JP4613432B2 - Power transmission device - Google Patents
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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】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
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として、出願人は、特願2000−296763号を出願している。
【0003】
ところで、上記出願に記載の継ぎ手は、図7に示すように、エンジン(駆動源)から駆動力を受けて回転するプーリ110、圧縮機(従動機器)に向けて駆動力をセンターハブ(出力ディスク)130、及びトルク変動を吸収するゴム製のダンパー140等を有し、ダンパー140及びセンターハブ130をプーリ110の内周側に収納することにより継ぎ手の外径寸法が大きくすることを抑制している。
【0004】
このとき、プーリ110を金属製として、プーリ110の側壁部に軸方向に陥没する凹部111を周方向に複数個設けて、この凹部111にダンパー140を収納(装着)し、かつ、出力ディスク130の外周側に、ダンパー140より硬度の高い樹脂にて凹部側に突出する突起部131を設け、この突起部131が設けられたアウターハブ132と圧縮機100のシャフト101に連結される金属製のインナーハブ133とインサート成形により一体化している。
【0005】
そして、プーリ110が駆動されると、出力ディスク130(アウターハブ133)の突起部131と凹部111の壁部との間に装着されたダンパー140に圧縮変形し、その際にダンパー140が突起部に及ぼす反力により、プーリ110からダンパー140に伝達されたトルクが出力ディスク130に伝達さる。
【0006】
ところで、トルク変動を十分に吸収するには、ダンパー140の弾性係数(バネ常数)を小さくすることが望ましいが、ダンパー140自身のヤング率を変更することなく、ダンパー140の弾性係数を小さくするには、ダンパー140自身を大きくする必要がある。
【0007】
しかし、上記出願では、ダンパー140をプーリ110の内周側に配設しているので、単純にダンパー140を大きくすると、プーリ110の外径寸法を大きくせざるを得なく、継ぎ手の大型化を招いてしまい、継ぎ手の車両への搭載性が悪化してしまう。
【0008】
本発明は、上記点に鑑み、継ぎ手(動力伝達装置)の大型化を招くことなく、トルク変動を十分に吸収することを目的とする。
【0009】
【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、回転可能に支持された第1回転体(110)と、第1回転体(110)の内周側に位置して第1回転体(110)と同軸上に配置されて回転する第2回転体(130)とを有し、第2回転体(130)の外周側には、第2回転体(130)より硬度の低い弾性材から構成され、かつ、第1回転体(110)の内周側にて第1回転体(110)と機械的に係合するトルク伝達部材(140)が一体化されており、さらに、トルク伝達部材(140)と第2回転体(130)との接合部には、接合部における結合力を高めるために、トルク伝達部材(140)と第2回転体(130)とが機械的に係合する係合手段(132a、132b)が設けられており、係合手段(132a、132b)は、第2回転体(130)から第2回転体(130)の回転軸方向に突出する複数の突起部(132a)、および第2回転体(130)の表面に設けられて回転軸方向に陥没する凹部(132b)から構成され、係合手段(132a、132b)の突起部(132a)は、第2回転体(130)の外周部における第2回転体(130)の径方向外側へ向けて突出することによって第2回転体(130)を回転軸方向からみたときに歯車状とする複数の径方向突出部に配置されていることを特徴とする。
【0010】
そして、特願2000−296763号に記載の発明では、ダンパーと噛み合う(係合する)突起部が設けられた樹脂製のアウターハブと圧縮機のシャフトに連結される金属製のインナーハブとをインサート成形にて一体化して出力ディスクを構成し、この出力ディスクとダンパーとをプーリの内周側に装着していたのに対して、本発明では、トルク伝達部材(140)と第2回転体(130)(上記出願の出力ディスク相当)とを一体化しているので、上記出願に比べて部品点数(アウターハブ)を削減することができる。
【0011】
このため、第1回転体(110)の内周側に収納する部品点数が減少するので、第1回転体(110)の外径寸法を大きくすることなく、トルク伝達部材(140)を収納することができる空間の大きさを大きくすることができる。
【0012】
したがって、トルク伝達部材(140)を大きくすることができるので、第1回転体(110)の外径寸法を大きくすることなく、トルク変動を十分に吸収することができる。
さらに、トルク伝達部材(140)と第2回転体(130)との接合部に、接合部における結合力を高めるために、トルク伝達部材(140)と第2回転体(130)とが機械的に係合する係合手段(132a、132b)を設ける構成としているので、トルク伝達部材(140)と第2回転体(130)とを強固に一体化することができる。
