(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部並びに前記各径方向及び回転軸方向凹部に連続する各回転軸方向奥凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部並びに前記各回転軸方向奥凹部に移動させることにより径方向の移動を阻止することを特徴とする動力伝達機構。
【請求項２】
複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動させ、
前記駆動側部材が、プーリと、前記プーリに固定されたアウターリングと、前記各ボールに圧接するインナーリングと、前記アウターリングと前記インナーリングとの間を結合する弾性変形可能なゴム部材とを有し、
前記ゴム部材の内周面と前記従動側回転部材の外周面との間、及び、前記ゴム部材の内周面と前記ボール押圧リングの外周面との間を、それぞれ圧接することによって密閉したことを特徴とする動力伝達機構。
【請求項３】
複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動させ、
前記駆動側部材が、プーリと、前記プーリに固定されたアウターリングと、前記各ボールに圧接するインナーリングと、前記アウターリングと前記インナーリングとの間を結合する弾性変形可能なゴム部材とを有し、
前記インナーリングに固定されたリング状シール部材と前記従動側回転部材の外周面との間、及び、前記ゴム部材の内周面と前記ボール押圧リングの外周面との間を、それぞれ圧接することによって密閉したことを特徴とする動力伝達機構。
【請求項４】
複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動させ、
前記駆動側部材が、プーリと、前記プーリに固定されたアウターリングと、前記各ボールに圧接するインナーリングと、前記アウターリングと前記インナーリングとの間を結合する弾性変形可能なゴム部材とを有し、
前記ゴム部材の内周面と前記従動側回転部材の外周面との間、及び、前記インナーリングに固定されたリング状シール部材と前記ボール押圧リングの外周面との間を、それぞれ圧接することによって密閉したことを特徴とする動力伝達機構。
【請求項５】
前記アウターリングと前記プーリとの間に隙間が発生した場合、前記アウターリング、前記ゴム部材及び前記インナーリングを前記プーリ側へ移動しても、前記密閉を維持することができることを特徴とする請求項２，３又は４記載の動力伝達機構。
【請求項６】
前記従動側回転部材と前記回転軸との間に隙間が発生した場合、前記従動側回転部材、前記各ボール及び前記ボール押圧リングを前記プーリ側へ移動しても、前記密閉を維持することができることを特徴とする請求項２，３又は４記載の動力伝達機構。
【請求項７】
複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動させ、
前記各ボールが前記一方のテーパ面によって前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部へ移動を開始した後に、前記各ボールが接する前記ボール押圧リングの傾斜面の角度を、前記各ボールが移動を開始する前に接する前記ボール押圧リングの傾斜面の角度よりも小さく形成したことを特徴とする動力伝達機構。
【請求項８】
複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動させ、
前記各ボールが前記一方のテーパ面によって前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部へ移動を開始する時のトルクと、完全遮断時のトルクとが略等しくなるように構成したことを特徴とする動力伝達機構。
【請求項９】
トルクの遮断時に、前記各ボールが前記各回転軸方向奥凹部に移動した状態においても、前記ばねの付勢力が前記各ボールに作用するように、前記従動側回転部材と前記ボール押圧リングとの間に隙間を形成したことを特徴とする請求項１記載の動力伝達機構。
【請求項１０】
トルクの遮断時に、前記各ボールが前記各回転軸方向奥凹部に移動した状態においても、前記ばねの付勢力が前記各ボールに作用するように、前記各回転軸方向奥凹部の深さを設定したことを特徴とする請求項１記載の動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクリミッタの機能を有する動力伝達機構に関するものであり、圧縮機及び一般産業用機器等の分野に広範に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
