JP2011158003A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】軸力によって破断するリミッタを電磁クラッチに適用するとともに従動側回転体の脱落を防止する。
【解決手段】駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体２１と、駆動側回転体２１に連結されることによって駆動対象装置１０の回転軸１１とともに回転する従動側回転体３０、３３と、従動側回転体を駆動側回転体２１に連結させる電磁力を発生する電磁石２２と、従動側回転体と回転軸１１とを連結する部材であって、駆動側回転体から従動側回転体に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに軸力によって破断して従動側回転体を回転軸１１から切り離すリミッタ３７と、回転軸１１から径方向外側に突出して形成され、リミッタ３７の破断によって回転軸１１から切り離された従動側回転体と回転軸１１の軸方向に当接するストッパ３９とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転動力の伝達および遮断を行う電磁クラッチに関する。

従来、車両用空調装置の圧縮機は、走行用エンジンからベルト（Ｖベルト）を介して駆動力を得ており、その作動制御は電磁クラッチのオン、オフにより行うのが一般的である。

電磁クラッチは、走行用エンジンから出力される回転駆動力によって回転するプーリ（駆動側回転体）と、プーリと連結されることによって回転するアーマチュアと、通電されることによってプーリとアーマチュアとを連結させる電磁力を発生させる電磁石とを有している。

アーマチュアはハブを介して圧縮機の回転軸に連結されており、アーマチュアが電磁石の電磁力によって吸引されてプーリと連結することによって圧縮機の回転軸が回転して圧縮機が作動する。

このような構成において、何らかの原因により圧縮機が焼き付き、圧縮機がロック（圧縮機内の可動部が焼き付いて固着）した場合には、ベルトを保護するために、電磁クラッチをオフにして駆動力の伝達を遮断する必要がある。

そこで、特許文献１に記載の従来技術では、温度ヒューズを電磁クラッチ内の電気回路に直列に接続している。これによると、圧縮機がロックした際に、アーマチュアとロータハウジングの摩擦面との間に発生する摩擦熱によって温度ヒューズが溶断されるので、電磁クラッチへの電流の印可が遮断されて電磁クラッチがＯＦＦにされる。

一方、特許文献２には、電磁クラッチを持たない圧縮機において、圧縮機がロックした場合に駆動力の伝達を遮断するリミッタ機構が記載されている。この従来技術では、プーリに常時連結されたハブがリミッタを介して圧縮機の回転軸に連結されている。そして、圧縮機がロックして過大負荷が加わると、リミッタが軸力によって破断する。これにより、ハブが回転軸から切り離され、駆動力の伝達が遮断される。

特開２０００−２７８９５号公報 特開２００４−３４０１５８号公報

しかしながら、特許文献１の従来技術では、摩擦面の伝達トルクのバラツキが大きいため、ベルト滑りトルクが伝達トルクより低い場合にはベルトが滑って切れてしまうという問題がある。

そこで、本発明者は、電磁クラッチに対して特許文献２のリミッタ機構を適用することを検討した。しかしながら、電磁クラッチは、クラッチオフによりアーマチュアがプーリから離れる構造になっている。換言すれば、特許文献２の電磁クラッチを持たない圧縮機ではハブがプーリに常時連結されているのに対し、電磁クラッチではアーマチュアおよびハブがプーリに常時連結されていない。

このため、電磁クラッチに特許文献２のリミッタ機構を適用した場合には、リミッタが破断すると、回転軸から切り離されたハブおよびアーマチュア（従動側回転体）が脱落してしまうという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、軸力によって破断するリミッタを電磁クラッチに適用するとともに従動側回転体の脱落を防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（２１）と、
駆動側回転体（２１）に連結されることによって駆動対象装置（１０）の回転軸（１１）とともに回転する従動側回転体（３０、３３）と、
従動側回転体（３０、３３）を駆動側回転体（２１）に連結させる電磁力を発生する電磁石（２２）と、
従動側回転体（３０、３３）と回転軸（１１）とを連結する部材であって、駆動側回転体（２１）から従動側回転体（３０、３３）に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに軸力によって破断して従動側回転体（３０、３３）を回転軸（１１）から切り離すリミッタ（３７）と、
回転軸（１１）から径方向外側に突出して形成され、リミッタ（３７）の破断によって回転軸（１１）から切り離された従動側回転体（３０、３３）と回転軸（１１）の軸方向に当接するストッパ（３９）とを備えることを特徴とする。

これによると、駆動側回転体（２１）から従動側回転体（３０、３３）に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときにリミッタ（３７）が軸力によって破断して従動側回転体（３０、３３）が回転軸（１１）から切り離されるので、駆動力の伝達を遮断することができる。

また、リミッタ（３７）の破断によって回転軸（１１）から切り離された従動側回転体（３０、３３）は、回転軸（１１）から径方向外側に突出して形成されたストッパ（３９）と回転軸（１１）の軸方向に当接するので、従動側回転体（３０、３３）の脱落を防止することができる。

したがって、軸力によって破断するリミッタを電磁クラッチに適用するとともに従動側回転体の脱落を防止することができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の動力伝達装置において、リミッタ（３７）の破断によって回転軸（１１）から切り離された従動側回転体（３０、３３）を駆動側回転体（２１）から引き離す引き離し手段（３４）を備えることを特徴とする。

