(57)【要約】【課題】  動力伝達装置において、プーリに対し外部から荷重がかかっても軸受の位置がずれることを防止する。【解決手段】  エンジン等の駆動装置からの回転駆動力を圧縮機等の被駆動装置に伝達するために動力伝達装置は、回転駆動力を伝達するベルトが装着されるプーリと、プーリを被駆動装置の回転軸に接続するハブと、プーリを回転可能の支承する軸受けと、プーリに嵌合して固定されていて且つ軸受けをプーリに対して相対移動しないように取り付けるリングとを具備する。リングは、軸受けがリングに当接してそれ以上移動しないように作用する折り曲げ部を、被駆動装置側と反対側のそれの第１の端部に具備する。環が軸受けの被駆動装置側に具備されており、第１の端部と反対側のリングの第２の端部をカシメることにより、環を介して軸受けをリングに固定する。【選択図】      図１
2006214537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン等の駆動装置からの回転駆動力を圧縮機等の被駆動装置に伝達するために動力伝達装置（２０）において、この動力伝達装置は、
回転駆動力を伝達するベルトが装着されるプーリ（１）と、
前記プーリ（１）を被駆動装置の回転軸（４）に接続するハブ（２）と、
前記プーリ（１）を回転可能の支承する軸受け（７）と、
前記プーリ（１）に嵌合して固定されていて且つ前記軸受け（７）を前記プーリ（１）に対して相対移動しないように取り付けるリング（５）と、
を具備しており、
前記リング（５）は、前記軸受け（７）が前記リング（５）に当接してそれ以上移動しないように作用する折り曲げ部（５ｂ）を、被駆動装置側と反対側のそれの第１の端部に具備しており、前記第１の端部と反対側の前記リングの第２の端部（５ａ）に変形、接合、圧着等の処理を実施することにより、前記軸受け（７）を前記リング（５）に対して固定することを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
環（６）が更に具備されており、前記リング（５）は前記軸受け（７）をその内側に収容しており、
前記環（６）は、前記リング（５）の内側に設置されて、前記軸受け（７）に被駆動装置側で当接するように設置されることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記環（６）は、断面が正方形、直方形、円形、楕円形、又はＵ字形等の円形リング状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。
【請求項４】
前記リング（５）の前記第２の端部（５ａ）をカシメることにより、前記軸受け（７）を前記リング（５）に対して固定する、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記折り曲げ部（５ｂ）は前記リング（５）とは別体で形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
トルクリミッタ（３）を更に具備することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
車両用空調装置において使用されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達機構に係わり、特に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、車両用圧縮機に組み込まれて使用されるのに好適である。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置、所謂カーエアコンの冷媒圧縮機は、エンジン等の外部動力源から、ベルト、プーリ等を介して駆動される。この場合、エンジンと圧縮機の接続を切り離すために、電磁クラッチがそれらの間に挿入されても良い。しかし、電磁クラッチを挿入しなければ、それだけコストダウンになりメリットがあるため電磁クラッチが省略されることも少なくない。この場合、圧縮機側の故障をエンジン側に影響させない等の理由から、動力伝達機構にトルクリミッタを設けている。
【０００３】
