JP6255387B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達装置に関する。より具体的には、本発明は、従動側回転体の負荷トルクが増大したとき動力伝達が遮断される動力伝達装置に関するものである。

従来のこの種の動力伝達装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に開示された動力伝達装置は、動力源から動力がベルトを介して伝達される駆動側回転部材としてのプーリと、このプーリに伝動機構を介して連結された従動側回転部材としてのハブとを備えている。プーリは、圧縮機のハウジングに軸受を介して回転自在に支持されている。ハブは、圧縮機の回転軸の先端部に一体に回転するように装着されている。

伝動機構は、ハブの外周面に固着された円管状ゴムと、この円管状ゴムの外周面に固着された第１の円管状金属と、この第１の円管状金属の外周面に圧入により嵌合された第２の円管状金属とを備えている。第２の円管状金属は、プーリに固定されている。

この動力伝達装置においては、プーリの回転が伝動機構を介してハブに伝達される。この動力伝達状態において、圧縮機の回転軸に過負荷が発生すると、第２の円管状金属に対して第１の円管状金属がスリップし、このスリップにより摩擦熱が発生する。この熱は、第１の円管状金属を介して円管状ゴムに伝達される。そして、第１の円管状金属の内周面と円管状ゴムの外周面との固着部分の温度が上昇し、この固着部分が破断することにより、円管状ゴムが第１の円管状金属から分離して動力伝達が遮断される。

特開２００１−１７３６７４号公報

上述した従来の動力伝達装置は、圧縮機に何らかの異常が生じて負荷トルクが増大した後に複数のステップを経て動力伝達が遮断されるものである。これらの複数のステップとは、第１の円管状金属が第２の円管状金属に対してスリップすることにより摩擦熱が発生するステップと、この摩擦熱が第１の円管状金属を介して円管状ゴムの固着部分に伝達されるステップと、固着部分の温度が上昇して円管状ゴムが破断されるステップである。
このため、従来の動力伝達装置では、圧縮機に過負荷が発生してから動力伝達が遮断されるまでの所要時間が長くなるという問題があった。圧縮機に過負荷が生じている状態で動力伝達が長時間にわたって継続されると、プーリに巻き掛けられているベルトが損傷してしまう。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、従動側回転体の負荷トルクが増大した後に短時間で動力伝達が遮断される動力伝達装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る動力伝達装置は、動力源に接続されて駆動される駆動側回転体と、この駆動側回転体と同一軸線上に位置する従動側回転体と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とのうち一方の回転体に設けられ、この回転体と同一軸線上で一体に回転する第１の回転部材と、前記第１の回転部材に回転方向へ移動可能にかつ回転軸線と平行な方向へ移動することにより分離可能に嵌合された第２の回転部材と、前記第２の回転部材を前記駆動側回転体と前記従動側回転体とのうち他方の回転体に同一軸線上で一体に回転可能に連結するとともに、前記第１の回転部材に対して前記回転軸線と平行な方向に付勢する弾性部材とを備え、前記第２の回転部材は、前記従動側回転体の負荷の大きさが予め定めた閾値より小さい場合は、前記第１の回転部材との嵌合部に生じる摩擦力によって前記第１の回転部材と一体に回転し、前記従動側回転体の負荷の大きさが前記閾値以上である場合は、前記摩擦力に抗して前記第１の回転部材に対して回転するとともに前記弾性部材のばね力で第１の回転部材に対して前記回転軸線と平行な方向へ移動して前記第１の回転部材から分離されるものである。

本発明に係る動力伝達装置は、従動側回転体に接続された従動側装置の負荷の大きさが予め定めた閾値以上になり、第１の回転部材と第２の回転部材との嵌合部にスリップが発生すると、第１の回転部材と第２の回転部材とが弾性部材のばね力で強制的に分離される。すなわち、この動力伝達装置は、動力伝達を遮断するに当たって摩擦熱で部品を加熱する必要はなく、スリップが発生した直後に動力伝達を遮断できるものである。
したがって、本発明によれば、従動側回転体の負荷トルクが増大した後に短時間で動力伝達が遮断される動力伝達装置を提供することができる。

