WO2003040579A1 - Mecanisme de transmission de puissance - Google Patents

Description

発明の背景

本発明は、 カーエアコン用コンプレッサ等に組み付けられる動力伝達機構に関 し、 特に過負荷が加わったとき動力伝達が遮断される動力伝達機構に関する。 この種の従来の動力伝達機構としては、 特開平 1 0— 2 6 7 0 4 7号公報 （文 献 1 ) に記載されたものがある。 文献 1に記載された動力伝達機構は、 コンプレ ッサの回転軸に一体回転可能に配設された第 1回転部材 （ハブ） と、 コンプレツ サのハウジングに形成された突出部に軸受を介して回転自在に支持された第 2回 転部材 （プーリ） とを備える。 第 1回転部材には、 平面視略三角形の形状に形成 されたボス部と、 ボス部の各角部分から半径方向に延設されたフランジ部と、 各 フランジ部に支持ピンにより回動自在に支持された係合部材 （回動爪） と、 第 2 回転部材の回転方向側となるフランジ部の側面に配設され係合部材を反回転方向 側に押圧する第 1の板ばねと、 第 2回転部材の反回転方向側となるフランジ部の 側面に配設された第 2の板ばねが設けられる。 第 2回転部材には、 第 1回転部材 のフランジ部の半径方向外側まで延設され外周面にプーリ溝が形成された円筒部 と、 この円筒部の内周面に固定され係合部材が係止された係止部材 （固定爪） が 設けられる。

このような構成の動力伝達機構は、 係合部材および係止部材の係合状態が第 1 の板ばねの弾性復帰力により維持されるので、 第 2回転部材から第 1回転部材に 動力が伝達されコンプレツサが駆動される。 コンプレッサの回転軸に過負荷が加 わると、 第 1の板ばねの弾性復帰力に抗して第 2回転部材に伝達された動力によ り係合部材は支持ピンを中心に回動するので、 係合部材が係止部材から離脱して コンプレッサへの動力伝達が遮断される。 このとき、 係合部材が係止部材から離 脱する寸前に、 係合部材に形成された切欠き部 （係合肩） に第 2の板ばねが係止 され、 係合部材は第 1の板ばねの弾性復帰力により係止部材から離脱した状態に 保持される。 従来の動力伝達機構においては、 係合部材および係止部材の係合状態を維持す るための第 1の板ばねが、 第 2回転部材の回転方向側である第 1回転部材のフラ ンジ部の側面に設けられる。 また、 係合部材が係止部材から離脱した状態を維持 する第 2の板ばねが、 第 2回転部材の反回転方向側となる第 1回転部材のフラン ジ部の側面に設けられる。 このため、 第 2回転部材の回転方向が一方向に限定さ れるという欠点があった。

本発明の目的は、 駆動側に配設される第 2回転部材または第 1回転部材の双方 向回転を可能とした動力伝達機構を提供することにある。 発明の要約

このような目的を達成するために、 本発明による動力伝達機構は、 同軸線上で 互いに回転自在に配設された第 1回転部材および第 2回転部材と、 第 1回転部材 および第 2回転部材の一方に形成された挾持部と、 第 1回転部材ぉよび第 2回転 部材の一方に固定されその板厚方向に弾性変形可能な円板状の保持板と、 保持板 は'円周方向に等間隔で形成されて挾持部に重ね合わされる複数の保持部を有する、 保持板に対応して設けられ、 第 1回転部材および第 2回転部材の他方に結合され る複数の連結板と、 連結板の各々は挾持部および保持部の間に挾持される被挾持 部を有する、 第 1回転部材および第 2回転部材の他方に対し、 所定の結合力でも つて連結板を回転自在に結合する締結部材とを備え、 第 1回転部材および第 2回 転部材の一方に過負荷が加わることにより、 連結板の被挾持部が挾持部および保 持部の間から抜け出し、 抜け出した連結板に弾性復帰した保持部が衝突すること により、 締結部材による第 1回転部材および第 2回転部材の他方との結合力に抗 して連結板が締結部材を中心として回動することを特徴とする。 図面の簡単な説明

図 1は本発明の一実施例による動力伝達機構の正面図である。

図 2 Aは図 1に示す動力伝達機構の断面図、 図 2 Bは図 1 Aの A部の拡大断面 図である。

図 3 Aは図 1に示す介装部材の平面図、 図 3 Bは 0 3 Aの要部の正面図、 図 3 Cは図 3 Aの I一 I線断面図である。

図 4は第 2回転部材に過負荷が加わつた直後の状態を示す要部の説明図である。 図 5は連結板の被挾持部が保持板の保持部と第 1回転部材の挾持部との間から 抜け出した状態を示す要部の説明図である。