これによると、リミッタ（３７）の破断前の状態に比べて従動側回転体（３０、３３）と駆動側回転体（２１）との間隔（エアギャップ）が大きくなるので、電磁石（２２）が通電状態になっていても従動側回転体（３０、３３）が駆動側回転体（２１）に再連結されることを抑制することができる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の動力伝達装置において、従動側回転体（３０、３３）は、電磁力によって駆動側回転体（２１）側に吸引されるアーマチュア（３０）と、アーマチュア（３０）から回転軸（１１）にトルクを伝達するインナーハブ（３３）とを有し、
インナーハブ（３３）は、アーマチュア（３０）に連結された第１インナーハブ（３３１）と、第１インナーハブ（３３１）からのトルクが摩擦力によって伝達される第２インナーハブ（３３２）とに分割して形成され、
引き離し手段（３４）は、第１インナーハブ（３３１）と第２インナーハブ（３３２）との間に配置されたバネであることを特徴とする。

これによると、リミッタ（３７）が破断すると、第１インナーハブ（３３１）およびアーマチュア（３０）がバネ（３４）によって駆動側回転体（２１）から引き離されるので、アーマチュア（３０）の再吸引を抑制できる。このため、従動側回転体（３０、３３）が駆動側回転体（２１）に再連結されることを確実に抑制することができる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の動力伝達装置において、第２インナーハブ（３３２）は、回転軸（１１）が挿入されているとともに第１インナーハブ（３３１）と回転軸（１１）の軸方向に当接している円筒部（３３２ｂ）を有し、
バネ（３４）は、円筒部（３３２ｂ）と第１インナーハブ（３３１）との間に配置されていることを特徴とする。これにより、簡素な構造にてバネ（３４）を配置することができる。

請求項５に記載の発明では、請求項２に記載の動力伝達装置において、従動側回転体（３０、３３）は、電磁力によって駆動側回転体（２１）側に吸引されるアーマチュア（３０）と、アーマチュア（３０）から回転軸（１１）にトルクを伝達するインナーハブ（３３）とを有し、
インナーハブ（３３）は、回転軸（１１）が挿入された円筒部（３３ａ）と、円筒部（３３ａ）から径方向外側に広がって円筒部（３３ａ）とアーマチュア（３０）とを連結する連結部（３３ｂ）とを有し、
バネ（３４）は、円筒部（３３ｂ）の外側に配置されていることを特徴とする。

これによると、リミッタ（３７）が破断すると、インナーハブ（３３）およびアーマチュア（３０）がバネ（３４）によって駆動側回転体（２１）から引き離されるので、アーマチュア（３０）の再吸引を抑制できる。

また、インナーハブ（３３）を一体に形成できるので、簡素な構造にてバネ（３４）を配置することができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の動力伝達装置において、従動側回転体をストッパ（３９）と反対側に付勢するバネ（４０）を備え、
リミッタ（３７）は、
従動側回転体（３０、３３）に連結されたハブ連結部（３７ａ）と、
回転軸（１１）に連結された回転軸連結部（３７ｂ）と、
ハブ連結部（３７ａ）と回転軸連結部（３７ｂ）とを回転軸（１１）の軸方向に連結するとともに、駆動側回転体から従動側回転体に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに軸力によって破断してハブ連結部（３７ａ）を回転軸連結部（３７ｂ）から切り離す破断部（３７ｃ）とを有し、
バネ（４０）は、従動側回転体（３０、３３）とハブ連結部（３７ａ）との間に配置され、
ストッパ（３９）は、破断部（３７ｃ）の破断によって回転軸連結部（３７ｂ）から切り離されたハブ連結部（３７ａ）と回転軸（１１）の軸方向に当接するように形成されていることを特徴とする。

これによると、リミッタ（３７）の破断部（３７ｃ）が破断すると、従動側回転体（３０、３３）がバネ（４０）によってストッパ（３９）と反対側に押し付けられるので、従動側回転体（３０、３３）の姿勢を安定させることができる。このため、従動側回転体（３０、３３）が局部的に駆動側回転体（２１）に衝突して異音が発生したり駆動側回転体（２１）に凝着してしまうことを防止できる。

請求項７に記載の発明では、請求項３に記載の動力伝達装置において、第１インナーハブ（３３１）と第２インナーハブ（３３２）との間に配置され、第１インナーハブ（３３１）の軸方向へのスライド移動をガイドするスライド機構（４１）を備えることを特徴とする。

これによると、リミッタ（３７）の破断後には、回転軸（１１）から切り離された第１インナーハブ（３３１）およびアーマチュア（３０）の姿勢をスライド機構（４１）によって安定化することができるので、アーマチュア（３０）が局部的に駆動側回転体（２１）に衝突して異音が発生したり駆動側回転体（２１）に凝着してしまうことをより確実に防止できる。

また、第１インナーハブ（３３１）から第２インナーハブ（３３２）へのトルクの伝達をスライド機構（４１）によって行うことができるので、トルクの伝達効率を向上することができる。

請求項８に記載の発明では、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の動力伝達装置において、ストッパ（３９）とリミッタ（３７）とによってラビリンス機構（４２）が形成されていることを特徴とする。

これによると、リミッタ（３７）と回転軸（１１）との連結部に異物や水が進入することを、ストッパ（３９）とリミッタ（３７）とによって形成されるラビリンス機構（４２）によって防止することができる。このため、異物や水の進入を防止するための専用部品（例えばゴムキャップ）が不要であるので、部品点数を削減することができる。

