WO2007145077A1 - トルク伝達装置 - Google Patents

Abstract

　トルクリミッタが作動した後に破損により生じた部材の脱落を確実に防止すると共に、トルクリミッタの作動前に破断部が破損したり腐食したりすることを防止し、破断部が形成された部品の経時劣化を回避することでトルクリミッタに対する信頼性を向上させ、更には高い放熱効果を有するようにする。ハブ部３にストッパ１６を外嵌することで、ストッパ１６は円板部４に対し駆動軸６の軸方向の外側となる位置に、破断部１４を覆うかたちで取り付けられたものとする。そして、ストッパ１６のフランジ１８の駆動軸６の径方向の突出量を破断部１４よりも突出させることで、トルクリミッタが作動し円板部４の破断部１４より外側の部位が破損部材４Ａとなっても、破損部材４Ａの落下がストッパ１６により規制されるようにする。更に、ストッパ１６は放熱効果の高い金属材料で形成されたものとする。

Description

明 細 書

トルク伝達装置

技術分野

[0001] この発明は、電磁クラッチを必要としないクラッチレス圧縮機のトルクを伝達するた めの装置に関する。

背景技術

[0002] 車両搭載型のクラッチレス圧縮機において、簡素な構造としつつ圧縮機側の負荷ト ルクの変動の波及を抑制するために、駆動軸の径方向の外側に位置するプーリと駆 動軸の径方向の内側に位置する駆動力伝達体とを環状の弾性部材を介して連結す る構成は既に公知となっている（例えば、特許文献 1を参照。）。

[0003] 一方、近年において、エンジンルームの小型化のために例えばオルタネータゃ冷 媒圧縮機等の補機を一つのベルトで駆動させる傾向があるが、この構成では、クラッ チレス圧縮機が回転不能になったときに、他の補機も機能しなくなるおそれがあると レ、う問題点があった。

[0004] このため、本願出願人は、プーリを構成する第 1の円板部に駆動軸を中心とする仮 想円に沿う溝を設け、この溝に沿って一定間隔おきに複数の孔を設けて孔間を破断 部とし、斜板が回転不能になって破断部に所定値以上の負荷トルクが作用した場合 に、破断部が破断してベルトから駆動軸への回転動力の伝達を絶つ一方で、ラジア ル軸受によりプーリのリムは回転し続けるので、ベルトで駆動される補機の機能を損 なわせないとする圧縮機のトノレク伝達装置を開発し、公知としている（例えば、特許文 献 2を参照）。また、上記特許文献 1においても、圧縮機側の負荷トルクが過大になつ た場合にプーリと駆動力伝達体とを連結する環状の弾性ゴムがその径方向に沿って 破断するようにしている。

[0005] しかし、トルク伝達装置の構造によっては、例えばクラッチレス圧縮機の破断部を有 する部材がその破断部において破断 (以下、「トルクリミッタが作動」と言う。）したとき は、当該部材の破断部よりも径方向外側の遊離部材がトルク伝達装置から駆動軸を 抜けて脱落し、圧縮機やその周囲の機器、部材を損傷させ破壊することも考えられる [0006] 従って、前記特許文献 2に示されるように第 1の円板部と第 2の円板部とをリベットに より連結し、更に破断部が破断してもその残存部に第 2の円板部の孔の周縁部位が 突当することで、第 1の円板部の遊離側部材及び第 2の円板部が抜け落ちないように する構成が考えられている。また、前記特許文献 1でもプーリに対し駆動軸の径方向 の内側に向って延出した脱落防止用フランジを形成し、環状の弾性部材ゃプーリ等 が破損して駆動軸から遊離した部材の脱落を防止せんとしている。

[0007] 尚、上記特許文献 1に示されるような構造の場合には、本願の図 6に示されるように 、プーリ 100と回転部 101とを、環状の弾性部材 102を介して連接すると共に前記弾 性部材 102に対し圧縮機本体 103の駆動軸 104の軸方向から見て圧縮機本体 103 の内側となる部位にプーリ 100の側面 100Aに係止されるストッパ 105を複数突出形 成することち考免られる。

特許文献 1 :特開平 8— 121332号公報

特許文献 2 :特開 2005— 226451号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] し力 ながら、特許文献 1のように破断する対象が環状の弾性部材であるところ、当 該弾性部材がゴム等で形成されている場合には経時劣化により圧縮機側の負荷トル クが本来の破断する所定値に達しなくても破断するおそれがあり、トルクリミッタとして の信頼性が低いという問題がある。また、特許文献 2の構成では、円板部の破断部を 形成するための孔部よりも駆動軸の軸方向の前方には遮蔽物がないので、破断部ま で並びに孔部より圧縮機の奥側にまで水や砂塵等が侵入することが考えられる。この ため、破断部が傷つけられて破断部の疲労破壊を招いたり、破断部の腐食を生じた り、或いは、孔部よりも圧縮機の内側にある軸受ゃシール機構等が損傷しないような 構成を別途に採る必要がある。