図 6は連結板が保持板の保持部と衝突した状態を示す要部の説明図である。 実施例の詳細な説明

以下、 本発明について図面を参照して詳細に説明する。

図 1〜図 3 Cに、 本発明の一実施例による動力伝達機構の構成を示す。 本実施 例による動力伝達機構は、 力一エアコン用コンプレッサに組み付けられ、 コンプ レッサの回転軸に過負荷が加わったときにコンプレッサへの動力伝達を遮断する 安全装置 （トルク制限装置） として使用される。

コンプレッサ 1の回転軸 2には、 図 1に示すように、 第 1回転部材として設け られた機械構造用炭素鋼鋼材製のハブ 3が装着されている。 ハブ 3は、 図 2 Aに 示すように、 段付き状の貫通穴が形成された円筒状のボス部 3 aと、 ボス部 3 a の外周面から半径方向外側に延設された円板状のフランジ部 3 bとを有する。 ハ ブ 3は、 ボス部 3 aの小径穴に形成されたスプライン穴を回転軸 2の軸端に形成 されたスプライン溝に嵌合するとともに、 ボス部 3 aの大径穴に嵌合された突き 当て板 4を回転軸 2の軸端に突き当て、 ポルト 5を突き当て板 4の貫通穴から揷 入して回転軸 2のネジ穴に螺合することにより、 回転軸 2に一体回転可能に装着 される。

ハブ 3のフランジ部 3 bには、 円周方向を 3等分した位置において外周面から 半径方向外側に延設された 3つの挾持部 3 cが形成される。 回転軸 2の軸端と突 き当て板 4との間には、 ハブ 3とプーリ 7 (後述） との間の隙間寸法を微調整す るための隙間調整用シムが介在される。

コンプレッサ 1の円筒状のハウジング 1 aには、 軸受 6を介して第 2回転部材 としてのプーリ 7が回転自在に支持される。 プーリ 7は、 内周面に軸受 6が圧入 嵌合された内側円筒部 7 aと、 内側円筒部 7 aの外側に設けられて外周面にベル ト溝が転造加工された外側円筒部 7 bと、 内側円筒部 7 aおよび外側円筒部 7 b を連結する円板部 7 cとから構成される。 内側円筒部 7 a、 外側円筒部 7 bおよ び円板部 7 cとによって、 コンプレッサ 1側に向けて開口した環状溝 7 dが構成 される。 プーリ 7の環状溝 7 d内には、 環状溝 7 dと同方向に開口する環状溝 8 aからなる断面コ字状のゴム収容部材 8が嵌合される。 ゴム収容部材 8は、 合成 樹脂製の複数のリベット 9によりプーリ 7に固定される。

ゴム収容部材 8には、 円周方向を 3等分した位置に、 内周壁部および外周壁部 を連結して互いに対向する一対の径方向壁部がそれぞれ形成される。 この一対の 径方向壁部、 内周壁部および外周壁部によって、 円周方向に間隔をおいて配置さ れた 3つのゴム収容部 8 bが構成される。 ゴム収容部 8 bの底部は開口し、 軸線 方向に貫通した正面視略台形状の貫通穴を構成する。 ゴム収容部 8 bの底部の開 口は、 貫通孔 7 eが形成されたプーリ 7の円板部 7 cによりふさがれる。 各収容 部' 8 bには、 断面略台形で中^_心に円筒状の貫通穴を有するダンパゴム 1 0が圧入 嵌'口 dれる。

ダンパゴム 1 0は、 コンプレッサ 1側から揷入されるゴム保持部材 1 1および ゴム保持部材 1 1を反対側から抑える介装部材 1 3をネジ 1 2で固定することに よりゴム収容部 8 bに保持されて脱落が防止される。 ゴム保持部材 1 1は、 ダン パゴム 1 0の貫通穴およびプーリ 7の貫通穴 Ί eに揷入されて端部が介装部材 1 3の側面に当接する円筒部 1 1 aと、 円筒部 1 1 aの頭部に形成されてゴム収容 部 8 bに嵌合されるフランジ部 1 1 bとを有する。

ゴム保持部材 1 1の円筒部 1 1 aには、 介装部材 1 3側に開口したネジ穴が形 成される。 ゴム保持部材 1 1のフランジ部 1 1 bは、 ゴム収容部材 8を構成する 内周壁および外周壁に係合する円弧状の内側および外側側面と、 ゴム収容部材 8 を構成する一対の径方向壁部にダンパゴム 1 0の厚さ分の間隔を隔てて対向する 一対の径方向側面を有する。 ゴム収容部材 8を構成する径方向壁部とフランジ部 1 1 bとが作る間隔は、 ダンパゴム 1 0によるダンバ効果を妨げないために設け られる。 ゴム保持部材 1 1は、 ネジ 1 2を円筒部 1 1 aのネジ穴に螺合するとき に回転しないようにゴム収容部 8 b内に組み付けられる。

