KR20190122760A

KR20190122760A - 동력 전달 장치

Info

Publication number: KR20190122760A
Application number: KR1020197028327A
Authority: KR
Inventors: 토시히로 고니시; 시게요시 사쿠라바; 타카유키 히로세; 토시히로 하야시
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2017-06-23
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2019-10-30
Also published as: JP6680272B2; CN110709618B; CN110709618A; JP2019007545A; US20190368555A1; DE112018003218T5; KR102277463B1; WO2018235526A1; US11353068B2

Abstract

구동원(6)으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치(2)에 전달하는 동력 전달 장치는, 전자석(12)과, 로터(11)와, 전기자(14)와, 상기 전기자를 상기 구동 대상 장치의 샤프트(20)에 연결하는 허브(15)를 구비한다. 상기 허브는 상기 전기자에 연결되는 아우터 허브(16)와, 상기 샤프트에 연결된 보스부(170)와, 상기 보스부로부터 상기 샤프트의 직경 방향 외측으로 넓어지는 이너측 판형상부(171)와, 상기 아우터 허브와 상기 이너측 판형상부 사이에 배치되는 이너 플레이트(172)를 포함하여 구성되어 있다. 상기 이너측 판형상부 및 상기 이너 플레이트는 일체로 구성되고, 상기 이너측 판형상부 및 상기 이너 플레이트의 적어도 한쪽은 상기 전자석으로의 통전 시에 상기 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 상기 로터와 상기 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

Description

동력 전달 장치

본 출원은 2017년 6월 23일에 출원된 일본 특허 출원 번호2017―123193호에 기초하는 것으로, 여기에 그 기재 내용이 참조에 의해 편입된다.

본 개시는 구동원으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치에 전달하는 동력 전달 장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 장치로서, 특허 문헌 1에 기재된 전자 클러치가 있다. 이 전자 클러치는 벨트를 통하여 회전 구동원으로부터의 회전력을 받아서 회전하는 로터와, 압축기의 회전축에 연결되는 허브와, 전자 코일이 발생하는 전자 흡인력에 의해 로터의 마찰면에 흡착되어 허브측에 회전을 전달하는 전기자를 구비한다.

이 전자 클러치는 또한 전자 코일을 수납하고, 또한 전자 코일을 고정하고 있는 코일 하우징 내에 있어서, 로터의 마찰면 및 코일 하우징의 내주측 원통부의 양쪽에 근접한 부위에 온도 퓨즈를 구비하고 있다.

이 전자 클러치는 압축기에 결함이 발생하여 압축기가 잠겼을 때에 전기자와 로터의 미끄럼 접촉 부분의 마찰열이 코일 하우징의 내주측 원통부의 단부를 통하여 온도 퓨즈로 전도되고, 온도 퓨즈가 녹아 끊어져서 전자 코일로의 통전이 차단된다. 그리고 전기자가 로터의 마찰면으로부터 분리되어 벨트 끊어짐이 방지된다.

특허 문헌 1: 일본국 특개평8―326782호 공보

그러나, 발명자의 검토에 따르면, 상기 특허 문헌 1에 기재된 전자 클러치는, 온도 퓨즈나 온도 퓨즈를 지지하기 위한 퓨즈 지지 부재 등을 구비한 구성으로 되어 있기 때문에, 부품수가 많고 비용이 비싸져 버린다. 또한, 발명자의 검토에 따르면, 상기 특허 문헌 1에 기재된 전자 클러치는 온도 퓨즈와 코일 사이를 접속하는 접속 행정이 필요하게 된다.

본 개시는 온도 퓨즈를 이용하지 않고, 압축기가 잠겼을 때의 벨트 끊어짐을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 하나의 관점에 따르면, 구동원으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치에 전달하는 동력 전달 장치는, 통전에 의하여 전자 흡인력을 발생시키는 전자석과, 벨트를 통하여 구동원으로부터의 회전 구동력을 받아서 사전에 결정된 회전축을 중심으로 회전하는 로터와, 전자석으로의 통전 시에 로터에 연결되어 로터와 일체로 회전하고, 또한 전자석으로의 비통전 시에 로터로부터 분리되는 전기자와, 전기자를 구동 대상 장치의 샤프트에 연결하는 허브를 구비하고, 허브는 전기자에 연결되는 아우터 허브와, 샤프트에 연결된 보스부와, 보스부로부터 샤프트의 직경 방향 외측으로 넓어지는 이너측 판형상부와, 아우터 허브와 이너측 판형상부 사이에 배치되는 이너 플레이트를 포함하여 구성되어 있고, 이너측 판형상부 및 이너 플레이트는 일체적으로 구성되고, 이너측 판형상부 및 이너 플레이트의 적어도 한쪽은 전자석으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 로터와 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

따라서, 전자석으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 로터와 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 이너측 판형상부 및 이너 플레이트의 적어도 한쪽이 변형 또는 용융한다. 그리고 샤프트가 잠긴 상태에서도 전기자는 로터와 함께 회전하는 것이 가능하게 되어, 온도 퓨즈를 이용하지 않고, 압축기가 잠겼을 때의 벨트 끊어짐을 방지할 수 있다.

본 개시의 다른 관점에 따르면, 구동원으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치에 전달하는 동력 전달 장치는, 통전에 의하여 전자 흡인력을 발생시키는 전자석과, 벨트를 통하여 구동원으로부터의 회전 구동력을 받아서 회전하는 로터와, 전자석으로의 통전 시에 로터에 연결되어 로터와 일체로 회전하고, 또한 전자석으로의 비통전 시에 로터로부터 분리되는 전기자와, 전기자를 구동 대상 장치의 샤프트에 연결하는 허브를 구비하고, 허브는 전기자에 연결되는 아우터 허브와, 샤프트에 연결되는 이너 허브와, 아우터 허브와 이너 허브 사이에 배치되는 이너 플레이트를 포함하여 구성되어 있고, 아우터 허브는 전자석으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 로터와 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

따라서, 전자석으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 로터와 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 아우터 허브가 변형 또는 용융한다. 그리고 샤프트가 잠긴 상태에서도 전기자는 로터와 함께 회전하는 것이 가능하게 되어, 온도 퓨즈를 이용하지 않고, 압축기가 잠겼을 때의 벨트 끊어짐을 방지할 수 있다.

본 개시의 또다른 관점에 따르면, 구동원으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치에 전달하는 동력 전달 장치는, 통전에 의하여 전자 흡인력을 발생시키는 전자석과, 벨트를 통하여 구동원으로부터의 회전 구동력을 받아서 회전하는 로터와, 전자석으로의 통전 시에 로터에 연결되어 로터와 일체로 회전하고, 또한 전자석으로의 비통전 시에 로터로부터 분리되는 전기자와, 전기자를 구동 대상 장치의 샤프트에 연결하는 허브를 구비하고, 허브는 전기자에 연결되는 아우터 허브와, 아우터 허브를 전기자에 체결하는 체결 부재와, 샤프트에 연결되는 이너 허브와, 아우터 허브와 이너 허브 사이에 배치되는 이너 플레이트를 포함하여 구성되어 있고, 체결 부재는 전자석으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 로터와 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

따라서, 전자석으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 로터와 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 체결 부재가 변형 또는 용융한다. 그리고 샤프트가 잠긴 상태에서도 전기자는 로터와 함께 회전하는 것이 가능하게 되어, 온도 퓨즈를 이용하지 않고, 압축기가 잠겼을 때의 벨트 끊어짐을 방지할 수 있다.

또한, 각 구성 요소 등에 붙여진 괄호 부착 참조 부호는, 그 구성 요소들과 후술하는 실시 형태에 기재된 구체적인 구성 요소들의 대응 관계의 일례를 나타내는 것이다.

