JP5397246B2 - 電磁クラッチ - Google Patents

Description

本発明は、回転動力の伝達および遮断を行う電磁クラッチに関する。

従来、車両用空調装置の圧縮機は、走行用エンジンからベルト（Ｖベルト）を介して駆動力を得ており、その作動制御は電磁クラッチのオン、オフにより行うのが一般的である。

電磁クラッチは、走行用エンジンから出力される回転駆動力によって回転するプーリ（駆動側回転体）と、プーリと連結されることによって回転するアーマチュアと、通電されることによってプーリとアーマチュアとを連結させる電磁力を発生させる電磁石とを有している。

アーマチュアはハブを介して圧縮機の回転軸に連結されており、アーマチュアが電磁石の電磁力によって吸引されてプーリと連結することで圧縮機の回転軸が回転して圧縮機が作動する。

このような構成において、何らかの原因により圧縮機が焼き付き、圧縮機がロック（圧縮機内の可動部が焼き付いて固着）した場合には、ベルトを保護するために、電磁クラッチをオフにして駆動力の伝達を遮断する必要がある。

そこで、特許文献１に記載の従来技術では、温度ヒューズを電磁クラッチ内の電気回路に直列に接続している。これによると、圧縮機がロックした際に、アーマチュアとロータハウジングの摩擦面との間に発生する摩擦熱によって温度ヒューズが溶断されるので、電磁クラッチへの電流の印可が遮断されて電磁クラッチがオフにされる。

一方、特許文献２には、電磁クラッチを持たない圧縮機において、圧縮機がロックした場合に駆動力の伝達を遮断するリミッタ機構が記載されている。この従来技術では、プーリに常時連結されたハブに、破断しやすい破断部を形成している。そして、圧縮機がロックして過大負荷が加わると破断部が破断する。これにより、ハブが回転軸から切り離され、駆動力の伝達が遮断される。

特開２０００−２７８９５号公報 特開平８−３１９９４５号公報

しかしながら、特許文献１の従来技術では、摩擦面の伝達トルクのバラツキが大きいため、ベルト滑りトルクが伝達トルクより低い場合にはベルトが滑って切れてしまうという問題がある。

そこで、本発明者は、電磁クラッチに対して特許文献２のリミッタ機構を適用することを検討した。しかしながら、電磁クラッチは、クラッチオフによりアーマチュアがプーリから離れる構造になっている。換言すれば、特許文献２の電磁クラッチを持たない圧縮機ではハブがプーリに常時連結されているのに対し、電磁クラッチではアーマチュアおよびハブがプーリに常時連結されていない。

このため、電磁クラッチに特許文献２のリミッタ機構を適用した場合には、リミッタが破断すると、回転軸から切り離されたハブおよびアーマチュア（従動側回転体）が脱落してしまうという不具合が生じる。

本発明は上記点に鑑みて、リミッタを電磁クラッチに適用するとともに従動側回転体の脱落を防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（２１）と、
駆動側回転体（２１）に連結されることによって駆動対象装置（１０）の回転軸（１１）とともに回転する従動側回転体（３０、３１、３３）と、
従動側回転体を駆動側回転体（２１）に連結させる電磁力を発生する電磁石（２２）とを備え、
駆動側回転体（２１）は、回転軸（１１）の外周側に配置され、
従動側回転体は、回転軸（１１）の径方向に広がる形状を有し、
従動側回転体のうち径方向における中間部位には、駆動側回転体から従動側回転体に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに破断する破断部（３３ｇ）が形成され、
従動側回転体のうち破断部（３３ｇ）よりも回転軸（１１）側の部分を回転軸側部分とし、従動側回転体のうち破断部（３３ｇ）よりも回転軸（１１）と反対側の部分を反回転軸側部分としたとき、
従動側回転体の回転軸側部分に対して回転軸（１１）の軸方向に対向して配置され、破断部（３３ｇ）が破断したときに従動側回転体の回転軸側部分との間で従動側回転体の反回転軸側部分を保持する保持部材（３５）を備えることを特徴とする。

これによると、駆動側回転体（２１）から従動側回転体に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに破断部（３３ｇ）が破断して従動側回転体の反回転軸側部分が回転軸（１１）から切り離されるので、駆動力の伝達を遮断することができる。

また、破断部（３３ｇ）の破断によって回転軸（１１）から切り離された従動側回転体の反回転軸側部分は、保持部材（３５）と従動側回転体の回転軸側部分との間で保持されるので、従動側回転体の脱落を防止することができる。

したがって、リミッタを電磁クラッチに適用するとともに従動側回転体の脱落を防止することができる。

さらに、請求項１に記載の発明では、保持部材（３５）は、従動側回転体の反回転軸側部分に対して回転軸（１１）の軸方向に対向する対向部（３５ａ）と、対向部（３５ａ）のうち回転軸（１１）の径方向の内側端部から従動側回転体の反回転軸側部分に向かって回転軸（１１）の軸方向に対して傾斜して延びる傾斜部（３５ｂ）とを有し、
傾斜部（３５ｂ）は、従動側回転体の反回転軸側部分に向かうにつれて回転軸（１１）の径方向の内側から回転軸（１１）の径方向の外側へ傾斜しており、
破断部（３３ｇ）が破断したときに、保持部材（３５）と従動側回転体の回転軸側部分との間で保持された従動側回転体の反回転軸側部分は、傾斜部（３５ｂ）に当接することを特徴とする。

