(57)【要約】【課題】緩衝部材の永久歪みを生ずることがなく、しかも緩衝部材によって回転変動に対する十分な減衰効果を得ることのできる動力伝達装置を提供する。【解決手段】緩衝部材１２をバネ部材１２ａとゴム部材１２ｂとから形成し、緩衝部材１２の圧縮変形をバネ部材１２ａの弾性によって吸収するとともに、バネ部材１２ａの圧縮変形にゴム部材１２ｂの弾性による減衰力を付与するようにしたので、ゴム部材１２ｂの硬度を低くしても緩衝部材１２の永久歪みをバネ部材１２ａによって防止することができ、ゴム部材１２ｂによる減衰効果を高めることができる。これにより、回転変動による荷重が繰り返し加わっても、ゴム部材１２ｂの減衰効果により、伝動リング１１の各連結部１１ｃの破断強度が疲労により低下することがなく、各連結部１１ｃを常に所定のトルクに達したときのみ破断させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体によって回転する従動側回転体とを備え、駆動側回転体及び従動側回転体のそれぞれに周方向に間隔をおいて設けた複数の突出部を互いに周方向に対向させるとともに、駆動側回転体の各突出部と従動側回転体の各突出部との間にそれぞれ各回転体の周方向に弾性変形可能な複数の緩衝部材を介在させ、各緩衝部材を介して駆動側回転体の回転力を従動側回転体に伝達するとともに、駆動側回転体と従動側回転体との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、従動側回転体の一部の部材を破断させて動力の伝達を遮断するようにした動力伝達装置において、
前記各緩衝部材を、各突出部を各回転体の周方向に付勢するバネ部材と、バネ部材の圧縮方向の変形に減衰力を付与するゴム部材とから形成した
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記バネ部材を各回転体の径方向に交互に屈曲するように形成し、ゴム部材を少なくとも一部がバネ部材の屈曲部の間に介在するように形成した
ことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記バネ部材を各回転体の周方向の少なくとも一端側が円形に屈曲するように形成し、ゴム部材を少なくとも一部がバネ部材の円形屈曲部の内側に配置されるように形成した
ことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記バネ部材とゴム部材とを互いに嵌合可能に形成した
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記各緩衝部材を、外部からの動力によって各緩衝部材と共に回転する所定部品の固有振動数が１６．５Ｈｚよりも小さくなるように形成した
ことを特徴とする請求項１、２、３または４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、例えば車両用空気調和装置の圧縮機に用いられる動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用空気調和装置に用いられる圧縮機としては、中空状に形成された圧縮機本体と、圧縮機本体内に吸入された流体を圧縮する圧縮部と、圧縮部に連結された駆動シャフトとを備え、駆動シャフトをエンジンの動力によって回転させることにより、圧縮部を駆動して冷媒を吸入及び吐出するようにしたものが知られている。
【０００３】
また、前記圧縮機に備わる動力伝達装置としては、エンジンからの動力によって回転するプーリと、プーリによって回転する伝動部材と、伝動部材に連結されたハブとを備え、プーリ及び伝動部材のそれぞれに周方向に間隔をおいて設けた複数の突出部を互いに周方向に対向させるとともに、プーリの各突出部と伝動部材の各突出部との間にそれぞれブロック状の緩衝ゴムを介在させ、各緩衝ゴムを介してプーリの回転力を伝動部材に伝達するとともに、プーリと伝動部材との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、伝動部材の一部の部