[0009] 一方、本願の図 6に示されるストッパ 105の構成でも、弾性部材 102がゴム等で形 成されている場合には、弾性部材 102と一体形成されたストッパ 105も経時劣化して その係止手段としての機能が低下することが懸念される。また、弾性部材 102にストツ パ 105がー体形成されているので、プーリ 100に弾性部材 102を組み付ける際の障 害となり、組み付け性が悪いとレ、う不具合も考えられる。

[0010] そこで、本発明は、トルクリミッタが作動した後において、破損により生じた部材の脱 落を確実に防止すると共に、トルクリミッタの作動前に破断部が破損したり腐食したり することを防止し、破断部が形成された部品の経時劣化を回避することで、トルクリミ ッタに対する信頼性を向上させ、更には高い放熱効果を有するようにした圧縮機のト ルク伝達装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0011] 本発明に係る圧縮機のトルク伝達装置は、駆動源からのトルクを受けて回動するプ ーリと、圧縮機本体の駆動軸に連結されてこの駆動軸と同調して回転するハブ部と、 前記プーリが受けたトルクを前記ハブ部に伝達する円板部とを有して構成され、前記 円板部には前記プーリが受けたトルクが所定値以上になった場合に破断して前記プ ーリから前記ハブ部へのトノレクの伝達を規制する破断部が形成されていると共に、前 記破断部の破断時に破損した部材が脱落するのを防止するためのストッパを前記円 板部に対し前記駆動軸の軸方向において前記破断部を覆うように配置してなること を特徴としている (請求項 1)。そして、前記ストッパは前記駆動軸側から当該駆動軸 の径方向に延出したフランジを有しており、このフランジの延出方向端は前記円板部 の破断部よりも前記駆動軸の径方向外側に位置している (請求項 5)。また、前記円 板部と前記プーリとは環状の弾性部材を介して連接されている。これにより、ストッパ が円板部の破断部に対する遮蔽物となるので、破断部まで水や砂塵等が侵入する のを抑止することができる。

[0012] また、前記ストツバは金属材料により形成されている（請求項 2)。これにより、経時 劣化を生ずるゴム等の弾性部材を材料とする場合よりもストッパに対する信頼性が向 上する。更には、金属材料とすることで高い放熱効果を得ることができるので、ストツ パによる駆動軸の冷却も図ることができる。

[0013] 更に、前記ストッパは前記駆動軸の軸方向に開口した通孔が形成されている（請求 項 3)。この通孔を駆動軸に対するセンターボルトの締め付け時の固定用として用い ることにより、組み付け性も向上する。また、ストツバにセンターボルトの締め付け時の 固定用となる通孔が形成されることで、プーリに通孔を形成する必要がなくなり、ブー リが樹脂材料で成形されている場合に、使用状況によっては通孔の周縁から割れて しまうというおそれがなくなる。

[0014] 更にまた、前記ストッパは冷却用フィンが設けられている（請求項 4)。これにより、駆 動軸に対する冷却作用もより一層向上し、シャフトシールの耐久性も改善される。 発明の効果

[0015] これらの発明によれば、円板部の破断部を覆うように配置してなるストツバが外部に 対し遮蔽物として機能するので、破断部まで水や塵芥が侵入するのを抑止すること ができる。これにより、破断部が傷つけられて破断部の疲労破壊を招いたり、破断部 の腐食を生じたり、或いは、圧縮機のベアリングやシール機構が損傷したりする可能 性を低減することができる。

[0016] 特に請求項 2に記載の発明によれば、ストツバの素材をゴム等の経時劣化しやすい 弾性部材とする場合に比しストッパとしての信頼性を向上させることができる。また、ク ランク室内は圧縮機の内部でも特に高温ィ匕しゃすいところ、ストツバの材料として放 熱効果の高レ、金属材料を用いることでストッパ自体が冷却手段として機能するので、 回転体と弾性部材との接着部分が熱により劣化するのを抑止でき、軸受部等の耐久 性も改善される。

[0017] 特に請求項 3に記載の発明によれば、ストツバの通孔を駆動軸に対するセンターボ ノレトの締め付け時の固定用として用いることにより、組み付け性も向上する。また、スト ッパ側にセンターボルトの締め付け時の固定用となる通孔を形成したことにより、プー リにはンターボルトの締め付け時の固定用となる通孔を形成する必要がなくなり、プ ーリが樹脂材料で形成されている場合に使用状況によってはプーリがその通孔の周 縁から割れてしまうのを防止することができる。

