JP2006226320A - Power transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トルクリミッタの機能を有する動力伝達装置に関するものであり、特にエンジン等の外部動力源からベルト等を介して運転される車両用空調装置の常時運転型圧縮機に組み込まれて使用されるのが好適である。 The present invention relates to a power transmission device having a function of a torque limiter, and is particularly used by being incorporated in an always-operating compressor of a vehicle air conditioner that is operated from an external power source such as an engine via a belt or the like. Is preferable.
従来、圧縮機に動力を伝達する動力伝達装置において、樹脂プーリとして図6,7に示すように軸受6が圧入される部位に金属製の挿入金具(スリーブリング)5が配設されたものを樹脂製のプーリ本体1と共にインサート成形したものを使用している。
しかしながら、プーリ本体が金属で成形されたものでは、軸受に発生する熱は金属製のプーリ本体を介して大気中に放熱されるのに対し、上記従来の樹脂プーリでは、プーリ本体1が樹脂製であるため、軸受5に発生する熱をプーリ本体1を介して大気中に放熱することが難しく、軸受の耐久性を低下させていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a power transmission device that transmits power to a compressor, as shown in FIGS. 6 and 7, as a resin pulley, a metal insertion fitting (sleeve ring) 5 is disposed at a site where a
However, when the pulley body is made of metal, the heat generated in the bearing is radiated to the atmosphere through the metal pulley body, whereas in the conventional resin pulley, the
そこで従来技術では、特許文献1に示されるように樹脂製のプーリ本体と共にインサート成形により一体化される挿入金具(スリーブリング)を、軸受と接触する部位から延出して、この部分を空気に晒される放熱部として利用するようにしている。
Therefore, in the prior art, as shown in
しかし、この特許文献1に示されるような樹脂プーリの場合、スリーブリングの放熱面積を確保すべく、スリーブリングを軸方向に延長すると、プーリ全体の厚みが大きくなり、動力伝達装置全体が大型化するという問題がある。また厚みを小さくするために、図8に示すようにスリーブリング後方の外形を径方向外方に大きくすると、樹脂プーリの強度上必要な肉厚tが確保できないという問題がある。
However, in the case of the resin pulley as shown in
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スリーブリングの放熱性を向上し、軸受の十分な放熱を可能とし、軸受の長寿命化を図ることができる動力伝達装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the heat dissipation of the sleeve ring, enable sufficient heat dissipation of the bearing, and extend the life of the bearing. Is to provide.
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の動力伝達装置を提供する。
請求項1に記載の動力伝達装置は、軸受6を介してケーシング8に回転可能に装着されるプーリ1と、回転軸4と一体に回転するハブ2及びプーリ1と回転軸4間の過大のトルク伝達を遮断するトルクリミッタ3とを備え、プーリ1が樹脂製で、軸受6との間に金属製のスリーブリング5が介装されているものにおいて、このスリーブリング5にプーリ1のリア側面よりも軸方向に突出する突出部52を設け、ケーシング8には、少なくとも突出部52の一部を包囲するように溝部83を設けたものであり、これによって、スリーブリング5の放熱面積を十分に確保することができ、軸受6の放熱が可能となり、軸受6の高寿命化を図ることができる。
The present invention provides a power transmission device according to each of the claims as means for solving the problems.