この種の動力伝達機構は、多数提案されているが、一例として特開平８−１３５７５２号公報に記載された動力伝達機構について図１９を参照して説明する。
【０００３】
図１９（ｂ）に示されるように、圧縮機２１のフロントハウジング２２の内筒突出部２２Ａには、球軸受２４の内輪が固定され、球軸受２４の外輪には、ロータ２５が固定されている。ロータ２５には、プーリ２６が固定され、プーリ２６には、リベット２７により第１保持部材２８が固定されている。
【０００４】
圧縮機２１のシャフト２３には、ハブ２９がナット３０により固定され、ハブ２９には、リベット３１により第２保持部材３２が固定されている。
【０００５】
第１保持部材２８と第２保持部材３２との間には、合成樹脂又はゴム製の弾性リング体３３が圧入されている。
【０００６】
図１９（ａ）に示されるように、弾性リング体３３は、花びら状であり、弾性リング体３３の内外両周面には、複数の凸部３３Ａ及び凹部３３Ｂが形成されている。また、第１保持部材２８の外周面には、複数の凹部２８Ａ及び凸部２８Ｂが、それぞれ弾性リング体３３の複数の凸部３３Ａ及び凹部３３Ｂに対応して形成されている。更に、第２保持部材３２の内周面には、複数の凹部３２Ａ及び凸部３２Ｂが、それぞれ弾性リング体３３の複数の凸部３３Ａ及び凹部３３Ｂに対応して形成されている。
【０００７】
プーリ２６から圧縮機２１のシャフト２３に通常のトルクを伝達する際には、弾性リング体３３の複数の凸部３３Ａ及び凹部３３Ｂが、それぞれ第１保持部材２８の複数の凹部２８Ａ及び凸部２８Ｂと第２保持部材３２の複数の凹部３２Ａ及び凸部３２Ｂとの間で圧縮変形し、その反力によりトルクを伝達する。そして、圧縮機２１の焼付き事故等に起因して設定値を超過したトルクが発生した際には、弾性リング体３３が変形し、その径方向肉厚が減小する。この結果、弾性リング体３３は、第２保持部材３２の凹部３２Ａ及び凸部３２Ｂに対してスリップするので、トルクの伝達が遮断される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の動力伝達機構では、第１保持部材及び第２保持部材に回転方向に沿ってそれぞれ複数の凹部及び凸部が設けられているため、弾性リング体が一度スリップして、その凸部及び凹部が第２保持部材の凹部及び凸部から脱出しても、第２保持部材の隣接する凹部及び凸部にはまり込み、再びトルクを伝達する可能性がある。
【０００９】
更に、前記従来の動力伝達機構では、周囲の温度の昇降に起因して弾性リング体の弾性率が変動するため、トルクリミッタの機能が不安定である。
【００１０】
そこで、本発明は、前記従来の動力伝達機構の欠点を改良し、周囲の温度変化の影響を受けず、異物の侵入防止が可能で、摩耗防止及び防錆も可能で、しかも、トルクの伝達が一旦遮断された後は遮断状態を確実に維持する安定した動力伝達機構を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、次の手段を採用する。
【００１２】
１．複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部並びに前記各径方向及び回転軸方向凹部に連続する各回転軸方向奥凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部並びに前記各回転軸方向奥凹部に移動させることにより径方向の移動を阻止する動力伝達機構。
【００１３】
２．複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動させ、前記駆動側部材が、プーリと、前記プーリに固定されたアウターリングと、前記各ボールに圧接するインナーリングと、前記アウターリングと前記インナーリングとの間を結合する弾性変形可能なゴム部材とを有し、前記ゴム部材の内周面と前記従動側回転部材の外周面との間、及び、前記ゴム部材の内周面と前記ボール押圧リングの外周面との間を、それぞれ圧接することによって密閉した動力伝達機構。
【００１４】
３．複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動させ、前記駆動側部材が、プーリと、前記プーリに固定されたアウターリングと、前記各ボールに圧接するインナーリングと、前記アウターリングと前記インナーリングとの間を結合する弾性変形可能なゴム部材とを有し、前記インナーリングに固定されたリング状シール部材と前記従動側回転部材の外周面との間、及び、前記ゴム部材の内周面と前記ボール押圧リングの外周面との間を、それぞれ圧接することによって密閉した動力伝達機構。