これによると、破断部（３３ｇ）が破断すると、後述の図７（ｂ）に例示するように傾斜部（３５ｂ）の傾斜を利用して従動側回転体の反回転軸側部分を保持部材（３５）に対して回転軸（１１）の軸方向に当接させることができる。このため、従動側回転体の反回転軸側部分を確実に保持できる。

また、破断部（３３ｇ）が破断すると、上記のごとく従動側回転体の反回転軸側部分が保持部材（３５）に対して軸方向に当接するので、破断部（３３ｇ）の破断後における駆動側回転体（２１）と従動側回転体との間隔（エアギャップ）を大きくすることができ、従動側回転体の再吸引を防止することができる。

請求項２に記載の発明では、駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（２１）と、
駆動側回転体（２１）に連結されることによって駆動対象装置（１０）の回転軸（１１）とともに回転する従動側回転体（３０、３１、３３）と、
従動側回転体を駆動側回転体（２１）に連結させる電磁力を発生する電磁石（２２）とを備え、
駆動側回転体（２１）は、回転軸（１１）の外周側に配置され、
従動側回転体は、回転軸（１１）の径方向に広がる形状を有し、
従動側回転体のうち径方向における中間部位には、駆動側回転体から従動側回転体に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに破断する破断部（３３ｇ）が形成され、
従動側回転体のうち破断部（３３ｇ）よりも回転軸（１１）側の部分を回転軸側部分とし、従動側回転体のうち破断部（３３ｇ）よりも回転軸（１１）と反対側の部分を反回転軸側部分としたとき、
従動側回転体の回転軸側部分に対して回転軸（１１）の軸方向に対向して配置され、破断部（３３ｇ）が破断したときに従動側回転体の回転軸側部分との間で従動側回転体の反回転軸側部分を保持する保持部材（３５）を備え、
保持部材（３５）は、従動側回転体の反回転軸側部分に対して回転軸（１１）の軸方向に対向する対向部（３５ａ）と、対向部（３５ａ）のうち径方向の内側端部から従動側回転体の反回転軸側部分に向かって回転軸（１１）の軸方向に対して傾斜して延びる傾斜部（３５ｂ）とを有し、
傾斜部（３５ｂ）は、従動側回転体の反回転軸側部分に向かうにつれて回転軸（１１）の径方向の外側から回転軸（１１）の径方向の内側へ傾斜しており、
破断部（３３ｇ）が破断したときに、保持部材（３５）と従動側回転体の回転軸側部分との間で保持された従動側回転体の反回転軸側部分は、傾斜部（３５ｂ）に当接することを特徴とする。

これによると、破断部（３３ｇ）が破断すると、後述の図６の２点鎖線に例示するように傾斜部（３５ｂ）の傾斜を利用して従動側回転体の反回転軸側部分を従動側回転体の回転軸側部分に対して回転軸（１１）の軸方向に当接させることができる。このため、従動側回転体の反回転軸側部分を確実に保持できる。

請求項３に記載の発明では、駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（２１）と、
駆動側回転体（２１）に連結されることによって駆動対象装置（１０）の回転軸（１１）とともに回転する従動側回転体（３０、３１、３３）と、
従動側回転体を駆動側回転体（２１）に連結させる電磁力を発生する電磁石（２２）とを備え、
駆動側回転体（２１）は、回転軸（１１）の外周側に配置され、
従動側回転体は、回転軸（１１）の径方向に広がる形状を有し、
従動側回転体のうち径方向における中間部位には、駆動側回転体から従動側回転体に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに破断する破断部（３３ｇ）が形成され、
従動側回転体のうち破断部（３３ｇ）よりも回転軸（１１）側の部分を回転軸側部分とし、従動側回転体のうち破断部（３３ｇ）よりも回転軸（１１）と反対側の部分を反回転軸側部分としたとき、
従動側回転体の回転軸側部分に対して回転軸（１１）の軸方向に対向して配置され、破断部（３３ｇ）が破断したときに従動側回転体の回転軸側部分との間で従動側回転体の反回転軸側部分を保持する保持部材（３５）を備え、
さらに、従動側回転体の回転軸側部分を回転軸（１１）に固定するボルト（３６）を備え、保持部材（３５）は、ボルト（３６）と一体に形成されていることを特徴とする。

