断し、動力の伝達を遮断するようになっている。

回転軸５とリミッタ部２２の螺子嵌合部には、摩擦係数安定化のために表面処理又は油脂が塗布されており、外部から水分やゴミ等が侵入するのを防ぐために、リミッタ部２２の大外径部２２ａ内周面に、回転軸５先端の工具形状部５ｋを覆うようにシール手段４としてキャップ４０が嵌着される。キャップ４０は、一方が開放された有底円筒形状をしており、キャップ４０の外周部４０ａと大外径部２２ａの内周面との間でシール構造を形成している。この場合、リミッタ部２２の材料は、金属系の材料、樹脂系の材料、セラミック等を問わず使用可能であり、キャップ４０の材料としては、単一の素材で使用する場合は、シリコンゴムやアクリル、フッ素ゴム、ＮＢＲ等のゴム材料、樹脂材料が好適である。

図１７〜図２１は、第６実施形態におけるシール手段４としてのキャップ４０の各実施例の形状を示す正面図と断面図又は側面図である。
図１７（ａ）は、実施例Ａのキャップ４０の正面図と断面図である。実施例Ａのキャップ４０は、一端が開放され、他端が閉鎖された有底円筒形状をしている。
図１７（ｂ）は、実施例Ｂのキャップ４０の正面図と断面図である。実施例Ｂのキャップ４０は、有底円筒形状のキャップ４０の蓋部４０ｂの略中心に１個の内圧の逃がし孔４０ｃが形成されている。この逃がし孔４０ｃは、複数個形成してもよい。逃がし孔４０ｃの１個当りの面積は、０．０２mm²以上であることが好ましい。したがって、圧縮機の運転により回転軸５の温度が上昇し、螺子嵌合部に塗布された油脂や、螺子嵌合部周辺の空気が膨張し、内圧が上昇しても、この孔４０ｃから内圧を逃がすことができる。

図１８（ａ）は、実施例Ｃのキャップ４０の正面図と側面図である。実施例Ｃのキャップ４０では、有底円筒形状のキャップ４０の外周部４０ａに螺旋状の溝４０ｄが形成されている。この溝４０ｄの面積は、０．０２mm²以上とすることが好ましい。この溝４０ｄも、逃がし孔４０ｃと同様の機能を有している。
図１８（ｂ）は、実施例Ｄのキャップ４０の正面図と側面図である。実施例Ｄのキャップ４０では、螺旋状の溝４０ｄに代えてその外周部４０ａに、周方向に間隔をあけ、軸方向に伸びる複数の直線状の溝４０ｄが形成されている。１個当りの溝４０ｄの面積は、０．０２mm²以上とすることが好ましい。
図１８（ｃ）は、実施例Ｅのキャップ４０の正面図と側面図である。実施例Ｅのキャップ４０では、螺旋状及び直線状の溝４０ｄに代えて、有底円筒形状のキャップ４０の外周部４０ａに、軸方向に間隔をあけて複数のリング状の溝４０ｄを形成したものである。

図１９では、キャップ４０の外周部４０ａに溝４０ｄに代えて突起部４０ｅを形成したものである。即ち、図１９（ａ）は、実施例Ｆのキャップ４０の正面図と側面図である。実施例Ｆのキャップ４０は、有底円筒形状のキャップ４０の外周部４０ａに、周方向に間隔をあけて、軸方向に伸びている複数の直線状の突起部４０ｅを形成している。図では突起部４０ｅの数は６個であるが、この数に限定されない。この突起部４０ｅも、逃がし孔４０ｃ及び溝４０ｄと同様に内圧を逃がす効果を有している。
図１９（ｂ）は、実施例Ｇのキャップ４０の正面図と断面図である。実施例Ｇのキャップ４０では、その外周部４０ａに軸方向に間隔をあけて複数のリング状の突起部４０ｅを形成している。