【００１５】
４．複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動させ、前記駆動側部材が、プーリと、前記プーリに固定されたアウターリングと、前記各ボールに圧接するインナーリングと、前記アウターリングと前記インナーリングとの間を結合する弾性変形可能なゴム部材とを有し、前記ゴム部材の内周面と前記従動側回転部材の外周面との間、及び、前記インナーリングに固定されたリング状シール部材と前記ボール押圧リングの外周面との間を、それぞれ圧接することによって密閉した動力伝達機構。
【００１６】
５．前記アウターリングと前記プーリとの間に隙間が発生した場合、前記アウターリング、前記ゴム部材及び前記インナーリングを前記プーリ側へ移動しても、前記密閉を維持することができる前記２，３又は４記載の動力伝達機構。
【００１７】
６．前記従動側回転部材と前記回転軸との間に隙間が発生した場合、前記従動側回転部材、前記各ボール及び前記ボール押圧リングを前記プーリ側へ移動しても、前記密閉を維持することができる前記２，３又は４記載の動力伝達機構。
【００１８】
７．複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動させ、前記各ボールが前記一方のテーパ面によって前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部へ移動を開始した後に、前記各ボールが接する前記ボール押圧リングの傾斜面の角度を、前記各ボールが移動を開始する前に接する前記ボール押圧リングの傾斜面の角度よりも小さく形成した動力伝達機構。
【００１９】
８．複数の径方向テーパ状凹部を有する駆動側回転部材と、回転軸に連結され、かつ、複数の径方向及び回転軸方向凹部を有する従動側回転部材と、前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動することができる各ボールと、前記従動側回転部材に取り付けられたばね及び前記ばねによって付勢されたボール押圧リングとから構成され、トルクの伝達時には、前記ボール押圧リングに形成された傾斜面が前記各ボールを前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部と前記従動側回転部材とに圧接させ、トルクの遮断時には、前記駆動側回転部材の前記各径方向テーパ状凹部の一方のテーパ面と前記ボール押圧リングの前記傾斜面とが前記各ボールを前記各径方向及び回転軸方向凹部に移動させ、前記各ボールが前記一方のテーパ面によって前記各径方向テーパ状凹部から前記各径方向及び回転軸方向凹部へ移動を開始する時のトルクと、完全遮断時のトルクとが略等しくなるように構成した動力伝達機構。
【００２０】
９．トルクの遮断時に、前記各ボールが前記各回転軸方向奥凹部に移動した状態においても、前記ばねの付勢力が前記各ボールに作用するように、前記従動側回転部材と前記ボール押圧リングとの間に隙間を形成した前記１記載の動力伝達機構。
【００２１】
１０．トルクの遮断時に、前記各ボールが前記各回転軸方向奥凹部に移動した状態においても、前記ばねの付勢力が前記各ボールに作用するように、前記各回転軸方向奥凹部の深さを設定した前記１記載の動力伝達機構。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の４つの実施の形態について以下に説明する。
【００２９】
まず、本発明の第１実施の形態例の動力伝達機構が使用された圧縮機について図１〜図５を参照して説明する。図１は、正面図、図２は、トルクの伝達時における圧縮機の軸方向断面図、図３は、トルクの遮断時における圧縮機の軸方向断面図、図４は、図２における線Ａ−Ａによる断面図、図５は、図３における線Ｂ−Ｂによる断面図である。
【００３０】
圧縮機１のハウジングには、球軸受３の内輪が固定され、球軸受３の外輪には、プーリ４が固定されている。プーリ４の側面には、アウターリング５が３本のボルト６によって固定され、アウターリング５の内側には、加硫接着された弾性変形可能なゴムリング７を介してインナーリング８が固定されている。ゴムリング７は、緩衝作用を営む。インナーリング８には、１個のボール９を収容するための径方向テーパ状凹部８ａが、同一径上に等間隔で数箇所形成されている。各径方向テーパ状凹部８ａには、一対のテーパ面８ｂが左右対称に形成されている。