材を破断させて動力の伝達を遮断するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−５４７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記動力伝達装置では、プーリと伝動部材との間に回転変動が生ずると、各突出部間の緩衝ゴムが圧縮方向に弾性変形し、回転変動による衝撃が吸収されるようになっているが、緩衝ゴムは永久歪みを少なくするために硬度の高いゴム材料を用いる必要があるため、回転変動に対する十分な減衰効果を得ることができない。このため、回転変動による荷重が伝動部材に繰り返し加わることにより、伝動部材の破断強度が疲労により低下して所定のトルクよりも低いトルクで破断を生じ易くなり、トルクリミッタとしての機能を長期間に亘って正常に維持することができないという問題点があった。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、緩衝部材の永久歪みを生ずることがなく、しかも緩衝部材によって回転変動に対する十分な減衰効果を得ることのできる動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記目的を達成するために、外部からの動力によって回転する駆動側回転体と、駆動側回転体によって回転する従動側回転体とを備え、駆動側回転体及び従動側回転体のそれぞれに周方向に間隔をおいて設けた複数の突出部を互いに周方向に対向させるとともに、駆動側回転体の各突出部と従動側回転体の各突出部との間にそれぞれ各回転体の周方向に弾性変形可能な複数の緩衝部材を介在させ、各緩衝部材を介して駆動側回転体の回転力を従動側回転体に伝達するとともに、駆動側回転体と従動側回転体との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、従動側回転体の一部の部材を破断させて動力の伝達を遮断するようにした動力伝達装置において、前記各緩衝部材を、各突出部を各回転体の周方向に付勢するバネ部材と、バネ部材の圧縮方向の変形に減衰力を付与するゴム部材とから形成している。
【０００７】
これにより、駆動側回転体と従動側回転体との間に回転変動が生ずると、各突出部間の緩衝部材がそれぞれ圧縮方向に弾性変形し、回転変動による衝撃が吸収される。その際、緩衝部材の圧縮変形がバネ部材の弾性によって吸収されるとともに、バネ部材の圧縮変形にゴム部材の弾性による減衰力が付与されることから、ゴム部材の硬度を低くしても緩衝部材の永久歪みをバネ部材によって防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の動力伝達装置によれば、ゴム部材の硬度を低くしても緩衝部材の永久歪みをバネ部材によって防止することができるので、ゴム部材による減衰効果を高めることができる。これにより、回転変動による荷重が繰り返し加わっても、ゴム部材の減衰効果により、従動側回転体の破断強度が疲労により低下することがなく、従動側回転体の一部の部材を常に所定のトルクに達したときのみ破断させることができる。従って、回転変動による有害な振動や騒音の発生を確実に防止することができるとともに、トルクリミッタとしての機能を長期間に亘って正常に維持することができ、信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１乃至図６は本発明の一実施形態を示すもので、図１は動力伝達装置の側面断面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図、図３は動力伝達装置の要部分解斜視図、図４は緩衝部材の正面図、図５はその斜視図、図６はその分解斜視図である。
【００１０】
この動力伝達装置は、車両用空気調和装置の圧縮機に用いられ、圧縮機本体１の一端から突出する回転軸２に動力を伝達するものである。
【００１１】
