JP2005172205A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組立時に各ボールが従動側回転体の径方向内側に移動することがなく、組立作業を容易に行うことのできる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】各ボール１４をハブ１３の径方向外側に保持するとともに、動力遮断時にはハブ１３の径方向内側への各ボール１４の移動を許容する保持リング１６を備えているので、組立時に各ボール１４がハブ１３の径方向内側に移動することがない。この場合、保持リング１６を各ボール１４の圧接により破断させて各ボール１４の移動を許容するように形成したので、各ボール１４の移動を許容するための複雑な構造を必要とせず、保持リング１６を低コストに構成することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば車両用空気調和装置の圧縮機に用いられる動力伝達装置に関するものである。

一般に、車両用空気調和装置に用いられる圧縮機としては、中空状に形成された圧縮機本体と、圧縮機本体内に吸入された流体を圧縮する圧縮部と、圧縮部に連結された駆動シャフトとを備え、駆動シャフトをエンジンの動力によって回転させることにより、圧縮部を駆動して冷媒を吸入及び吐出するようにしたものが知られている。

また、前記圧縮機に備わる動力伝達装置としては、外部からの動力が伝達されるプーリと、プーリに伝達された動力によって回転する伝動リングと、伝動リングの内周面側に配置されたハブと、伝動リングの回転力をハブに伝達する複数のボールと、各ボールをハブに向かって軸方向に押圧する押圧リングとを備え、押圧リングによって押圧される各ボールを伝動リングの内周面側に係止することにより伝動リングの回転力を各ボールに伝達し、伝動リングとハブとの間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、伝動リングに係止する各ボールを押圧リングの押圧力に抗してハブの径方向内側に移動させることにより、伝動リングと各ボールとの係止を解除して伝動リングからハブに伝達される動力を遮断するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２６９４８９号公報

ところで、前記動力伝達装置では、ハブの軸方向一端面に設けた複数の溝に各ボールをそれぞれ径方向に移動自在に係合するとともに、押圧リングに設けた傾斜面によって各ボールをハブの径方向外側に保持するようにしているが、押圧リングはハブの各溝に軸方向に対向して配置されているため、組立時に押圧リングを組付けるまでは各ボールはハブの溝に沿って径方向に移動自在な状態となっている。このため、押圧リングを組付ける際にボールが径方向内側に移動し易く、誤ってボールが径方向内側に移動した状態で組立てられると、そのボールには伝動リングの動力が伝達されなくなる。従って、各ボールが径方向内側に移動しないように慎重に組立作業を行う必要があり、生産性を低下させるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、組立時に各ボールが従動側回転体の径方向内側に移動することがなく、組立作業を容易に行うことのできる動力伝達装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、外部からの動力によって回転する環状の駆動側回転体と、駆動側回転体の内周面側に配置された従動側回転体と、駆動側回転体の回転力を従動側回転体に伝達する複数のボールと、各ボールを軸方向に押圧する押圧部材とを備え、押圧部材によって押圧される各ボールを駆動側回転体の内周面側に係止することにより駆動側回転体の回転力を各ボールに伝達し、駆動側回転体と従動側回転体との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、駆動側回転体に係止する各ボールを押圧部材の押圧力に抗して従動側回転体の径方向内側に移動させることにより、駆動側回転体と各ボールとの係止を解除して駆動側回転体から従動側回転体に伝達される動力を遮断するようにした動力伝達装置において、前記各ボールを従動側回転体の径方向外側に保持するとともに、駆動側回転体と従動側回転体との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、従動側回転体の径方向内側への各ボールの移動を許容する保持部材を備えている。

これにより、各ボールが保持部材によって従動側回転体の径方向外側に保持されることから、組立時に各ボールが従動側回転体の径方向内側に移動することがない。また、動力遮断時に各ボールが従動側回転体の径方向内側に向かって移動すると、保持部材によって各ボールの移動が許容されることから、各ボールの移動が妨げられることはない。