図１は、第１の実施の形態による動力伝達装置の正面図である。図１は、動力が伝達される状態で描いてある。 図２は、図１におけるII−II線断面図である。 図３は、第２の回転部材としてのリングプレートの正面図である。 図４は、第１の実施の形態による動力伝達装置の正面図である。図４は、動力伝達が遮断される状態で描いてある。 図５は、図４におけるV−V線断面図である。 図６Ａは、第２の実施の形態による第１の回転部材と第２の回転部材との嵌合部の一部を拡大して示す断面図である。図６Ａは、第２の回転部材の一部が第１の回転部材に対して圧縮機から離間する方向へ突出する場合を示す。 図６Ｂは、第２の実施の形態による第１の回転部材と第２の回転部材との嵌合部の一部を拡大して示す断面図である。図６Ｂは、第２の回転部材の一部が第１の回転部材に対して圧縮機に接近する方向へ突出する場合を示す。 図６Ｃは、第２の実施の形態による第１の回転部材と第２の回転部材との嵌合部の一部を拡大して示す断面図である。図６Ｃは、第２の回転部材の全域が第１の回転部材と嵌合する状態を示している。 図７は、第３の実施の形態による第２の回転部材の一部を拡大して示す正面図である。 図８は、第４の実施の形態による動力伝達装置の正面図である。図８は、動力が伝達される状態で描いてある。 図９は、図８におけるIX−IX線断面図である。 図１０は、第２の回転部材としてのリングプレートの正面図である。 図１１は、第１の回転部材としてのハブの正面図である。 図１２は、第４の実施の形態による動力伝達装置の正面図である。図１２は、動力伝達が遮断される状態で描いてある。 図１３は、図１２におけるXIII−XIII線断面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る動力伝達装置の一実施の形態を図１〜図５によって詳細に説明する。
図１に示す動力伝達装置１は、下記の２つの機能を有するものである。第１の機能は、図２に示すカーエアコン用圧縮機２に自動車エンジン（図示せず）の動力を伝達する機能である。第２の機能は、圧縮機２の回転軸３に過負荷が発生したときに動力伝達を遮断するトルクリミッタの機能である。この実施の形態においては、自動車エンジンが本発明でいう「動力源」に相当する。

自動車エンジンの動力は、図示していないベルトを介して動力伝達装置１のプーリ４に伝達される。
プーリ４は、図２に示すように、ベルトが巻き掛けられる溝５を有する円筒状のベルト掛止部６と、このベルト掛止部６の内側に位置する内側筒状部７と、これら両部どうしを接続する中間部８とによって構成されている。ベルト掛止部６と、内側筒状部７と、中間部８とは、プラスチック材料によって一体成形により一体に形成されている。

内側筒状部７は、圧縮機２のハウジング２ａに軸受９を介して回転自在に支持されている。このプーリ４は、回転軸３と同一軸線上に位置付けられている。この実施の形態においては、回転軸３によって、本発明でいう「従動側回転体」が構成され、プーリ４によって、本発明でいう「駆動側回転体」が構成されている。

回転軸３の軸端部には、ハブ１１が取付けられている。この実施の形態においては、このハブ１１が本発明でいう「第１の回転部材」に相当する。ハブ１１は、熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）からなる素材を所定の形状に加工して形成されている。
この実施の形態によるハブ１１は、回転軸３の軸端部に固定されるボス部１１ａと、このボス部１１ａの軸線方向の先端部から径方向の外側に突出する連結部１１ｂとによって構成されている。

このハブ１１の連結部１１ｂは、詳細は後述するが、図１および図２に示すように、後述するリングプレート１２の穴１３に回転方向および回転軸線と平行な方向に移動可能に嵌合する形状に形成されている。この実施の形態による連結部１１ｂは、ハブ１１の軸線方向から見て三角形状に形成されている。