The power transmission device according to the first aspect includes an
請求項2の動力伝達装置は、スリーブリング5がリア側に曲げ部51を有していて、曲げ部の一部を軸方向に延伸することで、突出部52を形成したものであり、また請求項3は、この曲げ部51の一部を径方向に延伸することで突出部52を形成するようにしたものであり、いずれの場合でも、スリーブリング5の放熱面積の増大を図ったものである。
In the power transmission device according to claim 2, the
請求項4の動力伝達装置は、スリーブリング5が別体に形成された環状部材50を有し、この環状部材50がスリーブリング5よりもリア側に突出するようにスリーブリング5と当接することによって、環状部材50の一部が突出部52となるようにしたものであり、この場合でも、スリーブリング5の放熱面積を増加させることができ、軸受7の放熱を改善し、軸受の高寿命化を図ることができる。
The power transmission device according to
以下、図面に従って本発明の実施の形態の動力伝達装置について説明する。
本発明の動力伝達装置は、車両用空調装置の圧縮機に組み付けられるのに好適である。図1は、本発明の第1実施形態に係る動力伝達装置の縦断面の上半分を示す図であり、図2は、その要部拡大図であり、図3は、圧縮機のケーシングの正面図である。本発明の動力伝達装置は、エンジンやモータから動力を得る駆動側回転部材でありプーリ1と、圧縮機の回転軸4に固定された被駆動側回転部材であるハブ2との間で動力(トルク)を伝達するものである。このプーリ1とハブ2とは、同軸上に設けられている。
Hereinafter, a power transmission device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The power transmission device of the present invention is suitable for being assembled in a compressor of a vehicle air conditioner. FIG. 1 is a view showing an upper half of a longitudinal section of a power transmission device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part thereof, and FIG. 3 is a front view of a casing of a compressor. FIG. The power transmission device according to the present invention is a drive-side rotating member that obtains power from an engine or motor and is driven between a
プーリ1は、圧縮機のケーシング8の一端側に設けられた円筒状のボス部81に軸受6及びスリーブリング5を介して回転可能に装着されている。このプーリ1は、好適には熱可塑性の合成樹脂で成型される。樹脂製プーリ1の場合は、通常はプーリ1とスリーブリング5とはインサート成形により一体化している。プーリ1の外周面にはベルト(図示せず)が巻き掛けられ、エンジンやモータ等の外部からの動力によって回転する。軸受5は、ボス部81に嵌合しており、ボス部81の外周面に形成された溝に嵌め込まれた第1留め輪(スナップリング)7Aとボス部81の終端である端部82とによって挟まれ、軸方向の移動が阻止されている。またケーシング8と回転軸4とは軸封装置9によって密封されており、冷媒やオイル等が漏れるのを防止している。更に、軸封装置9もまた、ボス部81の内周面に形成された溝に嵌め込まれた第2留め輪(スナップリング)7Bによって、軸方向の移動が阻止されている。
The
圧縮機の回転軸4の先端部はケーシング8から突出していて、その先端から順に断面が工具形状となっている工具形状部41、外周面に螺子が形成されている螺子部42及び螺子部42より直径が大きい大径軸部43とを有しており、螺子部42と大径軸部43の移行部分に端部44が形成されている。回転軸4の螺子部42には、後述するハブ2が固定されるトルクリミッタ3が螺合によって固定されている。なお、この回転軸4へのトルクリミッタ3の固定は、螺合以外にスプライン係合、ボルトによる取付等の他の固定方法を適宜採用することができる。また、回転軸4には、端部44によって位置付けられるワッシャ10が嵌合されている。
The tip of the