도 1은 제 1 실시 형태의 동력 전달 장치가 적용된 냉동 사이클의 전체 구성도이다.
도 2는 제 1 실시 형태의 동력 전달 장치의 전체 구성을 도시한 모식적인 단면도이다.
도 3은 제 1 실시 형태의 동력 전달 장치의 모식적인 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 화살표 Ⅳ의 방향에서의 동력 전달 장치의 허브의 화살표시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ―Ⅴ단면도이다.
도 6은 이너 허브의 정면도이다.
도 7은 아우터 허브의 모식적인 정면도이다.
도 8은 도 4의 Ⅷ―Ⅷ단면도이다.
도 9는 이너 플레이트에서의 영역(X)을 도시한 도면이다.
도 10은 제 2 실시 형태의 동력 전달 장치의 허브의 Ⅴ―Ⅴ단면도이다.
도 11은 제 3 실시 형태의 동력 전달 장치의 허브의 Ⅴ―Ⅴ단면도이다.
도 12는 제 4 실시 형태의 동력 전달 장치의 허브의 Ⅴ―Ⅴ단면도이다.
도 13은 제 5 실시 형태의 동력 전달 장치의 이너 허브의 정면도이다.

이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 도면을 참조해서 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에 있어서, 선행하는 실시 형태에서 설명한 사항과 동일 또는 균등한 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 실시 형태에 있어서, 구성 요소의 일부만을 설명하고 있는 경우, 구성 요소의 다른 부분에 관해서는, 선행하는 실시 형태에서 설명한 구성 요소를 적용할 수 있다. 이하의 실시 형태는 특별히 조합에 지장이 발생하지 않는 범위이면, 특별히 명시하고 있지 않은 경우이어도, 각 실시 형태끼리를 부분적으로 조합할 수 있다.

(제 1 실시 형태)

본 실시 형태에 대하여, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태에서는 도 1에 도시한 증기 압축식 냉동 사이클(1)의 압축기(2)에 대하여, 동력 전달 장치(10)를 적용한 예에 대해서 설명한다.

냉동 사이클(1)은 차 실내의 공조를 실시하는 차량용 공조 장치에서 차 실내로 송풍하는 공기의 온도를 조정하는 장치로서 기능한다. 냉동 사이클(1)은 냉매를 압축하여 토출하는 압축기(2), 압축기(2)로부터 토출된 냉매를 방열시키는 방열기(3), 방열기(3)로부터 유출된 냉매를 감압하는 팽창 밸브(4), 팽창 밸브(4)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기(5)가 환형상으로 접속된 폐회로로 구성되어 있다.

압축기(2)에는 동력 전달 장치(10)를 통하여 엔진(6)으로부터 출력되는 회전 구동력이 전달된다. 본 실시 형태에서는 엔진(6)이 회전 구동력을 출력하는 구동원을 구성하고, 압축기(2)가 구동 대상 장치를 구성하고 있다.

압축기(2)로서는, 예를 들면, 경사판식 가변 용량형의 압축기를 채용할 수 있다. 또한, 압축기(2)로서는, 회전 구동력의 전달에 의해 냉동 사이클(1)의 냉매를 압축하여 토출하는 것이면, 다른 형식의 가변 용량형의 압축기나, 스크롤형, 베인형 등의 고정 용량형의 압축기가 채용되어 있어도 좋다.

본 실시 형태의 압축기(2)는 샤프트(20)의 일단측이 도시되지 않는 하우징의 외측으로 노출되어 있다. 그리고 동력 전달 장치(10)는 샤프트(20)에서의 외측으로 노출된 부위에 부착되어 있다. 샤프트(20)는 압축기(2)의 외곽을 구성하는 도시되지 않는 하우징과의 사이에, 하우징 내부의 냉매가 샤프트(20)와 하우징의 간극으로부터 누설되지 않도록 립 시일 등의 밀봉 부재가 개재되어 있다. 밀봉 부재는 샤프트(20)와 하우징 사이에서 높은 밀봉성이 얻어지도록 재료, 형상 등이 최적화되어 있다.

이어서, 동력 전달 장치(10)는 차량 주행용의 구동원인 엔진(6)으로부터 출력되는 회전 구동력을 구동 대상 장치인 압축기(2)로 단속적으로 전달하는 장치이다. 동력 전달 장치(10)는 벨트(7)를 통하여 엔진(6)의 회전 출력부(6a)에 접속되어 있다.

도 2는 동력 전달 장치(10)를 압축기(2)의 샤프트(20)의 축방향을 따라서 절단했을 때의 단면도이다. 또한, 도 2에 도시한 DRax는 샤프트(20)의 축심(CL)을 따라서 연장되는 샤프트(20)의 축방향을 도시하고 있다. 또한, 도 2에 도시한 DRr은 축방향(DRax)과 직교하는 샤프트(20)의 직경 방향을 도시하고 있다. 또한, 이러한 방향들은 도 2 이외의 도면에서도 마찬가지이다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 동력 전달 장치(10)는 로터(11), 로터(11)에 연결됨으로써 압축기(2)의 샤프트(20)와 함께 회전하는 종동측 회전체(13), 종동측 회전체(13)와 로터(11)를 연결시키는 전자 흡인력을 발생시키는 전자석(12)을 가진다.

로터(11)는 엔진(6)으로부터 출력되는 회전 구동력에 의하여 회전하는 구동측 회전체를 구성한다. 본 실시 형태의 로터(11)는 도 2에 도시한 바와 같이, 외측 원통부(111), 내측 원통부(112) 및 단면부(113)를 가진다.

외측 원통부(111)는 원통 형상으로 구성되어 있고, 샤프트(20)에 대하여 동축 상에 배치되어 있다. 내측 원통부(112)는 원통 형상으로 구성되어 있고, 외측 원통부(111)의 내주측에 배치되고, 또한 샤프트(20)에 대하여 동축 상에 배치되어 있다.

단면부(113)는 외측 원통부(111)와 내측 원통부(112)의 축방향(DRax)의 일단측끼리를 잇는 연결부이다. 단면부(113)는 원반 형상으로 구성되어 있다. 즉, 단면부(113)는 샤프트(20)의 직경 방향(DRr)으로 넓어지고, 또한 그 중앙부에 표리(表裏)를 관통하는 원형상의 관통 구멍이 형성되어 있다.

본 실시 형태의 로터(11)는 샤프트(20)의 축방향(DRax)의 단면이 C자 형상으로 되어 있다. 그리고 외측 원통부(111)와 내측 원통부(112) 사이에는 단면부(113)를 바닥부로 하는 원환 형상의 공간이 형성되어 있다.

외측 원통부(111)와 내측 원통부(112) 사이에 형성되는 공간은 샤프트(20)에 대하여 동축 상으로 되어 있다. 외측 원통부(111)와 내측 원통부(112) 사이에 형성되는 공간에는 전자석(12)이 배치되어 있다.

여기에서, 전자석(12)은 스테이터(121) 및 스테이터(121)의 내부에 배치된 코일(122) 등을 가진다. 스테이터(121)는 철 등의 강자성 재료로 환형상으로 형성되어 있다. 코일(122)은 에폭시 수지 등의 절연성 수지 재료로 몰딩된 상태로 스테이터(121)에 고정되어 있다. 또한, 전자석(12)으로의 통전은, 도시되지 않는 제어 장치로부터 출력되는 제어 전압에 의하여 실시된다.

외측 원통부(111), 내측 원통부(112) 및 단면부(113)는 철 등의 강자성 재료로 일체로 형성되어 있다. 외측 원통부(111), 내측 원통부(112) 및 단면부(113)는 전자석(12)에 통전함으로써 발생하는 자기 회로의 일부를 구성한다.

외측 원통부(111)의 외주측에는 복수의 V자 형상의 홈이 형성된 수지제의 V홈부(114)가 형성되어 있다. V홈부(114)에는 엔진(6)으로부터 출력되는 회전 구동력을 전달하는 벨트(7)가 걸려 있다.