この連結部１１ｂの３つの頂部には、軸線方向から見て円弧状の壁面を有する外周壁１４がそれぞれ形成されている。これらの外周壁１４は、ハブ１１の回転方向を３等分する位置に設けられている。外周壁１４の壁面は、ハブ１１の回転方向と、ハブ１１の軸線方向（回転軸線と平行な方向）とに延びている。外周壁１４の厚みは、予め定めた厚みに形成されている。
連結部１１ｂの３つの頂部どうしの間には、平坦部１５が形成されている。この平坦部１５は、ハブ１１の軸線方向に延びる平坦面によって形成されている。この実施の形態においては、この平坦部１５によって、請求項２記載の発明でいう「非嵌合部」が構成されている。

リングプレート１２は、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）からなる素材をプレス加工により所定の形状に打ち抜いて形成されている。この実施の形態においては、このリングプレート１２によって、本発明でいう「第２の回転部材」が構成されている。
リングプレート１２は、穴１３が軸心部に形成された円板部１２ａと、この円板部１２ａの周方向の３箇所から径方向の外側に突出する３つのフランジ部１２ｂとによって構成されている。これらのフランジ部１２ｂは、円板部１２ａの周方向を３等分する位置に設けられており、後述する板ばね１６を介してプーリ４にそれぞれ接続されている。すなわち、リングプレート１２は、プーリ４から板ばね１６を介して動力が伝達されてプーリ４と一体に回転する。

円板部１２ａには、周方向に延びる複数の長孔１２ｃが形成されている。これらの長孔１２ｃは、円板部１２ａにおける３箇所のフランジ部１２ｂどうしの間となる部位に位置付けられている。リングプレート１２の穴１３は、この長孔１２ｃと隣り合う３箇所の内周壁１７と、これらの内周壁１７どうしの間に穴径が拡がるように形成された凹部１８とによって構成されている。内周壁１７の壁面は、ハブ１１の回転方向および回転軸線と平行な方向とに延びており、ハブ１１の外周壁１４が嵌合する形状に形成されている。ハブ１１の外周壁１４の回転方向の長さは、凹部１８の回転方向の長さより短い。

また、内周壁１７の壁面における回転軸線と平行な方向の長さは、外周壁１４の壁面における回転軸線と平行な方向の長さと略等しい。すなわち、このリングプレート１２は、ハブ１１に回転方向へ移動可能にかつ回転軸線と平行な方向へ移動することにより分離可能に嵌合されている。リングプレート１２にプーリ４から伝達された動力は、この嵌合部２１を介してハブ１１に伝達される。

この実施の形態において、ハブ１１とリングプレート１２とは、これら両部材が接触して生じるかじりによって嵌合面が傷付くことを防ぐために、焼き嵌めによって嵌合されている。嵌合面がかじりにより損傷すると、嵌合部２１の摩擦力（圧接力）が不必要に高くなってしまう。この実施の形態によるリングプレート１２は、加熱されて膨張し、穴１３の内径が拡がる状態でハブ１１に嵌合されている。この嵌合は、リングプレート１２の内周壁１７にハブ１１の外周壁１４を嵌め合わせて行われる。

ハブ１１の平坦部１５は、この嵌合状態においてリングプレート１２の凹部１８と対向するために、リングプレート１２と接触することはない。この嵌合後にリングプレート１２の温度が常温に戻り、リングプレート１２が初期の大きさに収縮することにより、ハブ１１の外周壁１４とリングプレート１２の内周壁１７とが嵌合状態で結合される。このように一体に結合されたハブ１１とリングプレート１２の表面には、カチオン塗装などの表面処理が施される。なお、リングプレート１２とハブ１１との嵌合は、上述した焼き嵌めの他に、冷し嵌めで行うことができる。この冷し嵌めは、ハブ１１を冷却し、ハブ１１の連結部１１ｂの外径寸法が減少する状態で外周壁１４をリングプレート１２の内周壁１７に嵌合して行われる。