図６は、カーエアコンに使用されるトルクリミッタ付の動力伝達装置の従来例を示している。図７はこの様な動力伝達装置５０のリング部分の拡大図を示す。図６に示す構造では、樹脂製プーリ１にインサート成形された金属製のリング５には、リング５の後方（図中右側）部分が内側に折り曲げられた曲げ部５ｂが設置されている。軸受７は、リング５の前方(図６では左側)からリング５内に挿入され、折り曲げ部５ｂに接触するまで挿入される。更に図６に示すリング５前方のカシメ部５ａをカシメることで、軸受７はリング５に組みつけられる。この様にして、プーリ１に対して軸受け７は取り付けられる。しかし、この構造では、外部からプーリ前方方向に荷重がかかると、荷重を受ける部分がカシメ部５ａになるため、カシメ強度が確保されずにカシメ５ａが緩んでしまい、結果的に、軸受７とリング５、即ちプーリ１との位置がずれてしまい、軸受を損傷してしまう等の問題が発生する。
【０００４】
カーエアコンの圧縮機に動力を伝達する従来の動力伝達装置において、樹脂プーリの内周に設置された軸受挿入のための金属製のリングが具備される（例えば、特許文献１参照）。このリングには、樹脂プーリが回転することで発生する軸受部の発熱を放熱する効果が有るが、特許文献１のリング形状は、軸受を樹脂プーリにインサート成形されたリングの前方から挿入し、リングの前面端部をカシメて設置していた。
この構造だと、図６に示した従来例と同様に、外部からの力がプーリに働くと、プーリが後方に荷重を受けることでリングのカシメ部が緩み、軸受の設置位置がずれてしまうという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開2001-227620号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、従来のリングが、後方を曲げて製造し、軸受を挿入後にリングの前方端部をカシメることで軸受を設置していたのに対し、本案は、リングの形状を変更し、リングの前方を曲げて製造し、軸受をリングの後方から装着し、更にリングの後方からは環状の部品を装着してカシメる構造とした。この構造により、プーリに対し外部から荷重がかかっても軸受の位置がずれてしまうという問題が解決できる動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１の形態では、上述した目的を達成するために、エンジン等の駆動装置からの回転駆動力を圧縮機等の被駆動装置に伝達するために動力伝達装置（２０）は、回転駆動力を伝達するベルトが装着されるプーリ（１）と、前記プーリ（１）を被駆動装置の回転軸（４）に接続するハブ（２）と、前記プーリ（１）を回転可能の支承する軸受け（７）と、前記プーリ（１）に嵌合して固定されていて且つ前記軸受け（７）を前記プーリ（１）に対して相対移動しないように取り付けるリング（５）とを具備する。前記リング（５）は、前記軸受け（７）が前記リング（５）に当接してそれ以上移動しないように作用する折り曲げ部（５ｂ）を、被駆動装置側と反対側のそれの第１の端部に具備しており、前記第１の端部と反対側の前記リングの第２の端部（５ａ）に変形、接合、圧着等の処理を実施することにより、前記軸受け（７）を前記リング（５）に対して固定することを特徴とする。
【０００８】
この様に構成することにより、リングの被駆動装置側と反対側である第１の端部（前方）を曲げて製造し、軸受をリングの被駆動装置側である第２の端部側（後方）から装着し、更にリングの第２の端部をカシメる構造としたので、この構造により、プーリに対し外部から荷重がかかっても軸受の位置がずれてしまうという問題が解決できる。
【０００９】
本発明の請求項２の形態では、上記請求項１の形態において、該動力伝達装置は環（６）を更に具備しており、前記リング（５）は前記軸受け（７）をその内側に収容する。前記環（６）は、前記リング（５）の内側に設置されて、前記軸受け（７）に被駆動装置側で当接するように設置されることを特徴とする。
本形態によれば、環を具備することにより、軸受けをリングに対して、より容易に且つ様々な方法で固定することができる。
【００１０】
本発明の請求項３の形態では、上記請求項２の形態において、前記環（６）は、断面が正方形、直方形、円形、楕円形、又はＵ字形等の円形リング状であることを特徴とする。
本形態によれば、環についてより具体的な形態を開示する。
【００１１】
本発明の請求項４の形態では、上記請求項１から３の形態のいずれか一項において、前記リング（５）の前記第２の端部（５ａ）をカシメることにより、前記軸受け（７）を前記リング（５）に対して固定することを特徴とする。
本形態によれば、軸受けのリングへの固定方法についてより具体化する。
【００１２】
本発明の請求項５の形態では、上記請求項１から４の形態のいずれか一項において、前記折り曲げ部（５ｂ）は前記リング（５）とは別体で形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