本発明の動力伝達装置によれば、組立時に各ボールが従動側回転体の径方向内側に移動することがないので、組立作業を容易に行うことができ、生産性の向上を図ることができる。

図１乃至図７は本発明の一実施形態を示すもので、図１は動力伝達装置の側面断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は保持リングの正面図、図４は動力伝達装置の要部側面断面図、図５はボール保持状態を示す保持リングの要部正面図、図６は動力遮断時の動作を示す要部側面断面図、図７は破断状態を示す保持リングの要部正面図である。

この動力伝達装置は車両用空気調和装置の圧縮機に用いられ、圧縮機本体１の一端から突出する駆動シャフト２に動力を伝達するものである。

即ち、本実施形態の動力伝達装置は、外部からの動力が伝達されるプーリ１０と、プーリ１０に伝達された動力によって回転する駆動側回転体としての伝動リング１１と、プーリ１０の回転力を伝動リング１１に伝達する複数の緩衝ゴム１２と、駆動シャフト２に連結された従動側回転体としてのハブ１３と、伝動リング１１の回転力をハブ１３に伝達する複数のボール１４と、各ボール１４を軸方向に押圧する押圧リング１５と、各ボールをハブ１３の径方向外側に保持する保持リング１６とを備えている。

プーリ１０は外周面に図示しないＶベルトが巻き掛けられるようになっており、その内周面と圧縮機本体１との間に配置したベアリング１０ａを介して圧縮機本体１に回動自在に支持されている。プーリ１０の一端面には周方向に延びる環状の溝部１０ｂが設けられ、溝部１０ｂ内には周方向に間隔をおいて軸方向に突出する複数の突出部１０ｃが設けられている。

伝動リング１１は一端面をプーリ１０の一端面に対向するように配置され、プーリ１０との対向面には周方向に間隔をおいて軸方向に突出する複数の突出部１１ａが設けられている。各突出部１１ａはプーリ１０の凹部１０ｂ内に挿入されるとともに、プーリ１０の各突出部１０ｃと周方向に一つずつ交互に配置され、それぞれプーリ１０の突出部１０ｃと周方向に間隔をおいて対向している。伝動リング１１の内周面には各ボール１４に径方向外側から係止する係止リング１１ｂが取付けられている。係止リング１１ｂの内周面には互いに所定角度をなす複数のテーパ面１１ｃが形成され、各ボール１４は互いに隣り合うテーパ面１１ｃに当接することにより、径方向外側に位置するようになっている。

各緩衝ゴム１２はブロック状に形成され、それぞれプーリ１０の突出部１０ｃと伝動リング１１の突出部１１ａとの間に配置されている。各緩衝ゴム１２は、プーリ１０の突出部１０ｃの周方向両側にそれぞれ配置される一対の緩衝部１２ａからなり、各緩衝部１２ａはプーリ１０の溝部１０ｂとほぼ同等の幅に形成され、溝部１０ｂに沿って湾曲するように形成されている。

ハブ１３は円板状に形成され、伝動リング１１の内周面側に配置されている。ハブ１３の一端面側には駆動シャフト２を連結する連結部１３ａが設けられ、駆動シャフト２はハブ１３の他端面側から螺合するナット１３ｂによってハブ１３に固定されている。ハブ１３の他端面には各ボール１４をそれぞれ径方向に移動自在に係合する複数のボール溝１３ｃが互いに周方向に間隔をおいて設けられ、各ボール１４はボール溝１３ｃの内側面に周方向に係止している。この場合、各ボール溝１３ｃの径方向外側には軸方向に突出する凸部１３ｄが設けられ、凸部１３ｄはボール溝１３ｃの径方向外側に位置するボール１４に軸方向に当接するようになっている。また、ハブ１３の他端面の径方向中央部には、ナット１３ｂを覆うように軸方向に筒状に延びる延出部１３ｅが設けられている。