介装部材 1 3は、 プーリ 7と同軸線上に設けられた圧延鋼板からなる環状部材 である。 介装部材 1 3は、 図 3 A〜図 3 Cに示すように、 ネジ 1 2によりゴム保 持部材 1 1に固定される固定部 1 3 aと、 固定部 1 3 aから軸線方向に変位した 支持部 1 3 bとを有する。 固定部 1 3 aおよび支持部 1 3 bは円周方向に交互に 配置され、 傾斜部 1 3 cにより連結される。 介装部材 1 3の各支持部 1 3 bには、 締結部材としてのリベット 1 4により連結板 1 5が取り付けられるされる。 リベ ット 1 4は、 支持部 1 3 bと連結板 1 5の貫通穴に挿入され、 一方の端部はカシ メ加工により塑性変形される。 リベット 1 4の締結力により、 連結板 1 5は所定 の結合力でもって介装部材 1 3に回動自在に保持される。

連結板 1 5は、 薄い金属板材からなり、 中心の貫通穴にリベット 1 4が挿入さ れた円板状の結合部 1 5 aと、 結合部 1 5 aの外周面から延設された被挾持部 1 5 bとを有する。 連結板 1 5の被挾持部 1 5 bは、 介装部材 1 3の支持部 1 3 b の内周面から内側に突出し、 結合部 1 5 a側を軸として回動する。 被挾持部 1 5 bはプーリ 7側に突出した係合凸部 1 5 cを有し、 ハブ 3の挾持部 3 cと保持板 1 6の保持部 1 6 aとの間に挾持される。

保持板 1 6は、 圧延鋼板をプレスにより打ち抜き加工して製造される。 保持板 1 6は、 ハブ 3のボス部 3 aの外側に嵌合された内周面と、 ハブ 3のフランジ部 3 bの外径寸法と略同一の外径寸法の外周面と、 この外周面の円周方向を 3等分 する位置において外周面から半径方向外側に延設された保持部 1 6 aとを有する。 保持板 1 6は、 複数のネジ 1 7でハブ 3のフランジ部 3 bに固定されるとともに、 連結板 1 5の被挾持部 1 5 bを介在して挾持部 3 cに重ね合わされ、 その板厚方 向に弾性変形する。

すなわち、 保持板 1 6をハブ 3のフランジ部 3 bに固定することにより、 保持 部 1 6 aの弾性復帰力により連結板 1 5の被挾持部 1 5 bおよびハブ 3の挾持部 3 cが摩擦結合される。 保持板 1 6の保持部 1 6 aには、 図 2 Bに示すように、 その板厚方向に貫通した穴からなる係合凹部 1 6 bが形成され、 係合凹部 1 6 b には連結板 1 5の係合凸部 1 5 cが係合される。

次に、 以上のように構成された動力伝達機構の組み立て方法を説明する。 ゴム 収容部材 8、 ダンパゴム 1 0および軸受 6が前もつて組み付けられたブーリ 7を、 コンプレッサ 1のハウジング 1 aに装着する。 次に、 保持板 1 6、 連結板 1 5、 介装部材 1 3が前もって組み付けられたハブ 3を、 コンプレッサ 1の回転軸 2に 装着する。 このとき、 介装部材 1 3の固定部 1 3 aおよびゴム保持部材 1 1をネ ジ 1 2で固定することにより、 動力伝達機構がコンプレッサ 1に組み付けられる。 動力伝達機構のプーリ 7は、 図示せぬ駆動側のプーリとベルトが掛け渡されるこ とにより、 駆動側ブーリからコンプレッサ 1に動力が伝達される。

次に、 図 4〜図 6を用いて、 コンプレッサ 1に異常が発生してハブ 3に過負荷 が加わったときの動作について説明する。 動力伝達機構は、 過負荷が加わりハブ 3が制動された直後では、 駆動側からプーリ 7に伝達されている動力により、 図 4に示すように、 連結板 1 5が図 1に示す状態からリベット 1 4を中心に時計方 向に回動する。 この場合、 連結板 1 5は、 リベット 1 4による介装部材 1 3との 結合力および保持板 1 6の保持部 1 6 aの弾性復帰力による八ブ 3の挾持部 3 c との摩擦結合力に抗して回動する。