【００３１】
圧縮機の回転軸２には、ハブ１０の軸取付部１０ａがナット１１によって固定されている。ハブ１０には、１個のボール９を収容するための径方向及び回転軸方向凹部１０ｂが、同一径上に等間隔で数箇所形成されている。また、各径方向及び回転軸方向凹部１０ｂに連続して各回転軸方向奥凹部１０ｃが形成されている。
【００３２】
各ボール９は、トルクの伝達時には、図２と図４に示されるように、各径方向テーパ状凹部８ａと各径方向及び回転軸方向凹部１０ｂとにまたがって位置する。しかし、トルクの遮断時には、各ボール９は、図３と図５に示されるように、各径方向及び回転軸方向凹部１０ｂに移動して、更に、各回転軸方向奥凹部１０ｃに移動する。各ボール９の移動については、後述する。
【００３３】
ハブ１０の突出円筒部１０ｄには、ボール押圧リング１２と皿ばね１３とをはめて、ナット１４によって固定する。ナット１４の締め付け度を加減することによって、ボール押圧リング１２に対する皿ばね１３の付勢力を設定することができる。ボール押圧リング１２には、各ボール９を径方向外側に配置されるインナーリング８と回転軸方向に配置されるハブ１０とに対して圧接させるための傾斜面１２ａが形成されている。インナーリング８とハブ１０の突出部１０ｅとの間には、リング状シール部材１５を配設し、また、インナーリング８とボール押圧リング１２との間には、リング状シール部材１６を配設する。インナーリング８、ハブ１０、ボール押圧リング１２及び各リング状シール部材１５，１６によって密閉された空間に、防錆材又は潤滑材を封入する。
【００３４】
インナーリング８の各径方向テーパ状凹部８ａの一対のテーパ面８ｂの一方（プーリ４の回転方向に応じていずれか一方）と、各ボール９と、ボール押圧リング１２の傾斜面１２ａとの間における力の関係及びボールの移動について説明する。傾斜面１２ａは、皿ばね１３の付勢力によってボール９を傾斜面１２ａに対して垂直な方向に力Ｐ１で押す。図１０に示されるように、力Ｐ１は、ボール９を径方向外側に押す分力Ｐ１ｒと回転軸方向右側に押す分力Ｐ１ｈとに分解することができる。また、一方のテーパ面８ｂは、ボール９をテーパ面８ｂに対して垂直な方向に力Ｐ２で押す。図１１に示されるように、力Ｐ２は、ボール９を径方向内側に押す分力Ｐ２ｒと回転軸方向右側（図４においてインナーリング８が右方向回転の場合）に押す分力Ｐ２ｈとに分解することができる。Ｐ１ｒ＞Ｐ２ｒのとき、一対のテーパ面８ｂがボール９に圧接するため、トルクは伝達され、Ｐ１ｒ＜Ｐ２ｒのとき、一方のテーパ面８ｂがボール９を径方向内側に移動させるため、トルクの伝達は遮断される。
【００３５】
トルクの伝達時における本実施の形態例の作用について図２と図４を参照して説明する。各ボール９は、インナーリング８の各径方向テーパ状凹部８ａの一対のテーパ面８ｂと、ハブ１０の突出部１０ｅと、ボール押圧リング１２の傾斜面１２ａとに圧接しているため、プーリ４の回転は、３本のボルト６、アウターリング５、ゴムリング７、インナーリング８、各ボール９、ハブ１０の突出部１０ｅ及びハブ１０の軸取付部１０ａを経て圧縮機の回転軸２に伝達される。
【００３６】
圧縮機１の焼付き事故等に起因して設定値を超過したトルクが発生した際には、図２と図４の状態が維持されずに、インナーリング８の各径方向テーパ状凹部８ａの一方のテーパ面８ｂ（プーリ４の回転方向に応じていずれか一方）が、各ボール９を押圧して図３と図５に示されるようにハブ１０の各径方向及び回転軸方向凹部１０ｂに移動する。この移動後の状態では、各ボール９は、径方向外側に戻る若干の恐れがあるため、各一方のテーパ面８ｂとボール押圧リング１２の傾斜面１２ａとは、各ボール９を各回転軸方向奥凹部１０ｃに更に移動する。この結果、各ボール９は、径方向外側に戻ることを確実に阻止される。このとき、ボール押圧リング１２は、傾斜面１２ａが各ボール９に押圧されることによって、皿ばね１３に抵抗しながら図２において一時的に若干左方向に移動した後に復元する。したがって、インナーリング８と各ボール９とは、離間するため、プーリ４の回転は、圧縮機の回転軸２に伝達されない。
【００３７】
次に、本発明の第２実施の形態例の動力伝達機構について図６を参照して説明する。第２実施の形態例は、第１実施の形態例に部分的改良を施したものであるから、改良点のみを説明する。
【００３８】