これにより、リミッタを電磁クラッチに適用するとともに従動側回転体の脱落を防止することができる効果を発揮できることに加えて、保持部材（３５）をボルト（３６）と一体形成しているので、保持部材（３５）を独立した部材で構成した場合に比べて部品点数を削減できる。
請求項４に記載の発明では、駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（２１）と、
駆動側回転体（２１）に連結されることによって駆動対象装置（１０）の回転軸（１１）とともに回転する従動側回転体（３０、３１、３３）と、
従動側回転体を駆動側回転体（２１）に連結させる電磁力を発生する電磁石（２２）とを備え、
駆動側回転体（２１）は、回転軸（１１）の外周側に配置され、
従動側回転体は、回転軸（１１）の径方向に広がる形状を有し、
従動側回転体のうち径方向における中間部位には、駆動側回転体から従動側回転体に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに破断する破断部（３３ｇ）が形成され、
従動側回転体のうち破断部（３３ｇ）よりも回転軸（１１）側の部分を回転軸側部分とし、従動側回転体のうち破断部（３３ｇ）よりも回転軸（１１）と反対側の部分を反回転軸側部分としたとき、
従動側回転体の回転軸側部分に対して回転軸（１１）の軸方向に対向して配置され、破断部（３３ｇ）が破断したときに従動側回転体の回転軸側部分との間で従動側回転体の反回転軸側部分を保持する保持部材（３５）を備え、
従動側回転体の反回転軸側部分は、少なくとも保持部材（３５）と従動側回転体の回転軸側部分との間で保持される部位が磁性材で形成され、
保持部材（３５）は、少なくとも従動側回転体の回転軸側部分と対向する部位が永久磁石で形成されていることを特徴とする。
これにより、破断部（３３ｇ）が破断すると従動側回転体の反回転軸側部分が保持部材（３５）の永久磁石により吸引されるので、従動側回転体の反回転軸側部分をより一層確実に保持できる。

請求項５に記載の発明では、請求項１、２、４のいずれか１つに記載の動力伝達装置において、保持部材（３５）は、従動側回転体の回転軸側部分に対して圧入によって固定されていることを特徴とする。

これにより、保持部材（３５）を従動側回転体の回転軸側部分に固定するための構造を簡素化できる。

請求項６に記載の発明のように、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の動力伝達装置において、従動側回転体は、具体的には電磁石（２２）の電磁力によって吸引されることで駆動側回転体（２１）に連結されるアーマチュア（３０）と、アーマチュア（３０）から回転軸（１１）にトルクを伝達するハブ（３１、３３）とを有し、
ハブ（３１、３３）は、回転軸（１１）の径方向に広がる形状を有し、
従動側回転体の回転軸側部分は、ハブ（３１、３３）のうち破断部（３３ｇ）よりも回転軸（１１）側の部分であり、
従動側回転体の反回転軸側部分は、ハブ（３１、３３）のうち破断部（３３ｇ）よりも回転軸（１１）と反対側の部分、およびアーマチュア（３０）であるようにすればよい。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。

本発明の第１実施形態における動力伝達装置を示す断面図である。 図１の従動側回転体を示す正面図および断面図である。 図１の保持部材を示す正面図および断面図である。 図２において破断部が破断した状態を示す断面図である。 図１において破断部が破断した状態を示す正面図である。 本発明の第２実施形態における動力伝達装置の要部を示す断面図である。 本発明の第３実施形態における動力伝達装置を示す断面図である。 本発明の第４実施形態における動力伝達装置を示す断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１は、本実施形態における動力伝達装置２０の断面図（軸方向断面図）である。図１中の上下の矢印は、動力伝達装置２０の設置状態における上下方向を示している。

動力伝達装置２０は、車両走行用のエンジン（駆動源）から出力される回転駆動力を駆動対象装置である圧縮機１０へ断続的に伝達するために適用されている。圧縮機１０は、車両用空調装置の冷凍サイクル装置を構成するものである。

圧縮機１０としては、例えば斜板式可変容量型圧縮機を採用することができる。その他の形式の可変容量型圧縮機や、スクロール型、ベーン型等の固定容量型圧縮機のように、回転駆動力を伝達されることによって冷凍サイクル装置の冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであれば、圧縮機１０としていずれの形式のものを採用してもよい。

動力伝達装置２０は、プーリ２１、電磁石２２およびアーマチュア３０等を有している。プーリ２１は、エンジンからの回転駆動力によって回転する駆動側回転体を構成している。アーマチュア３０は、プーリ２１と連結されることによって回転する従動側回転体を構成している。電磁石２２は、通電されることによってプーリ２１とアーマチュア３０とを連結させる電磁力を発生する。

電磁石２２は、ステータ２２ａおよびコイル２２ｂ等を有している。ステータ２２ａは、磁性材（具体的には、鉄）にて環状に形成されており、圧縮機１０の回転軸１１と同軸状に配置されている。

ステータ２２ａの内部に収容されたコイル２２ｂは、絶縁性の樹脂材（具体的には、エポキシ）でモールディングされた状態でステータ２２ａに固定されており、ステータ２２ａに対して電気的に絶縁されている。

電磁石２２への通電、非通電の切り換え制御は、図示しない空調制御装置から出力される制御電圧によって行われる。

プーリ２１は、全体として円筒状に形成されており、圧縮機１０の回転軸１１の外周側に配置されている。具体的には、プーリ２１は、外側円筒部２１ａ、内側円筒部２１ｂおよび端面部２１ｃを有しており、回転軸１１の軸方向（以下、回転軸方向と言う。）における断面形状がコの字状になっている。断面コの字状のプーリ２１の内部空間（外側円筒部２１ａ、内側円筒部２１ｂおよび端面部２１ｃに囲まれた空間）には電磁石２２が収容されている。

円筒状の外側円筒部２１ａは、回転軸１１と同軸上に配置されている。円筒状の内側円筒部２１ｂは、外側円筒部２１ａの内周側に配置されるとともに、回転軸１１と同軸上に配置されている。

端面部２１ｃは、外側円筒部２１ａおよび内側円筒部２１ｂの回転軸方向（図２の左右方向）の一端側部位同士を結ぶように回転軸方向と直交する方向（図２の上下方向）に広がった形状を有している。端面部２１ｃの中央部には、その表裏を貫通する円形状の貫通孔が形成されている。