図２０は、キャップ４０を複数の材料（複合材）で形成した例である。即ち、図２０（ａ）は、実施例Ｈのキャップ４０の正面図と断面図である。実施例Ｈのキャップ４０は、その外周部４０ａを鉄系、アルミ系の金属部材で形成し、リミッタ部２２側との嵌合を強固にするようにしている。蓋部４０ｂの材料は、金属系の部材でも、弾性部材でもよい。蓋部４０ｂの略中央には、内圧の逃がし孔４０ｃが設けられている。
図２０（ｂ）は、実施例Ｉのキャップ４０の正面図と断面図である。実施例Ｉのキャップ４０は、その外周部４０ａを鉄系、アルミ系の金属部材で形成すると共に、その外周部４０ａを覆うように弾性部材よりなる被覆層４０ｆを設けたものである。これによって、リミッタ部２２側との嵌合が強固になると共に、そのシール性も向上させている。蓋部４０ｂの略中央に内圧の逃がし孔４０ｃが設けられている。蓋部４０ｂの材料は、金属系の部材或いは弾性部材のどちらでもよい。
図２０（ｃ）は、実施例Ｊのキャップ４０の正面図及び断面図である。実施例Ｊのキャップ４０では、外周部４０ａと蓋部４０ｂとを金属系の部材で有底円筒形状に一体に形成すると共に、外周部４０ａの外側を覆うように弾性部材よりなる被覆層４０５を設けている。この被覆層４０ｆには、更に軸方向に間隔をあけて複数のリング状の突起部４０ｅを形成している。

図２１は、実施例Ｋのキャップ４０の正面図及び断面図である。実施例Ｋのキャップ４０では、有底円筒形状に形成したキャップ４０の外周部４０ａと共に内周部４０ｇでもシール効果をもたせるために、キャップ４０の内周部４０ｇを、圧縮機の回転軸５の先端形状と略同等となる形状に形成している。即ち、回転軸５の工具形状部５ｋ及び雄螺子部５ｄの一部に適合する形状に、キャップ４０の内周部４０ｇが形成されている。また、キャップ４０の蓋部４０ｂの略中央には、内圧の逃がし孔４０ｃが形成されている。キャップ４０の内周部４０ｇの形状は、円形状、４角、６角、８角、１０角、１２角等、工具形状部５ｋの形状に合わせて適宜の形状とすることができる。

このように第６実施形態では、シール手段としてキャップ４０を採用することにより、螺子嵌合部の防錆と回転軸先端との防錆を、圧縮機の体格を必要以上に大きくすることなく成すことができる。

以上説明したように、本発明では、ハブと回転軸との螺子嵌合部位の前面又は前面及び後面にシール手段を設けたことにより、螺子部への外部からの水分の侵入及び異物等の進入を防止できると共に、初期に螺子部に塗布した油脂の流出が防止でき、螺子部の摩擦係数の変化を抑制でき、安定したリミッタ特性を得ることが可能となる。

本発明の第１実施形態の動力伝達装置の全体構造の断面図である。第１実施形態の動力伝達装置の要部断面図である。本発明の第２実施形態の動力伝達装置の要部断面図である。本発明の第３実施形態の動力伝達装置の要部断面図である。本発明の第４実施形態の動力伝達装置の要部断面図である。図５の部分拡大断面図である。本発明の第５実施形態の動力伝達装置の正面図である。第５実施形態の動力伝達装置の上半分断面図である。第５実施形態における実施例１のパッキンの平面図である。第５実施形態における、（ａ）実施例２、（ｂ）実施例３及び（ｃ）実施例４、の各パッキンの平面図及び断面図である。第５実施形態における、（ａ）実施例５、（ｂ）実施例６及び（ｃ）実施例７、の各パッキンの平面図及び断面図である。第５実施形態における、（ａ）実施例８、（ｂ）実施例９及び（ｃ）実施例１０、の各パッキンの平面図及び断面図である。第５実施形態における、（ａ）実施例１１及び（ｂ）実施例１２、の各パッキンの平面図及び断面図である。第５実施形態における、（ａ）実施例１３、（ｂ）実施例１４、（ｃ）実施例１５及び（ｄ）実施例１６、のパッキンと工具形状部との各々の関係を示す図である。第５実施形態における、（ａ）実施例１７、（ｂ）実施例１８、（ｃ）実施例１９及び（ｄ）実施例２０、のパッキンと工具形状部との各々の関係を示す図である。本発明の第６実施形態の動力伝達装置の要部断面図である。第６実施形態におけるシール手段として、（ａ）実施例Ａ及び（ｂ）実施例Ｂの各キャップの正面図及び断面図である。第６実施形態における、（ａ）実施例Ｃ、（ｂ）実施例Ｄ及び（ｃ）実施例Ｅの各キャップの正面図及び側面図である。第６実施形態における、（ａ）実施例Ｆ及び（ｂ）実施例Ｇの各キャップの正面図及び側面図又は断面図である。第６実施形態における、（ａ）実施例Ｈ、（ｂ）実施例Ｉ及び（ｃ）実施例Ｊの各キャップの正面図及び断面図である。第６実施形態における実施例Ｋのキャップの正面図及び断面図である。従来の動力伝達装置の断面図である。

