JPS6030831A - 噛合式駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、駆動側回転体と従動側回転体とを相互に噛み
合わせることによって従動側回転体を回転駆動する噛合
式駆動装置に係り、特に、それ等駆動側回転体と従動側
回転体との噛合い不良を防止した駆動装置に関するもの
である。

従来技術 従来より、従動側回転体を間欠的に回転駆動し−たり、
或いはエアーコンプレッサのような回転体を備えた製品
の検査を行うために、その回転体を従動側回転体として
回転駆動したりする駆動装置として、従動側回転体に設
けられた従動側保合歯に対して相対的に接近離隔可能な
駆動側係合歯を有する駆動側回転体と、その従動側保合
歯および駆動側保合歯を相対的に接近させかつそれ等を
相互に噛み合わせる係合歯駆動装置と、前記駆動側回転
体とクラッチを介して保合離脱可能に連結さｎＩＪ記従
動側係合歯および駆動側保合歯を相互に噛み合わせかつ
前記原動回転体および駆動側回転体を前記クラッチを介
して保合させることにより、６ｉＪ記従動側回転体を回
転駆動する型式の噛合式駆動装置が提供されている。

かかる噛合式駆動装置においては、駆動側係合歯と従動
側係合歯との噛合せを駆動側ＩＮＪ転体の非回転時に行
い、その後駆動側回転体と原動回転体とを保合させるこ
とによって従動側回転体を回転駆動するようになってい
る。このため、駆動側回転体を回転させつつ駆動側係合
歯と従動側係合歯とを噛み合わせる型式の噛合式駆動装
置に比較して、駆動側係合歯および従動側係合歯の噛合
せ時における衝”Ｊ４’ｌが緩和され、係合歯の摩耗や
破損が軽減されるという利点があるが、反面、駆動側係
合歯と従動側係合歯との噛合い不良が生じ易ｌ／）とい
う問題が内在されていた。すなわち、駆動側係合歯と従
動側保合歯とが係合歯駆動装置によって４−ｒ−１７１
的に接近させられたとき、駆動側係合歯および従動側係
合歯の位相が同一である場合には、それ等の先端部が互
いに当接して噛み合わなくなってしまうのである。

これに対し、駆動側回転体を回転駆動するモータの回転
速度を高速と低速とに切替え可能として、その低速時に
駆動側係合歯と従動側係合歯とをａ対回転させつつ噛み
合わせ、その後高速にて回転駆動する型式の駆動装置が
提案されているが、この場合には、モータの回転速度を
変更するために、モータと駆動側回転体との間に歯車、
ブーり等の変速機を介挿したり、或いはモータ自体を変
速可能なものとしたりするなど、装置が複雑になるとと
もに高価となってしまう不都合があったのである。

発明の目的 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、駆動側係合歯と従動側係合歯
との噛合い不良を簡便な手段にて防止した噛合式駆動装
置を提供することにある。

発明の構成 そして、かかる目的を達成するため、本発明は、１３ｉ
Ｊ記原動回転体と駆動側回転体との間に、その原動回転
体の回転力をその駆動側回転体に僅かに伝達してその駆
動側回転体を原動回転体よりも低速度で常時回転させる
非接触式回転力伝達装置を設けたことを特徴とする。

発明の効果 このようにすれば、駆動側係合歯と従動側係合歯との噛
合せ時において、駆動側回転体が原動回転体よりも低速
度で回転させられているため、たとえ駆動（１１１１係
合爾と従動側係合歯との位相が一致してそれ等の先端部
が保合させられても、駆動側係合歯の回転力に基づいて
それ等の保合が速やかに解かれ、常に確実な噛合い状態
が１１）られるのである。しかも、駆動側回転体の低速
回転時に駆動側係合歯と従動側係合歯とが噛み合わされ
た後高速回転駆動されるため、駆動側回転体の停止に時
に噛み合わされ、その後−気に高速回転駆動される場合
に比較して、駆動側保合歯および従動側係合歯の暦杆や
６古４″昌カニ一層酩緯さｈ徂Ａ禾１１占力；方、Ａ。