外側円筒部２１ａ、内側円筒部２１ｂおよび端面部２１ｃは、磁性材（具体的には鉄）にて一体的に形成され、電磁石２２が発生する電磁力の磁気回路を構成する。外側円筒部２１ａの外周側にはＶ溝（具体的には、ポリＶ溝）が形成されている。Ｖ溝には、エンジンから出力される回転駆動力を伝達するＶベルト（図示せず）が掛けられている。

内側円筒部２１ｂの内周側には、ボールベアリング２４の外周部が固定され、ボールベアリング２４の内周部には、圧縮機１０の外殻を形成するハウジングから動力伝達装置２０側へ突出した円筒状のボス部１２が固定されている。これにより、プーリ２１は、圧縮機１０のハウジングに対して回転自在に固定されている。

端面部２１ｃの外側面は、プーリ２１と従動側回転体が連結された際にアーマチュア３０と接触する摩擦面を形成している。端面部２１ｃの表面の一部には、端面部２１ｃの摩擦係数を増加させるための摩擦部材（図示せず）が配置されている。摩擦部材は、非磁性材で形成されている。具体的には、摩擦部材として、アルミナを樹脂で固めたものや、金属粉末（具体的には、アルミニウム粉末）の焼結材を採用することができる。

アーマチュア３０は、回転軸方向と直交する方向に広がる環状板部材であり、その中心孔に圧縮機１０の回転軸１１が挿入されている。アーマチュア３０は、磁性材（具体的には、鉄）にて形成されており、プーリ２１とともに、電磁石２２が発生させる電磁力の磁気回路を構成する。

アーマチュア３０のうち回転軸方向の一端側（図２の右端側）には、プーリ２１の端面部２１ｃに対向する平面部が形成されている。この平面部は、プーリ２１とアーマチュア３０が連結された際にプーリ２１と接触する摩擦面を構成している。

アーマチュア３０のうち回転軸方向の他端側（図２の左端側）にも平面部が形成されており、この平面部にはアウターハブ３１がリベット等によって固定されている。

アウターハブ３１は、アーマチュア３０から回転軸１１にトルクを伝達するハブを構成するものであり、アーマチュア３０に固定される環状板部と、環状板部の内周部からアーマチュア３０と反対側に延びる円筒部とを有している。

アウターハブ３１の円筒部の内周面には、環状に形成された弾性部材３２が嵌め込まれて接着されている。弾性部材３２の内周面にはインナーハブ３３が嵌め込まれて接着されている。

弾性部材３２は、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）で形成され、アウターハブ３１およびインナーハブ３３に対して加硫接着されている。弾性部材３２は、アウターハブ３１に対してプーリ２１から離れる方向に弾性力を作用させる。

電磁石２２が非通電状態になっていて電磁力を発生させていないときには、弾性部材３２の弾性力によって、アーマチュア３０の一端側の平面部とプーリ２１の端面部２１ｃの外側面との間に隙間を生じさせることができる。

インナーハブ３３は、アウターハブ３１とともに、アーマチュア３０から回転軸１１にトルクを伝達するハブを構成しており、大径円筒部３３ａ、小径円筒部３３ｂおよび環状板部３３ｃを有している。大径円筒部３３ａは、回転軸１１と同軸上に配置されており、その外周面が弾性部材３２に接着されている。

小径円筒部３３ｂは、大径円筒部３３ａよりも圧縮機１０側（図１の右方側）にて、回転軸１１と同軸上に配置されている。環状板部３３ｃは、大径円筒部３３ａの圧縮機１０側の端部と、小径円筒部３３ｂの圧縮機１０と反対側の端部との間で径方向に広がった形状を有している。

小径円筒部３３ｂの中心孔には回転軸１１が嵌め込まれている。小径円筒部３３ｂは、回転軸１１に対してスプライン嵌合によって回り止めがなされている。

小径円筒部３３ｂの内周面には、径方向内側に向かって突出する環状突起部３３ｄが形成されている。環状突起部３３ｄは、環板状のシム３４を介して回転軸１１の一端面（図１の左端面）に当接している。

シム３４は、インナーハブ３３の回転軸方向位置、ひいてはアーマチュア３０の回転軸方向位置を調整する役割を果たしている。より具体的には、電磁石２２を非通電状態とした場合にはアーマチュア３０とプーリ２１の端面部２１ｃとの間に適切な隙間が形成され、電磁石２２を通電状態にした場合には電磁石２２が発生する電磁力によってプーリ２１とアーマチュア３０とが連結されるように、シム３４の厚みが設定されている。

すなわち、電磁石２２を通電状態にした場合に電磁石２２が発生する電磁力が弾性部材３２の弾性力を上回ってプーリ２１とアーマチュア３０とが連結されるような適切なエアギャップ（磁気抵抗）を形成できるように、シム３４の厚みが設定されている。