本形態によれば、リングと折り曲げ部を別体で形成し、それらはより単純な形状で形成できるのでリングの加工を容易に実施出来る。
【００１３】
本発明の請求項６の形態では、上記請求項１から５の形態のいずれか一項において、トルクリミッタ（３）を更に具備することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
本形態によれば、本発明の構成をより具体化する。
【００１４】
本発明の請求項７の形態では、上記請求項１から６の形態のいずれか一項において、車両用空調装置において使用されることを特徴とする。
本形態によれば、本発明の用途をより具体化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態の動力伝達装置を詳細に説明する。本発明の実施の形態で説明される動力伝達装置は、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カーエアコン用として使用されるものであって、電磁クラッチ機構を持たない常時運転型冷媒圧縮機に動力伝達する。電磁クラッチを持たないタイプのカーエアコンの場合には通常、動力伝達系においてトルクリミッタが設置されている。
図１及び図２は、本発明に係る動力伝達装置の第１の実施の形態を図解的に示しており、図１は第１の実施の形態の動力伝達装置２０の上半分の側断面図であり、図２は図１の該動力伝達装置２０のリング付近の部分拡大断面図である。前に説明した図６及び７の従来例の要素部分と同じ又は同様である図１及び２の要素部分は、同じ参照符号により指定されている。
【００１６】
図１に示す動力伝達装置２０の構成を以下説明する。動力伝達装置２０は、エンジン等の外部からの動力をベルト（図示されない）介して伝達されて、更に圧縮機（図示されない）に伝達する。動力伝達装置２０は、ベルトが装着されるプーリ１と、プーリ１を圧縮機の回転軸４に接続するためのハブ２と、やはりプーリ１を回転軸４に接続するように作用していて且つ過大なトルクが伝達された場合に接続を切断して駆動装置等を保護するトルクリミッタ３と、プーリ１を回転可能に支持する軸受け７とを具備する。本実施の形態においてプーリ１は樹脂製であることが好ましい。
【００１７】
ハブ２は、内側の厚肉の円筒状のインナーハブ２ｅと、外側の板状で円筒状のアウターハブ２ｃと、インナーハブ２ａとアウターハブ２ｃとを連結する弾性部２ｄとを具備する。弾性部２ｄは樹脂、ゴム等の弾性材料により形成される。ハブ２は、インナーハブ２ａと弾性部２ｄが接合され、弾性部２ｄとアウターハブ２ｃとが接合されて、これらが一体に形成される。図１に示すように、アウターハブ２ｃとその周囲の弾性部２ｄは、円筒状に突き出る形状であり、プーリ１の凹凸部１ａとポケット部１ｃにより形成される空間に挿入される。ハブ２の外周、即ち弾性部２ｄの外周には凹凸形状の凹凸部２ｂが形成されて、プーリ１の凹凸部１ａの凹凸形状に嵌合するようになっている。更にハブ２の凹凸部２ｂとプーリ１の凹凸部１ａの面は溶着接合されて、プーリ１とハブ２は堅固に接合される。
本発明においてプーリ１とハブ２の接合は、上記の形態に限定されるものではなく、例えば、平らなプーリ１の内面と平らなハブ２の外周面とを溶着する等の上記以外の形態であっても良い。
【００１８】
一方、トルクリミッタ３は、ハブ２のインナーハブ２ｅと対応するように大外径部と小外径部とよりなる円筒形状をしていて、その外周面には、ステップ状段差である嵌合部３ａが形成されており、ハブ２の嵌合部２ｇに嵌合する。小外径部のほぼ全長の内周面には、雌螺子部３ｃが刻設されている。また、トルクリミッタ３の内面側の雌螺子部３ｃの端部付近には、環状の切り欠き部３ｂが形成されていて、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。
圧縮機の回転軸４は、雄螺子部４ａが形成される先端部に組み付け用工具形状４ｂが設けられている。また、回転軸４の雄螺子部４ａより先端側付近で、トルクリミッタ３と回転軸の隙間には、図１に示すように、Ｏリング１５が装着されてシールしている。
【００１９】
上記の様な構造となっているハブ２、トルクリミッタ３及び回転軸４は、以下のように組み合わされる。即ち、トルクリミッタ３の小外径部の雌螺子部３ｃと回転軸４の雄螺子部４ａとを螺子嵌合することにより、トルクリミッタ３の嵌合部３ａがハブ２の嵌合部２ｇに当接するように、トルクリミッタ３がハブ２内に挿入される。トルクリミッタ３を更に回転軸４にねじ込むことにより、トルクリミッタ３はハブ２を圧縮機ケーシングに押し付けるので、回転軸４とハブ２、又はプーリ１は固定結合される。