本実施形態の動力伝達装置は、外部からの動力によって回転する駆動側回転体としてのプーリ１０と、プーリ１０によって回転する従動側回転体としての伝動リング１１と、プーリ１０と伝動リング１１との間に介在する複数の緩衝部材１２と、伝動リング１１と回転軸２とを連結するハブ１３とを備え、プーリ１０の回転力を各緩衝部材１２を介して伝動リング１１に伝達するようになっている。
【００１２】
プーリ１０は外周面に図示しないＶベルトが巻き掛けられるようになっており、その内周面と圧縮機本体１との間に配置したベアリング１０ａを介して圧縮機本体１に回動自在に支持されている。プーリ１０の一端面には伝動リング１１が配置される凹部１０ｂが設けられ、凹部１０ｂの内周面側には互いに周方向に間隔をおいて径方向内側に向かって突出する複数の突出部１０ｃが設けられている。
【００１３】
伝動リング１１は、プーリ１０側から回転力が入力される外周部１１ａと、軸方向一端側からハブ１３が連結される内周部１１ｂとからなり、外周部１１ａと内周部１１ｂは周方向複数箇所に設けた連結部１１ｃを介して互いに一体に形成されている。外周部１１ａには互いに周方向に間隔をおいて径方向外側に向かって突出する複数の突出部１１ｄが設けられ、各突出部１１ｄはプーリ１０の各突出部１０ｃと周方向に間隔をおいて一つずつ交互に配置されている。各連結部１１ｃはその一部が幅方向にくびれるように形成されており、外周部１１ａと内周部１１ｂとの間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると破断するようになっている。この場合、トルクの大きさに対する各連結部１１ｃの破断精度を高めるため、伝動リング１１には低破壊強度を有する材料を用いることが好ましい。また、伝動リング１１の他端側はカバー部材１４によって覆われている。
【００１４】
各緩衝部材１２はそれぞれプーリ１０の突出部１０ｃと伝動リング１１の突出部１１ｄとの間に配置され、プーリ１０及び伝動リング１１の周方向に弾性変形可能に形成されている。緩衝部材１２は、各突出部１０ｃ，１１ｄを周方向外側に付勢するバネ部材１２ａと、バネ部材１２ａの圧縮方向の変形に減衰力を付与するゴム部材１２ｂとからなる。バネ部材１２ａはプーリ１０及び伝動リング１１の径方向に交互に屈曲するように形成され、その両端は各突出部１０ｃ，１１ｄにそれぞれ当接するようになっている。ゴム部材１２ｂは、プーリ１０の凹部１０ｂの内周面及び伝動リング１１の外周部１１ａに沿って湾曲する底面部１２ｃと、底面部１２ｃ上に一体に形成された複数のブロック部１２ｄとからなり、各ブロック部１２ｄはバネ部材１２ａの屈曲部の間にそれぞれ介在するようになっている。即ち、バネ部材１２ａは各ブロック部１２ｄ間の隙間１２ｅに嵌合されており、緩衝部材１２がプーリ１０及び伝動リング１１の周方向に圧縮されると、バネ部材１２ａと共にゴム部材１２ｂの各ブロック部１２ｄが弾性変形するようになっている。
【００１５】
ハブ１３は円板状に形成され、伝動リング１１の内周部１１ｂに連結されている。ハブ１３の一端側には圧縮機の回転軸２が連結される連結部１３ａが設けられ、回転軸２はハブ１３の他端側から螺合するナット１３ｂによって連結部１３ａに締結されている。
【００１６】
以上のように構成された動力伝達装置においては、エンジンの動力がプーリ１０に入力されると、プーリ１０と一体に伝動リング１１が回転する。その際、プーリ１０の回転力は各緩衝部材１２を介して伝動リング１１に伝達される。ここで、例えば圧縮機の焼付きなどにより、プーリ１０側に過大な回転負荷が加わると、伝動リング１１の各連結部１１ｃが破断し、プーリ１０から圧縮機の回転軸２への動力の伝達が遮断される。
【００１７】
また、正常な回転動作において、プーリ１０と伝動部材１１との間に回転変動が生ずると、各突出部１０ｃ，１１ｄ間の緩衝部材１２がそれぞれ圧縮方向に弾性変形し、回転変動による衝撃が吸収される。その際、緩衝部材１２の圧縮変形がバネ部材１２ａの弾性によって吸収されるとともに、バネ部材１２ａの圧縮変形にゴム部材１２ｂの弾性による減衰力が付与される。
【００１８】