各ボール１４は互いにハブ１３の周方向に間隔をおいて設けられ、それぞれハブ１３の各ボール溝１３ｃ内に配置されている。

押圧リング１５はハブ１３の延出部１３ｅに軸方向に移動自在に係合しており、その一端面は各ボール１４に当接している。押圧リング１５の一端面には径方向外側から内側に向かって徐々に軸方向に突出する傾斜面１５ａが設けられ、傾斜面１５ａの径方向外側には各ボール溝１３ｃの径方向外側に位置するボール１４がそれぞれ当接している。押圧リング１５の他端面側にはハブ１３の延出部１３ｅに係合する皿バネ１５ｂが設けられ、皿バネ１５ｂによって押圧リング１５がボール１４側に付勢されている。皿バネ１５ｂは延出部１３ｅに螺合する環状のナット１５ｃと押圧リング１５との間に圧縮状態で配置され、ナット１５ｃの締め付け力を調整することにより、皿バネ１５ｂによる押圧リング１５の押圧力を任意に設定可能になっている。

保持リング１６は環状に形成された合成樹脂からなり、各ボール溝１３ｃの径方向略中央部分に対応する外径に形成されている。即ち、保持リング１６はハブ１３の他端面と押圧リング１５との間に配置され、ボール溝１３ｃの径方向外側に位置する各ボール１４に径方向内側から係止することにより、各ボール１４をボール溝１３ｃの径方向外側に保持するようになっている。保持リング１６の内周面には円弧状に形成された複数の凹部１６ａが互いに周方向に間隔をおいて設けられ、各凹部１６ａが設けられた部分の径方向の厚さが他の部分の厚さよりも小さくなっている。この場合、各凹部１６ａが設けられた部分は、動力遮断時にボール溝１３ｃの径方向内側に移動する各ボール１４の圧接によって破断可能な強度に形成されている。

以上の構成においては、エンジンの動力がプーリ１０に入力されると、プーリ１０と一体に伝動リング１１が回転する。その際、プーリ１０の回転力は各緩衝ゴム１２を介して伝動リング１１に伝達され、各緩衝ゴム１２がプーリ１０の突出部１０ｃと伝動リング１１の突出部１１ａとの間で弾性変形することにより、急激な回転変動等による衝撃が吸収される。また、伝動リング１１の回転力は係止リング１１ｂ及び各ボール１４を介してハブ１３に伝達され、ハブ１３と共に駆動シャフト２が回転する。その際、各ボール１４は押圧リング１５の傾斜面１５ａによって各ボール溝１３ｃの径方向外側に押圧されており、各ボール１４が係止リング１１ｂのテーパ面１１ｃに周方向に係止することにより、伝動リング１１の回転力がハブ１３に伝達される。

ここで、例えば圧縮機の焼付きなどによってプーリ１０側に過大な回転負荷が加わり、伝動リング１１とハブ１３との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、係止リング１１ｂのテーパ面１１ｃの押圧により、図６に示すように各ボール１４が押圧リング１５の押圧力に抗してボール溝１３ｃの径方向内側に移動する。これにより、各ボール１４がボール溝１３ｃの凸部１３ｄと押圧リング１５によりボール溝１３ｃの径方向内側に保持され、各ボール１４が係止リング１１ｂと係止不能な位置に拘束されることから、伝動リング１１がハブ１３に対して空転し、プーリ１０側から駆動シャフト２への動力の伝達が遮断される。その際、各ボール１４がボール溝１３ｃの径方向内側に向かって移動すると、図７に示すように保持リング１６が各ボール１４の圧接によって破断し、各ボール１４の移動が許容されることから、各ボール１４の移動が妨げられることはない。

また、前記動力伝達装置を組立てる場合には、ハブ１３側に保持リング１６を配置してから各ボール１４をボール溝１３ｃ内に配置することにより、各ボール１４が保持リング１６によってボール溝１３ｃの径方向外側に保持され、押圧リング１５を組付けるまでの間に各ボール１４がボール溝１３ｃの径方向内側に移動することがない。