トルクリミッタ3は、大きな外形の大外形部31と小さな外形の小外形部32とよりなる角筒状又は円筒状をしていて、大外形部31の外周面31aが後述するインナーハブ21との嵌合部31aとなっている。小外形部32の内周面には、螺子部33が形成されていて、回転軸4の螺子部42に螺子結合(螺合)される。大外形部31の内径は、小外形部32の内径よりやや大きく、両者の内周面の移行部分には、切り欠き部34が形成されていて、トルクリミッタ3が過大な軸力を受けたときに容易に破断するようになっている。
The
ハブ2は、図1においてはインナーハブ21、トルク伝達用弾性部材22及びアウターハブ23とより構成されている。インナーハブ21は、概略円筒形状をしていて、その内周面21aは、ほぼトルクリミッタ3の外周面に適合する形状に形成されていて、トルクリミッタ3の大外形部31の外周面(嵌合部)31aに嵌合する嵌合部21aが設けられている。例えば、インナーハブ21の嵌合部21aとトルクリミッタ3の嵌合部31aとは6角形状に形成されている。この両嵌合部31a,21aは、螺子嵌合のように雌雄ネジ部が形成されていてもよい。その場合は、両嵌合部31a,21aは円筒状をしている。このようにして、インナーハブ21とトルクリミッタ3とは嵌合により固定されている。また、インナーハブ21のリア側先端面21bがワッシャ10に当接することによって、インナーハブ21は、トルクリミッタ3とワッシャ10とによって挟持されるようにもなっている。インナーハブ21の外周面はトルク伝達用弾性部材22に接着等によって結合されている。
In FIG. 1, the hub 2 includes an
アウターハブ23は、円筒状をしていて、インナーハブ21と同様に鉄等の金属材により形成されている。
トルク伝達用弾性部材22は、ゴムや樹脂等の弾性材から形成され、インナーハブ21とアウターハブ23間に配置して保持され、インナーハブ21の外周面及びアウターハブ23の内周面に接着等の手段によって接合されている。或いは、これら3者はインサート成形により一体に成形されてもよい。この弾性部材22はトルク伝達用として機能するだけでなく、トルクダンパとしても機能する。
The
The torque transmitting
アウターハブ23のリア側にある略半分は、図1,2に示すようにトルク伝達用弾性部材22が包囲する形で延在しており、その上面、側面及び下面の3方の表面(外周面)は凹凸状にされてハブ側係合部24となっている。この場合、上記3方の表面の全てを凹凸状にする必要はなく、いずれか1方又は2方の表面を凹凸状にしてもよい。この凹凸形状は、インボリュートスプラインやトロコイド等からなっている。
また、ハブ側係合部24は、全体として環状になっているが、完全な環になっている訳ではなく、円周方向に所定の間隔をあけて複数のスリット(図示せず)が形成されている。このスリットは、プーリ側に設けられる補強部分(補強リブ)(図示されず)に対応させるために設けられているものである。
なお、上記説明においては、ハブ2は、インナーハブ21、トルク伝達用弾性部材22及びアウターハブ23の3者から構成されるものとして説明しているが、アウターハブ23を省略して、ハブ2をインナーハブ21とトルク伝達用弾性部材22の2者から構成することも可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, a substantially half on the rear side of the
Further, the hub
In the above description, the hub 2 is described as being composed of the
一方、プーリ1においても、フロント側の端面にはハブ側係合部24を受け入れるための環状の凹部であるポケット部11が形成されている。ポケット部11の3つの面も凹凸形状のハブ側係合部24に対応して凹凸形状に形成されることでプーリ側係合部12を形成している。この場合も、プーリ側係合部12は、ハブ側係合部24の場合と同様に3つの面の全てを凹凸形状にする必要はなく、ハブ側係合部24の凹凸面と合わせる形で対応する面だけ凹凸状に形成されていればよい。この凹凸形状も、インボリュートスプラインやトロコイド等からなっている。
このようにして、ハブ側係合部24がプーリ1のポケット部11内に挿入されることで、ハブ側係合部24とプーリ側係合部12とが噛み合う形で凹凸嵌合することによって、ハブ2とプーリ1とが結合されている。
On the other hand, also in the
In this way, the hub
次に本発明の特徴について以下に説明する。
一般に樹脂製のプーリ1にインサート成形された金属製のスリーブリング5は、その後方部分(リア側部分)に曲げ部51を有していて、図6,7,8に示すようにその全体の幅がプーリ1の厚さと略同じで、プーリ1のリア側面と面一になるように形成されている。そのため、図6,7に示すようにスリーブリング5の放熱面積を確保できなかったり、また放熱面積を確保しようとすると、図8に示すようにプーリ1の肉厚tが十分に確保できず、プーリ1の強度が不足していた。
Next, features of the present invention will be described below.