【0013】
なお、トルク伝達部材(140)は、請求項2に記載の発明のごとく、ゴム又はエラストマ製とし、さらに、第2回転体(130)をインサート成形によりトルク伝達部材(140)と一体化することが望ましい。
【0015】
また、請求項3に記載の発明のごとく、トルク伝達部材(140)と第2回転体(130)とを接着剤にて接着することで一体化してもよい。
【0016】
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。
【0017】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、本発明に係る動力伝達装置を車両用空調装置の圧縮機にエンジン(駆動源)の動力を伝達する継ぎ手に適用したものであって、図1は本実施形態に係る継ぎ手(動力伝達装置)100の断面図であり、図2は図1の左側面図である。
【0018】
図1中、110はVベルト(図示せず。)を介して走行用エンジン(図示せず。)から駆動力(トルク)を受けて回転する略円筒状に形成された金属又は硬質樹脂(本実施形態では、フェノール樹脂)製のプーリ(第1回転体)であり、このプーリ110の内周側にはプーリ110を回転可能に支持するラジアル転がり軸受(以下、軸受と略す。)120が装着される円筒状のプーリハブ111が一体成形されている。因みに、軸受120の内輪は、圧縮機(図示せず。)のフロントハウジングに装着(圧入)される。
【0019】
なお、本実施形態では、プーリ110として、複数列のV溝112が設けられたポリードライブベルト対応型のプーリを採用しているとともに、プーリ110を樹脂製としているので、プーリハブ111のうち軸受120が装着(圧入)される内周側には、金属製のスリーブ113がインサート成形にてプーリハブ111に一体化されている。
【0020】
130はプーリ110の内周側に位置してプーリ110と同軸上に配置されて回転する金属製のインナーハブ(第2回転体)であり、このインナーハブ130の外周側には、インナーハブ130より硬度の低い弾性材(本実施形態では、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合ゴム))から構成され、かつ、プーリ110の内周側にてプーリ110と機械的に係合する(噛み合う)ダンパー(トルク伝達部材)140がインサート成形にて一体化されている。具体的には、述べれば以下のようである。
【0021】
図3はインナーハブ130を軸方向から見た正面図であり、図4はインナーハブ130にダンパー140を一体化したもの(以下、このものをハブアッセンブリ141と呼ぶ。)を軸方向から見た正面図であり、図5は図4においてダンパー140により隠れた部位を破線で追記した図である。
【0022】
そして、略板状のインナーハブ130は、図3に示すように、圧縮機(従動機器)のシャフト(図示せず。)の外周面とスプライン結合する円筒部131、ダンパー140と一体化される環状部132、及び環状部132と円筒部131とを機械的に連結して環状部132から円筒部131にトルクを伝達するとともに、環状部132から円筒部131に伝達されるトルクが所定トルク以上となったときに破断するような強度に設定された複数本(本実施形態では、3本)のブリッジ部133から構成されている。
【0023】
なお、環状部132のうちダンパー140が配設され部位には、環状部132から突出する複数本の突起部(係合手段)132a、及び環状部132の表面から陥没する(本実施形態では、肉厚方向環状部132を貫通する)凹部(係合手段)132bを設けるとともに、その外周側を歯車状(星形状)とすることにより、インナーハブ130とダンパー140とを機械的に係合させてインナーハブ130とダンパー140との結合力を高めている。
【0024】
また、プーリ110のうちダンパー140が収納された部位には、図6に示すように、径方向に略平行な壁部(突起部)114が、円周方向に等間隔で複数個設けられており、隣り合う壁部114間の空間(ダンパー収納部)114aに、ダンパー140に形成された軸方向に突出する突起部141(図1参照)を填め込むことにより、プーリ110とダンパー140とを機械的に係合させて(噛み合わせて)いる。
【0025】
次に、本実施形態に係る継ぎ手100の概略作動を述べる。
【0026】
プーリ110に伝達されたトルクは、ダンパー140を介してインナーハブ130に伝達される。このとき、ダンパー140がプーリ110の回転方向(周方向)に圧縮変形することにより、トルク変動を吸収しながらプーリ110からインナーハブ130にトルクを伝達する。
【0027】
そして、プーリ110からインナーハブ130に伝達されるトルクが所定値以上となると、ブリッジ部133が破断するため、プーリ110からインナーハブ130へのトルク伝達が遮断される。つまり、ブリッジ部133は、所定値以上のトルクが伝達されることを防止するトルクリミッタ機構として機能する。
【0028】
次に、本実施形態の特徴(作用効果)を述べる。
【0029】