インナーハブ３３の環状板部３３ｃには環状の溝部３３ｅが形成されており、これにより環状板部３３ｃの一部に環状の薄肉部が形成されている。

図２に示すように、環状板部３３ｃの薄肉部には、円弧スリット状の貫通孔３３ｆが周方向に複数個（図２の例では３個）形成されている。

環状板部３３ｃの薄肉部のうち貫通孔３３ｆ同士の間の部位は、伝達トルクが所定トルク以上になったときに破断する破断部３３ｇを構成している。

破断部３３ｇが破断することによって、インナーハブ３３のうち破断部３３ｇよりも外周側の部分は回転軸１１から切り離されることとなる。以下、インナーハブ３３のうち破断部３３ｇよりも外周側の部分（破断部３３ｇの破断により回転軸１１から切り離される部分）を、インナーハブ３３の外周側部分と言う。

図１に示すように、インナーハブ３３およびシム３４は、保持部材３５とともに、ボルト３６を用いて回転軸１１に固定されている。より具体的には、回転軸１１の一端面（図１の左端面）に、ボルト３６が螺合される雌ネジ穴が形成されており、回転軸１１の一端面とボルト３６の頭部との間に、保持部材３５、インナーハブ３３の環状突起部３３ｄおよびシム３４が挟み込まれて締結されている。

保持部材３５は、破断部３３ｇが破断したときにインナーハブ３３の外周側部分を保持してインナーハブ３３の外周側部分の脱落を防止する役割を果たす。したがって、保持部材３５を脱落防止部材と表現することもできる。

保持部材３５は、全体として環板状に形成されており、回転軸１１と同軸上、かつインナーハブ３３の環状板部３３ｃに対して圧縮機１０と反対側（図１の左方側）に配置されている。

保持部材３５の中心孔にはボルト３６が挿入されており、保持部材３５の内周部は、ボルト３６の頭部とインナーハブ３３の環状突起部３３ｄとの間に挟み込まれている。

図３は保持部材３５を示す正面図および断面図である。保持部材３５は、対向部３５ａと傾斜部３５ｂとを有している。対向部３５ａは、保持部材３５の外周部を構成しており、回転軸１１の径方向と平行（回転軸方向と直交する方向）に延びている。

図１に示すように、対向部３５ａは、インナーハブ３３の環状板部３３ｃに対して回転軸方向に対向しており、インナーハブ３３の環状板部３３ｃに対して所定間隔空けて配置されている。

傾斜部３５ｂは、保持部材３５のうち径方向の中間部位を構成しており、対向部３５ａのうち径方向の内側端部からインナーハブ３３の環状板部３３ｃ側（図１の右方側）に向かって、回転軸方向に対して傾斜して延びている。

傾斜部３５ｂは、対向部３５ａ側からインナーハブ３３の環状板部３３ｃ側に向かうにつれて内径および外径が縮小したテーパー形状を有している。したがって、傾斜部３５ｂをテーパー部と表現することもできる。

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。空調制御装置が制御電圧を出力しておらず電磁石２２が非通電状態になっている場合には、電磁石２２が電磁力を発生しないので、プーリ２１とアーマチュア３０とが弾性部材３２の弾性力によって切り離される。従って、エンジンの回転駆動力が圧縮機１０へ伝達されない。その結果、冷凍サイクル装置は作動しない。

空調制御装置が制御電圧を出力して電磁石２２を通電状態にした場合には、電磁石２２が発生する電磁力が弾性部材３２の弾性力を上回り、プーリ２１とアーマチュア３０とが連結される。これにより、プーリ２１からアーマチュア３０へ回転駆動力が伝達され、アーマチュア３０、アウターハブ３１、弾性部材３２、インナーハブ３３およびシム３４からなる従動側回転体が回転する。

この際、圧縮機１０にロックが生じていなければ、インナーハブ３３と圧縮機１０の回転軸１１とのスプライン嵌合によって回転軸１１が回転する。つまり、エンジンから出力された回転駆動力が圧縮機１０に伝達されるので、冷凍サイクル装置が作動する。

これに対し、圧縮機１０にロックが生じて回転軸１１が回転できない場合には、図４、図５に示すように破断部３３ｇが破断する。これにより、インナーハブ３３の外周側部分（破断部３３ｇよりも外周側の部分）が回転軸１１から切り離されるので、エンジンから圧縮機１０への回転駆動力の伝達が遮断される。

破断部３３ｇが破断すると、インナーハブ３３の外周側部分は回転軸方向および上下方向に保持される。具体的には、回転軸方向においては、図４に示すように、インナーハブ３３の外周側部分は、インナーハブ３３の残余の部分、すなわち破断部３３ｇよりも内周側の部分（以下、インナーハブ３３の内周側部分と言う。）と保持部材３５との間に嵌ることによって保持される。

上下方向においては、図４、図５に示すように、インナーハブ３３の外周側部分はインナーハブ３３の内周側部分に保持される。より具体的には、インナーハブ３３の外周側部分のうち溝部３３ｅの壁面（径方向内側を向いた面）が、インナーハブ３３の内周側部分に残った破断部３３ｇに当接する。図５の例では、３箇所の破断部３３ｇのうち２箇所の破断部３３ｇがインナーハブ３３の外周側部分に当接する。

このため、インナーハブ３３の外周側部分の脱落を防止できる。したがって、回転軸１１から切り離された従動側回転体（インナーハブ３３の外周側部分、弾性部材３２、アウターハブ３１およびアーマチュア３０）が脱落して、動力伝達装置２０の周辺に配置された他の機器類を破損してしまうこと等を防止できる。