내측 원통부(112)의 내주측에는 볼 베어링(19)의 외주측이 고정되어 있다. 그리고 볼 베어링(19)의 내주측에는 압축기(2)의 외곽을 구성하는 하우징으로부터 동력 전달 장치(10)측을 향하여 돌출한 원통 형상의 보스부(21)가 고정되어 있다. 이에 따라, 로터(11)는 압축기(2)의 하우징에 대하여 회전 가능하게 고정되어 있다. 또한, 보스부(21)는 샤프트(20)에서의 하우징의 외측으로 노출된 근원 부분을 덮고 있다.

또한, 단면부(113)에서의 축방향(DRax)의 일단측의 외측면은 로터(11)와 후술하는 종동측 회전체(13)의 전기자(14)가 연결되었을 때에 전기자(14)와 접촉하는 마찰면을 형성하고 있다.

본 실시 형태에서는 도시하지 않지만, 단면부(113)의 표면의 일부에 단면부(113)의 마찰 계수를 증가시키기 위한 마찰 부재를 배치하고 있다. 이 마찰 부재는 비자성 재료로 형성된다. 마찰 부재로서는, 알루미나를 수지로 경화한 것이나 알루미늄 등의 금속 분말의 소결체 등을 채용할 수 있다.

이어서, 종동측 회전체(13)는 전기자(14) 및 허브(15)를 포함하여 구성되어 있다. 전기자(14)는 직경 방향(DRr)으로 넓어지고, 또한 그 중앙부에 표리를 관통하는 관통 구멍이 형성된 원환 형상의 판부재이다. 전기자(14)는 철 등의 강자성 재료로 형성되어 있다. 전기자(14)는 로터(11)와 함께 전자석(12)에 통전되었을 때에 발생하는 자기 회로의 일부를 구성한다.

전기자(14)는 사전에 결정된 미소 간극(예를 들면, 0.5㎜ 정도)을 사이에 두고 로터(11)의 단면부(113)에 대향 배치되어 있다. 전기자(14) 중, 로터(11)의 단면부(113)에 대향하는 평탄부는 로터(11)와 전기자(14)가 연결되었을 때에 단면부(113)와 접촉하는 마찰면을 형성하고 있다.

또한, 본 실시 형태의 전기자(14)에는 직경 방향(DRr)의 중간 부분에 자기 차단용 홈부(141)가 형성되어 있다. 이 홈부(141)는 전기자(14)의 원주 방향을 따라서 연장되는 원호상의 형상이고, 전기자(14)에 대하여 복수개 형성되어 있다. 본 실시 형태의 전기자(14)는 홈부(141)의 외주측에 위치하는 외주부(142)와, 홈부(141)의 내주측에 위치하는 내주부(143)로 구분된다. 전기자(14)의 외주부(142)는 리벳 등의 체결 부재(144)에 의해 허브(15)에 접속되어 있다. 체결 부재(144)는 알루미늄 등의 금속제 부재에 의해 구성되어 있다.

허브(15)는 전기자(14)를 압축기(2)의 샤프트(20)에 체결하는 체결 부재를 구성하고 있다. 바꾸어 말하면, 전기자(14) 및 샤프트(20)는 허브(15)를 통하여 연결되어 있다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 허브(15)는 아우터 허브(16), 이너 허브(17) 및 고무 부재(18)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 도 4에 도시한 이점쇄선은 고무 부재(18)의 외주 가장자리부를 도시하고 있다.

아우터 허브(16)는 체결 부재(144)에 의하여 전기자(14)의 외주부(142)에 연결되어 있다. 아우터 허브(16)는 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 전기자(14)에 연결되는 판형상의 아우터측 연결부(161), 아우터측 연결부(161)의 내주측으로부터 샤프트(20)의 축방향(DRax)을 따라서 연장되는 아우터측 플랜지부(162), 아우터측 받침부(163)를 포함하여 구성되어 있다. 본 실시 형태의 아우터 허브(16)는 아우터측 연결부(161), 아우터측 플랜지부(162), 아우터측 받침부(163)가 일체 성형물로서 구성되어 있다. 본 실시 형태의 아우터 허브(16)는 알루미늄 등의 금속제 부재에 의해 구성되어 있다.

아우터측 연결부(161)는 외주측이 전기자(14)의 외부 형상에 대응하는 형상으로 되어 있다. 또한, 아우터측 연결부(161)는 전기자(14)에 연결되는 부위의 내측에 플러스 형상(즉, ＋기호 형상)의 개구가 설치되어 있다.

아우터측 플랜지부(162)는 아우터측 연결부(161)의 내주측으로부터 전기자(14)에서 이격되는 방향으로 연장되어 있다. 아우터측 플랜지부(162)는 샤프트(20)의 회전 방향(RD)에서 후술하는 이너 허브(17)를 둘러싸는 형상으로 되어 있다.

구체적으로, 아우터측 플랜지부(162)는 이너 허브(17)의 외부 형상에 대응하는 플러스 형상(즉, ＋기호 형상)의 통형상부로 구성되어 있다. 아우터측 플랜지부(162)의 내주측와 이너 허브(17)의 외주측 사이에는 사전에 결정된 간극이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는 아우터측 플랜지부(162)가 샤프트(20)의 회전 방향(RD)에서 후술하는 이너 허브(17)의 플랜지부(172c)를 둘러싸는 내주측 벽부를 구성하고 있다.

아우터측 받침부(163)는 샤프트(20)의 축방향(DRax)에서 이너 허브(17)의 연장 돌출부(172b)에서의 전기자(14)와 반대측의 부위와 대향하도록 아우터측 플랜지부(162)로부터 샤프트(20)의 축선(CL)을 향하여 가까워지도록 연장되어 있다. 아우터측 받침부(163)는, 그 중앙에 플러스 형상(즉, ＋기호 형상)의 개구부(164)가 형성되어 있다.

이어서, 이너 허브(17)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 압축기(2)의 샤프트(20)에 대하여 연결되어 있다. 이너 허브(17)는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 샤프트(20)에 연결되는 보스부(170), 이너측 판형상부(171) 및 이너 플레이트(172)를 포함하여 구성되어 있다. 보스부(170) 및 이너측 판형상부(171)는 철 등의 금속제 부재를 이용한 일체 성형물로서 구성되어 있다. 또한, 이너측 판형상부(171)의 일부는 인서트 성형에 의해 이너 플레이트(172) 내에 매설되고, 이너측 판형상부(171) 및 인서트 성형은 일체화되어 있다.

보스부(170)는 통형상부로 구성되어 있다. 보스부(170)의 내주측에는 샤프트(20)의 외주측에 형성된 숫나사에 맞추어지는 암나사가 형성되어 있다. 이너 허브(17)는 보스부(170)에 형성된 암나사와 샤프트(20)의 숫나사의 맞춤에 의하여 샤프트(20)에 대해서 연결되어 있다.

이너측 판형상부(171)는 보스부(170)의 압축기(2)측과 반대측의 면으로부터 샤프트(20)의 직경 방향(DRr)으로 넓어지는 부재이다. 이너측 판형상부(171)는 샤프트(20)의 직경 방향(DRr)의 외측을 향하여 돌출하는 4개의 돌출부(171a)를 가지고 있다. 또한, 이너측 판형상부(171)에는 4개의 성형용 구멍부(171b)가 형성되어 있다.

이너 플레이트(172)는 아우터 허브(16)와 이너측 판형상부(171) 사이에 배치되어 있다. 이너 플레이트(172)는 아우터 허브(16)와 이너측 판형상부(171)를 연결하고 있다. 이너 플레이트(172)는 본체부(172a), 연장 돌출부(172b), 플랜지부(172c) 및 받침부(172d)를 포함하여 구성되어 있다. 본체부(172a), 연장 돌출부(172b), 플랜지부(172c) 및 받침부(172d)는 수지에 의해 일체 성형되어 있다. 본 실시 형태의 이너 플레이트(172)는 융점이 180∼300℃ 정도인 수지에 의해 구성되어 있다. 구체적으로, 이너 플레이트(172)는 PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트), PO(폴리올레핀), 66나일론, PPS(폴리페닐렌설파이드) 등을 이용할 수 있다.