[0018] 特に請求項 4に記載の発明によれば、高い放熱効果を有する金属材料を用いるこ とと相まって駆動軸に対する冷却作用もより一層向上し、軸受部等の耐久性も改善さ れる。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]図 1は、この発明に係る圧縮機のトルク伝達装置等を駆動軸の軸方向から見た 状態を示す説明図である。

[図 2]図 2は、同上の圧縮機のトノレク伝達装置等に対する図 1の I I線断面図である。

[図 3]図 3 (A)は、圧縮機のトルク伝達装置を構成する回転部の構成を示す説明図で あり、図 3 (B)は、図 3 (A)の Π— Π線断面図である。

[図 4]図 4 (A)は、圧縮機のトルク伝達装置を構成するストツバの構成を示す説明図 であり、図 4 (B)は、図 4 (A)の III -III線断面図である。

[図 5]図 5 (A)は、破断部が破断した時点の状態を示す拡大図であり、図 5 (B)は、破 断部が破断したことにより回転部の遊離した部材がストツバにより停止された状態を 示す拡大図である。

[図 6]図 6は、発明に係る圧縮機のトルク伝達装置の破断部が破断した際の遊離した 部材の脱落防止手段として弾性部材にストツバを形成した構成を示す説明図である 符号の説明

1 トルク伝達装置

2 プーリ

3 ハブ部

4 円板部

4A 破損部材

6 駆動軸

10 圧縮機本体

14 破断部

15 孔

16 ス卜ッノ

17 キャップ

18 フランジ

19 通孔（センターボルトの締め付け時の固定用）

20 冷却用フィン

21 通孔（センターボルトの挿通用） 発明を実施するための最良の形態

[0021] 以下、この発明の実施形態を図面により説明する。

[0022] 図 1及び図 2において、この発明に係るクラッチレス圧縮機のトルク伝達装置 1の一 例が示されている。このトルク伝達装置 1は、プーリ 2と、ハブ部 3と、円板部 4と、トル クダンバとして機能する略環状の弾性部材 5とを有して基本的に構成されている。

[0023] プーリ 2は、例えばプラスチック等の樹脂材料で形成されたもので、図 2に示される ように、圧縮機本体 10のハウジングのボス部 10Aに対し、プーリ 2の内周面に固定さ れたラジアル軸受 13を介して回転可能に装着されている。また、プーリ 2の外周面 2 Aには、ベルト（図示せず）が卷回されており、これにより、プーリ 2は駆動軸 6を回転 中心としてエンジン（図示せず)からの駆動力により回転することができる。そして、プ ーリ 2は、駆動軸 6の軸方向の外側に向けて大きく開口した孔部 22が形成されている 。この孔部 22の周縁は径方向に延びる窪みが複数形成されることにより凹凸を有し ており、この孔部 22に当該孔部 22の周縁形状と略同じ外形状の弾性部材 5が挿嵌 されるようになつている。

[0024] ハブ部 3と円板部 4とは、この実施形態では、例えば低炭素鋼、ステンレス鋼、アル ミニゥム等の金属材料により一体的に形成されたものとなっている。

[0025] このうち、ハブ部 3は、図 2及び図 3に示されるように、駆動軸 6を圧縮機本体 10の ハウジングよりも突出させてその先端部にセンターボルト 7を介して固定されている。 また、ハブ部 3は駆動軸 6の先端部を覆うことができるように内部に通孔 3Aが形成さ れた円筒状をなしている。そして、センターボルト 7は、フランジ 7Aを有するもので、 環状器具 8を介して駆動軸 6の先端部に開口したネジ孔 9にねじ込まれている。

[0026] これに対し、円板部 4は、図 2及び図 3に示されるように、ハブ部 3の側方から駆動 軸 6の径方向に沿って略直線状に延出した薄板状の円板本体 11と、この円板本体 1 1の外縁から駆動軸 6の軸方向に沿って圧縮機本体 10の外側に向けて延出した薄 板状の突出部 12とを有して構成されている。円板本体 11の延出量は弾性部材 5を 適宜プーリ 2との間に挟持することができる寸法である。また、突出部 12の突出量は 弾性部材 5の軸方向の厚み幅と略同じ寸法となっている。

[0027] そして、円板部 4の円板本体 11には、図 3に示されるように、破断部 14が設けられ ている。この破断部 14は、この実施形態では、円板部 4に駆動軸 6を中心とした所定 半径の仮想円を想定し、この仮想円の円周に沿って一定間隔おきに複数 (この実施 形態では 3つ）の円弧状の長孔 15を設けることで、長孔 15、 15間に形成されたものと なっている。

[0028] ハブ部 3と円板部 4に対し駆動軸 6の軸方向の外側においてストッパ 16が配されて いる。このストッパ 16は、アルミニウム等、相対的に放熱効果の高い金属材料により 形成されたもので、図 2及び図 4に示されるように、キャップ 17とフランジ 18とより構成 されている。