請求項９に記載の発明では、請求項１に記載の動力伝達装置において、従動側回転体（３０、３３）は、電磁力によって駆動側回転体（２１）側に吸引されるアーマチュア（３０）と、アーマチュア（３０）から回転軸（１１）にトルクを伝達するインナーハブ（３３）と、インナーハブ（３３）と回転軸（１１）との間に介在するスペーサ（３５）とを有し、
インナーハブ（３３）とスペーサ（３５）とが一体に形成されていることを特徴とする。

これによると、インナーハブ（３３）とスペーサ（３５）とが一体に形成されているので、部品点数を削減することができる。

請求項１０に記載の発明では、請求項１に記載の動力伝達装置において、従動側回転体（３０、３３）をストッパ（３９）と反対側に付勢するバネ（４３）を備え、
リミッタ（３７）は、
従動側回転体（３０、３３）に連結されたハブ連結部（３７ａ）と、
回転軸（１１）に連結された回転軸連結部（３７ｂ）と、
ハブ連結部（３７ａ）と回転軸連結部（３７ｂ）とを回転軸（１１）の軸方向に連結するとともに、駆動側回転体（２１）から従動側回転体（３０、３３）に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに軸力によって破断してハブ連結部（３７ａ）を回転軸連結部（３７ｂ）から切り離す破断部（３７ｃ）とを有し、
バネ（４３）は、回転軸連結部（３７ｂ）とストッパ（３９）との間に配置されていることを特徴とする。

これによると、リミッタ（３７）の破断部（３７ｃ）が破断すると、従動側回転体（３０、３３）がバネ（４３）によってストッパ（３９）と反対側に押し付けられるので、従動側回転体（３０、３３）の姿勢を安定させることができる。このため、従動側回転体（３０、３３）が局部的に駆動側回転体（２１）に衝突して異音が発生したり駆動側回転体（２１）に凝着してしまうことを防止できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における動力伝達装置の正面図である。 図１のＡ−Ａ拡大断面図である。 図２において、リミッタの破断部が破断した状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態における動力伝達装置の断面図である。 本発明の第３実施形態における動力伝達装置の断面図である。 本発明の第４実施形態における動力伝達装置の断面図である。 本発明の第５実施形態における動力伝達装置の正面図および断面図である。 本発明の第６実施形態における動力伝達装置の断面図である。 本発明の第７実施形態における動力伝達装置の断面図である。 本発明の第８実施形態における動力伝達装置の断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本実施形態における動力伝達装置２０の正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ拡大断面図（軸方向断面図）である。

動力伝達装置２０は、車両走行用のエンジン（駆動源）から出力される回転駆動力を駆動対象装置である圧縮機１０へ断続的に伝達するために適用されている。圧縮機１０は、車両用空調装置の冷凍サイクル装置を構成するものである。

圧縮機１０としては、例えば斜板式可変容量型圧縮機を採用することができる。その他の形式の可変容量型圧縮機や、スクロール型、ベーン型等の固定容量型圧縮機のように、回転駆動力を伝達されることによって冷凍サイクル装置の冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであれば、圧縮機１０としていずれの形式のものを採用してもよい。

動力伝達装置２０は、プーリ２１、電磁石２２およびアーマチュア３０等を有している。プーリ２１は、エンジンからの回転駆動力によって回転する駆動側回転体を構成している。アーマチュア３０は、プーリ２１と連結されることによって回転する従動側回転体を構成している。電磁石２２は、通電されることによってプーリ２１とアーマチュア３０とを連結させる電磁力を発生させる。

電磁石２２は、ステータ２２ａおよびコイル２２ｂ等を有している。ステータ２２ａは、磁性材（具体的には、鉄）にて環状に形成されており、圧縮機１０の回転軸１１と同軸状に配置されている。

ステータ２２ａの内部に収容されたコイル２２ｂは、絶縁性の樹脂材（具体的には、エポキシ）でモールディングされた状態でステータ２２ａに固定されており、ステータ２２ａに対して電気的に絶縁されている。

電磁石２２への通電、非通電の切り換え制御は、図示しない空調制御装置から出力される制御電圧によって行われる。

プーリ２１は、外側円筒部２１ａ、内側円筒部２１ｂおよび端面部２１ｃを有しており、回転軸１１の軸方向（以下、回転軸方向と言う。）における断面形状がコの字状になっており、プーリ２１の内部空間に電磁石２２が収容されている。

円筒状の外側円筒部２１ａは、圧縮機１０の回転軸１１に対して同軸上に配置されている。円筒状の内側円筒部２１ｂは、外側円筒部２１ａの内周側に配置されるとともに、回転軸１１に対して同軸上に配置されている。

端面部２１ｃは、外側円筒部２１ａおよび内側円筒部２１ｂの回転軸方向（図２の左右方向）の一端側部位同士を結ぶように回転軸方向と直交する方向（図２の上下方向）に広がった形状を有している。端面部２１ｃの中央部には、その表裏を貫通する円形状の貫通孔が形成されている。

外側円筒部２１ａ、内側円筒部２１ｂおよび端面部２１ｃは、磁性材（具体的には鉄）にて一体的に形成され、電磁石２２が発生させる電磁力の磁気回路を構成する。外側円筒部２１ａの外周側には、Ｖベルト（図示せず）が掛けられるＶ溝（具体的には、ポリＶ溝）が形成されている。Ｖベルトは、エンジンから出力される回転駆動力をプーリ２１に伝達する。