特願2000−296763号に記載の発明では、ダンパーと噛み合う(係合する)突起部が設けられた樹脂製のアウターハブと圧縮機のシャフトに連結される金属製のインナーハブとをインサート成形にて一体化して出力ディスクを構成し、この出力ディスクとダンパーとをプーリの内周側に装着していたのに対して、本実施形態では、ダンパー140とインナーハブ130(上記出願の出力ディスク相当)とを一体化しているので、上記出願に比べて部品点数(アウターハブ)を削減することができる。
【0030】
このため、プーリ110の内周側に収納する部品点数が減少するので、プーリ110の外径寸法を大きくすることなく、ダンパー140を収納することができる空間の大きさを大きくすることができる。したがって、ダンパー140を大きくすることができるので、プーリ110の外径寸法を大きくすることなく、トルク変動を十分に吸収することができる。
【0031】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、インナーハブ130とダンパー140とをインサート成形により一体化したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば加硫接合若しくは接着剤にてインナーハブ130とダンパー140とを一体化する、又はボルトやピン等の機械的締結手段により一体化してもよい。
【0033】
上述の実施形態では、空調装置に本発明に係る継ぎ手を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据え置き型の空調装置等のその他のものにも適用することができる。
【0034】
上述の実施形態では、ダンパー140をゴム(EPDM)製としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、エラストマ等のその他の樹脂材料にて構成してもよい。
【0035】
また、インナーハブ130をダンパー140にインサート成形により一体化する際に、ダンパー140を構成する弾性材(ゴム)によりブリッジ部133間形成され穴部133a(図2参照)を覆う膜状のカバーをダンパー140と共に一体形成してもよい。これにより、穴部133aから軸受120に異物が進入することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る動力伝達装置(継ぎ手)の断面図である。
【図2】図1の左側面図である。
【図3】本発明の実施形態に係るインナーハブの正面図である。
【図4】本発明の実施形態に係るハブアッセンブリの正面図である。
【図5】本発明の実施形態に係るハブアッセンブリの正面図である。
【図6】本発明の実施形態に係るプーリの正面図である。
【図7】従来の技術に係る動力伝達装置(継ぎ手)の断面図である。
【符号の説明】
100…継ぎ手(動力伝達装置)、110…プーリ(第1回転体)、
120…軸受、130…インナーハブ(第2回転体)、
140…ダンパー(トルク伝達部材)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power transmission device (hereinafter referred to as a joint) that transmits torque of a driving device such as an engine or an electric motor to a driven device such as a pump or a compressor. It is effective when applied to a joint that transmits engine power.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
The applicant has filed Japanese Patent Application No. 2000-296763 as a joint for transmitting engine power to a compressor of a vehicle air conditioner.
[0003]
By the way, as shown in FIG. 7, the joint described in the above application transmits a driving force toward a
[0004]
At this time, the
[0005]
When the
[0006]
By the way, in order to sufficiently absorb the torque fluctuation, it is desirable to reduce the elastic modulus (spring constant) of the
[0007]
However, in the above application, since the
[0008]
In view of the above points, an object of the present invention is to sufficiently absorb torque fluctuations without increasing the size of a joint (power transmission device).