본체부(172a)는 원반 형상을 이루고 있고, 샤프트(20)의 직경 방향(DRr)으로 넓어지는 부위에 배치된다. 본체부(172a)의 외주측에는 샤프트(20)의 직경 방향(DRr)의 외측을 향하여 연장되는 4개의 연장 돌출부(172b)가 설치되어 있다.

플랜지부(172c)는 연장 돌출부(172b)의 외부 가장자리부로부터 전기자(14)에서 이격되는 방향으로 연장되어 있다. 플랜지부(172c)는 아우터측 플랜지부(162)와 대향하도록 샤프트(20)의 축방향(DRax)을 따라서 연장되어 있다.

구체적으로, 플랜지부(172c)는 플러스 형상(즉, ＋기호 형상)의 통형상부로 구성되어 있다. 플랜지부(172c)의 외주측과 아우터 허브(16)의 내주측 사이에는 사전에 결정된 간극이 형성되어 있다.

받침부(172d)는 고무 부재(18)가 샤프트(20)의 축방향(DRax)으로 이동하는 것을 방지하기 위해 설치되어 있다. 받침부(172d)는 연장 돌출부(172b)의 외부 가장자리부로부터 샤프트(20)의 직경 방향(DRr)의 외측을 향하여 연장되어 있다.

고무 부재(18)는, 그 탄성력에 의하여 이너 허브(17)에 대해서 아우터 허브(16)를 샤프트(20)의 축방향(DRax)으로 이동 가능하게 지지하고, 또한 아우터 허브(16)의 회전력을 이너 허브(17)에 대하여 완충적으로 전달하는 부재이다.

고무 부재(18)는 도 5 및 도 8에 도시한 바와 같이, 아우터 허브(16)의 아우터측 플랜지부(162)와 이너 플레이트(172)의 플랜지부(172c) 사이에 배치되어 있다. 본 실시 형태의 고무 부재(18)는 아우터측 플랜지부(162)의 내주측과 이너 플레이트(172)의 플랜지부(172c)의 외주측 사이에 형성되는 간극 형상에 대응하는 형상을 가지고 있다.

이너 플레이트(172)는 전기자(14)가 로터(11)에 흡착되었을 때에 로터(11)로부터 전기자(14)의 외주부(142), 체결 부재(144), 아우터 허브(16), 고무 부재(18)를 통하여 전달되는 토크를 이너 허브(17)로 전달한다.

전자석(12)이 통전 상태로 되어 있는 경우, 이너 플레이트(172)와 전기자(14)의 외주부(142) 사이에 사전에 결정된 간극이 형성된다. 그리고 전자석(12)이 비통전 상태로 되면, 이너 플레이트(172)는 전기자(14)의 외주부(142)와 맞닿아서 전기자(14)의 외주부(142)를 받아들인다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 이너측 판형상부(171)는, 그 중심이 로터(11)의 회전축(CL)과 일치하도록 배치되어 있다. 전기자(14)는 로터(11)의 회전축(CL)을 중심으로 하는 동심원 형상으로 형성된 외주부(142) 및 내주부(143)를 가지고 있다. 내주부(143)는 중앙 부분에 원형 개구부가 형성되고, 또한 로터(11)와 이너측 판형상부(171) 사이에 배치되어 있다. 그리고 이너측 판형상부(171)의 원주 방향에서의 최대로 되는 직경, 즉, 이너측 판형상부(171)의 원주 방향에서의 최대 외경(ØC)은 내주부(143)의 내경(ØB)보다도 커져 있다. 외주부(142), 내주부(143)의 각각이 원환 형상부에 대응한다.

또한, 아우터 허브(16)는 이너측 판형상부(171)의 외주측을 덮도록 외주부(142)에 고정되어 있다. 또한, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 아우터 허브(16)의 내주면의 원주 방향에서의 최소로 되는 직경, 즉, 아우터 허브(16)의 내주면의 원주 방향에서의 최소 내경(ØD)은 이너측 판형상부(171)의 원주 방향에서의 최대로 되는 직경, 즉, 이너측 판형상부(171)의 원주 방향에서의 최대 외경(ØC)보다 커져 있다.

다음으로, 본 실시 형태의 동력 전달 장치(10)의 작동을 설명한다. 전자석(12)이 비통전 상태로 되어 있는 경우에는, 전자석(12)의 전자 흡인력이 발생하지 않는다. 이 때문에, 전기자(14)는 고무 부재(18)에 의하여 로터(11)의 단면부(113)로부터 이격되는 방향으로 가압된다.

이에 따라, 엔진(6)으로부터의 회전 구동력은 벨트(7)를 통하여 로터(11)에 전달될 뿐으로, 전기자(14) 및 허브(15)로는 전달되지 않고, 로터(11)만이 볼 베어링(19) 상에서 공전한다. 이 때문에, 구동 대상 장치인 압축기(2)는 정지한 상태로 된다.

이에 비하여, 전자석(12)이 통전 상태로 되어 있는 경우에는, 전자석(12)의 전자 흡인력이 발생한다. 이 전자 흡인력에 의하여 전기자(14)가 로터(11)의 단면부(113)측으로 흡인됨으로써 전기자(14)가 로터(11)에 흡착된다. 이에 따라, 로터(11)의 회전이 종동측 회전체(13)를 통하여 압축기(2)의 샤프트(20)에 전달됨으로써 압축기(2)가 작동한다. 즉, 엔진(6)으로부터 출력된 회전 구동력이 동력 전달 장치(10)를 통하여 압축기(2)에 전달됨으로써 압축기(2)가 작동한다. 이때, 전기자(14)와 로터(11)의 단면부(113)의 각 마찰면의 온도는, 예를 들면, 100℃ 정도까지 상승하지만, 이너 플레이트(172)는 변형하는 일이 없다.

여기에서, 압축기(2)에 결함이 발생하여 압축기(2)가 잠기고, 압축기(2)의 샤프트(20)가 회전하지 않게 되면, 철 등의 강자성 재료로 형성된 전기자(14)와 로터(11)의 단면부(113)의 마찰면에 미끄러짐이 발생한다. 그리고 전기자(14)와 로터(11)의 단면부(113)의 각 마찰면의 온도가 마찰열에 의해 상승하고, 전기자(14)가 서서히 적열(赤熱)한다.

그리고 적열한 전기자(14)에 의한 복사열이 이너 플레이트(172)에 열을 전달하고, 이너 플레이트(172)의 온도가 서서히 상승한다. 이때, 이너 플레이트(172)의 온도는, 예를 들면, 300℃ 정도까지 상승한다.

그리고, 이너 플레이트(172)는, 그 온도가 그 융점에 가까워지면, 수지가 연화(軟化)하고, 이너 플레이트(172)의 강도는 저하한다. 또한, 이너 플레이트(172)의 온도가 그 융점을 넘으면, 이너 플레이트(172)는 용융한다.

여기에서, 이너 플레이트(172)는 압축기(2)의 샤프트(20)가 잠겼을 때에 로터(11)와 전기자(14)의 마찰에 의해 발생하는 복사열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

따라서, 로터(11)와 전기자(14)의 마찰에 의해 발생하는 복사열에 의해 이너 플레이트(172)의 온도가 상승하고, 이너 플레이트(172)에서의 이너 허브(17)의 이너측 판형상부(171)와의 경계부 중, 특히, 도 9의 영역(X)의 부분이 변형 또는 용융하면, 이너 허브(17)의 이너측 판형상부(171)와, 이너 플레이트(172)의 결합력이 급속히 저하한다.

이 결과, 이너 허브(17)의 이너측 판형상부(171)는 압축기(2)의 샤프트(20)에 의해 고정된 채, 이너 플레이트(172)의 외주부, 즉, 이너 플레이트(172)의 연장 돌출부(172b), 플랜지부(172c) 및 받침부(172d)는 로터(11), 전기자(14), 아우터 허브(16), 고무 부재(18)와 함께 회전을 시작한다.