[0029] キャップ 17は、ハブ部 3の先端側が圧入可能な内孔を有してその断面が逆 U字形 状のもので、その先端はセンターボルト 7の揷通可能な通孔 21が形成されている。フ ランジ 18はキャップ 17の駆動軸 6の軸方向の終端から当該駆動軸 6の径方向に延 出している薄板状のもので、その突出量は円板部 4の破断部 14よりも駆動軸 6の径 方向外側となる寸法である。これにより、ストッパ 16のキャップ 17は、ハブ部 3に対し 圧入により堅固に連結されており、破断部 14が破断して円板部 4が抜けてきてもこの キャップ 17で円板部 4の脱落を防止することが可能となっている。

[0030] そして、この実施形態では、ストッパ 16のフランジ 18に通孔 19が複数（図 4上では 3 つ）形成されている。この通孔 19は、駆動軸 6に対するセンターボルト 7の締め付け 時の固定用として用いられる。すなわち、それ自体が回動可能な駆動軸 6のネジ孔 9 にセンターボルト 7を挿着し締結するにあたり、駆動軸 6の回転を防止するために駆 動軸 6を固定する必要があるところ、ストッパ 16のフランジ 18に形成された通孔 19に 図示しない固定具を装着することで、駆動軸 6の一時的な固定を可能としている。

[0031] 更に、ストツバ 16の通孔 19の位置は、図 1に示されるように、円板部 4の隣り合う破 断部 14、 14の間となっており、これにより、通孔 19から砂塵等が侵入しても破断部 1 4に直接には当たらないようになつている。

[0032] 更にまた、この実施形態では、図 4に示されるように、ストツバ 16のフランジ 18に冷 却用フィン 20を有したものとしても良レ、。この冷却用フィン 20は、フランジ 18の面から 条状の突起部がキャップ 17を中心として放射状に延びることで形成されている。もつ とも、冷却用フィンをストッパ 16に形成する形状及び位置は上記の構成に限定され ず、冷却用フィンとしての機能を十分に発揮することができる形状、位置であれば足 りる。

[0033] しかるに、このような構成とすることにより、図 5 (A)に示されるように、円板部 4の円 板本体 11に形成された破断部 14がトルクリミッタの作動により破断した場合でも、図 5 (B)に示されるように、円板部 4のうち破断部 14よりも径方向外側の部位（以下、破 損部材 4Aという。）は、駆動軸 6の軸方向の外側に移動してもストツバ 16によりそれ 以上の移動が規制されるので、破損部材 4Aが駆動軸 6から抜け落ちるのを防止する こと力 Sできる。

[0034] 一方、トルクリミッタの作動前においても、ストッパ 16が円板部 4に対し駆動軸 6の軸 方向の外側において、破断部 14を覆うように配置されているので、ストツバ 16は破断 部 14の防護カバーとしても機能することができる。また、ストッパ 16はハブ部 3に外揷 されてハブ部 3と密着状態にあるので、ストツバ 16が放熱性に優れた金属材料により 形成されていることから、駆動軸 6からハブ部 3を介して熱がストッパ 16まで伝達され た後、外部に放射されるので、駆動軸 6及びラジアル軸受 13等の機器の冷却を図る ことができ、これらの部品の耐久性の改善を図ることが可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] 駆動源からのトルクを受けて回動するプーリと、圧縮機本体の駆動軸に連結されてこ の駆動軸と同調して回転するハブ部と、前記プーリが受けたトルクを前記ハブ部に伝 達する円板部とを有して構成され、

前記円板部には前記プーリが受けたトルクが所定値以上になった場合に破断して 前記プーリから前記ハブ部へのトノレクの伝達を規制する破断部が形成されていると 共に、

前記破断部の破断時に破損した部材が脱落するのを防止するためのストッパを前 記円板部に対し前記駆動軸の軸方向において前記破断部を覆うように配置してなる ことを特徴とする圧縮機のトルク伝達装置。

[2] 前記ストッパは金属材料により形成されていることを特徴とする請求項 1に記載の圧 縮機のトルク伝達装置。

[3] 前記ストッパは前記駆動軸の軸方向に開口した通孔が形成されていることを特徴と する請求項 1又は 2に記載の圧縮機のトルク伝達装置。

[4] 前記ストッパは冷却用フィンが設けられていることを特徴とする請求項 1、 2又は 3のい ずれかに記載の圧縮機のトルク伝達装置。

[5] 前記ストツバは前記駆動軸側から当該駆動軸の径方向に延出したフランジを有して おり、このフランジの延出方向端は前記円板部の破断部よりも前記駆動軸の径方向 外側に位置していることを特徴とする請求項 1、 2、 3又は 4のいずれかに記載の圧縮 機のトルク伝達装置。