内側円筒部２１ｂの内周側には、ボールベアリング２４の外周側が固定され、ボールベアリング２４の内周側には、圧縮機１０の外殻を形成するハウジングから動力伝達装置２０側へ突出した円筒状のボス部１２が固定されている。これにより、プーリ２１は、圧縮機１０のハウジングに対して回転自在に固定されている。

端面部２１ｃの外側面は、プーリ２１とアーマチュア３０とが連結された際にアーマチュア３０と接触する摩擦面を形成している。端面部２１ｃの表面の一部には、端面部２１ｃの摩擦係数を増加させるための摩擦部材（図示せず）が配置されている。摩擦部材は、非磁性材で形成されている。具体的には、摩擦部材として、アルミナを樹脂で固めたものや、金属粉末（具体的には、アルミニウム粉末）の焼結材を採用することができる。

アーマチュア３０は、回転軸方向と直交する方向に広がる環状板部材であり、その中心部に貫通孔を形成している。アーマチュア３０は、磁性材（具体的には、鉄）にて形成されており、プーリ２１とともに、電磁石２２が発生させる電磁力の磁気回路を構成する。

アーマチュア３０のうち回転軸方向の一端側（図２の右端側）には、プーリ２１の端面部２１ｃに対向する平面部が形成されている。この平面部は、プーリ２１とアーマチュア３０とが連結された際にプーリ２１と接触する摩擦面を構成している。

アーマチュア３０のうち回転軸方向の他端側（図２の左端側）にも平面部が形成されており、この平面部にはアウターハブ３１がリベット等によって固定されている。アウターハブ３１は、回転軸方向に延びる円筒部と、円筒部のうちアーマチュア３０側の端部（図２の右端部）から径方向（回転軸方向と直交する方向）の外側に延びてアーマチュア３０に固定される環状板部とを有している。

アウターハブ３１の円筒部の内周面には、環状に形成された弾性部材３２が嵌め込まれて接着されている。弾性部材３２の内周面にはインナーハブ３３が嵌め込まれて接着されている。

弾性部材３２は、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）で形成され、アウターハブ３１およびインナーハブ３３に対して加硫接着されている。弾性部材３２は、アウターハブ３１に対してプーリ２１から離れる方向に弾性力を作用させる。

電磁石２２が非通電状態になっていて電磁力を発生させていないときには、弾性部材３２の弾性力によって、アーマチュア３０の一端側の平面部とプーリ２１の端面部２１ｃの外側面との間に隙間を生じさせることができる。

インナーハブ３３は、弾性部材３２側の第１インナーハブ３３１と、回転軸１１側の第２インナーハブ３３２とに分割して形成されている。第１インナーハブ３３１は、回転軸方向に延びて弾性部材３２に接着される円筒部３３１ａと、円筒部３３１ａのうちアーマチュア３０側の端部（図２の右端部）から径方向の内側に延びる環状板部３３１ｂとを有している。

第２インナーハブ３３２は、第１インナーハブ３３１の環状板部３３１ｂと対向する環状板部３３２ａと、環状板部３３２ａの内周縁部から圧縮機１０側（図２の右方側）に向かって延びるとともに回転軸１１が挿入される円筒部３３２ｂとを有している。

第２インナーハブ３３２は、第１インナーハブ３３１に対して圧縮機１０側（図２の右方側）に配置されている。第１インナーハブ３３１および第２インナーハブ３３２は、環状板部３３１ｂ、３３２ａ同士で互いに接触しているだけで、固定されていない。換言すれば、両環状板部３３１ｂ、３３２ａは互いに接触する摩擦面を構成している。したがって、第２インナーハブ３３２には、第１インナーハブ３３１からのトルクが摩擦力によって伝達される。

第２インナーハブ３３２の環状板部３３２ａには、バネ３４を配置するための溝部３３２ｃが形成されている。バネ３４は、第１、第２インナーハブ３３１、３３２同士を引き離す方向の付勢力を発生する。図２の例では、バネ３４は板状に形成されている。

第２インナーハブ３３２の円筒部３３２ｂのうち圧縮機１０側の端部（図２の右端部）には、円筒状のスペーサ３５が固定されている。スペーサ３５は、第２インナーハブ３３２の円筒部３３２ｂに対して圧入およびカシメ接合によって固定されている。

スペーサ３５は、鉄系金属材で形成されており、スペーサ３５の内周側は、圧縮機１０の回転軸１１に接触しているだけで、固定されていない。スペーサ３５のうち圧縮機１０側の端面は、回転軸１１に形成された段差部１１ａに、環板状のシム３６を介して当接している。

シム３６は、スペーサ３５の回転軸方向位置、ひいてはアーマチュア３０の回転軸方向位置を調整する役割を果たしている。より具体的には、電磁石２２を非通電状態とした場合にはアーマチュア３０とプーリ２１の端面部２１ｃとの間に適切な隙間が形成され、電磁石２２を通電状態にした場合には電磁石２２が発生する電磁力が弾性部材３２の弾性力を上回ってプーリ２１とアーマチュア３０とが連結されるように、シム３６の厚みが設定されている。

すなわち、電磁石２２を通電状態にした場合に電磁石２２が発生する電磁力が弾性部材３２の弾性力を上回ってプーリ２１とアーマチュア３０とが連結されるような適切なエアギャップ（磁気抵抗）を形成できるように、シム３６の厚みが設定されている。