このように、本実施形態の動力伝達装置によれば、各ボール１４をハブ１３の径方向外側に保持するとともに、動力遮断時にはハブ１３の径方向内側への各ボール１４の移動を許容する保持リング１６を備えているので、組立時に各ボール１４がハブ１３の径方向内側に移動することがなく、組立作業を極めて容易に行うことができる。

この場合、保持リング１６を各ボール１４にハブ１３の径方向内側から係止する環状の部材によって形成したので、一つの保持リング１６によって全てのボール１４を保持することができ、構造の簡素化を図ることができる。

また、保持リング１６を各ボール１４の圧接により破断させて各ボール１４の移動を許容するように形成したので、各ボール１４の移動を許容するための複雑な構造を必要とせず、保持リング１６を低コストに構成することができる。

更に、保持リング１６の内周面に径方向の厚さを小さくする複数の凹部１６ａを互いに周方向に間隔をおいて設けたので、保持リング１６を各凹部１６ａが設けられた部分から容易に破断させることができ、保持リング１６による各ボール１４の移動抵抗を極めて小さくすることができる。

尚、前記各実施形態では、保持リング１６を各ボール１４の圧接により破断させるようにしたものを示したが、弾性を有する部材によって形成した保持リングを各ボール１４の圧接により変形させるようにしてもよい。

また、前記各実施形態では、保持リング１６の各凹部１６ａを円弧状に形成したものを示したが、このような形状に限らず、例えば図８に示す三角形状の凹部１６ｂを設けるようにしたり、図９に示す四角形状の凹部１６ｃを設けるようにしてもよく、或いは凹部ではなく、図１０に示すように切り込み部１６ｄを設けるようにしてもよい。

更に、前記各実施形態では、圧縮機に動力を伝達するものを示したが、本発明は他の回転装置に用いられる動力伝達装置にも適用することができる。

本発明の一実施形態を示す動力伝達装置の側面断面図 図１のＡ−Ａ断面図 保持リングの正面図 動力伝達装置の要部側面断面図 ボール保持状態を示す保持リングの要部正面図 動力遮断時の動作を示す要部側面断面図 破断状態を示す保持リングの要部正面図 保持リングの変形例を示す要部正面図 保持リングの他の変形例を示す要部正面図 保持リングの他の変形例を示す要部正面図

符号の説明

１１…伝動リング、１３…ハブ、１４…ボール、１５…押圧リング、１６…保持リング、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…凹部、１６ｄ…切り込み部。

Claims (4)

1. 外部からの動力によって回転する環状の駆動側回転体と、駆動側回転体の内周面側に配置された従動側回転体と、駆動側回転体の回転力を従動側回転体に伝達する複数のボールと、各ボールを軸方向に押圧する押圧部材とを備え、押圧部材によって押圧される各ボールを駆動側回転体の内周面側に係止することにより駆動側回転体の回転力を各ボールに伝達し、駆動側回転体と従動側回転体との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、駆動側回転体に係止する各ボールを押圧部材の押圧力に抗して従動側回転体の径方向内側に移動させることにより、駆動側回転体と各ボールとの係止を解除して駆動側回転体から従動側回転体に伝達される動力を遮断するようにした動力伝達装置において、
   前記各ボールを従動側回転体の径方向外側に保持するとともに、駆動側回転体と従動側回転体との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、従動側回転体の径方向内側への各ボールの移動を許容する保持部材を備えた
   ことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記保持部材を各ボールに従動側回転体の径方向内側から係止する環状の部材によって形成した
   ことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
3. 前記保持部材を各ボールの圧接により破断または変形して各ボールの移動を許容するように形成した
   ことを特徴とする請求項１または２記載の動力伝達装置。
4. 前記保持部材に径方向の厚さを小さくする複数の凹部を互いに周方向に間隔をおいて設けた
   ことを特徴とする請求項３記載の動力伝達装置。

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