トルクの遮断時に、各ボール９が各回転軸方向奥凹部１０ｃに移動した状態においても、皿ばね１３の回転軸方向の押圧力が作用するように、ハブ１０の回転軸方向にボール押圧リング１２の受部１０ｆを適宜の長さに設定する。すると、ナット１４の緩みを防止することができる。緩みの防止が可能な理由は、ナット１４に対してトルクの遮断後も皿ばね１３の回転軸方向の押圧力が作用していることであり、ナット１４を緩めるためには、回転軸方向の押圧力に相当するトルクをナット１４に作用させる必要がある。ボール押圧リング１２とハブ１０の受部１０ｆとの間に、ボール押圧リング１２の傾斜面１２ａが各ボール９を径方向外側へ押す力の発生を阻害しない程度の最小隙間ｃを形成することが適切である。
【００３９】
更に、本発明の第３実施の形態例の動力伝達機構について図７〜図１２を参照して説明する。第３実施の形態例は、第１実施の形態例に部分的改良を施したものであるから、改良点のみを説明する。
【００４０】
各ボール９は、トルクの伝達時には、図２と図４に示されるように、インナーリング８の一方のテーパ面８ｂとボール押圧リング１２の傾斜面１２ａとに圧接されている。トルクの遮断時に、各ボール９は、図７に示されるように、インナーリング８の内径８ｃまで径方向内側及び回転軸方向に移動することができる。この状態で、各ボール９がハブ１０の各回転軸方向奥凹部１０ｃへ移動するかどうかは、図８におけるボール押圧リング１２の傾斜面１２ａと径方向との間の角度θｓと、各ボール９とハブ１０のボール受エッジ部１０ｇとの接点における接線と径方向との間の角度θａとの大小関係による。図９は、図８におけるボール押圧リング１２の傾斜面１２ａに設計変更を施し、傾斜面１２ａに連続し、かつ、傾斜角度が小さい傾斜面１２ｂを形成されたボール押圧リング１２を示す。傾斜面１２ｂと径方向との間の角度をθ′ｓとする。角度θａが角度θｓ又はθ′ｓよりも大きい場合、各ボール９は径方向内側及び回転軸方向に移動する。各ボール９が一方のテーパ面８ｂによって各径方向テーパ状凹部８ａから径方向内側及び回転軸方向へ移動を開始した後に、各ボール９が接するボール押圧リング１２の傾斜面の角度を、トルクの伝達開始時の傾斜面１２ａの角度θｓよりも小さく形成すると、各ボール９は一層確実に移動する。
【００４１】
トルクの遮断時に、各ボール９が各回転軸方向奥凹部１０ｃに移動した状態においても、皿ばね１３の回転軸方向の押圧力が作用するように、各回転軸方向奥凹部１０ｃの深さを設定すると、ナット１４の緩みを防止することができる。ナット１４とねじロック材等とを併用すれば、一層確実にナット１４の緩みを防止できるが、各回転軸方向奥凹部１０ｃの深さを適切に設定することによって、ねじロック材等を不要にすることができる。
【００４２】
遮断トルクを低く設定する場合、皿ばね１３の回転軸方向の押圧力を低くしなければならない。この場合、ナット１４の緩みが発生する危険性が増大する。したがって、ねじロック材等を使用することによって、ナット１４の緩みに起因する動力伝達機構の誤作動を防止することができる。
【００４３】
トルクの遮断時に、各ボール９は、インナーリング８の各径方向テーパ状凹部８ａの一方のテーパ面８ｂによって径方向内側及び回転軸方向へ移動を開始する。各ボール９の移動に伴い、図１０と図１１に示されるように、各径方向テーパ状凹部８ａとハブ１０の各径方向及び回転軸方向凹部１０ｂとの間の角度ずれ（θｒ）が発生し、各ボール９を径方向内側及び回転軸方向へ移動する力が増大する。この力の増大傾向と、ボール押圧リング１２の傾斜面１２ａ，１２ｂによる各ボール９の移動阻止力の増加傾向とをほぼ一致させると、遮断開始時から完全遮断時までに至る間の駆動トルクをほぼ一定に維持することができる。
【００４４】
図１０と図１１において、径方向と径方向テーパ状凹部８ａの中心線との間の角度をθｒ、径方向テーパ状凹部８ａの中心線と一方のテーパ面８ｂとの間の角度をθｔ、ハブ１０の中心から一方のテーパ面８ｂがボール９を力Ｐ２で押す点までの径方向距離をｌ、伝達トルクをＴとすると、
Ｐ２ｒ＝Ｐ２ｈ×ｔａｎ（θｒ＋θｔ）
Ｔ＝Ｐ２ｈ×１
したがって、次の数式（１）が成立する。
【００４５】
【数１】
0003696472.tif 000002
ここで、Ｐ２ｒ＝Ｐ１ｒとすると、Ｐ１ｒ＝Ｐ１ｈ×ｔａｎ（θｓ）であるから、次の数式（２）と（３）が成立する。
【００４６】
【数２】
0003696472.tif 000003
【数３】
0003696472.tif 000004
角度ずれによるボール９の移動により変動する数値は、ｌとＰ１ｈである。ｌの変化によるＰ１ｈの増加が適切であれば、Ｔは角度ずれ（θｒ）に対してほぼ一定となる。
【００４７】