ハブ 3の制動状態が続くと、 連結板 1 5の係合凸部 1 5 cと保持板 1 6の係合 凹部 1 6 bとの係合状態が離脱し、 図 5に示すように、 連結板 1 5の被挾持部 1 5 bがハブ 3の挾持部 3 cと保持板 1 6の保持部 1 6 aとの間から抜け出る。 こ れにより、 プーリ 7からハブ 3への動力伝達が遮断される。 また、 保持板 1 6の 保持部 1 6 aが弾性復帰してハブ 1の挾持部 3 cに当接する。 続いて、 回動方向 先行側の保持部 1 6 aに連結板 1 5の被挾持部 1 5 bが衝突し、 連結板 1 5はリ ベット 1 4を中心として保持板 1 6から離脱した位置からさらに回動する。 この 後、 連結板 1 5は、 リベット 1 4による結合力により、 図 6に示す待避位置で介 装部材 1 3の支持部 1 3 bによって保持される。

本発明の動力伝達機構においては、 上述した奐施例の構成に限定されない。 例 えば、 ハブ 1側に連結板 1 5の結合部 1 5 aをリベット 1 4で固定するとともに、 プーリ 7の円板部 7 cに保持板 1 6をネジ 1 7で固定するようにしてもよい。 こ の構成においては、 プーリ 7側に固定された保持板 1 6の保持部 1 6 aの弾性復 帰力により、 連結板 1 5の被挾持部 1 5 bとプーリ 7の円板部 7 cとが摩擦結合 する。

また、 回転軸 2の突出側となるハブ 3のフランジ部 3 bの側面に保持板 1 6を 固定するようにしてもよい。 さらに、 締結部材としてリベット 1 4を用いた場合 を説明したが、 ネジとナツトによる機械的結合手段等を用いてもよい。 以上説明したように、 本発明によれば、 第 1回転部材または第 2回転部材に過 負荷が加わつた場合に、 被挾持部が挾持部と保持部との間から抜け出した連結板 に弾性復帰した保持部が衝突するとともに、 締結部材による第 2回転部材または 第 1回転部材との結合力に枋して連結板が締結部材を中心に回動するようにした ので、 駆動側に配設される第 1回転部材または第 2回転部材の回転方向に関係な く、 駆動側機器または従動側機器に組み付けて使用することができる。

また、 保持板の保持部に形成された係合凹部と連結板の被挾持部に形成された 係合凸部とを係合するようにしたので、 第 1回転部材または第 2回転部材と連結 板との結合力を大きくすることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 同軸線上で互いに回転自在に配設された第 1回転部材および第 2回転部材と、 前記第 1回転部材および第 2回転部材の一方に形成された挾持部と、

前記第 1回転部材および第 2回転部材の一方に固定されその板厚方向に弾性変 形可能な円板状の保持板と、 前記保持板は、 円周方向に等間隔で形成されて前記 挾持部に重ね合わされる複数の保持部を有する、

前記保持板に対応して設けられ、 前記第 1回転部材および第 2回転部材の他方 に所定の結合力で結合される複数の連結板と、 前記連結板の各々は、 前記挾持部 および保持部の間に挾持される被挾持部を有する、

前記第 1回転部材および第 2回転部材の他方に対し、 所定の結合力でもって前 記連結板を回転自在に結合する締結部材と

を備え、

前記第 1回転部材および第 2回転部材の一方に過負荷が加わることにより、 前 記連結板の前記被挾持部が前記挾持部および保持部の間から抜け出し、 抜け出し た前記連結板が弾性復帰した前記保持部に衝突することにより、 前記締結部材に よる前記第 1回転部材ぉよび第 2回転部材の他方との結合力に抗して前記連結板 が前記締結部材を中心に回動する

ことを特徴とする動力伝達機構。

2 . 前記保持板の前記保持部に形成された係合凹部と、

前記連結板の前記被挾持部に形成された係合凸部と

をさらに備え、

動力伝達状態において、 前記係合凸部が前記係合凹部に係合することを特徴と する請求項 1記載の動力伝達機構。

3 . 前記第 1回転部材は被駆動機器の回転軸に一体に結合固定されたハブであり、 前記第 2回転部材は駆動源によつて駆動されるブーリーであることを特徴とする 請求項 1記載の動力伝達機構。

4 . 前記第 1回転部材は駆動源によって駆動されるプーリ一であり、 前記第 2回 転部材は被駆動機器の回転軸に一体に結合固定されたハブであることを特徴とす る請求項 1記載の動力伝達機構。

5. 前記締結部材はリベッ卜であることを特徴とする請求項 1記載の動力伝達機 構。