さらに、シム３６は、ＳＫ５等の合金鋼を焼き入れ焼き戻し等によって硬化させたものが採用されている。そして、その硬度が回転軸１１の硬度よりも高いものが採用されている。また、スペーサ３５については、その硬度がリミッタ３７の硬度よりも高くしておくことが望ましい。

リミッタ３７は、第１インナーハブ３３１と回転軸１１とを連結する部材であり、鉄で形成されている。また、リミッタ３７は、回転軸方向に延びる円筒状に形成されており、第１、第２インナーハブ３３１、３３２の中心孔に挿入されている。

円筒状のリミッタ３７のうち圧縮機１０と反対側の部位（図２の左方部）は、第１インナーハブ３３１の内周部に固定されたハブ連結部３７ａを構成している。ハブ連結部３７ａの一部は、第１インナーハブ３３１の内周部と軸方向に対向している。ハブ連結部３７ａと第１インナーハブ３３１との固定はカシメ接合によって行われている。

リミッタ３７のうち圧縮機１０側の部位（図２の右方部）は、圧縮機１０の回転軸１１に連結された回転軸連結部３７ｂを構成している。本例では、回転軸連結部３７ｂに雌ネジ部が形成されているとともに圧縮機１０の回転軸１１に雄ネジ部が形成されており、回転軸連結部３７ｂが回転軸１１に螺合されている。

回転軸連結部３７ｂの雌ネジ部にはグリースが塗布されている。グリースは、回転軸連結部３７ｂの雌ネジ部と回転軸１１の雄ネジ部との摩擦係数の変動を小さくする役割を果たす。グリースへの異物や水の侵入は、ハブ連結部３７ａの中心孔に嵌め込まれたゴムキャップ３８によって防止されるようになっている。

回転軸連結部３７ｂは、第２インナーハブ３３２の円筒部３３２ｂの中心孔に挿入されている。回転軸連結部３７ｂの外周面と第２インナーハブ３３２の円筒部３３２ｂの内周面との間には所定の間隔が設けられており、回転軸連結部３７ｂの外周面は第２インナーハブ３３２の円筒部３３２ｂの内周面に接触していない。

破断部３７ｃは、ハブ連結部３７ａと回転軸連結部３７ｂとを回転軸方向に連結しており、伝達トルクが所定トルク以上になったときに破断してトルクの伝達を遮断する役割を果たす。具体的には、破断部３７ｃは、リミッタ３７における薄肉部を形成している。すなわち、破断部３７ｃの外径は、ハブ連結部３７ａの外径および回転軸連結部３７ｂの外径よりも小さくなっている。

以上の説明からわかるように、リミッタ３７のハブ連結部３７ａと回転軸１１の段差部１１ａとの間には、インナーハブ３３（第１、第２インナーハブ３３１、３３２）、スペーサ３５およびシム３６が挟み込まれている。これにより、ハブ連結部３７ａの回転軸方向における位置が規定される。

プーリ２１とアーマチュア３０とが連結されると、アーマチュア３０、アウターハブ３１、弾性部材３２、インナーハブ３３、スペーサ３５およびシム３６からなる従動側回転体とリミッタ３７とがプーリ２１とともに回転する。

回転軸１１のうち圧縮機１０と反対側の端部（図２の左端部）には、ストッパ３９が固定されている。ストッパ３９は、Ｃ字状の平面形状（図１参照）を有する金属板であり、その弾性変形を利用して回転軸１１に形成された溝部（図２参照）に嵌め込まれている。

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。空調制御装置が制御電圧を出力しておらず電磁石２２を非通電状態になっている場合には、電磁石２２が電磁力を発生しないので、プーリ２１とアーマチュア３０とが弾性部材３２の弾性力によって切り離される。従って、エンジンの回転駆動力が圧縮機１０へ伝達されない。その結果、冷凍サイクル装置は作動しない。

空調制御装置が制御電圧を出力して電磁石２２を通電状態にした場合には、電磁石２２が発生する電磁力が弾性部材３２の弾性力を上回り、プーリ２１とアーマチュア３０とが連結される。これにより、駆動側回転体をなすプーリ２１からアーマチュア３０へ回転駆動力が伝達され、アーマチュア３０、アウターハブ３１、弾性部材３２、インナーハブ３３、スペーサ３５、およびシム３６からなる従動側回転体とリミッタ３７とが回転する。

この際、圧縮機１０にロックが生じていなければ、従動側回転体のシム３６と圧縮機１０の回転軸１１の段差部１１ａとの間に生じる摩擦力によって圧縮機１０の回転軸１１が回転する。つまり、エンジンから出力された回転駆動力が圧縮機１０に伝達されるので、冷凍サイクル装置が作動する。

これに対し、圧縮機１０にロックが生じて回転軸１１が回転できない場合には、リミッタ３７が回転することによって、リミッタ３７の回転軸連結部３７ｂの雌ネジ部が回転軸１１の雄ネジ部に締め付けられて軸力が発生する。

このとき、リミッタ３７のハブ連結部３７ａの回転軸方向における位置は、インナーハブ３３、スペーサ３５、シム３６および回転軸１１の段差部１１ａによって規制されている。このため、ハブ連結部３７ａと回転軸連結部３７ｂとを連結する破断部３７ｃに引っ張り応力がかかる。そして、破断部３７ｃにかかる引っ張り応力が所定以上になると、図３に示すように破断部３７ｃが破断してハブ連結部３７ａが回転軸連結部３７ｂから切り離される。