リングプレート１２とハブ１１との嵌合部２１は、リングプレート１２に対してハブ１１が相対的に移動するときに予め定めた大きさの摩擦力（圧接力）が発生する構成が採られている。この摩擦力の大きさは、圧縮機２の回転軸３の負荷が予め定めた閾値より小さい場合にハブ１１に対するリングプレート１２の移動を規制できる大きさに設定されている。また、摩擦力の大きさは、回転軸３の負荷が閾値以上である場合は、この摩擦力に抗してリングプレート１２がハブ１１に対して回転する大きさに設定されている。閾値は、圧縮機２において過負荷が発生したときの負荷の値に相当する。

リングプレート１２のフランジ部１２ｂに取付けられた３枚の板ばね１６は、リングプレート１２をプーリ４に支持させる機能と、後述するようにリングプレート１２を回転軸線と平行な方向に付勢する機能とを有している。これらの板ばね１６は、ばね材料によって細い帯板状に形成されている。この板ばね１６におけるリングプレート１２側の端部となるリングプレート側取付部１６ａは、フランジ部１２ｂにリベット２２によって固定されている。
板ばね１６の他端部となるプーリ側取付部１６ｂは、プーリ４の中間部８にタッピングねじ２３によって固定されている。これらの板ばね１６は、リングプレート１２をプーリ４に同一軸線上で一体に回転可能に連結している。

この実施の形態によるプーリ４の中間部８は、図２に示すように、回転軸３の軸線方向（図２においては左右方向）において、ハブ１１の連結部１１ｂと、圧縮機２のハウジング２ａとの間に位置付けられている。このため、板ばね１６は、軸線方向に弾性変形した状態でリングプレート１２とプーリ４とに取付けられている。この板ばね１６は、両端が引っ張られる状態で弾性変形しており、弾性復帰力（ばね力）でリングプレート１２をハブ１１に対して軸線方向（回転軸線と平行な方向）に付勢している。この実施の形態による板ばね１６がリングプレート１２を付勢する方向は、図２において左方向であって、リングプレート１２が圧縮機２のハウジング２ａに接近する方向である。

次に、上述したように構成された動力伝達装置１の動作を説明する。
この実施の形態による動力伝達装置１においては、自動車エンジンの動力がベルトを介してプーリ４に伝達され、プーリ４から板ばね１６を介してリングプレート１２に伝達される。このとき、圧縮機２の負荷の大きさが予め定めた閾値より小さい場合は、リングプレート１２とハブ１１および回転軸３が一体に回転する。この場合は、圧縮機２がエンジンの動力で駆動される。

圧縮機２の負荷の大きさが上述した閾値以上である場合は、リングプレート１２が嵌合部２１に生じる摩擦力に抗してハブ１１に対して回転する（スリップする）。このとき、リングプレート１２の内周壁１７がハブ１１の外周壁１４に対して回転する。また、このときには、内周壁１７が外周壁１４に対して板ばね１６のばね力で僅かながらも軸線方向に変位する。

内周壁１７が外周壁１４に対して回転すると、内周壁１７が外周壁１４から外れ、この外周壁１４がリングプレート１２の凹部１８と対向するようになる。すなわち、図４に示すように、リングプレート１２がハブ１１から分離する。リングプレート１２は、この分離状態において、図５に示すように、摩擦力が作用することなく板ばね１６のばね力で回転軸線と平行な方向（圧縮機２のハウジング２ａに近接する方向）へ移動する。このとき、リングプレート１２は、ハブ１１の連結部１１ｂと接触することがない位置まで移動し、ハブ１１から離間する。このため、リングプレート１２とハブ１１とによって構成されたトルクリミッタが動作して圧縮機２への動力伝達が遮断され、圧縮機２が停止する。

したがって、この実施の形態によれば、圧縮機２の負荷の大きさが予め定めた閾値以上になってハブ１１とリングプレート１２との嵌合部２１にスリップが発生すると、リングプレート１２がハブ１１から板ばね１６のばね力で強制的に分離される。すなわち、この動力伝達装置１は、動力伝達を遮断するに当たって摩擦熱で部品を加熱する必要はなく、スリップが発生した直後に動力伝達を遮断できるものである。
この結果、この実施の形態によれば、圧縮機２の負荷トルクが増大した後に短時間で動力伝達が遮断される動力伝達装置を提供することができる。