手段として、空気カップリング、磁気カップリング等の
非接触式回転力伝達装置が用いられるため、原動回転体
の回転数に対する大きな減速比が容易に得られるととも
に、歯車、グーリ等の変速機や変速可能なモータを用い
る場合に比較して、装置が簡単かつ安価となるのである
。

実施例 以下、本発明を史に具体的に明らかにするため、本発明
の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

ここで、第１図は本発明が適用された噛合式駆動装置の
正面図であり、第２図乃至第４図はそれぞれその平面図
、底面は１、および縦断面図である。

なお、この駆動装置は、車両用空調装置用等の多数のエ
アーコンプレッサを連続的に検査するために、その主軸
を回転駆動するものである。

これ等の図において、ｌＯはフレイム１２に位置固定に
取り付けられるケーシングであり、ケーシング１０の内
部には駆動側回転体としての回転されている。回転軸１
４の一端側には、原動回転体としてのプーリ１８がベア
リング２０を介して相対回転可能に取り付けられている
とともに、そのブー９１８と回転軸１４との間には電磁
クラッチ２２が設けられて、それ等が保合難脱ｆｉＪ能
に連結されている。したがって、■ベルシト２４を介し
て図示しないモータからブーＩＪ　１８に伝達された回
転力は、電磁クラッチ２２を介して回転軸１４に伝えら
れるようになっているのである。

電磁クラッチ２２は、内部に励磁コイル２６を有するス
テータ２８と、回転軸１４に取りイ、１けられたロータ
３０と、プーリ１８に取りｆ＝Ｉりられたアーマチュア
３２とを備えて構成されている。ステータ２８は、ケー
シング１０のフ″−リ１８側端部に１７片けられてベア
リング１６を固定するベアリング押え３４に位置固定に
取り付りられており、回転軸１４に回り止めキー３６に
よって相対回転不能に固定されたロータ３０との間には
僅かな隙間が形成されて、それ等の相対回転が許容され
ている。また、板ばね３８を介してプーリ１８に取り付
けられたアーマチュア３２は、その板ばね３８によって
常時プーリ１８側に引き戻される方向に付勢されており
、この状態においてはロータ３０との間に僅かな隙間が
形成されて、それ等の相・対回転が許容されている。そ
して、ステータ２８内の励磁コイル２６に励磁電流が供
給されて磁力が生じると、アーマチュア３２はその磁力
によって板ばね３８の付勢力に抗してロータ３０側に吸
引され、プーリ１８の回転力がアーマチュア３２および
ロータ３０を介して回転軸１４に伝達されるようになっ
ている。

また、プーリ１８の電磁クラッチ２２と反対側には、非
接触式回転力伝達装置としての磁気）・ルク伝達部材４
０が設けられて、プーリ１８の回転ノＪが僅かに回転軸
１４に伝達されるようになっている。