ここで、従動側回転体およびリミッタ３７は、回転軸１１との連結部位がリミッタ３７の回転軸連結部３７ｂのみである。このため、破断部３７ｃが破断することによって、シム３６と圧縮機１０の回転軸１１の段差部１１ａとの間に生じる摩擦力が減少し、エンジンから圧縮機１０への回転駆動力の伝達が遮断される。

また、破断部３７ｃが破断すると、第１インナーハブ３３１がバネ３４の付勢力によって第２インナーハブ３３２から引き離され、第１インナーハブ３３１に固定されたハブ連結部３７ａがストッパ３９に押し付けられて当接する。

このため、破断部３７ｃの破断によって回転軸１１から切り離されたハブ連結部３７ａと従動側回転体（具体的には、第１インナーハブ３３１、弾性部材３２、アウターハブ３１およびアーマチュア３０）とが脱落することを防止できる。その結果、回転軸１１から切り離された従動側回転体が脱落して、動力伝達装置２０の周辺に配置された他の機器類を破損してしまうこと等を防止できる。

また、第１インナーハブ３３１がバネ３４の付勢力によって第２インナーハブ３３２から引き離されるので、破断前の状態に比べてアーマチュア３０とプーリ２１との間隔（エアギャップ）が大きくなるので、電磁石２２が通電状態になっていてもアーマチュア３０の再吸引が防止される。

また、ハブ連結部３７ａがバネ３４の付勢力によってストッパ３９に押し付けられるので、回転軸１１から切り離された従動側回転体の姿勢を安定させることができる。このため、アーマチュア３０とプーリ２１との間隔（エアギャップ）が大きくなった状態で安定させることができるので、アーマチュア３０が局部的にプーリ２１に衝突して異音が発生したりプーリ２１に凝着してしまうことを防止できる。

（第２実施形態）
本第２実施形態は、図４に示すように、上記第１実施形態に対してバネ３４の位置を変更したものである。具体的には、バネ３４を第１インナーハブ３３１および第２インナーハブ３３２の径方向の最内側部位に配置している。なお、図４の例では、バネ３４をコイル状に形成している。

本実施形態によると、第２インナーハブ３３２を円筒状に形成すればよく、上記第１実施形態における環状板部３３２ａを形成する必要がないので、インナーハブ３３の構造を簡素化できる。

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、インナーハブ３３が第１インナーハブ３３１と第２インナーハブ３３２とに分割して形成されており、バネ３４が第１インナーハブ３３１と第２インナーハブ３３２との間に配置されているが、本第３実施形態では、図５に示すように、インナーハブ３３が一体に形成されており、バネ３４がインナーハブ３３とスペーサ３５との間に配置されている。

具体的には、インナーハブ３３は、回転軸１１が挿入された円筒部３３ａと、内側円筒部３３ａから径方向外側に広がって円筒部３３ｂとアーマチュア３０とを連結する連結部３３ｂとを有している。円筒部３３ａはスペーサ３５に固定されている。連結部３３ｂは、外周縁部が円筒状になっており、その外周縁部にて弾性部材３２と接着されている。

そして、バネ３４は、コイル状に形成されており、インナーハブ３３の円筒部３３ａの外周側に配置されている。

本実施形態によると、インナーハブ３３を一体に形成することでインナーハブ３３の構造を簡素化できる。

（第４実施形態）
上記第１実施形態では、インナーハブ３３が第１インナーハブ３３１と第２インナーハブ３３２とに分割して形成されており、バネ３４が第１インナーハブ３３１と第２インナーハブ３３２との間に配置されているが、本第３実施形態では、図６に示すように、インナーハブ３３が一体に形成されており、バネ４０がインナーハブ３３とリミッタ３７との間に配置されている。

より具体的には、インナーハブ３３は、弾性部材３２に接着される外側円筒部と、スペーサ３５に固定される内側円筒部と、これら両円筒部同士を連結する環状板部とを有している。そして、バネ４０は、コイル状に形成されており、インナーハブ３３の内側円筒部とリミッタ３７のハブ連結部３７ａとの間に配置されている。

インナーハブ３３は、リミッタ３７のハブ連結部３７ａと固定されておらず、バネ４０を介してハブ連結部３７ａと連結されている。

したがって、リミッタ作動前（破断部３７ｃが破断する前）の状態では、インナーハブ３３は、バネ４０の付勢力によってスペーサ３５側に押し付けられる。これにより、シム３６と圧縮機１０の回転軸１１の段差部１１ａとの間に摩擦力が生じて圧縮機１０の回転軸１１が回転する。

リミッタの作動後（破断部３７ｃの破断後）には、リミッタ３７のハブ連結部３７ａがバネ４０の付勢力によってインナーハブ３３から引き離されてストッパ３９に当接する。これにより、インナーハブ３３をスペーサ３５側に押し付ける付勢力が減少し、シム３６と圧縮機１０の回転軸１１の段差部１１ａとの間に生じる摩擦力が減少するので、エンジンから圧縮機１０への回転駆動力の伝達が遮断される。

このとき、インナーハブ３３をスペーサ３５側に押し付ける付勢力（バネ４０の付勢力）は減少するものの、インナーハブ３３はバネ４０によってある程度はスペーサ３５側に押し付けられるので、インナーハブ３３の姿勢を安定させることができる。このため、アーマチュア３０が局部的にプーリ２１に衝突して異音が発生したりプーリ２１に凝着してしまうことを防止できる。