また、インナーハブ３３の外周側部分が保持部材３５とインナーハブ３３の内周側部分との間に嵌ることによって、アーマチュア３０とプーリ２１との間隔（エアギャップ）が破断前の状態に比べて大きくなるので、電磁石２２が通電状態になっていてもアーマチュア３０の再吸引が防止される。

また、インナーハブ３３の外周側部分が保持されることによって、インナーハブ３３の外周側部分の姿勢を安定させることができ、ひいては回転軸１１から切り離された従動側回転体の姿勢を安定させることができる。

このため、アーマチュア３０とプーリ２１との間隔（エアギャップ）が大きくなった状態で安定させることができるので、アーマチュア３０が局部的にプーリ２１に衝突して異音が発生したりプーリ２１に凝着してしまうことを防止できる。

なお、インナーハブ３３を磁性材によって形成するとともに保持部材３５を永久磁石によって形成すれば、破断部３３ｇが破断したときにインナーハブ３３の外周側部分が保持部材３５に吸引されるので、インナーハブ３３の外周側部分をより確実に保持することができる。

以上の説明からわかるように、本実施形態では、リミッタを電磁クラッチに適用している。具体的には、アーマチュア３０、アウターハブ３１およびインナーハブ３３等からなる従動側回転体は、回転軸１１の径方向に広がる形状を有しており、破断部３３ｇは、従動側回転体のうち径方向における中間部位に形成されている。

ここで、従動側回転体のうち破断部３３ｇよりも回転軸１１側の部分を回転軸側部分とし、従動側回転体のうち破断部３３ｇよりも回転軸１１と反対側の部分を反回転軸側部分とする。

保持部材３５は、従動側回転体の回転軸側部分に対して回転軸方向に対向して配置されている。これにより、破断部３３ｇが破断したときに従動側回転体の反回転軸側部分を保持部材３５と従動側回転体の回転軸側部分との間で保持することができるので、従動側回転体の脱落を防止することができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、破断部３３ｇが破断した際に、インナーハブ３３の外周側部分のうち溝部３３ｅの側壁面が、インナーハブ３３の内周側部分に残った破断部３３ｇに当接することによってインナーハブ３３の外周側部分を上下方向に保持するが、本第２実施形態では、図６に示すように、破断部３３ｇが破断した際に、インナーハブ３３の外周側部分の下端面が保持部材３５の傾斜部３５ｂに当接することによってインナーハブ３３の外周側部分を上下方向に保持する。

図６中の二点鎖線は、リミッタ作動後（破断部３３ｇの破断後）におけるインナーハブ３３の外周側部分の位置を示している。

保持部材３５の対向部３５ａの外周端部とインナーハブ３３の大径円筒部３３ａの内周面との間の距離ａは、破断部３３ｇの破断後（リミッタ作動後）におけるインナーハブ３３の外周側部分の下端部とインナーハブ３３の残余の部位の上端部との間の距離ｂよりも大きく設定されている（ａ≧ｂ）。これは、破断部３３ｇの破断後に、保持部材３５の対向部３５ａとインナーハブ３３の大径円筒部３３ａとが上下方向に干渉することを防止するためである。

保持部材３５の対向部３５ａとインナーハブ３３の環状板部３３ｃとの間の距離ｃは、インナーハブ３３の環状板部３３ｃの厚みｄよりも大きく設定されている（ｃ≧ｄ）。これは、破断部３３ｇの破断後に、保持部材３５の対向部３５ａとインナーハブ３３の外周側部分（環状板部３３ｃ）とが回転軸方向に干渉することを防止するためである。

以上のような寸法関係によれば、破断部３３ｇが破断すると、インナーハブ３３の外周側部分の下端面が保持部材３５の傾斜部３５ｂに当接する。このため、インナーハブ３３の外周側部分を上下方向に保持することができる。

さらに、保持部材３５の傾斜部３５ｂは対向部３５ａ側からインナーハブ３３の環状板部３３ｃ側に向かうにつれて外径が縮小したテーパー形状になっているので、インナーハブ３３の外周側部分の下端面が保持部材３５の傾斜部３５ｂに当接すると、インナーハブ３３の外周側部分がインナーハブ３３の残余の部位に回転軸方向に当接する。このため、インナーハブ３３の外周側部分を回転軸方向に保持することができる。

以上のことから、回転軸１１から切り離された従動側回転体の脱落を防止できるとともに、回転軸１１から切り離された従動側回転体の姿勢を安定させることができる。

（第３実施形態）
上記第２実施形態では、保持部材３５の傾斜部３５ｂは対向部３５ａ側からインナーハブ３３の環状板部３３ｃ側に向かうにつれて外径が縮小したテーパー形状になっているが、本第３実施形態では、図７に示すように、傾斜部３５ｂのテーパー形状が上記第２実施形態に対して逆になっている。

すなわち、本実施形態では、傾斜部３５ｂは、インナーハブ３３の環状板部３３ｃ側から対向部３５ａ側に向かうにつれて外径が縮小したテーパー形状になっている。

これによると、図７（ｂ）に示すように、破断部３３ｇが破断すると、インナーハブ３３の外周側部分が保持部材３５の対向部３５ａに回転軸方向に当接する。これにより、破断部３３ｇの破断後におけるアーマチュア３０とプーリ２１との間隔（エアギャップ）を上記第２実施形態よりも大きくすることができるので、アーマチュア３０の再吸引を確実に防止することができる。