この実施の形態においては、ハブ１１とリングプレート１２との嵌合部２１にスリップが生じると、ハブ１１の外周壁１４がリングプレート１２の凹部１８に入り、摩擦力が作用することなくリングプレート１２が板ばね１６のばね力で回転軸線と平行な方向へ移動する。
したがって、リングプレート１２が摩擦力に抗して板ばね１６のばね力で回転軸線と平行な方向へ移動してハブ１１から分離する場合と比べて、短時間で動力伝達が遮断される。この結果、この実施の形態によれば、より一層速く動力伝達を遮断可能な動力伝達装置を提供することができる。

この実施の形態によるハブ１１とリングプレート１２とは、焼き嵌めまたは冷し嵌めによって嵌合されている。
このため、ハブ１１の嵌合面と、リングプレート１２の嵌合面とが損傷することなく嵌合する。ハブ１１とリングプレート１２とをプレスで圧入して嵌合させると、嵌合面（圧入により嵌め合わされる面）にいわゆる「かじり」が発生し易い。嵌合面にかじりが生じると、嵌合部２１の圧接力、すなわち嵌合部２１において一方の回転部材が他方の回転部材に対して回転方向へ変位するときの摩擦力が必要以上に大きくなってしまう。

このように圧接力が大きくなると、負荷の大きさが設計値より大きくなければ動力伝達を遮断できなくなり、動力伝達が遮断される時期が遅れるおそれがある。この実施の形態による動力伝達装置１によれば、嵌合面にかじりが生じることはないから、動力伝達が遮断されるときの負荷の大きさは設計通りの大きさとなる。したがって、この実施の形態によれば、トルクリミッタが動作することなく伝達できるトルクの最大値、いわゆる遮断トルクやリミットトルクと呼称される伝達トルクの限界値の信頼性が高くなり、高い品質の動力伝達装置を提供することができる。

この実施の形態による板ばね１６は、引っ張られて弾性変形した状態でリングプレート１２とプーリ４との間に設けられている。しかしながら、本発明は、このような限定にとらわれることはない。すなわち、板ばね１６は、圧縮された状態でリングプレート１２とプーリ４との間に設けることができる。この構成を上述した動力伝達装置１に適用すると、リングプレート１２がハブ１１から分離された後にプーリ４から離間する方向に変位する。

上述した実施の形態による動力伝達装置１においては、ハブ１１の外周壁１４の壁面と、リングプレート１２の内周壁１７の壁面とに表面保護用のコーティングを施すことができる。また、これらの壁面に硬度が高くなる処理を施すこともできる。コーティング処理や硬化処理が壁面に施されることにより、ハブ１１からリングプレート１２が分離するときに金属どうしのかじりの発生が少なくなる。この結果、動力伝達が遮断されるときの負荷の大きさをより一層高い精度で設定することが可能になる。

（第２の実施の形態）
上述した実施の形態において、リングプレート１２の取付位置は、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、ハブ１１の軸線方向の一方または他方に偏る位置に変更することができる。図６Ａおよび図６Ｂにおいて、図１〜図５によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図６Ａに示すリングプレート１２は、ハブ１１の外周壁１４に対して圧縮機２（図示せず）のハウジング２ａから離間する方向（同図においては右方向）に偏って位置している。また、このリングプレート１２は、板ばね１６（図示せず）のばね力でハウジング２ａから離間する方向（同図中に矢印Ｒで示す方向）に付勢されている。このリングプレート１２の内周壁１７におけるハウジング２ａとは反対側に位置する端部１７ａは、軸線方向においてハブ１１の連結部１１ｂから突出している。内周壁１７の内周縁における矢印Ｒで示す方向の先端に位置する角部Ｐは、ハブ１１の外周壁１４に嵌合していない。