즉, 로터(11)와 전기자(14)의 토크의 전달이 차단되고, 엔진(6)으로부터의 회전 구동력을 로터(11)에 전달하는 벨트(7)의 벨트 끊어짐을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 실시 형태의 동력 전달 장치는 통전에 의하여 전자 흡인력을 발생시키는 전자석(12)과, 벨트(7)를 통하여 구동원(6)으로부터의 회전 구동력을 받아서 사전에 결정된 회전축(CL)을 중심으로 회전하는 로터(11)를 구비한다. 또한, 전자석(12)으로의 통전 시에 로터(11)에 연결되어 로터(11)와 일체로 회전하고, 또한 전자석(12)으로의 비통전 시에 로터(11)로부터 분리되는 전기자(14)와, 전기자(14)를 구동 대상 장치의 샤프트(20)에 연결하는 허브(15)를 구비한다.

또한, 허브(15)는 전기자(14)에 연결되는 아우터 허브(16)와, 샤프트(20)에 연결된 보스부(170)와, 보스부(170)로부터 샤프트(20)의 직경 방향 외측으로 넓어지는 이너측 판형상부(171)와, 아우터 허브(16)와 이너측 판형상부(171) 사이에 배치되는 이너 플레이트(172)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고 이너측 판형상부(171) 및 이너 플레이트(172)는 일체로 구성되고, 이너 플레이트(172)는 전자석(12)으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트(20)가 잠겼을 때에 로터(11)와 전기자(14)의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

따라서, 전자석(12)으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트(20)가 잠겼을 때에 로터(11)와 전기자(14)의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 이너측 판형상부(171)가 변형 또는 용융한다. 그리고 샤프트(20)가 잠긴 상태에서도 전기자(14)는 로터(11)와 함께 회전하는 것이 가능하게 되어, 온도 퓨즈를 이용하지 않고, 압축기가 잠겼을 때의 벨트 끊어짐을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 이너측 판형상부(171)는, 그 중심이 로터(11)의 회전축(CL)과 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 전기자(14)는 로터(11)의 회전축(CL)을 중심으로 하는 동심원 형상으로 형성된 외주부(142) 및 내주부(143)를 가지고 있다. 또한, 내주부(143)는 중앙 부분에 원형 개구부가 형성되고, 또한 로터(11)와 이너측 판형상부(171) 사이에 배치되어 있다. 그리고 로터(11)의 회전축(CL)을 중심으로 하는 이너측 판형상부(171)의 원주 방향에서의 최대 외경(ØC)은 내주부(143)의 내경(ØB)보다도 커져 있다.

따라서, 이너 플레이트(172)가 변형 또는 용융했을 때에 전기자(14)가 이너측 판형상부(171)에 걸려서, 전기자(14)가 비산(飛散)하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전기자(14)가 비산함으로써 차량의 부품 등에 손상을 주는 것을 방지할 수도 있다.

또한, 로터(11)의 회전축(CL)을 중심으로 하는 이너측 판형상부(171)의 원주 방향에서의 최대 외경(ØC)은 내주부(143)의 내경(ØB)보다도 커져 있기 때문에, 이너측 판형상부(171)의 원주 방향에서의 로터(11)의 회전축(CL)으로부터의 최대 외경(ØC)은, 내주부(143)의 내경(ØB)보다도 작아져 있는 경우와 비교하여, 이너측 판형상부(171)와 일체로 구성된 이너 플레이트(172)가, 열원으로 되는 전기자(14)의 근처에 배치되어, 이너 플레이트(172)가 전기자(14)로부터의 복사열을 효율적으로 받을 수 있다.

또한, 이너측 판형상부(171)는 샤프트(20)의 직경 방향의 외측을 향하여 돌출하는 돌출부(171a)를 가지고 있다.

이와 같이, 이너측 판형상부(171)는 샤프트(20)의 직경 방향의 외측을 향하여 돌출하는 돌출부(171a)를 가지고 있기 때문에, 이너측 판형상부(171)와 이너 플레이트(172)의 결합력을 크게 할 수 있다.

또한, 아우터 허브(16)는 이너측 판형상부(171)의 외주측을 덮도록 외주부(142)에 고정되어 있다. 또한, 아우터 허브(16)의 내주면의 원주 방향에서의 최소 내경(ØD)은 이너측 판형상부(171)의 원주 방향에서의 최대 외경(ØC)보다 커져 있다.

따라서, 이너 플레이트(172)가 변형 또는 용융하여 아우터 허브(16)가 전기자(14)와 함께 회전을 시작했을 때에 아우터 허브(16)가 이너측 판형상부(171)에 접촉하지 않도록 할 수 있어서, 이너측 판형상부(171)가 아우터 허브(16)의 회전을 방해하지 않도록 할 수 있다.

(제 2 실시 형태)

본 개시의 제 2 실시 형태에 관련되는 동력 전달 장치에 대하여 도 10을 이용해서 설명한다. 본 실시 형태의 동력 전달 장치는 상기 제 1 실시 형태의 동력 전달 장치에 비하여, 전기자(14)의 내주부(143)의 내주면으로부터 내주부(143)의 중심측으로 돌출하는 돌출부(145)가 더 형성되어 있고, 이 돌출부(145)에 의해 전기자(14)의 내주부(143)의 내주면의 단면이 단차 형상으로 되어 있다.

구체적으로, 돌출부(145)는 내주부(143)의 두께 방향의 이너 플레이트(172)측의 절반의 영역에 형성되어 있다.

이에 따라, 이너 플레이트(172)와 대향하는 전기자(14)의 내주부(143)의 면적이 보다 커지기 때문에 전기자(14)에서 발생한 복사열을 효율적으로 이너 플레이트(172)에 전달할 수 있다.

또한, 내주부(143)의 두께 방향의 전체에 돌출부(145)를 형성한 경우, 자극의 면적이 과대하게 되어, 자속 밀도의 저하를 초래하고, 전기자(14)와 로터(11)의 흡인력이 저하해 버리지만, 본 실시 형태에서는 내주부(143)의 두께 방향의 이너 플레이트(172)측의 절반의 영역에 돌출부(145)를 형성함으로써 전기자(14)와 로터(11)의 흡인력의 저하를 억제하면서 전기자(14)에서 발생한 복사열을 효율적으로 이너 플레이트(172)에 전달할 수 있다.

또한, 이너 플레이트(172)가 변형 또는 용융했다고 해도, 전기자(14)의 내주부(143)가 이너측 판형상부(171)에 걸려서, 전기자(14)의 샤프트(20)의 선단측으로의 이동이 저지되기 때문에, 보다 확실하게 전기자(14)가 비산하는 것을 방지할 수 있다.

(제 3 실시 형태)

본 개시의 제 3 실시 형태에 관련되는 동력 전달 장치에 대하여 도 11을 이용해서 설명한다. 상기 제 1 실시 형태의 동력 전달 장치에 비하여, 본 실시 형태의 동력 전달 장치의 이너측 판형상부(171)는 샤프트(20)의 축방향을 따라서 전기자(14)의 내주부(143)의 내주측을 향하여 돌출한 돌출부(177)를 더 가지고 있다. 또한, 돌출부(177)는 이너 플레이트(172)에 매설되어 있다. 따라서, 전기자(14)에서 발생한 복사열을 효율적으로 이너 플레이트(172)에 전달할 수 있다.

(제 4 실시 형태)

본 개시의 제 4 실시 형태에 관련되는 동력 전달 장치에 대하여 도 12를 이용해서 설명한다. 본 실시 형태의 전기자(14)는 이너 플레이트(172)를 향하여 돌출하는 돌출부(143a)를 가지고, 이 돌출부(143a)는 이너 플레이트(172)에 형성된 오목부에 삽입되어 있다.

구체적으로, 전기자(14)의 내주부(143)는 이너 플레이트(172)를 향하여 돌출하는 돌출부(143a)를 가지고 있다. 이너 플레이트(172)에서의 돌출부(143a)와 대응하는 위치에는 오목부가 형성되어 있다. 그리고 돌출부(143a)는 이너 플레이트(172)에서의 돌출부(143a)와 대응하는 위치에 형성된 오목부에 삽입되어 있다. 따라서, 전기자(14)에서 발생한 복사열을 효율적으로 이너 플레이트(172)에 전달할 수 있다.