符号の説明

１プーリ
１ｅプーリ側係合部
２ハブ
２ａボス部
２ｂプレート部
２ｃ外輪部
２ｄ雌螺子部
２ｅ開口部
２ｆ溝
２ｇ座面
２１ハブ部
２１１インナーハブ
２１２トルク伝達用弾性部材
２１２ａハブ側係合部
２１３アウターハブ
２１ａボス部
２１ｃ大内径部
２１ｄ小内径部
２１ｅ段差面
２１ｆ雌螺子部
２２リミッタ部
２２ａ大外径部
２２ｂ小外径部
２２ｃ座面
２２ｄ雄螺子部
２２ｅ雌螺子部
２２ｆ切り欠き部
３軸受装置
４シール手段
４ａ平パッキン（シール手段）
４ｂ，４ｄＯリング（シール手段）
４ｃパッキン（シール手段）
４ｅパッキン（シール手段）
４ｆ切り欠き
４ｇ貫通孔
４ｈラビリンス
４０キャップ（シール手段）
４０ａ外周部
４０ｂ蓋部
４０ｃ逃がし孔
４０ｄ溝
４０ｅ突起
４０ｆ被覆層
４０ｇ内周部
５回転軸
５ａ先端部
５ｂトルクリミッタ部
５ｃ軸部
５ｄ雄螺子部
５ｋ工具形状部
６ワッシャ
９軸封装置
１０ケーシング
１０ａ円筒部
１１弾性部材
Ｇ間隙

Claims

ケーシングに回転可能に装着されるプーリと、
ケーシングから外部に突出する回転軸の先端部に設けられ、前記回転軸と一体に回転するハブと、
前記プーリと前記ハブとの間に介在し、両者によって保持されたトルク伝達用の弾性部材と、
前記プーリと前記回転軸との間の過大のトルクの伝達を遮断するトルクリミッタと、
を備えている動力伝達装置において、
前記ハブは前記トルクリミッタを含んでいて、前記トルクリミッタは、円形の内周面が形成されている大外径部と小外径部とよりなる円筒形状をしており、また
前記回転軸の先端は、軸方向から見たときに複数の平面部を有する形状をしていて、前記回転軸の先端と前記トルクリミッタの前記大外径部の円形の内周面との間には空間が設けられており、かつ
前記ハブの内周面に形成された雌螺子部と前記回転軸の先端部外周面に形成された雄螺子部との螺子嵌合によって、両者は結合されていると共に、前記螺合嵌合部位の前方に隣接して、前記ハブと前記回転軸との間を密封するシール手段が設けられていて、
前記シール手段として、前記回転軸の先端を包囲し、前記ハブとの間でシールを行うキャップを使用していると共に、
前記キャップは、一方が開放された有底円筒形状をしていて、前記キャップの円筒部と前記回転軸の先端との間には隙間が形成されており、前記キャップの外周部と前記トルクリミッタの前記大外径部の内周面との間でシール構造を形成していることを特徴とする動力伝達装置。
前記キャップに１個又は複数個の内圧の逃がし孔を設けることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
前記キャップの外周面にリング状溝又は螺旋状溝或いは軸方向に延在し、周方向に間隔をあけて設けられた複数の直線状溝を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
前記キャップの外周面にリング状突起又は軸方向に延在し、周方向に間隔をあけて設けられた複数の直線状突起を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
前記キャップが、ゴム、樹脂等の材料又は鉄系、アルミ系の金属材料或いは両者の複合材料から形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の動力伝達装置。