【００２０】
プーリ１（即ち、動力伝達装置２０）は、上記のごとく圧縮機の回転軸４に接続されると共に、圧縮機のケーシング９の一部であるボス部９ａにより軸受け７を介して回転可能に支持される。軸受け７は図１に示されるように、段差のあるボス部９ａに嵌合されて、その内輪はワッシャー８により移動しないようにボス部９ａに固定される。
上記のプーリ１、ハブ２、トルクリミッタ３等の動力伝達装置２０の構成要素の構成及びそれらの構成要素の組み立ての形態は一例であって、本発明はこれに限定されず、これらが当業者に既知な種々の構成又は形態であっても良い。
【００２１】
次に、軸受け７の外輪側とプーリ１との接合について説明する。本発明の特徴はこの部分に存在する。図１はその代表例を示す図である。樹脂プーリ１にインサート成形された金属製のリング５は、プーリ１の前方(図から見て左側)が内側に曲げられて形成されている。また、このリング５には軸受け７がリング５の後方から装着されている。軸受７を装着したリング５には更に後方から正方形又は長方形断面の環６が挿入されて、リング５の後方の端部（カシメ部５ａ）がカシメられることで、リング５と軸受け７が組みつけられる。環６が存在することで、リング５をカシメても軸受け７を損傷することがない。
【００２２】
図２は、図１のリング部分の拡大図を示す。樹脂プーリ１にインサート成形されたリング５は、内側に折り曲げられた折り曲げ部５ｂ、環６の挿入部５ｃ、環６を装着した後にカシメられるカシメ部５ａを有する。軸受け７は、リング５の後方から装着され、折り曲げ部５ｂまで挿入されて環６が装着され、カシメ部５ａがカシメられることで組み付けられる。この構造により、プーリの前方(図では左方向)から、プーリ自体に荷重がかかっても、内側に折り曲げられた折り曲げ部５ｂがつっかえることで、軸受け７がリング５、即ちプーリ１からズレることがない。
【００２３】
ここで、折り曲げ部５ｂの圧縮機側と反対側（前側）でプーリ１側（外径側）の角部には、図２に示すように、段差のような窪み部５ｄが設けられており、これに対応してプーリ１側には突起部１ｄが設けられている。窪み部５ｄと突起部１ｄは嵌合しており、突起部１ｄは後方（圧縮機器側）からの荷重を受けるように作用するので、例えば、カシメ部５ａ及び環６をカシメる際に後方から前方に作用する軸方向の力は突起部１ｄにより支持されるため、カシメ時の力が軸受け７に作用しないように突起部１ｄは機能する。この際、折り曲げ部５ｂはレバーが長いので、後方から前方に作用する軸方向の荷重を受けても撓むため、その荷重は実質的に突起部１ｄが受け持つ。
【００２４】
また、リング５の圧縮機側（後側）でプーリ１側（外径側）の角部には、図２に示すように、外径方向に折れ曲がるように伸張部５ｅが設けられており、これに対応してプーリ１側には段差部１ｅが設けられている。伸張部５ｅと段差部１ｅは、嵌合しており、リング５のプーリ１への取り付けを補助するように作用する。更に、プーリ１が回転する際に軸受け７において発熱するが、伸張部５ｅは図に示すように広がった形状をしているため放熱面積を増加させて、この熱を伸張部５ｅを介して圧縮機側の空間１３へ逃がすように、即ち放熱性能を向上するように作用する。
【００２５】
図３及び４は、本発明の第２の実施の形態及びその変形形態を示す。図３及び４を参照すると、図１と２に開示される第１の実施の形態の要素部分と同じ又は同様である図３及び４の要素部分は、同じ参照符号により指定されている。上記第１の実施の形態において、図３に示すように前記環６は、Ｕ字型の環でも良い。また、図４のような断面が円あるいは楕円形状の線材でも良い。
リング５のカシメによる軸受け７の装着ではなく、環６の圧入装着でも良い。また、接着でも同様の効果が得られる。さらに、折り曲げ部５ｂは、内側に折り曲げられておれば良い。また、形状は、円周状（又は環状）でも良いが、部分的に曲げられている形状でも良い。
その他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。
【００２６】
図５は、本発明の第３の実施の形態を示す。図５を参照すると、図１と２に開示される第１の実施の形態の要素部分と同じ又は同様である図５の要素部分は、同じ参照符号により指定されている。
本実施の形態においては図５に示すように、リング折り曲げ部の他の実施例を示す。折り曲げ部を別体の部品とする構造でも同様の効果がある。環板状の受け部材５ｂとリング５との装着は、圧入、溶接等の手段で一体化される。