また、本実施形態によると、インナーハブ３３を一体に形成することでインナーハブ３３の構造を簡素化できる。

（第５実施形態）
本第５実施形態は、図７に示すように、上記第１実施形態に対して、第１インナーハブ３３１の回転軸方向へのスライド移動をガイドするスライド機構４１を追加したものである。

スライド機構４１は、第２インナーハブ３３２に固定されたスライドピン４１ａと、第１インナーハブ３３１に形成されたスライド孔４１ｂとで構成されている。

スライドピン４１ａは、第２インナーハブ３３２の環状板部３３２ａから第１インナーハブ３３１の環状板部３３１ｂに向かって回転軸方向に突出しており、ネジ締結等の適宜手段により第２インナーハブ３３２の環状板部３３２ａに固定されている。

スライド孔４１ｂは、第１インナーハブ３３１の環状板部３３１ｂを回転軸方向に貫通しており、スライドピン４１ａが挿入されている。スライドピン４１ａおよびスライド孔４１ｂは、周方向に複数個ずつ（図７の例では４個ずつ）設けられている。

本実施形態によると、リミッタ作動後（破断部３７ｃの破断後）には、回転軸１１から切り離された従動側回転体の姿勢をスライド機構４１によっても安定化することができるので、アーマチュア３０が局部的にプーリ２１に衝突して異音が発生したりプーリ２１に凝着してしまうことをより確実に防止できる。

また、上記第１実施形態では、第１インナーハブ３３１と第２インナーハブ３３２との摩擦によってトルクを伝達するようになっているが、本実施形態によると摩擦のみならずスライド機構４１によってもトルクを伝達することができる。このため、トルクの伝達効率を向上することができる。

（第６実施形態）
上記第１実施形態では、リミッタ３７の回転軸連結部３７ｂの雌ネジ部に塗布されたグリースに対する異物や水の侵入をゴムキャップ３８によって防止するが、本第６実施形態では、図８に示すように、グリースに対する異物や水の侵入をラビリンス機構４２によって防止する
ラビリンス機構４２は、具体的には、リミッタ３７のハブ連結部３７ａに形成された溝４２ａと、ストッパ３９に形成された突出片４２ｂとで構成されている。溝４２ａは、ハブ連結部３７ａのうちストッパ３９と対向する面に、ハブ連結部３７ａの全周に亘って形成されている。突出片４２ｂは、ストッパ３９の外周縁部から溝４２ａに向かって突出しており、ストッパ３９の全周に亘って形成されている。

本実施形態によると、ストッパ３９が、異物や水の進入を防止する機能を兼ね備えることとなるので、異物や水の進入を防止するための専用部品としてのゴムキャップ３８が不要となり、部品点数を削減することができ、ひいてはコストを低減できる。

（第７実施形態）
本第７実施形態は、図９に示すように、上記第１実施形態に対して第２インナーハブ３３２とスペーサ３５とを一体化したものである。これにより、部品点数を削減してコストを低減できる。

（第８実施形態）
上記第１実施形態では、インナーハブ３３が第１インナーハブ３３１と第２インナーハブ３３２とに分割して形成されており、バネ３４が第１インナーハブ３３１と第２インナーハブ３３２との間に配置されているが、本第８実施形態では、図１０に示すように、インナーハブ３３が一体に形成されており、バネ４３がリミッタ３７とストッパ３９との間に配置されている。バネ４３は、リミッタ３７をストッパ３９から引き離す方向の付勢力を発生する。図１０の例では、バネ４３はコイル状に形成されている。

本実施形態によると、リミッタ３７の破断部３７ｃが破断しても、リミッタ３７のハブ連結部３７ａが回転軸連結部３７ｂから引き離されることなく、バネ４３の付勢力によって回転軸連結部３７ｂ側に押し付けられる。

このため、破断部３７ｃの破断によって回転軸１１から切り離された従動側回転体（具体的には、ハブ連結部３７ａ、第１インナーハブ３３１、弾性部材３２、アウターハブ３１、およびアーマチュア３０）が脱落することを防止できる。

また、ハブ連結部３７ａがバネ３４の付勢力によって回転軸連結部３７ｂ側に押し付けられるので、回転軸１１から切り離された従動側回転体の姿勢を安定させることができる。このため、アーマチュア３０が局部的にプーリ２１に衝突して異音が発生したりプーリ２１に凝着してしまうことを防止できる。

（他の実施形態）
なお、上述の各実施形態では、リミッタ３７の回転軸連結部３７ｂは圧縮機１０の回転軸１１に直接螺合しているが、リミッタ３７の回転軸連結部３７ｂは介在部材を介して間接的に圧縮機１０の回転軸１１に螺合していてもよい。

また、上述の各実施形態では、動力伝達装置２０をエンジンから圧縮機１０への回転駆動力の断続に適用した例を説明したが、これに限定されることなく、エンジンあるいは電動モータ等の駆動源と回転駆動力によって作動する発電機との動力伝達の断続等に本発明を広く適用可能である。

１０ 圧縮機（駆動対象装置）
２１ プーリ（駆動側回転体）
２２ 電磁石
３０ アーマチュア（従動側回転体）
３３ インナーハブ（従動側回転体）
３４ バネ（引き離し手段）
３７ リミッタ
３９ ストッパ
３３１ 第１インナーハブ
３３２ 第２インナーハブ