In general, a
そこで、第1実施形態においては、図2に拡大して示すようにスリーブリング5のリア側端部(曲げ部51の先端)を軸方向に延伸して突出部52を形成すると共に、ケーシング8側には、この突出部52に対応する位置に図3に示すように環状の溝部83を形成し、突出部52が周囲に多少の間隙をあけた状態で溝部83内に突入できるようにしている。
Therefore, in the first embodiment, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the rear side end portion (tip end of the bending portion 51) of the
これによって、プーリ1とケーシング8との間隙を拡げることなく、プーリ1のリア側面を越えてスリーブリング5の突出部52を形成することができ、プーリ1の肉厚tを十分に確保しつつ、その放熱面積を増大することができる。したがって、圧縮機の駆動中に軸受6に発生する熱を十分に放熱することができ、軸受6の寿命を長くすることが可能となる。
また、ケーシング8とスリーブリング5の突出部52とをオーバーラップする構造とすることによって、被水による軸受6への水分の浸入も回避できる。
As a result, the
Further, by making the
図4は、本発明の第2実施形態を示す要部拡大図である。第2実施形態では、スリーブリング5のリア側端部(曲げ部51の先端)をプーリ1の肉厚tを小さくしないように径方向に延伸して突出部52を形成している。この場合においても、突出部52は、プーリ1のリア側面よりもリア側に、即ち軸方向に突出している。一方、ケーシング8側には、この突出部52に対応する位置に、第1実施形態と同様に環状の溝部83を形成し、突出部52を部分的に収容できるようにしている。その他の構成は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
FIG. 4 is an enlarged view of a main part showing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the projecting
図5は、本発明の第3実施形態を示す要部拡大図である。第3実施形態では、スリーブリング5は、曲げ部51を有しておらず、略円筒状に形成され、そのフロント側端部が内方に曲げられカシメ部53が形成されている。このスリーブリング5は、別体に形成された環状部材50を有していて、環状部材50がスリーブリング5の内周面に当接して配置されている。スリーブリング5のカシメ部53と環状部材50とで軸受6を挟持するようになっており、第1留め輪7Aと協同して軸受6の軸方向の移動を阻止している。環状部材50のリア側部分が、スリーブリング5及びスプール1のリア側面よりも後方(リア側)に突出することで突出部52となっている。一方、ケーシング8側には、第1、第2実施形態と同様に突出部52に対応する位置に環状の溝部83が形成されていて、環状部材50の突出部52を部分的に収容するようになっている。その他の構成は第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
FIG. 5 is an enlarged view of an essential part showing a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the
この第2、第3実施形態においても、スプール1の肉厚tを削減することなくスリーブリング5の放熱面積を増大させることができ、軸受6に発生した熱を放熱することができ、軸受6の高寿命化が図れる。
Also in the second and third embodiments, the heat radiation area of the
1 プーリ
2 ハブ
21 インナーハブ
22 トルク伝達用弾性部材
23 アウターハブ
3 トルクリミッタ
4 回転軸
5 スリーブリング(挿入具)
50 環状部材
51 曲げ部
52 突出部
53 カシメ部
6 軸受
7A,7B 留め輪(スナップリング)
8 ケーシング
81 ボス部
82 端部
83 溝部
9 軸封装置
10 ワッシャ
DESCRIPTION OF
50
8 Casing 81
Claims (4)
前記ケーシング(8)から外部に突出する回転軸(4)の先端部に設けられ、前記回転軸(4)と一体に回転するハブ(2)と、
前記プーリ(1)と前記回転軸(4)との間の過大のトルクの伝達を遮断するトルクリミッタ(3)と、を備え、
前記プーリ(1)が樹脂から形成されていて、前記軸受(6)との間に金属製のスリーブリング(5)が介装されている動力伝達装置において、
前記スリーブリング(5)が、前記プーリ(1)のリア側面よりも、軸方向に突出する突出部(52)を有すると共に、前記ケーシング(8)には、少なくとも前記突出部(52)の一部を包囲するように溝部(83)が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。 A pulley (1) rotatably mounted on the casing (8) via a bearing (6);
A hub (2) provided at a tip of a rotating shaft (4) protruding outward from the casing (8) and rotating integrally with the rotating shaft (4);
A torque limiter (3) for interrupting transmission of excessive torque between the pulley (1) and the rotating shaft (4);
In the power transmission device in which the pulley (1) is made of resin, and a metal sleeve ring (5) is interposed between the pulley (1) and the bearing (6),
The sleeve ring (5) has a protruding portion (52) protruding in the axial direction from the rear side surface of the pulley (1), and at least one of the protruding portions (52) is provided in the casing (8). A power transmission device comprising a groove (83) so as to surround the portion.
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WO2008095591A1 (en) * | 2007-02-03 | 2008-08-14 | Ixetic Mac Gmbh | Pulley |
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