なお、上記各実施形態では、保持部材３５はボルト３６の頭部とインナーハブ３３の環状突起部３３ｄとの間に挟み込まれて固定されているが、図７（ａ）に示すように、保持部材３５は、インナーハブ３３に対して圧入によって固定されていてもよい。

図７（ａ）の例では、保持部材３５の中心孔に、インナーハブ３３に形成された円筒状突起部３３ｈが嵌め込まれている。円筒状突起部３３ｈはボルト３６の頭部に当接している。これにより、インナーハブ３３を回転軸１１に固定することができる。

（第４実施形態）
上記各実施形態では、保持部材３５を独立した部材として形成しているが、本第４実施形態では、図８に示すように、保持部材３５をボルト３６と一体に形成している。具体的には、保持部材３５の内周部がボルト３６の頭部に繋げられている。これにより、部品点数を削減してコストを低減できる。なお、保持部材３５をインナーハブ３３と一体に形成してもよい。

図８の例では、保持部材３５の傾斜部３５ｂは、環状板部３３ｃ側から対向部３５ａ側に向かうにつれて外径が縮小したテーパー形状になっているが、これとは逆に、傾斜部３５ｂは対向部３５ａ側から環状板部３３ｃ側に向かうにつれて外径が縮小したテーパー形状になっていてもよい。

（他の実施形態）
なお、上述の各実施形態は、電磁クラッチに適用されるリミッタの一具体例を示しているに過ぎず、種々のリミッタを電磁クラッチに適用することができる。例えば、破断部にかかる剪断応力が所定以上になると破断部が破断するように構成されたリミッタや、破断部にかかる引張応力が所定以上になると破断部が破断するように構成されたリミッタ等を電磁クラッチに適用することができる。

また、上述の各実施形態では、プーリ２１とアーマチュア３０が切り離されると、ゴム３２の弾性力により、アーマチュア３０の一端側の平面とプーリ２１の端面部２１ｃの外側面との間に予め定めた所定間隔の隙間を形成するようにしているが、もちろんゴム３２に代えて板バネを採用し、この板バネの弾性力を用いて所定間隔の隙間を形成するようにしてもよい。

また、上述の各実施形態では、動力伝達装置２０をエンジンから圧縮機１０への回転駆動力の断続に適用した例を説明したが、本発明の動力伝達装置２０の適用はこれに限定されない。エンジンあるいは電動モータ等の駆動源と回転駆動力によって作動する発電機との動力伝達の断続等に幅広く適用可能である。

１０ 圧縮機（駆動対象装置）
２１ プーリ（駆動側回転体）
２２ 電磁石
３０ アーマチュア（従動側回転体）
３１ アウターハブ（ハブ、従動側回転体）
３３ インナーハブ（ハブ、従動側回転体）
３３ｇ 破断部
３５ 保持部材
３５ａ 対向部
３５ｂ 傾斜部

Claims (6)