(제 5 실시 형태)

본 개시의 제 5 실시 형태에 관련되는 동력 전달 장치에 대하여 도 13을 이용해서 설명한다. 상기 제 1 실시 형태의 이너측 판형상부(171)는 샤프트(20)의 직경 방향의 외측을 향하여 연장되는 4개의 돌출부(171a)를 가지고 있지만, 본 실시 형태의 이너측 판형상부(171)는 원반 형상을 이루고 있고, 상기 제 1 실시 형태의 이너측 판형상부(171)와 같은 돌출부(171a)를 가지고 있지 않다.

본 실시 형태의 이너측 판형상부(171)는 원반 형상을 이루고 있고, 그 외주면에 요철이 형성되어 있다.

본 실시 형태의 이너측 판형상부(171)는 이너측 판형상부(171)와 이너 플레이트(172) 사이의 결합력을 크게 하기 위해, 이너측 판형상부(171)의 외주면에 가는 요철이 형성되어 있다. 이와 같은 요철은 예를 들면, 너얼링(knurling) 가공에 의해 형성될 수 있다.

또한, 이너측 판형상부(171)의 외주면에 요철이 형성되어 있지 않으면, 이너측 판형상부(171)와 이너 플레이트(172) 사이의 결합력이 작아서, 큰 토크를 전달할 수는 없다.

금속제 부재에 의해 구성된 이너측 판형상부(171)보다도 수지에 의해 구성된 이너 플레이트(172)쪽의 선팽창 계수가 크다. 따라서, 압축기(2)가 잠기고, 전기자(14)와 로터(11)의 단면부(113)의 각 마찰면의 온도가 마찰열에 의해 상승하여, 이너 플레이트(172)의 온도가 상승하면, 이너 플레이트(172)가 팽창하여, 가는 요철 부위가 이너측 판형상부(171)로부터 이격되도록 변형되고, 이너측 판형상부(171)와, 이너 플레이트(172)의 결합력이 급속히 저하된다.

이 결과, 이너 허브(17)의 이너측 판형상부(171)는 압축기(2)의 샤프트(20)에 의해 고정된 채, 이너 플레이트(172)의 외주부, 즉, 이너 플레이트(172)의 연장 돌출부(172b), 플랜지부(172c) 및 받침부(172d)는 전기자(14)와 함께 회전을 시작한다.

(제 6 실시 형태)

본 개시의 제 6 실시 형태에 관련되는 동력 전달 장치에 대하여 설명한다. 상기 제 1 실시 형태의 아우터 허브(16)는 알루미늄 등의 금속제 부재에 의해 구성되어 있다. 이에 대해, 본 실시 형태의 아우터 허브(16)는 융점이 180∼300℃를 가지는 수지에 의해 구성되어 있다.

상기 각 실시 형태에서는 압축기(2)가 잠기면, 전기자(14)와 로터(11)의 단면부(113)의 각 마찰면의 온도가 마찰열에 의해 상승하여, 이너 플레이트(172)가 변형 또는 용융한다.

이에 대해, 본 실시 형태에서는 전기자(14)와 로터(11)의 단면부(113)의 각 마찰면의 온도가 마찰열에 의해 상승하면, 또한 융점이 180∼300℃를 가지는 수지에 의해 구성된 아우터 허브(16)가 변형 또는 용융한다.

이 경우, 압축기(2)가 잠기고, 전기자(14)와 로터(11)의 단면부(113)의 각 마찰면의 온도가 마찰열에 의해 상승하면, 이너 플레이트(172)가 변형 또는 용융하지 않아도 아우터 허브(16)가 변형 또는 용융함으로써 이너 허브(17)의 이너측 판형상부(171) 및 고무 부재(18)는 압축기(2)의 샤프트(20)에 의해 고정된 채, 전기자(14)가 로터(11)와 함께 회전을 시작한다.

또한, 허브(15)는 전기자(14)에 연결되는 아우터 허브(16)와, 샤프트(20)에 연결되는 이너 허브(17)와, 아우터 허브(16)와 이너 허브(17) 사이에 배치되는 이너 플레이트(172)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고 아우터 허브(16)는 전자석(12)으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트(20)가 잠겼을 때에 로터(11)와 전기자(14)의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

따라서, 전자석(12)으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트(20)가 잠겼을 때에 로터(11)와 전기자(14)의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 아우터 허브(16)가 변형 또는 용융한다. 그리고 샤프트(20)가 잠긴 상태에서도 전기자(14)는 로터(11)와 함께 회전하는 것이 가능하게 되어, 온도 퓨즈를 이용하지 않고, 압축기가 잠겼을 때의 벨트 끊어짐을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 수지제의 이너 플레이트(172)를 이용했지만, 수지 이외의 재질의 것을 이용할 수도 있다.

(제 7 실시 형태)

본 개시의 제 7 실시 형태에 관련되는 동력 전달 장치에 대하여 설명한다. 상기 제 1 실시 형태에서는 전기자(14)의 외주부(142)와 허브(15)를 연결하는 체결 부재(144)가 알루미늄 등의 금속제 부재에 의해 구성되어 있다. 이에 대해, 본 실시 형태의 체결 부재(144)는 융점이 180∼300℃를 가지는 수지에 의해 구성되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 아우터 허브(16)는 알루미늄 등의 금속제 부재에 의해 구성되어 있다.

이 경우, 압축기(2)가 잠겨서, 전기자(14)와 로터(11)의 단면부(113)의 각 마찰면의 온도가 마찰열에 의해 상승하면, 이너 플레이트(172)가 변형 또는 용융하지 않아도, 체결 부재(144)가 변형 또는 용융함으로써 이너 허브(17)의 이너측 판형상부(171), 고무 부재(18) 및 아우터 허브(16)는 압축기(2)의 샤프트(20)에 의해 고정된 채, 전기자(14)가 회전을 시작한다.

상기한 바와 같이, 본 실시 형태의 동력 전달 장치는 구동원(6)으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치(2)에 전달하는 동력 전달 장치로서, 통전에 의하여 전자 흡인력을 발생시키는 전자석(12)과, 벨트(7)를 통하여 구동원(6)으로부터의 회전 구동력을 받아서 회전하는 로터(11)를 구비한다. 또한, 전자석으로의 통전 시에 로터에 연결되어 로터와 일체로 회전하고, 또한 전자석으로의 비통전 시에 로터로부터 분리되는 전기자(14)와, 전기자(14)를 구동 대상 장치의 샤프트에 연결하는 허브(15)를 구비한다.

또한, 허브(15)는 전기자(14)에 연결되는 아우터 허브(16)와, 아우터 허브(16)를 전기자(14)에 체결하는 체결 부재(144)와, 샤프트(20)에 연결되는 이너 허브(17)와, 아우터 허브(16)와 이너 허브(17) 사이에 배치되는 이너 플레이트(172)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 체결 부재(144)는 전자석(12)으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트(20)가 잠겼을 때에 로터(11)와 전기자(14)의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

따라서, 전자석(12)으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트(20)가 잠겼을 때에 로터(11)와 전기자(14)의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 체결 부재(144)가 변형 또는 용융한다. 그리고 샤프트(20)가 잠긴 상태에서도 전기자(14)는 로터(11)와 함께 회전하는 것이 가능하게 되어, 온도 퓨즈를 이용하지 않고, 압축기가 잠겼을 때의 벨트 끊어짐을 방지할 수 있다.

(다른 실시 형태)

(1) 상기 각 실시 형태에서는, 홈부(141)의 외주측에 위치하는 외주부(142)와, 홈부(141)의 내주측에 위치하는 내주부(143)를 가지고, 외주부(142) 및 내주부(143)의 2개의 부재가 동심원 형상으로 배치된 전기자(14)를 채용했다. 이에 대해, 동심원 형상으로 배치된 3개 이상의 부재를 구비한 전기자(14)를 채용해도 좋다.