図１２は、伝達トルクと角度ずれの関係を示すグラフである。遮断開始のときのトルクと完全遮断のときのトルクとの差が小さい場合は、伝達トルクは角度ずれの変化に対してフラットに近く、前記トルクの差が大きい場合は、伝達トルクは角度ずれの変化に対してフラットでなくなる。
【００４８】
更に、本発明の第４実施の形態例の動力伝達機構について図１３〜図１８を参照して説明する。第４実施の形態例は、第１実施の形態例に部分的改良を施したものであるから、改良点のみを説明する。
【００４９】
図１４において、ハブ１０のフランジ１０ｈの外周面はゴムリング７の内周面に圧接し、また、ボール押圧リング１２の外周面もゴムリング７の内周面に圧接する。したがって、ハブ１０とゴムリング７とボール押圧リング１２とによって密閉された空間には、外部から異物が侵入しないので、動力伝達機構の遮断機能に支障が生じない。また、グリース等の潤滑材又は防錆材を密閉された空間に封入すると、動力伝達機構における遮断構造の摩耗防止及び防錆を図ることができる。
【００５０】
図１５に本発明の第４実施の形態例の動力伝達機構の第１設計変更例を示す。第１設計変更例では、ハブ１０のフランジ１０ｈの外周面はインナーリング８の内周面の内側（圧縮機に近い側）に固定されたリング状シール部材１５に圧接し、その他の点は図１４と同様である。
【００５１】
図１６に本発明の第４実施の形態例の動力伝達機構の第２設計変更例を示す。第２設計変更例では、ボール押圧リング１２の外周面はインナーリング８の内周面の外側（圧縮機に遠い側）に固定されたリング状シール部材１６に圧接し、その他の点は図１４と同様である。
【００５２】
続いて、図１４に示される本発明の第４実施の形態例の動力伝達機構において、アウターリング５とプーリ４との間に隙間が発生した状態を図１７に示し、ハブ１０と圧縮機の回転軸２との間に隙間が発生した状態を図１８に示す。
【００５３】
図１７の状態において、アウターリング５にボルト６を挿通してプーリ４にねじ込むと、アウターリング５とゴムリング７とインナーリング８とは、プーリ４側へ移動する。この際、ハブ１０のフランジ１０ｈの外周面とゴムリング７の内周面との間、及び、ボール押圧リング１２の外周面とゴムリング７の内周面との間は、それぞれシールを維持することができる。
【００５４】
図１８の状態において、圧縮機の回転軸２にナット１１をねじ込むと、ハブ１０、ボール９、ボール押圧リング１２、皿ばね１３及びナット１４は、プーリ４側へ移動する。この際、ハブ１０のフランジ１０ｈの外周面とゴムリング７の内周面との間、及び、ボール押圧リング１２の外周面とゴムリング７の内周面との間は、それぞれシールを維持することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の効果を奏することができる。
【００５６】
１．動力伝達機構の周囲の温度変化の影響を受けないため、安定したトルクリミッタが得られる。
【００５７】
２．トルクの伝達が一旦遮断された後は、従来の技術のようにトルクの伝達と遮断とが断続的に繰り返される欠点が生じない。
【００５８】
３．動力伝達機構に振動、騒音及び発熱が生じない。
【００５９】
４．シール部材を動力伝達機構の遮断構造に採用したから、塵埃等の異物の侵入が防止されるので、トルクリミッタの特性が変動しない。
【００６０】
５．シール部材の採用によって密閉された空間に防錆材又は潤滑材を封入することができるから、動力伝達機構の遮断構造の防錆及び摩耗防止を図ることができるので、トルクリミッタの特性が変動しない。
【００６１】
６．動力伝達機構を従動側機器に取り付けるとき、従動側機器の回転軸方向の隙間を調整するためのシム等が不要である。
【００６２】
７．トルクの伝達が遮断された後、部品の交換をせずに、ボール押圧リング、ばね及びねじをハブに対して脱着して、各ボールをトルクの伝達位置に移動させることによって、動力伝達機構を復旧させることができる。
【００６３】
８．ボール押圧リングの傾斜面の角度を適宜に形成することによって、各ボールは一層確実に移動するので、設定値を超過したトルクが発生した際に、トルクの伝達を確実に遮断することができる。
【００６４】
９．遮断開始時のトルクと完全遮断時のトルクとが略等しくなるように構成したから、動力伝達機構の信頼性が向上する。
【００６５】
１０．ボール押圧リングとハブ等の従動側回転部材との間に隙間を形成すること、各回転軸方向奥凹部の深さを適宜に設定すること、又は、ボール押圧リングを付勢するねじに緩みを防止する手段を併用することによって、トルクの伝達の遮断状態を確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態例の動力伝達機構が使用された圧縮機の正面図である。