磁気トルり伝達部８４０は、円環状を成す磁石４２と、
その磁石４２が一方の端面に嵌め入れられ且つ複数のボ
ルト４３によって固定された厚肉円環状の取付部材４４
とから成り、取付部材４４の磁石４２と反対側の端部に
は、そのＩＩＲ（：１部材４４の中心方向へ向って突き
出すフランジ４６が形成されている。そして、６：Ｊ記
ベアリング２０を固定するために、回転軸１４の端部に
回り止めキー４７によって相対回転不能に取り伺りられ
たベアリング押え４８の外周部は薄肉とされ、取（＝１
部材４４のフランジ４６はその薄肉部分にスペーサ５０
を挾んで複数のボルト５２によって固定されている。−
力、プーリ１８の磁気１−　）Ｌ／夕伝達部材４（ｌ　
（（１＋１端面には、取イ＼１部拐４４の肉厚よりも大
きい溝幅を有する環状溝５４が形成され、その環状溝５
４内に取付部材４４の磁石４２側端部が環状溝５４の底
面との間に所定の隙間（ｌを有して嵌め入れられている
。ここで、プーリ［８は鉄等の強磁性体製で、磁気ｌ−
ルク伝達部材４０は、その磁石４２のｖｉ気的吸引力、
およびプーリ１８と磁石４２とのＡ゛１］対変位に基づ
いてプーリ１８内に発生する渦電流に基づいて、プーリ
１８の回転に伴って連れ回りさせられ、回転軸１４がプ
ーリ１８よりそして、以上のようにして回転ノＪが伝達
される回転軸１４のプーリ１８と反対側の端部には、円
柱状のトルり伝達部４１’　６０が４°目対回転不能に
固定されており、そのトルク伝達部４オ６０に駆動側係
合歯としての爪６２が固定された円筒状の摺動部材６４
が軸方向への移動可能に取り付けられている。摺動部材
６４の外周側にはベアリング６６を介して連結部材６８
が取り付けられており、その連結部材６８が保合歯駆動
装置としてのシリンダ７０によって回転軸１４の軸方向
に往復駆動されるようになっている。なお、トルク伝達
部４Ａ’６０には回り１にめキー７２が設けられていて
、トルク伝達部材６０と摺動部材６４との間の相対回転
が阻止されているとともに、摺動部！Ａ６４の内周部に
は凹部７４が形成されて、フリース等の潤滑剤が充填さ
れている。

シリンダ７０は、ケーシング１０の前記ベアリング押え
３４と反対（１１１１端部に固定されたフランジ板７６
に固定されており、そのシリンダ７０から８０が形成さ
れたスプリングガイド８２が螺着されている。スプリン
グガイド８２には、前記連結部材６８に形成された孔８
４を挿通ずる雄ねじ８６が突設されており、その雄ねじ
８６の先端部には当て金８８およびナツト９０が位置固
定に螺着されている。そして、雄ねじ８６と孔８４との
間には遊隙が形成されていて、連結部材６８の雄ねじ８
６の軸方向への移動が許容されているとともに、ばね受
け８０と連結部材６８との間には圧縮コイルスプリング
９２が介挿されて、連結部材６８は常時光て金６８に当
接するように付勢されている。

なお、連結部材６８には一対のガイドロッド９４が固定
されているとともに、フランジ板７６にはそのガイドロ
ッド９４を摺動可能に挿通ずるガイドブツシュ９６が設
けられ、連結部ＩＡ’６Ｂがシリンダ７０によって円滑
に往復動させられるようになっている。また、ガイドロ
ッド９４の一方には２個のドック９８，１００が固定さ
れているとともに、ケーシングＩＯに固定されたブラケ
ット１０２には、それ等ドック９８および１００によっ
て作動させられるリミットスイッチ１０４および１０６
が取り付けられている。

次に、以上のようにＪ７ｆｆ成された噛合式駆動装置の
作動を説明する。

先ず、図示しない搬送装置によってエアーコンプレッサ
が所定の位置へ供給されると、シリンダ７０’が作動さ
せられて突出ロッド７８が突き出され、摺動部材６４が
連結部材６８とともにエアーコンプレッサに接近する方
向へ駆動される。そして、摺動部ｖＪ’６４の先端部に
固定された爪６２が、従動側回転体としてのエアーコン
プレッサの主軸１０８に突設された従動側体金歯として
の爪１１０に噛み合わされる。第１図乃至第４図は、こ
の状態を示している。