図６Ｂに示すリングプレート１２は、ハブ１１の外周壁１４に対して圧縮機２のハウジング２ａに近接する方向（同図においては左方向）に偏って位置している。また、このリングプレート１２は、板ばね１６（図示せず）のばね力でハウジング２ａに近接する方向（同図中に矢印Ｒで示す方向）に付勢されている。このリングプレート１２の内周壁１７におけるハウジング２ａに近接する端部１７ａは、軸線方向においてハブ１１の連結部１１ｂから突出している。内周壁１７の内周縁における矢印Ｒで示す方向の先端に位置する角部Ｐは、ハブ１１の外周壁１４に嵌合していない。

板ばね１６は、リングプレート１２の径方向外側の端部を軸線方向に付勢している。このため、図６Ｃに示すように、内周壁１７の全域がハブ１１の外周壁１４に嵌合している状態においては、リングプレート１２は、角部Ｐが支点となるように荷重（板ばね１６のばね力）を受けることになる。この場合、内周壁１７における角部Ｐの近傍の部位と外周壁１４との嵌合部分の面圧が他の嵌合部分と比べて高くなる。このような嵌合状態において、リングプレート１２が板ばね１６のばね力で軸線方向に移動すると、角部Ｐと外周壁１４との接触部分においてかじりが発生し易い。

しかし、上述した図６Ａまたは図６Ｂに示すように、角部Ｐがハブ１１の外周壁１４と嵌合しない構成を採ることにより、かじりの発生を確実に防ぐことができる。また、この構成を採る場合は、嵌合部２１の圧入深さ（嵌合面の接触面積）が減少するから、嵌合部２１の圧接力が低減する。さらに、この構成を採る場合は、図６Ａおよび図６Ｂ中に示す一点鎖線Ｌより突出側に位置する端部１７ａを除いてリングプレート１２を薄く形成することができる。

（第３の実施の形態）
本発明に係る動力伝達装置１において、嵌合部２１の圧接力を高くするためには、図７に示す構成を採ることができる。図７において、図１〜図５によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図７に示すリングプレート１２の内周壁１７には、ハブ１１の外周壁１４に回転方向において噛み合う複数の突起３１が形成されている。

これらの突起３１は、内周壁１７にローレット加工を施すことによって断面山形状に形成されている。これらの突起３１は、焼き嵌めや冷し嵌めによってハブ１１の外周壁１４に押し付けられると、いわゆる金属の塑性流動により外周壁１４との間の隙間に充填される。この結果、リングプレート１２とハブ１１との接触面積が増大し、圧接力が高くなる。

（第４の実施の形態）
本発明に係る動力伝達装置は、図８〜図１３に示すように構成することができる。図８〜図１３において、これらの図において、図１〜図５によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図８に示す動力伝達装置４１のハブ１１は、粉末合金（焼結合金）によって所定の形状に形成されている。この粉末合金とは、金属の粉末を加圧成形し、焼き固めて形成されたものである。

この実施の形態によるハブ１１のボス部１１ａは、図９に示すように、回転軸３にスプライン嵌合によって一体に回転するように接続され、軸心部に位置する固定用ボルト４２によって固定されている。固定用ボルト４２は、ハブ１１の軸心部を貫通し、回転軸３のねじ孔３ａに螺着されている。この実施の形態においても、ハブ１１によって本発明でいう「第１の回転部材」が構成され、リングプレート１２によって本発明でいう「第２の回転部材」が構成されている。

この実施の形態によるハブ１１の連結部１１ｂは、図８および図１１に示すように、円板状に形成されている。この連結部１１ｂは、３箇所の係合溝４３と、複数の外周壁１４と、非嵌合部４４とを有している。連結部１１ｂの厚みは、図９に示すように、リングプレート１２の厚みより厚く形成されている。
係合溝４３は、連結部１１ｂの外周部を周方向に３等分する位置に形成されている。これらの係合溝４３は、治具４５（図９参照）と係合可能に形成されている。この実施の形態においては、この係合溝４３によって、請求項３記載の発明でいう「係合部」が構成されている。

