JPS6229656B2 - - Google Patents

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つ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ツサのような回転体
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係合歯
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、その従動側係合歯および
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
回転体とクラツチを介して係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備
え、前記従動側係合歯および駆動側係合歯を相互
に噛み合わせかつ前記原動回転体および駆動側回
転体を前記クラツチを介して係合させることによ
り、前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回転体の非
回転時に行い、その後駆動側回転体と原動回転体
とを係合させることによつて従動側回転体を回転
駆動するようになつている。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
における衝撃が緩和され、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いと
いう問題が内在されていた。すなわち、駆動側係
合歯と従動側係合歯とが係合歯駆動装置によつて
相対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つ
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
を相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、プ
ーリ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つてしまう不都合があつ
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、前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
とえ駆動側係合歯と従動側係合歯との位相が一致
してそれ等の先端部が係合させられても、駆動側
係合歯の回転力に基づいてその等の係合が速やか
に解かれ、常に確実な噛合に状態が得られるので
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時に
噛み合わされ、その後一気に高速回転駆動される
場合に比較して、駆動側係合歯および従動側係合
歯の摩耗や破損が一層軽減され得る利点がある。

また、駆動側回転体を低速回転駆動するための
手段として、空気カツプリング、磁気カツプリン
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、プーリ等の変速
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、本発明を更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、底面図、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ツ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、１０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
軸１４がベアリング１６を介して回転可能に支持
されている。回転軸１４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
のプーリ１８と回転軸１４との間には電磁クラツ
チ２２が設けられて、それ等が係合離脱可能に連
結されている。したがつて、Ｖベルト２４を介し
て図示しないモータからプーリ１８に伝達された
回転力は、電磁クラツチ２２を介して回転軸１４
に伝えられるようになつているのである。

電磁クラツチ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に取り付けら
れたロータ３０と、プーリ１８に取り付けられた
アーマチユア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のプーリ１８側端
部に設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けられており、
回転軸１４に回り止めキー３６によつて相対回転
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ユア３２は、その板ばね３
８によつて常時プーリ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３
０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、アーマチユア３２はその磁力によつ
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ユア３２
およびロータ３０を介して回転軸１４に伝達され
るようになつている。

また、プーリ１８の電磁クラツチ２２と反対側
には、非接触式回転力伝達装置としての磁気トル
ク伝達部材４０が設けられて、プーリ１８の回転
力が僅かに回転軸１４に伝達されるようになつて
いる。

磁気トルク伝達部材４０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によつて固定された厚肉
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、その取付部材４
４の中心方向へ向つて突き出すフランジ４６が形
成されている。そして、前記ベアリング２０を固
定するために、回転軸１４の端部に回り止めキー
４７によつて相対回転不能に取り付けられたベア
リング押え４８の外周部は薄肉とされ、取付部材
４４のフランジ４６はその薄肉部分にスペーサ５
０を挾んで複数のボルト５２によつて固定されて
いる。一方、プーリ１８の磁気トルク伝達部材４
０側端面には、取付部材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
５４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ｄを有して嵌め入
れられている。ここで、プーリ１８は鉄等の強磁
性体製で、磁気トルク伝達部材４０は、その磁石
４２の磁気的吸引力、およびプーリ１８と磁石４
２との相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の回転に伴つて
連れ回りさせられ、回転軸１４がプーリ１８より
も低速度で常時回転駆動されるのである。

そして、以上のようにして回転力が伝達される
回転軸１４のプーリ１８と反対側の端部には、円
柱状のトルク伝達部材６０が相対回転不能に固定
されており、そのトルク伝達部材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が係合歯駆動装置としてのシリンダ
７０によつて回転軸１４の軸方向に往復駆動され
るようになつている。なお、トルク伝達部材６０
には回り止めキー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、摺動部材６４の内周面
には凹部７４が形成されて、グリース等の潤滑剤
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と反対側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
突き出す突出ロツド７８の先端部には、ばね受け
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８４を挿通する雄ねじ８
６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８６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６
８は常時当て金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ツド９
４が固定されているとともに、フランジ板７６に
はそのガイドロツド９４を摺動可能に挿通するガ
イドブツシユ９６が設けられ、連結部材６８がシ
リンダ７０によつて円滑に往復動させられるよう
になつている。また、ガイドロツド９４の一方に
は２個のドツク９８，１００が固定されていると
ともに、ケーシング１０に固定されたブラケツト
１０２には、それ等ドツク９８および１００によ
つて作動させられるリミツトスイツチ１０４およ
び１０６が取り付けられている。

次に、以上のように構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つてエアーコン
プレツ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ツド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
コンプレツサに接近する方向へ駆動される。そし
て、摺動部材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ツサの
主軸１０８に突設された従動側係合歯としての爪
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つて常時
低速度で回転させられているので、爪６２と爪１
１０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係合が速
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６２の回転速度はプーリ１８に
比較して低速度であり、かつ圧縮コイルスプリン
グ９２によつて爪６２の引き込みが許容されてい
るため、爪６２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、および磁気トルク伝達部材４０とプーリ１
８との相対回転に基づいてプーリ１８内に生じる
渦電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つて容易に
変更できる。その際には、スペーサ５０の肉厚を
変更すれば良い。

また、上記隙間ｄおよび磁石４２の磁力を一定
とした場合、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に従つて回転させら
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（伝達トルク）と、
回転軸１４の回転にともなう回転摩擦による抵抗
とが互いに均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ク
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の回転速度がプーリ１８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が爪１１０に噛み合わさ
れると、同時に、爪６２とともに移動するドツク
９８がリミツトスイツチ１０４に係合させられ、
シリンダ７０の作動が停止させられるとともに電
磁クラツチ２２の励磁コイル２６に励磁電流が供
給される。したがつて、回転軸１４は電磁クラツ
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
り、エアーコンプレツサの主軸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
よつて検出される。

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、停止時に噛み合わされて一気に高速回転駆
動される場合に比較して、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。

エアーコンプレツ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ツド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、ドツク１００がリミツトスイ
ツチ１０６に係合させられると、シリンダ７０の
作動が停止させられるとともに励磁コイル２６へ
の励磁電流の供給が遮断される。したがつて、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つ
て、検査済みのエアーコンプレツサが搬出される
とともに、次のエアーコンプレツサが供給され、
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、エアーコンプレツサの主軸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、プ
ーリ１８から伝達される回転力の変更が極めて容
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の磁気的吸引力、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
によつて、プーリ１８の回転力が伝達され得るよ
うになつているが、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つて
回転力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ツプリングを採
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とを係合離脱可能に連結するクラツチとし
て、電磁クラツチ２２が用いられているが、機械
式クラツチなどの種々の型式のクラツチが適用さ
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、係
合歯駆動装置は従動側係合歯を駆動するように構
成されても良いのである。

さらに、前述の実施例では、本発明がエアーコ
ンプレツサの主軸１０８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、車両用空調装
置のエアーコンプレツ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：電磁クラツチ（クラツ
チ）、４０：磁気トルク伝達部材、（非接触式回転
力伝達装置）、６２：爪（駆動側係合歯）、７０：
シリンダ（係合歯駆動装置）、１０８：主軸（従
動側回転体）、１１０：爪（従動側係合歯）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 従動側回転体に設けられた従動側係合歯に対
   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、該従動側係合歯および駆動側
   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
   とクラツチを介して係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備え、前記
   従動側係合歯および駆動側係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
   記クラツチを介して係合させることにより、前記
   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、 前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
   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噛合式駆動装置。