1. 駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（２１）と、
   前記駆動側回転体（２１）に連結されることによって駆動対象装置（１０）の回転軸（１１）とともに回転する従動側回転体（３０、３１、３３）と、
   前記従動側回転体を前記駆動側回転体（２１）に連結させる電磁力を発生する電磁石（２２）とを備え、
   前記駆動側回転体（２１）は、前記回転軸（１１）の外周側に配置され、
   前記従動側回転体は、前記回転軸（１１）の径方向に広がる形状を有し、
   前記従動側回転体のうち前記径方向における中間部位には、前記駆動側回転体から前記従動側回転体に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに破断する破断部（３３ｇ）が形成され、
   前記従動側回転体のうち前記破断部（３３ｇ）よりも前記回転軸（１１）側の部分を回転軸側部分とし、前記従動側回転体のうち前記破断部（３３ｇ）よりも前記回転軸（１１）と反対側の部分を反回転軸側部分としたとき、
   前記回転軸側部分に対して前記回転軸（１１）の軸方向に対向して配置され、前記破断部（３３ｇ）が破断したときに前記回転軸側部分との間で前記反回転軸側部分を保持する保持部材（３５）を備え、
   前記保持部材（３５）は、前記反回転軸側部分に対して前記軸方向に対向する対向部（３５ａ）と、前記対向部（３５ａ）のうち前記径方向の内側端部から前記反回転軸側部分に向かって前記軸方向に対して傾斜して延びる傾斜部（３５ｂ）とを有し、
   前記傾斜部（３５ｂ）は、前記反回転軸側部分に向かうにつれて前記径方向の内側から前記径方向の外側へ傾斜しており、
   前記破断部（３３ｇ）が破断したときに、前記保持部材（３５）と前記回転軸側部分との間で保持された前記反回転軸側部分は、前記傾斜部（３５ｂ）に当接することを特徴とする動力伝達装置。
2. 駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（２１）と、
   前記駆動側回転体（２１）に連結されることによって駆動対象装置（１０）の回転軸（１１）とともに回転する従動側回転体（３０、３１、３３）と、
   前記従動側回転体を前記駆動側回転体（２１）に連結させる電磁力を発生する電磁石（２２）とを備え、
   前記駆動側回転体（２１）は、前記回転軸（１１）の外周側に配置され、
   前記従動側回転体は、前記回転軸（１１）の径方向に広がる形状を有し、
   前記従動側回転体のうち前記径方向における中間部位には、前記駆動側回転体から前記従動側回転体に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに破断する破断部（３３ｇ）が形成され、
   前記従動側回転体のうち前記破断部（３３ｇ）よりも前記回転軸（１１）側の部分を回転軸側部分とし、前記従動側回転体のうち前記破断部（３３ｇ）よりも前記回転軸（１１）と反対側の部分を反回転軸側部分としたとき、
   前記回転軸側部分に対して前記回転軸（１１）の軸方向に対向して配置され、前記破断部（３３ｇ）が破断したときに前記回転軸側部分との間で前記反回転軸側部分を保持する保持部材（３５）を備え、
   前記保持部材（３５）は、前記反回転軸側部分に対して前記軸方向に対向する対向部（３５ａ）と、前記対向部（３５ａ）のうち前記径方向の内側端部から前記反回転軸側部分に向かって前記軸方向に対して傾斜して延びる傾斜部（３５ｂ）とを有し、
   前記傾斜部（３５ｂ）は、前記反回転軸側部分に向かうにつれて前記径方向の外側から前記径方向の内側へ傾斜しており、
   前記破断部（３３ｇ）が破断したときに、前記保持部材（３５）と前記回転軸側部分との間で保持された前記反回転軸側部分は、前記傾斜部（３５ｂ）に当接することを特徴とする動力伝達装置。
3. 駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（２１）と、
   前記駆動側回転体（２１）に連結されることによって駆動対象装置（１０）の回転軸（１１）とともに回転する従動側回転体（３０、３１、３３）と、
   前記従動側回転体を前記駆動側回転体（２１）に連結させる電磁力を発生する電磁石（２２）とを備え、
   前記駆動側回転体（２１）は、前記回転軸（１１）の外周側に配置され、
   前記従動側回転体は、前記回転軸（１１）の径方向に広がる形状を有し、
   前記従動側回転体のうち前記径方向における中間部位には、前記駆動側回転体から前記従動側回転体に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに破断する破断部（３３ｇ）が形成され、
   前記従動側回転体のうち前記破断部（３３ｇ）よりも前記回転軸（１１）側の部分を回転軸側部分とし、前記従動側回転体のうち前記破断部（３３ｇ）よりも前記回転軸（１１）と反対側の部分を反回転軸側部分としたとき、
   前記回転軸側部分に対して前記回転軸（１１）の軸方向に対向して配置され、前記破断部（３３ｇ）が破断したときに前記回転軸側部分との間で前記反回転軸側部分を保持する保持部材（３５）を備え、
   さらに、前記回転軸側部分を前記回転軸（１１）に固定するボルト（３６）を備え、
   前記保持部材（３５）は、前記ボルト（３６）と一体に形成されていることを特徴とする動力伝達装置。
4. 駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（２１）と、
   前記駆動側回転体（２１）に連結されることによって駆動対象装置（１０）の回転軸（１１）とともに回転する従動側回転体（３０、３１、３３）と、
   前記従動側回転体を前記駆動側回転体（２１）に連結させる電磁力を発生する電磁石（２２）とを備え、
   前記駆動側回転体（２１）は、前記回転軸（１１）の外周側に配置され、
   前記従動側回転体は、前記回転軸（１１）の径方向に広がる形状を有し、
   前記従動側回転体のうち前記径方向における中間部位には、前記駆動側回転体から前記従動側回転体に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに破断する破断部（３３ｇ）が形成され、
   前記従動側回転体のうち前記破断部（３３ｇ）よりも前記回転軸（１１）側の部分を回転軸側部分とし、前記従動側回転体のうち前記破断部（３３ｇ）よりも前記回転軸（１１）と反対側の部分を反回転軸側部分としたとき、
   前記回転軸側部分に対して前記回転軸（１１）の軸方向に対向して配置され、前記破断部（３３ｇ）が破断したときに前記回転軸側部分との間で前記反回転軸側部分を保持する保持部材（３５）を備え、
   前記反回転軸側部分は、少なくとも前記保持部材（３５）と前記回転軸側部分との間で保持される部位が磁性材で形成され、
   前記保持部材（３５）は、少なくとも前記回転軸側部分と対向する部位が永久磁石で形成されていることを特徴とする動力伝達装置。
5. 前記保持部材（３５）は、前記回転軸側部分に対して圧入によって固定されていることを特徴とする請求項１、２、４のいずれか１つに記載の動力伝達装置。
6. 前記従動側回転体は、前記電磁石（２２）の電磁力によって吸引されることで前記駆動側回転体（２１）に連結されるアーマチュア（３０）と、前記アーマチュア（３０）から前記回転軸（１１）にトルクを伝達するハブ（３１、３３）とを有し、
   前記ハブ（３１、３３）は、前記回転軸（１１）の径方向に広がる形状を有し、
   前記破断部（３３ｇ）は、前記ハブ（３１、３３）のうち前記径方向における中間部位に形成され、
   前記回転軸側部分は、前記ハブ（３１、３３）のうち前記破断部（３３ｇ）よりも前記回転軸（１１）側の部分であり、
   前記反回転軸側部分は、前記ハブ（３１、３３）のうち前記破断部（３３ｇ）よりも前記回転軸（１１）と反対側の部分、および前記アーマチュア（３０）であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の動力伝達装置。

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