係合溝４３に係合される治具４５は、詳細には図示していないが、締付用治具と分解用治具とのうち少なくともいずれか一方の治具である。締付用治具は、ハブ１１を回転軸３に固定用ボルト４２によって固定するときに使用するものである。この締付用治具は、係合溝４３に挿入されてハブ１１に係合するアーム４５ａを有する。固定用ボルト４２を回転軸３のねじ孔３ａに締め込むときにこの締付用治具でハブ１１を押さえることによって、ハブ１１の回転が規制される。

分解用治具は、ハブ１１を回転軸３から引き抜くために使用するものである。この分解用治具は、係合溝４３に挿入されてハブ１１に係合するアーム４５ａと、固定用ボルト４２が抜かれることによって生じたハブ１１の貫通孔に挿入されて回転軸３を押すボルト（図示せず）とを有している。

この実施の形態によるハブ１１の複数の外周壁１４は、上述した係合溝４３どうしの間に位置している。非嵌合部４４は、これらの外周壁１４どうしの間に連結部１１ｂの外径が小さくなるように形成されている。
外周壁１４は、図１１に示すように、ボス部１１ａの軸線方向から見て、連結部１１ｂの径方向の外側へ向けて突出する台形状に形成されている。これらの外周壁１４は、二つの係合溝４３の間の３箇所に、ハブ１１の周方向へ所定の間隔をおいて互いに離間する状態で設けられている。

これらの外周壁１４が嵌合するリングプレート１２の内周壁１７は、図１０に示すように、穴１３の中心に向けて突出する台形状に形成されており、外周壁１４と対応する位置に配設されている。この実施の形態によるリングプレート１２は、炭素工具鋼鋼材（ＳＫ材）によって形成されている。外周壁１４と内周壁１７との嵌合は、第１の実施の形態を採るときと同様に、焼き嵌めや、冷し嵌めによって行うことができる。

また、この実施の形態によるリングプレート１２は、板ばね１６によって圧縮機２から離間する方向に付勢されている。すなわち、板ばね１６のリングプレート側取付部１６ａは、圧縮機２に接近する方向へ弾性変形した状態でリングプレート１２に取付けられている。この板ばね１６は、回転軸３を圧縮機２のハウジング２ａから引き出す方向へ付勢している。このため、この実施の形態による動力伝達装置４１は、いわゆるシャフト引張り仕様のものとなる。板ばね１６のプーリ側取付部１６ｂは、プーリ４に埋設されたナット部材４６に取付用ねじ４７によって取付けられている。

このように構成された動力伝達装置４１において、圧縮機２の負荷の大きさが上述した閾値以上である場合は、リングプレート１２が嵌合部２１に生じる摩擦力に抗してハブ１１に対して回転する（スリップする）。このようにスリップが起こるときには、ハブ１１とリングプレート１２との接触部分において、金属どうしが互いに擦れ合って一方の金属が他方の金属によって削られることがある。粉末合金からなるハブ１１が削れられると、切り粉は、繋がった切り粉ではなく、粉状になる。

このため、この実施の形態によれば、ハブ１１とリングプレート１２の接触部分で「かじり」は発生しないと考えられる。したがって、この実施の形態においては、ハブ１１とリングプレート１２との接触部分に「かじり」は発生しないか、発生したとしても僅かであるから、リミットトルクと呼称される伝達トルクの限界値の信頼性がより一層高くなり、より一層高い品質の動力伝達装置を提供することができる。

上述したスリップによりリングプレート１２がハブ１１に対して回転すると、図１２に示すように、リングプレート１２の凹部１８にハブ１１の外周壁１４が入り、リングプレート１２がハブ１１から分離する。このようにハブ１１とリングプレート１２とが分離すると、図１３に示すように、リングプレート１２が板ばね１６のばね力によって回転軸３の軸線方向に移動する。このときにリングプレート１２が移動する方向は、圧縮機２から離間する方向である。このため、ハブ１１とリングプレート１２とによって構成されたトルクリミッタが動作して圧縮機２への動力伝達が遮断され、圧縮機２が停止する。
したがって、この実施の形態を採る場合であっても上述した実施の形態を採る場合と同等の効果が得られる。