ところで、エンジンによって回転する所定部品（プーリ１０または圧縮機側の回転部品）の固有振動数をｆn [Hz]、エンジンの振動数をｆ[Hz]とすると、エンジンの振動数ｆが固有振動数ｆn と等しくなった場合、共振が起きて振動が大きくなる。ここで、アイドリング時のエンジンの回転数を７００[rpm] とすると、エンジンの一回転当たりの爆発回数が２回（２次）の場合、エンジンの振動数ｆは２３．３[Hz]となる。一方、各緩衝部材１２のバネ定数をｋ[kgf・m/rad] 、各緩衝部材１２と共に回転する所定部品の慣性質量をｍ[kg・m2] とすると、前記固有振動数ｆn は以下の式(1) によって求まる。
【００１９】
ｆn ＝１／２π・（ｋ／ｍ）1/2               …(1)
このとき、減衰が開始されるための条件は一般にｆ／ｆn＞２1/2であるから、アイドリング時のエンジンの回転数以上で共振を生じないためには、固有振動数ｆn が以下の式(2) の条件を満たす必要がある。
【００２０】
ｆn ＜ｆ／２1/2                             …(2)
この場合、ｆ＝２３．３[Hz]であるから、
ｆn ＜１６．５[Hz]                          …(3)
となる。従って、式(1) 及び式(3) より、固有振動数ｆn が１６．５[Hz]よりも小さくなるように各緩衝部材１２のバネ定数ｋを設定すれば、エンジンによって回転する前記所定部品がアイドリング時のエンジンの回転数以上で共振を生ずることがない。
【００２１】
このように、本実施形態の動力伝達装置によれば、緩衝部材１２をバネ部材１２ａとゴム部材１２ｂとから形成し、緩衝部材１２の圧縮変形をバネ部材１２ａの弾性によって吸収するとともに、バネ部材１２ａの圧縮変形にゴム部材１２ｂの弾性による減衰力を付与するようにしたので、ゴム部材１２ｂの硬度を低くしても緩衝部材１２の永久歪みをバネ部材１２ａによって防止することができ、ゴム部材１２ｂによる減衰効果を高めることができる。これにより、回転変動による荷重が繰り返し加わっても、ゴム部材１２ｂの減衰効果により、伝動リング１１の各連結部１１ｃの破断強度が疲労により低下することがなく、各連結部１１ｃを常に所定のトルクに達したときのみ破断させることができる。従って、回転変動による有害な振動や騒音の発生を確実に防止することができるとともに、トルクリミッタとしての各連結部１１ｃの機能を長期間に亘って正常に維持することができ、信頼性の向上を図ることができる。
【００２２】
また、バネ部材１２ａをプーリ１０及び伝動リング１１の径方向に交互に屈曲するように形成し、ゴム部材１２ｂをバネ部材１２ａの屈曲部の間に介在させるようにしたので、バネ部材１２ａの屈曲によってゴム部材１２ｂを確実に弾性変形させることができ、減衰性の高い緩衝部材１２を形成することができる。
【００２３】
この場合、ゴム部材１２ｂに複数のブロック部１２ｄを形成し、バネ部材１２ａを各ブロック部１２ｄの隙間１２ｅに嵌合するようにしたので、バネ部材１２ａをゴム部材１２ｂに一体に組付けることができ、他の部品との組立作業を極めて容易に行うことができる。
【００２４】
また、各緩衝部材１２を、エンジンによって各緩衝部材１２と共に回転する所定部品の固有振動数ｆn が１６．５[Hz]よりも小さくなるように形成したので、回転部品がアイドリング時のエンジンの回転数以上で共振を生ずることがなく、共振による過大な振動の発生を確実に防止することができる。
【００２５】
尚、前記実施形態ではゴム部材１２ｂの各ブロック部１２ｄを底面部１２ｃと一体に形成したものを示したが、バネ部材１２ａの屈曲部の間に配置される複数のゴム部材を互いに別体に形成するようにしてもよい。
【００２６】
図７乃至１１は本発明の他の実施形態を示すもので、図７は図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図、図８は緩衝部材の正面図、図９はその平面図、図１０はその斜視図、図１１はその分解斜視図である。尚、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００２７】