ここで、本実施例の噛合式駆動装置は、その回転軸１４
が磁気トルク伝達部材４０を介してプーリ１８から僅か
に伝達される回転力によって常時低速度で回転させられ
ているので、爪６２と爪１１０とが噛み合う際にそれ等
の先端部が係合しても、爪６２の回転力に基づいてそれ
等の保合が速やかに解かれ、常に確実な噛合い状態とさ
れるのである。また、爪６２０回転速度はプーリ１８に
比較して低速度であり、かつ圧縮コイルヌプリング９２
によって爪６２の引き込みが許容されているため、爪６
２と爪１１０との噛合い時におけるそれ等の摩耗や破損
が大幅に軽減されるのである。

なお、磁気トルク伝達部材４０を介して回転軸１４に伝
達される回転力は、磁石４２の磁気的吸引力、および磁
気トルり伝達部利４０とプーリ１８との相対回転に基づ
いてブーＩＪ　１８内に生じる渦′准流によるものであ
り、磁石４２とプーリ１８との隙間ｄの大きさを変える
ことによって容易に変史できる。その際には、スペーサ
５０の肉厚を変史すれば良い。

また、」二記隙間（１および磁石４２の磁力を一定とし
た場合、磁気トルり伝達部！Ａ４０を介して回転軸１４
に伝達される回転力に従って回転させられる回転軸１４
の回転速度は、プーリ１８から回転軸１４に伝達される
回転力（伝達トルり）と、回転軸１４の回転にともなう
回転摩擦による抵抗とが互いに拘り合う回転速度になる
ものと考えられる。すなわち、第５図に示されるように
、プーリ１８から回転軸１４に伝達される伝達トルりは
、回転軸１４の回転速度が高くなる程、換言すれば回転
軸１４の回転速度がブー９１８の回転速度に近ずく程小
さくなり、一方、回転軸１４に作用する抵゛抗は回転軸
１４の回転速度に比例して大きくなるため、それ等が交
叉する点Ａの回転速度が回転軸１４の回転速度となるの
である。なお、図において、実線は伝達トルクの変化を
示したものであり、破線は抵抗の変化を示したものであ
る。

このようにして爪６２カ円爪１１０に噛み合わされると
、同時に、爪６２とともに移動するドック９８がリミッ
トスイッチ１０４に保合させられ、シリンダ７０の作動
が停止させられるとともに電磁クラッチ２２の励磁コイ
ル２６に励磁電流が供給される。したがって、回転軸１
４は電磁クラッチ２２を介してプーリ１８に係合させら
れ、プーリ１８とともに高速度で回転させられることと
なリ、エアーコンプレッサの主軸１０８が高速度で回転
駆動され、その性能が図示しない検出装置によって検出
される。

この時、爪６２と爪１１０は前述の如く一旦低速度で噛
み合わされた後高速度で回転駆動されるため、停止月寺
に噛み合わされて一気に高速回転駆動される場合に比Ｉ
咬して、爪６２および１１０が相互に受ける衝撃が一層
緩和され、それ等の摩耗および破損が更に軽減される。

エアーコンプレッサの性能試験が終了すると、シリンダ
７０が作動させられて突出ロッド７８が引き込められ、
爪６２と爪１１０との噛み合いが解かれる。そして、ド
ック１００がリミツ１−スイッチ１０６に保合させられ
ると、シリンダ７０の作動が停止させられるとともに励
磁コイ／ｌ／　２６への励磁電流の供給が遮断される。

したがって、回転軸１４とプーリ１８との係合が解かれ
、回転軸１４は磁気トルク伝達部材４０を介して僅かに
伝達される回転力に基づいて低速回転駆動されることと
なる。

そして、この間に図示しない搬送装置によって、検査済
みのエアーコンプレッサが搬出されるとともに、次のエ
アーコンプレッサが供給され、上記作動が繰り返し実行
されるのである。

このように本実施例の噛合式駆動装置によれば、爪６２
と爪１１０とが常に確実に噛み合わされて、エアーコン
プレッサの主軸１０８に対する回転駆動が良好に為され
得るとともに、爪６２および１１０の摩耗や破損が大幅
に軽減されるのである。