【図２】本発明の第１実施の形態例の動力伝達機構が使用された圧縮機のトルクの伝達時における軸方向断面図である。
【図３】本発明の第１実施の形態例の動力伝達機構が使用された圧縮機のトルクの遮断時における軸方向断面図である。
【図４】図２における線Ａ−Ａによる断面図である。
【図５】図３における線Ｂ−Ｂによる断面図である。
【図６】本発明の第２実施の形態例の動力伝達機構のトルクの伝達時における要部の軸方向断面図である。
【図７】本発明の第３実施の形態例の動力伝達機構のトルクの完全遮断時におけるインナーリングとボールとハブとの関係を示す正面図である。
【図８】本発明の第３実施の形態例の動力伝達機構のトルクの遮断時における要部の軸方向断面図である。
【図９】本発明の第３実施の形態例の動力伝達機構の設計変更例のトルクの遮断時における要部の軸方向断面図である。
【図１０】本発明の第３実施の形態例の動力伝達機構のトルクの遮断時における力学関係を説明するための要部の軸方向断面図である。
【図１１】本発明の第３実施の形態例の動力伝達機構のトルクの遮断時におけるインナーリングとボールとハブとの力学関係を説明するための正面図である。
【図１２】本発明の第３実施の形態例の動力伝達機構における伝達トルクと角度ずれの関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の第４実施の形態例の動力伝達機構が使用された圧縮機の正面図である。
【図１４】本発明の第４実施の形態例の動力伝達機構が使用された圧縮機のトルクの伝達時における軸方向断面図である。
【図１５】本発明の第４実施の形態例の第１設計変更例の動力伝達機構が使用された圧縮機のトルクの伝達時における軸方向断面図である。
【図１６】本発明の第４実施の形態例の第２設計変更例の動力伝達機構が使用された圧縮機のトルクの伝達時における軸方向断面図である。
【図１７】図１４において、アウターリングとプーリとの間に隙間が発生した状態を示す模式図である。
【図１８】図１４において、ハブと圧縮機の回転軸との間に隙間が発生した状態を示す模式図である。
【図１９】従来の動力伝達機構が使用された圧縮機を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）における線Ｃ−Ｏ−Ｃによる断面図である。
【符号の説明】
１    圧縮機
２    圧縮機の回転軸
３    球軸受
４    プーリ
５    アウターリング
６    ボルト
７    ゴムリング
８    インナーリング
８ａ    径方向テーパ状凹部
８ｂ    テーパ面
８ｃ    内径
９    ボール
１０    ハブ
１０ａ    軸取付部
１０ｂ    径方向及び回転軸方向凹部
１０ｃ    回転軸方向奥凹部
１０ｄ    突出円筒部
１０ｅ    突出部
１０ｆ    受部
１０ｇ    ボール受エッジ部
１０ｈ    フランジ
１１    ナット
１２    ボール押圧リング
１２ａ    傾斜面
１２ｂ    傾斜面
１３  皿ばね
１４    ナット
１５    リング状シール部材
１６    リング状シール部材
【図１】
0003696472.tif 000005
【図２】
0003696472.tif 000006
【図３】
0003696472.tif 000007
【図４】
0003696472.tif 000008
【図５】
0003696472.tif 000009
【図６】
0003696472.tif 000010
【図７】
0003696472.tif 000011
【図８】
0003696472.tif 000012
【図９】
0003696472.tif 000013
【図１０】
0003696472.tif 000014
【図１１】
0003696472.tif 000015
【図１２】
0003696472.tif 000016
【図１３】
0003696472.tif 000017
【図１４】
0003696472.tif 000018
【図１５】
0003696472.tif 000019
【図１６】
0003696472.tif 000020
【図１７】
0003696472.tif 000021
【図１８】
0003696472.tif 000022
【図１９】
0003696472.tif 000023