(2) 상기 제 1 실시 형태에서는, 이너 플레이트(172)가 전자석(12)으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트(20)가 잠겼을 때에 로터(11)와 전기자(14)의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

이에 대해, 이너측 판형상부(171) 및 이너 플레이트(172)의 적어도 한쪽이, 전자석(12)으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트(20)가 잠겼을 때에 로터(11)와 전기자(14)의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어도 좋다.

(3) 상기 제 2 실시 형태에서는, 내주부(143)의 두께 방향의 이너 플레이트(172)측의 절반의 영역에 돌출부(145)를 형성함으로써 전기자(14)의 내주부(143)의 내주면의 단면을 단차 형상으로 했다. 이에 대해, 내주부(143)의 두께 방향의 이너 플레이트(172)측과 반대측의 절반의 영역에 돌출부(145)를 형성함으로써 전기자(14)의 내주부(143)의 내주면의 단면을 단차 형상으로 해도 좋다.

또한, 본 개시는 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경이 가능하다. 또한, 상기 각 실시 형태는 서로 관계 없는 것은 아니고, 조합이 명백히 불가한 경우를 제외하고, 적절히 조합이 가능하다. 또한, 상기 각 실시 형태에 있어서, 실시 형태를 구성하는 요소는 특별히 필수라고 명시한 경우 및 원리적으로 명백히 필수라고 생각되는 경우 등을 제외하고, 반드시 필수의 것이 아닌 것은 말할 것도 없다. 또한, 상기 각 실시 형태에 있어서, 실시 형태의 구성 요소의 개수, 수치, 양, 범위 등의 수치가 언급되어 있는 경우, 특별히 필수라고 명시한 경우 및 원리적으로 명백히 특정한 수로 한정되는 경우 등을 제외하고, 그 특정한 수에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 각 실시 형태에 있어서, 구성 요소 등의 재질, 형상, 위치 관계 등에 언급할 때에는, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 특정한 재질, 형상, 위치 관계 등에 한정되는 경우 등을 제외하고, 그 재질, 형상, 위치 관계 등에 한정되는 것은 아니다.

(정리)

상기 각 실시 형태의 일부 또는 전부로 나타난 제 1 관점에 따르면, 구동원으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치에 전달하는 동력 전달 장치로서, 통전에 의하여 전자 흡인력을 발생시키는 전자석을 구비한다. 또한, 벨트를 통하여 구동원으로부터의 회전 구동력을 받아서 사전에 결정된 회전축을 중심으로 회전하는 로터를 구비한다. 또한, 전자석으로의 통전 시에 로터에 연결되어 로터와 일체로 회전하고, 또한 전자석으로의 비통전 시에 로터로부터 분리되는 전기자와, 전기자를 구동 대상 장치의 샤프트에 연결하는 허브를 구비한다. 또한, 허브는 전기자에 연결되는 아우터 허브와, 샤프트에 연결된 보스부와, 보스부로부터 샤프트의 직경 방향 외측으로 넓어지는 이너측 판형상부와, 아우터 허브와 이너측 판형상부 사이에 배치되는 이너 플레이트를 포함하여 구성되어 있다. 그리고 이너측 판형상부 및 이너 플레이트는 일체로 구성되고, 이너측 판형상부 및 이너 플레이트의 적어도 한쪽은 전자석으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 로터와 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

또한, 제 2 관점에 따르면, 이너측 판형상부는, 그 중심이 로터의 회전축과 일치하도록 배치되고, 전기자는 로터의 회전축을 중심으로 하는 동심원 형상으로 형성된 복수의 원환 형상부를 포함하여 구성되어 있다. 그리고 복수의 원환 형상부 중, 적어도 최내주측에 배치된 원환 형상부는 중앙 부분에 원형 개구부가 형성되고, 또한 로터와 이너측 판형상부 사이에 배치되고, 이너측 판형상부의 원주 방향에서의 최대 외경은 최내주측에 배치된 원형 개구부의 내경보다도 커져 있다.

따라서, 이너 플레이트가 변형 또는 용융했을 때에 최내주측에 배치된 원환 형상부가 이너측 판형상부에 걸리기 때문에 전기자가 비산하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전기자의 비산을 방지함으로써 차량의 부품 등에 손상을 주는 것을 방지할 수도 있다.

또한, 제 3 관점에 따르면, 이너측 판형상부는 샤프트의 직경 방향의 외측을 향하여 돌출하는 돌출부를 가지고 있다.

이와 같이, 이너측 판형상부는 샤프트의 직경 방향의 외측을 향하여 돌출하는 돌출부를 가지고 있기 때문에 이너측 판형상부와 이너 플레이트의 결합력을 크게 할 수 있다.

또한, 이와 같이, 이너측 판형상부가 샤프트의 직경 방향의 외측을 향하여 돌출하는 돌출부를 가지고 있는 경우에는, 이너측 판형상부의 원주 방향에서의 로터의 회전축으로부터의 최대 외경은 로터의 회전축에서 돌출부의 외주까지의 반경으로 할 수 있다.

또한, 제 4 관점에 따르면, 아우터 허브는 이너측 판형상부의 외주측을 덮도록 복수의 원환 형상부 중, 적어도 최외주측에 배치된 원환 형상부에 고정되어 있다. 또한, 아우터 허브의 내주면에서의 최소 내경은 이너측 판형상부의 원주 방향에서의 최대 외경보다 커져 있다.

따라서, 이너 플레이트가 변형 또는 용융하여 아우터 허브가 전기자와 함께 회전을 시작했을 때에 아우터 허브가 이너측 판형상부에 접촉하지 않도록 할 수 있어서, 이너측 판형상부가 아우터 허브의 회전을 방해하지 않도록 할 수 있다.

또한, 제 5 관점에 따르면, 이너측 판형상부는 원반 형상을 이루고 있고, 그 외주면에 요철이 형성되어 있다. 따라서, 외주면에 요철이 형성되어 있지 않은 원반 형상의 것과 비교하여 이너측 판형상부와의 결합력을 크게 할 수 있어서, 보다 큰 토크를 전달할 수 있다.

또한, 제 6 관점에 따르면, 이너 플레이트에는 오목부가 형성되어 있고, 전기자는 샤프트의 축방향을 따라서 이너 플레이트를 향하여 돌출하는 돌출부를 가지고, 돌출부는 이너 플레이트에 형성된 오목부에 삽입되어 있다. 따라서, 전기자로부터의 전열 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 제 7 관점에 따르면, 최내주측에 배치된 원환 형상부의 내주면의 단면은 단차 형상으로 되어 있다.

따라서, 전기자와 로터의 흡인력의 저하를 억제하면서 전기자에서 발생한 열을 효율적으로 이너 플레이트에 전달하는 것이 가능하다.

또한, 제 8 관점에 따르면, 이너측 판형상부는 샤프트의 축방향을 따라서 최내주측에 배치된 원환 형상부의 내주측으로 돌출한 돌출부를 가지고 있다. 따라서, 전기자로부터의 전열 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 제 9 관점에 따르면, 이너측 판형상부 및 이너 플레이트의 적어도 한쪽은 수지에 의해 구성되어 있다. 이와 같이, 이너측 판형상부 및 이너 플레이트의 적어도 한쪽을 수지에 의해 구성할 수 있다. 또한, 이너측 판형상부 및 이너 플레이트의 적어도 한쪽을 수지에 의해 구성함으로써, 경량화를 도모하는 것이 가능하다.

또한, 제 10 관점에 따르면, 이너 플레이트는 수지에 의해 구성되고, 이너측 판형상부는 금속에 의해 구성되어 있다. 이와 같이, 이너 플레이트를 수지에 의해 구성하고, 이너측 판형상부를 금속에 의해 구성할 수도 있다. 또한, 이너 플레이트를 수지에 의해 구성하고, 이너측 판형상부를 금속에 의해 구성함으로써, 이너측 판형상부의 강도를 확보하면서 이너 플레이트를 변형 또는 용융시킬 수 있다.