同図に示す緩衝部材１５は、それぞれプーリ１０の突出部１０ｃと伝動リング１１の突出部１１ｄとの間に配置され、プーリ１０及び伝動リング１１の周方向に弾性変形可能に形成されている。緩衝部材１５は、各突出部１０ｃ，１１ｄを周方向外側に付勢するバネ部材１５ａと、バネ部材１５ａの圧縮方向の変形に減衰力を付与するゴム部材１５ｂとからなる。バネ部材１５ａは両端側にそれぞれ円形に屈曲する屈曲部１５ｃを有し、その両端は各突出部１０ｃ，１１ｄにそれぞれ当接するようになっている。即ち、バネ部材１５ａは、各突出部１０ｃ，１１ｄ間でプーリ１０及び伝動リング１１の周方向に圧縮力を受けると、図９に示すように各屈曲部１５ｃが径方向内側に向かって弾性変形するようになっている。ゴム部材１５ｂはプーリ１０の凹部１０ｂの内周面及び伝動リング１１の外周部１１ａに沿って湾曲する底面部１５ｄと、底面部１５ｄの両端側に形成された円柱状の一対のブロック部１５ｅとからなり、各ブロック部１５ｅはバネ部材１５ａの各屈曲部１５ｃの内側にそれぞれ配置されている。即ち、バネ部材１５ａの各屈曲部１５ｃは各ブロック部１５ｅにそれぞれ嵌合されており、緩衝部材１５がプーリ１０及び伝動リング１１の周方向に圧縮されると、バネ部材１５ａの各屈曲部１５ｃと共にゴム部材１５ｂの各ブロック部１５ｅが径方向内側に向かって弾性変形するようになっている。
【００２８】
本実施形態によれば、プーリ１０と伝動部材１１との間に回転変動が生ずると、各突出部１０ｃ，１１ｄ間の緩衝部材１５がそれぞれ圧縮方向に弾性変形し、回転変動による衝撃が吸収される。その際、緩衝部材１５の圧縮変形がバネ部材１５ａの弾性によって吸収されるとともに、バネ部材１５ａの圧縮変形にゴム部材１５ｂの弾性による減衰力が付与される。従って、前記実施形態と同様、ゴム部材１５ｂの硬度を低くしても緩衝部材１５の永久歪みをバネ部材１５ａによって防止することができ、ゴム部材１５ｂによる減衰効果を高めることができる。
【００２９】
また、バネ部材１５ａを両端側が円形に屈曲するように形成し、その屈曲部１５ｃ内にゴム部材の各ブロック部１５ｅをそれぞれ配置するようにしたので、屈曲部１５ｃの径方向内側への収縮によりゴム部材１５ｂの各ブロック部１５ｅを確実に弾性変形させることができ、減衰性の高い緩衝部材１５を形成することができる。
【００３０】
この場合、ゴム部材１５ｂに一対のブロック部１５ｅを形成し、バネ部材１５ａを各ブロック部１５ｅに嵌合するようにしたので、バネ部材１５ａをゴム部材１５ｂに一体に組付けることができ、他の部品との組立作業を極めて容易に行うことができる。
【００３１】
尚、前記実施形態ではゴム部材１５ｂの各ブロック部１５ｅを底面部１５ｄと一体に形成したものを示したが、バネ部材１５ａの屈曲部１５ｃの内側に配置される一対のゴム部材を互いに別体に形成するようにしてもよい。
【００３２】
また、前記実施形態においても、各緩衝部材１５を、エンジンによって各緩衝部材１５と共に回転する所定部品の固有振動数ｆn が１６．５[Hz]よりも小さくなるように形成することにより、回転部品の共振を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態を示す動力伝達装置の側面断面図
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図
【図３】動力伝達装置の要部分解斜視図
【図４】緩衝部材の正面図
【図５】緩衝部材の斜視図
【図６】緩衝部材の分解斜視図
【図７】本発明の他の実施形態を示す図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図
【図８】緩衝部材の正面図
【図９】緩衝部材の平面図
【図１０】緩衝部材の斜視図
【図１１】緩衝部材の分解斜視図
【符号の説明】
【００３４】
１０…プーリ、１０ｃ…突出部、１１…伝動リング、１１ｃ…連結部、１１ａ…突出部、１２…緩衝部材、１２ａ…バネ部材、１２ｂ…ゴム部材、１５…緩衝部材、１５ａ…バネ部材、１５ｂ…ゴム部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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