その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００２７】
次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。本発明の第１の実施の形態の動力伝達装置により以下の効果が期待できる。
・従来は、リングに軸受を挿入後にリングの前方端部をカシメることで軸受を設置していたため、プーリに対し外部から荷重がかかった場合軸受の位置がずれてしまうことがあったのに対し、本発明では、リングの前方を曲げて製造し、軸受をリングの後方から装着し、更にリングの後方からは環状の部品を装着してカシメる構造としたので、この構造により、プーリに対し外部から荷重がかかっても軸受の位置がずれてしまうことが防止できる。
【００２８】
本発明の第２の実施の形態の動力伝達装置により、上記第１の実施の形態の効果に加えて、カシメ以外に、圧着、接着等様々な軸受けとリングの固定方法が可能であることを示す。
【００２９】
本発明の第３の実施の形態の動力伝達装置により、更に以下の効果が期待できる。
・リングと折り曲げ部を別体で形成することにより、それらはより単純な形状で形成できるので、リングの加工を容易に出来る。
【００３０】
上記の説明において、本発明の動力伝達装置はカーエアコン用に使用されるとして記載されたが、本発明はこれに限定されず、カーエアコン以外の装置に使用されても良い。
また、上記において記載した、あるいは添付図面に示した実施の形態において、トルクリミッタは切り欠き部において破断するタイプであったが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、連結ピンがせん断破断するような別のタイプのトルクリミッタであっても良く、更にはトルクリミッタが、回転軸側に設けられたり、ハブの弾性部に設けられる等の上記とは別の位置に設けられるタイプであっても良い。
【００３１】
また本発明の動力伝達装置は、プーリとそれを支承する軸受けとその軸受けをプーリに取り付けるためのリングより構成される形態を特徴とするので、それら以外の構成、例えば、ハブ、トルクリミッタ、プーリとハブとの接続構造、ハブと回転軸との接続構造、等は上記以外のものであっても良い。
【００３２】
上記の実施の形態は本発明の例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、第１の実施の形態の動力伝達装置２０の上半分の側断面図である。
【図２】図２は、図１の動力伝達装置２０のリング付近の部分拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態の図２と同様なリング付近の部分断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態の変形形態の図２と同様なリング付近の部分断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態の図２と同様なリング付近の部分断面図である。
【図６】図６は、カーエアコンに使用されるトルクリミッタ付の動力伝達装置の従来例を示す図１と同様な側断面図である。
【図７】図７は、図６の動力伝達装置５０のリング付近の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    プーリ
１ａ    凹凸部
１ｃ    ポケット部
２    ハブ
２ｂ    凹凸部
２ｃ    アウターハブ
２ｄ    弾性部
２ｅ    インナーハブ
２ｇ    嵌合部
３    トルクリミッタ
３ａ    嵌合部
３ｂ    切り欠き部
３ｃ    螺子部
４    軸
４ａ    螺子部
４ｂ    工具形状
５    リング
５ａ    カシメ部
５ｂ    折り曲げ部
５ｃ    環の挿入部
６    環
７    軸受
８    ワッシャー（留め輪）
９    ケーシング
９ａ    ボス部
２０    動力伝達装置
【図１】
2006214537.tif 000003
【図２】
2006214537.tif 000004
【図３】
2006214537.tif 000005
【図４】
2006214537.tif 000006
【図５】
2006214537.tif 000007
【図６】
2006214537.tif 000008
【図７】
2006214537.tif 000009