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, the first rotating body (110) rotatably supported is positioned on the inner peripheral side of the first rotating body (110). The second rotating body (130) is arranged coaxially with the first rotating body (110) and rotates. The second rotating body (130) has an outer peripheral side on the outer peripheral side of the second rotating body (130). A torque transmission member (140) that is made of an elastic material having low hardness and mechanically engages with the first rotating body (110) is integrated on the inner peripheral side of the first rotating body (110). Furthermore, the torque transmission member (140) and the second rotary body (130) are provided at the joint portion between the torque transmission member (140) and the second rotary body (130) in order to increase the coupling force at the joint portion. mechanically engaging means for engaging (132a, 132b) is provided, engaging means (132 , 132b) are provided on the surface of the plurality of protrusions (132a) protruding from the second rotating body (130) in the direction of the rotation axis of the second rotating body (130) and the second rotating body (130). It is comprised from the recessed part (132b) depressed in an axial direction, and the protrusion part (132a) of an engaging means (132a, 132b) is radial direction of the 2nd rotary body (130) in the outer peripheral part of a 2nd rotary body (130). By projecting outward, the second rotating body (130) is arranged in a plurality of radial projecting portions that are gear-shaped when viewed from the direction of the rotational axis .
[0010]
In the invention described in Japanese Patent Application No. 2000-296763, a resin outer hub provided with a protrusion meshing with (engaging with) a damper and a metal inner hub connected to a compressor shaft are inserted. The output disk is integrated by molding to constitute the output disk, and the output disk and the damper are mounted on the inner peripheral side of the pulley, whereas in the present invention, the torque transmission member (140) and the second rotating body ( 130) (corresponding to the output disk of the above application) is integrated, so the number of parts (outer hub) can be reduced as compared with the above application.
[0011]
For this reason, since the number of parts stored on the inner peripheral side of the first rotating body (110) is reduced, the torque transmission member (140) is stored without increasing the outer diameter of the first rotating body (110). The size of the space that can be increased can be increased.
[0012]
Therefore, since the torque transmission member (140) can be enlarged, torque fluctuations can be sufficiently absorbed without increasing the outer diameter of the first rotating body (110).
Further, the torque transmission member (140) and the second rotary body (130) are mechanically connected to the joint portion between the torque transmission member (140) and the second rotary body (130) in order to increase the coupling force at the joint portion. Since the engaging means (132a, 132b) that engages with each other are provided, the torque transmission member (140) and the second rotating body (130) can be firmly integrated.
[0013]
The torque transmission member (140) is made of rubber or elastomer as in the invention described in claim 2, and the second rotating body (130) is integrated with the torque transmission member (140) by insert molding. Is desirable.
[0015]
Also, as in the invention described in claim 3, it may be integrated by bonding the torque transmission member (140) and the second rotating body and (130) with an adhesive.
[0016]
Incidentally, the reference numerals in parentheses of each means described above are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present embodiment, the power transmission device according to the present invention is applied to a joint for transmitting the power of an engine (drive source) to a compressor of a vehicle air conditioner. FIG. FIG. 2 is a left side view of FIG. 1.
[0018]
In FIG. 1,
[0019]
In the present embodiment, a pulley corresponding to a polydrive belt provided with a plurality of rows of
[0020]
[0021]
3 is a front view of the
[0022]
As shown in FIG. 3, the substantially plate-shaped
[0023]
In addition, in the part where the
[0024]
In addition, as shown in FIG. 6, a plurality of wall portions (projections) 114 substantially parallel to the radial direction are provided at equal intervals in the circumferential direction at a portion of the
[0025]
Next, the general operation of the joint 100 according to the present embodiment will be described.
[0026]
The torque transmitted to the
[0027]
When the torque transmitted from the
[0028]
Next, features (effects) of this embodiment will be described.