또한, 제 11 관점에 따르면, 구동원으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치에 전달하는 동력 전달 장치로서, 통전에 의하여 전자 흡인력을 발생시키는 전자석과, 벨트를 통하여 구동원으로부터의 회전 구동력을 받아서 회전하는 로터를 구비한다. 또한, 전자석으로의 통전 시에 로터에 연결되어 로터와 일체로 회전하고, 또한 전자석으로의 비통전 시에 로터로부터 분리되는 전기자와, 전기자를 구동 대상 장치의 샤프트에 연결하는 허브를 구비한다. 또한, 허브는 전기자에 연결되는 아우터 허브와, 샤프트에 연결되는 이너 허브와, 아우터 허브와 이너 허브 사이에 배치되는 이너 플레이트를 포함하여 구성되어 있다. 그리고 아우터 허브는 전자석으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 로터와 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

또한, 제 12 관점에 따르면, 구동원으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치에 전달하는 동력 전달 장치로서, 통전에 의하여 전자 흡인력을 발생시키는 전자석과, 벨트를 통하여 구동원으로부터의 회전 구동력을 받아서 회전하는 로터를 구비한다. 또한, 전자석으로의 통전 시에 로터에 연결되어 로터와 일체로 회전하고, 또한 전자석으로의 비통전 시에 로터로부터 분리되는 전기자와, 전기자를 구동 대상 장치의 샤프트에 연결하는 허브를 구비한다. 또한, 허브는 전기자에 연결되는 아우터 허브와, 아우터 허브를 전기자에 체결하는 체결 부재와, 샤프트에 연결되는 이너 허브와, 아우터 허브와 이너 허브 사이에 배치되는 이너 플레이트를 포함하여 구성되어 있다. 그리고 체결 부재는 전자석으로의 통전 시에 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 로터와 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있다.

Claims

구동원(6)으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치(2)에 전달하는 동력 전달 장치로서,
통전에 의하여 전자 흡인력을 발생시키는 전자석(12);
벨트(7)를 통하여 구동원(6)으로부터의 상기 회전 구동력을 받아서 사전에 결정된 회전축(CL)을 중심으로 회전하는 로터(11);
상기 전자석으로의 통전 시에 상기 로터에 연결되어 상기 로터와 일체로 회전하고, 또한 상기 전자석으로의 비통전 시에 상기 로터로부터 분리되는 전기자(14); 및
상기 전기자를 상기 구동 대상 장치의 샤프트(20)에 연결하는 허브(15)를 구비하고,
상기 허브는 상기 전기자에 연결되는 아우터 허브(16), 상기 샤프트에 연결된 보스부(170), 상기 보스부로부터 상기 샤프트의 직경 방향 외측으로 넓어지는 이너측 판형상부(171) 및 상기 아우터 허브와 상기 이너측 판형상부 사이에 배치되는 이너 플레이트(172)를 포함하여 구성되어 있고,
상기 이너측 판형상부 및 상기 이너 플레이트는 일체로 구성되고,
상기 이너측 판형상부 및 상기 이너 플레이트의 적어도 한쪽은 상기 전자석으로의 통전 시에 상기 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 상기 로터와 상기 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있는
동력 전달 장치.
제1항에 있어서,
상기 이너측 판형상부는, 그 중심이 상기 로터의 상기 회전축과 일치하도록 배치되고,
상기 전기자는 상기 로터의 상기 회전축을 중심으로 하는 동심원 형상으로 형성된 복수의 원환 형상부(142, 143)를 포함하여 구성되고,
상기 복수의 원환 형상부 중, 적어도 최내주측에 배치된 원환 형상부는 중앙 부분에 원형 개구부가 형성되고, 또한 상기 로터와 상기 이너측 판형상부 사이에 배치되고,
상기 이너측 판형상부의 원주 방향에서의 최대 외경(ØC)은 상기 최내주측에 배치된 상기 원형 개구부의 내경(ØB)보다도 큰
동력 전달 장치.
제2항에 있어서,
상기 이너측 판형상부는 상기 샤프트의 직경 방향의 외측을 향하여 돌출하는 돌출부(171a)를 가지고 있는
동력 전달 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 아우터 허브는 상기 이너측 판형상부의 외주측을 덮도록 상기 복수의 원환 형상부 중, 적어도 최외주측에 배치된 원환 형상부에 고정되고,
상기 아우터 허브의 내주면에서의 최소 내경(ØD)은 상기 이너측 판형상부의 원주 방향에서의 최대 외경(ØC)보다 큰
동력 전달 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이너측 판형상부는 원반 형상을 이루고 있고, 그 외주면에 요철이 형성되어 있는
동력 전달 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이너 플레이트에는 오목부(171c)가 형성되어 있고,
상기 전기자는 상기 샤프트의 축방향을 따라서 상기 이너 플레이트를 향하여 돌출하는 돌출부(143a)를 가지고,
상기 돌출부는 상기 이너 플레이트에 형성된 상기 오목부에 삽입되어 있는
동력 전달 장치.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 최내주측에 배치된 원환 형상부의 내주면의 단면은 단차 형상으로 되어 있는
동력 전달 장치.
제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이너측 판형상부는 상기 샤프트의 축방향을 따라서 상기 최내주측에 배치된 원환 형상부의 내주측으로 돌출한 돌출부(177)를 가지고 있는
동력 전달 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이너측 판형상부 및 상기 이너 플레이트 중, 적어도 한쪽은 수지에 의해 구성되어 있는
동력 전달 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이너 플레이트는 수지에 의해 구성되고, 상기 이너측 판형상부는 금속에 의해 구성되어 있는
동력 전달 장치.
구동원(6)으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치(2)에 전달하는 동력 전달 장치로서,
통전에 의하여 전자 흡인력을 발생시키는 전자석(12);
벨트(7)를 통하여 구동원(6)으로부터의 상기 회전 구동력을 받아서 회전하는 로터(11);
상기 전자석으로의 통전 시에 상기 로터에 연결되어 상기 로터와 일체로 회전하고, 또한 상기 전자석으로의 비통전 시에 상기 로터로부터 분리되는 전기자(14); 및
상기 전기자를 상기 구동 대상 장치의 샤프트에 연결하는 허브(15)를 구비하고,
상기 허브는 상기 전기자에 연결되는 아우터 허브(16), 상기 샤프트에 연결되는 이너 허브(17) 및 상기 아우터 허브와 상기 이너 허브 사이에 배치되는 이너 플레이트(172)를 포함하여 구성되어 있고,
상기 아우터 허브는 상기 전자석으로의 통전 시에 상기 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 상기 로터와 상기 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있는
동력 전달 장치.
구동원(6)으로부터의 회전 구동력을 구동 대상 장치(2)에 전달하는 동력 전달 장치로서,
통전에 의하여 전자 흡인력을 발생시키는 전자석(12);
벨트(7)를 통하여 구동원(6)으로부터의 상기 회전 구동력을 받아서 회전하는 로터(11);
상기 전자석으로의 통전 시에 상기 로터에 연결되어 상기 로터와 일체로 회전하고, 또한 상기 전자석으로의 비통전 시에 상기 로터로부터 분리되는 전기자(14); 및
상기 전기자를 상기 구동 대상 장치의 샤프트에 연결하는 허브(15)를 구비하고,
상기 허브는 상기 전기자에 연결되는 아우터 허브(16), 상기 아우터 허브를 상기 전기자에 체결하는 체결 부재(144), 상기 샤프트에 연결되는 이너 허브(17) 및 상기 아우터 허브와 상기 이너 허브 사이에 배치되는 이너 플레이트(172)를 포함하여 구성되어 있고,
상기 체결 부재는 상기 전자석으로의 통전 시에 상기 구동 대상 장치의 샤프트가 잠겼을 때에 상기 로터와 상기 전기자의 마찰에 의해 발생하는 열에 의해 변형 또는 용융하는 부재에 의해 구성되어 있는
동력 전달 장치.