この実施の形態に示す動力伝達装置４１は、粉末合金によって形成されたハブ１１を備えている。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはない。例えば動力伝達装置４１は、熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）によって形成されたハブ１１と、粉末合金によって形成されたリングプレート１２とを備えることができる。また、動力伝達装置４１は、粉末合金によって形成されたハブ１１とリングプレート１２とを備えることもできる。さらに、図１〜図７に示す動力伝達装置においても、ハブ１１やリングプレート１２を粉末合金によって形成することができる。

図１〜図５と図８〜図１３に図示した実施の形態においては、リングプレート１２の穴１３に形成された凹部１８にハブ１１の外周壁１４が入ることによりリングプレート１２がハブ１１から分離する構成が採られている。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはない。すなわち、リングプレート１２の穴１３の開口形状は、円形に形成することができる。この構成を採る場合は、嵌合部２１にスリップが生じて摩擦力が低下した状態でリングプレート１２が板ばね１６のばね力によって摩擦力に抗して軸線方向に移動し、ハブ１１から分離する。

また、図１〜図５と図８〜図１３に図示した実施の形態においては、プーリ４を駆動側回転体とし、回転軸３を従動側回転体とする例を示した。しかし、本発明に係る動力伝達装置１は、回転軸３を駆動側回転体とし、プーリ４を従動側回転体として構成することができるものである。すなわち、本発明は、ハブ１１からリングプレート１２に動力が伝達される構成を採ることが可能である。

１，４１…動力伝達装置、２…圧縮機、３…回転軸、４…プーリ、１１…ハブ、１２…リングプレート、１３…穴、１４…外周壁、１５…平坦部、１６…板ばね、１７…内周壁、１８…凹部、２１…嵌合部、４２…固定用ボルト、４３…係合溝、４４…非嵌合部。

Claims (4)

1. 動力源に接続されて駆動される駆動側回転体と、
   この駆動側回転体と同一軸線上に位置する従動側回転体と、
   前記駆動側回転体と前記従動側回転体とのうち一方の回転体に設けられ、この回転体と同一軸線上で一体に回転する第１の回転部材と、 前記第１の回転部材に回転方向へ移動可能にかつ回転軸線と平行な方向へ移動することにより分離可能に嵌合された第２の回転部材と、 前記第２の回転部材を前記駆動側回転体と前記従動側回転体とのうち他方の回転体に同一軸線上で一体に回転可能に連結するとともに、前記第１の回転部材に対して前記回転軸線と平行な方向に付勢する弾性部材とを備え、
   前記第２の回転部材は、前記第２の回転部材の軸心部に形成された穴を有し、
   前記穴の穴壁は、第１の回転部材と嵌合する複数の内周壁と、これらの内周壁どうしの間に穴径が拡がるように形成された凹部とを有し、
   前記第１の回転部材は、前記内周壁に嵌合する複数の外周壁と、これらの外周壁どうしの間に外径が小さくなるように形成された非嵌合部とを有し、
   前記外周壁の回転方向の長さは、前記凹部の回転方向の長さより短く、
   前記第２の回転部材は、
   前記従動側回転体の負荷の大きさが予め定めた閾値より小さい場合は、前記第１の回転部材との嵌合部に生じる摩擦力によって前記第１の回転部材と一体に回転し、
   前記従動側回転体の負荷の大きさが前記閾値以上である場合は、前記摩擦力に抗して前記第１の回転部材に対して回転するとともに前記弾性部材のばね力で第１の回転部材に対して前記回転軸線と平行な方向へ移動して前記第１の回転部材から分離されることを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１記載の動力伝達装置において、
   前記第１の回転部材は、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とのうちいずれか一方を構成する回転軸の軸端部にスプライン嵌合によって接続されかつボルトによって固定され、締付用治具と分解用治具とのうち少なくともいずれか一方の治具と係合可能な係合部を有することを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置において、
   前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とは、焼き嵌めまたは冷し嵌めによって嵌合されていることを特徴とする動力伝達装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置において、
   前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とのうち少なくともいずれか一方の部材は、粉末合金によって形成されたものであることを特徴とする動力伝達装置。

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