Claims (10)

1. 駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（２１）と、
   前記駆動側回転体（２１）に連結されることによって駆動対象装置（１０）の回転軸（１１）とともに回転する従動側回転体（３０、３３）と、
   前記従動側回転体（３０、３３）を前記駆動側回転体（２１）に連結させる電磁力を発生する電磁石（２２）と、
   前記従動側回転体（３０、３３）と前記回転軸（１１）とを連結する部材であって、前記駆動側回転体（２１）から前記従動側回転体（３０、３３）に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに軸力によって破断して前記従動側回転体（３０、３３）を前記回転軸（１１）から切り離すリミッタ（３７）と、
   前記回転軸（１１）から径方向外側に突出して形成され、前記リミッタ（３７）の破断によって前記回転軸（１１）から切り離された前記従動側回転体（３０、３３）と前記回転軸（１１）の軸方向に当接するストッパ（３９）とを備えることを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記リミッタ（３７）の破断によって前記回転軸（１１）から切り離された前記従動側回転体（３０、３３）を前記駆動側回転体（２１）から引き離す引き離し手段（３４）を備えることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記従動側回転体（３０、３３）は、前記電磁力によって前記駆動側回転体（２１）側に吸引されるアーマチュア（３０）と、前記アーマチュア（３０）から前記回転軸（１１）にトルクを伝達するインナーハブ（３３）とを有し、
   前記インナーハブ（３３）は、前記アーマチュア（３０）に連結された第１インナーハブ（３３１）と、前記第１インナーハブ（３３１）からのトルクが摩擦力によって伝達される第２インナーハブ（３３２）とに分割して形成され、
   前記引き離し手段（３４）は、前記第１インナーハブ（３３１）と前記第２インナーハブ（３３２）との間に配置されたバネであることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
4. 前記第２インナーハブ（３３２）は、前記回転軸（１１）が挿入されているとともに前記第１インナーハブ（３３１）と軸方向に当接している円筒部（３３２ｂ）を有し、
   前記バネ（３４）は、前記円筒部（３３２ｂ）と前記第１インナーハブ（３３１）との間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置。
5. 前記従動側回転体（３０、３３）は、前記電磁力によって前記駆動側回転体（２１）側に吸引されるアーマチュア（３０）と、前記アーマチュア（３０）から前記回転軸（１１）にトルクを伝達するインナーハブ（３３）とを有し、
   前記インナーハブ（３３）は、前記回転軸（１１）が挿入された円筒部（３３ａ）と、前記円筒部（３３ａ）から径方向外側に広がって前記円筒部（３３ａ）と前記アーマチュア（３０）とを連結する連結部（３３ｂ）とを有し、
   前記バネ（３４）は、前記円筒部（３３ｂ）の外側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
6. 前記従動側回転体（３０、３３）を前記ストッパ（３９）と反対側に付勢するバネ（４０）を備え、
   前記リミッタ（３７）は、
   前記従動側回転体（３０、３３）に連結されたハブ連結部（３７ａ）と、
   前記回転軸（１１）に連結された回転軸連結部（３７ｂ）と、
   前記ハブ連結部（３７ａ）と前記回転軸連結部（３７ｂ）とを前記軸方向に連結するとともに、前記駆動側回転体から前記従動側回転体（３０、３３）に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに軸力によって破断して前記ハブ連結部（３７ａ）を前記回転軸連結部（３７ｂ）から切り離す破断部（３７ｃ）とを有し、
   前記バネ（４０）は、前記従動側回転体（３０、３３）と前記ハブ連結部（３７ａ）との間に配置され、
   前記ストッパ（３９）は、前記破断部（３７ｃ）の破断によって前記回転軸連結部（３７ｂ）から切り離された前記ハブ連結部（３７ａ）と前記軸方向に当接するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
7. 前記第１インナーハブ（３３１）と前記第２インナーハブ（３３２）との間に配置され、前記第１インナーハブ（３３１）の前記軸方向へのスライド移動をガイドするスライド機構（４１）を備えることを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置。
8. 前記ストッパ（３９）と前記リミッタ（３７）とによってラビリンス機構（４２）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の動力伝達装置。
9. 前記従動側回転体（３０、３３）は、前記電磁力によって前記駆動側回転体（２１）側に吸引されるアーマチュア（３０）と、前記アーマチュア（３０）から前記回転軸（１１）にトルクを伝達するインナーハブ（３３）と、前記インナーハブ（３３）と前記回転軸（１１）との間に介在するスペーサ（３５）とを有し、
   前記インナーハブ（３３）と前記スペーサ（３５）とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
10. 前記従動側回転体（３０、３３）を前記ストッパ（３９）と反対側に付勢するバネ（４３）を備え、
    前記リミッタ（３７）は、
    前記従動側回転体（３０、３３）に連結されたハブ連結部（３７ａ）と、
    前記回転軸（１１）に連結された回転軸連結部（３７ｂ）と、
    前記ハブ連結部（３７ａ）と前記回転軸連結部（３７ｂ）とを前記軸方向に連結するとともに、前記駆動側回転体から前記従動側回転体（３０、３３）に伝達されるトルクが所定トルク以上になったときに軸力によって破断して前記ハブ連結部（３７ａ）を前記回転軸連結部（３７ｂ）から切り離す破断部（３７ｃ）とを有し、
    前記バネ（４３）は、前記回転軸連結部（３７ｂ）と前記ストッパ（３９）との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。

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