[0029]
In the invention described in Japanese Patent Application No. 2000-296763, a resin outer hub provided with a protrusion meshing with (engaging with) a damper and a metal inner hub connected to a compressor shaft are formed by insert molding. In the present embodiment, the
[0030]
For this reason, since the number of parts stored on the inner peripheral side of the
[0031]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the
[0033]
In the above-described embodiment, the joint according to the present invention is applied to the air conditioner. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other types such as a stationary air conditioner.
[0034]
In the above-described embodiment, the
[0035]
Further, when the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a power transmission device (joint) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a left side view of FIG.
FIG. 3 is a front view of the inner hub according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view of the hub assembly according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view of a hub assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front view of a pulley according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a power transmission device (joint) according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
100 ... coupling (power transmission device), 110 ... pulley (first rotating body),
120 ... bearing, 130 ... inner hub (second rotating body),
140 Damper (torque transmission member).
Claims (4)
前記第1回転体(110)の内周側に位置して前記第1回転体(110)と同軸上に配置されて回転する第2回転体(130)とを有し、
前記第2回転体(130)の外周側には、前記第2回転体(130)より硬度の低い弾性材から構成され、かつ、前記第1回転体(110)の内周側にて前記第1回転体(110)と機械的に係合するトルク伝達部材(140)が一体化されており、
さらに、前記トルク伝達部材(140)と前記第2回転体(130)との接合部には、前記接合部における結合力を高めるために、前記トルク伝達部材(140)と前記第2回転体(130)とが機械的に係合する係合手段(132a、132b)が設けられており、
前記係合手段(132a、132b)は、前記第2回転体(130)から前記第2回転体(130)の回転軸方向に突出する複数の突起部(132a)、および前記第2回転体(130)の表面に設けられて前記回転軸方向に陥没する凹部(132b)から構成され、
さらに、前記係合手段(132a、132b)の前記突起部(132a)は、前記第2回転体(130)の外周部における前記第2回転体(130)の径方向外側へ向けて突出することによって前記第2回転体(130)を前記回転軸方向からみたときに歯車状とする複数の径方向突出部に配置されていることを特徴とする動力伝達装置。A first rotating body (110) rotatably supported;
A second rotating body (130) that is positioned on the inner peripheral side of the first rotating body (110) and is arranged coaxially with the first rotating body (110) and rotates;
An outer peripheral side of the second rotating body (130) is made of an elastic material having a lower hardness than the second rotating body (130), and the first rotating body (110) has an inner peripheral side. A torque transmission member (140) that mechanically engages with the one rotating body (110) is integrated,
Further, the torque transmission member (140) and the second rotary body (130) are connected to the joint of the torque transmission member (140) and the second rotary body (130) in order to increase the coupling force at the joint. engagement means (132a to 130) are mechanically engaged, 132b) is provided,
The engaging means (132a, 132b) includes a plurality of protrusions (132a) protruding from the second rotating body (130) in the direction of the rotation axis of the second rotating body (130), and the second rotating body ( 130) and a recess (132b) recessed in the direction of the rotation axis.
Further, the protrusion (132a) of the engaging means (132a, 132b) protrudes outward in the radial direction of the second rotating body (130) at the outer peripheral portion of the second rotating body (130). The power transmission device is characterized in that the second rotating body (130) is disposed in a plurality of radial protrusions that are gear-shaped when viewed from the direction of the rotation axis .
さらに、前記第2回転体(130)は、前記トルク伝達部材(140)と共にインサート成形により一体化されていることを特徴とする請求項1に記載の動力伝達装置。The torque transmission member (140) is made of rubber or elastomer,
The power transmission device according to claim 1, wherein the second rotating body (130) is integrated with the torque transmission member (140) by insert molding.
前記第2回転体(130)は、前記トルク伝達部材(140)を介して伝達されたトルクを従動機器に向けて出力することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の動力伝達装置。The first rotating body (110) is rotated by receiving a driving force from a driving source,
The said 2nd rotary body (130) outputs the torque transmitted via the said torque transmission member (140) toward a driven apparatus, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Power transmission device.
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