また、回転軸１４を低速回転駆動するために磁気トルク
伝達部材４０が用いられているので、ブー１Ｊ１８から
伝達される回転力の変更が搾めて容易に為され得るとと
もに、変速機や変速可能なモータを用いる場合に比較し
て、装置が簡単かつ安価に製造され得るのである。

以上、本発明の一実施例について詳細に説明したが、本
発明はその他の態様においても実施し得る。

たとえば、前述の実施例では、非接触式回転力伝達装置
として磁気トルク伝達部材４０が用いられ、磁石４２の
磁気的吸引ノＪ１および磁力線の変化に基づいてプーリ
１８内に生じる渦電流の作用によって、プーリ１８の回
転力が伝達され得るようになっているが、プーリ１８を
アルミニウム等の常磁性体製として、渦電流の作用のみ
によって回転ツノを伝達するように構成しても良く、或
いは、磁石４２を用いることなく空気の粘性抵抗に基づ
いて回転力を伝達する空気カップリングを採用しても良
いのである。

また、前述の実施例では、回転軸１４とプーリ１８とを
保合離脱可能に連結するクラッチとして、電磁クラッチ
２２が用いられているが、機械式クラッチなどの種々の
型式のクラッチが適用され得る。同様に、爪６２を駆動
する係合歯駆動装置としてモータ等が用いられても良く
、また、保合歯駆動装置は従動側係合歯を駆動するよう
に（１１４成されても良いめである。

さらに、＠ｉＴ述の実施例では、本発明がエアーコンプ
レッサの主軸１．０８を回転駆動する噛合式駆動装置に
適用された場合について説明したが、従動側係合歯と噛
み合わされて従動側回転体を回転駆動する装置であれば
、如何なる装置にも適用し得るのである。

また、爪６２および１１０の形状、個数は、それ等の材
質や回転駆動すべき従動側回転体の摩擦抵抗等を考慮し
て適宜設定すべきものであり、その他、当業者の知識に
基づく種々の変形、改良を加えた態様で本発明が実施さ
れても良いことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用された、重両用空調装置のエア
ーコンプレッサを検査するために、その主軸を回転駆動
する噛合式駆動装置の正面図である。第２図乃至第４図
は、それぞれ第１図の装置の平面図、底面図、および縦
断面図である。第５図は、第１図の装置において回転軸
が磁気トルク伝達部材を介して伝達される回転力に基づ
いて回転させられる回転速度を説明するための図である
。 １４：回転軸（駆動側回転体） １８：プーリ（原動回転体） ２２：電磁クラッチ（クラッチ） ４０：磁気トルり伝達部材 （非接触式回転力伝達装置） ６２：爪（駆動側係合歯） ７０ニジリンダ（係合歯駆動装置） １０８：主軸（従動側回転体） １１０：爪（従動側係合歯） 出願人　株式会社　協吸製作所 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 従動側回転体に設けられた従動側係合歯に対してＡ’■
   ７ｊ的に接近離隔可能な駆動側係合歯を有する駆動側回
   転体と、該従動側保合歯および駆動側係合歯を相対的に
   接近させかつそれ等を相互に噛み合わせる係合歯駆動装
   置と、前記駆動側回転体とクラッチを介して保合離脱可
   能に連結されるとともに、常時回転する原動回転体とを
   ｌ１ｉｉえ、前記従動側係合歯および駆動側保合歯を相
   互に噛み合わせかつ前記原動回転体および駆動（Ｆｉ１
   １回転体を前記クラッチを介して係合させることにより
   、ｎｉＪ記従動側回転体を回転駆動する型式の噛合式駆
   動装置において、 ｎＩＪ記原動回転体と駆動側回転体との間に、該原動回
   転体の回転力を該駆動側回転体に僅かに伝達して該駆動
   側回転体を該原動回転体よりも低速度たことを特徴とす
   る噛合式駆動装置。