(57)【要約】【課題】プーリと自動車補機の回転軸との間の動力伝達を、簡便な構成で確実に行うこと。【解決手段】プーリ１０と、回転軸２１と、プーリ１０と回転軸２１との間に設けられてプーリ１０の回転を回転軸２１に伝達し、この回転軸２１の回転負荷が設定値を超えた際にプーリ１０から回転軸２１への回転伝達を遮断するトルクリミッタ機構３０とを備え、トルクリミッタ機構３０が、回転軸２１またはプーリ１０の一方側に固定される第一伝達部と、回転軸２１またはプーリ１０の前記一方側とは反対の他方側に固定される第二伝達部と、を備え、前記第一伝達部と前記第二伝達部との間の当接力によって、プーリ１０から回転軸２１への回転力の伝達がなされるようになっており、前記第一伝達部および前記第二伝達部の少なくとも一方側に、両伝達部に介在する繊維材、軟質発泡材または軟質樹脂材をもつ柔軟性構造体５０が設けられている動力伝達装置を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車補機（２０）の回転軸（２１）と同軸上に設けられたプーリ支持軸（２２）を中心にして回転自在に支持されたプーリ（１０）と、前記自動車補機（２０）の回転軸（２１）と、前記プーリ（１０）と前記回転軸（２１）との間に設けられて前記プーリ（１０）の回転を前記回転軸（２１）に伝達し、この回転軸（２１）の回転負荷が設定値を超えた際に前記プーリ（１０）から前記回転軸（２１）への回転伝達を遮断するトルクリミッタ機構（３０）と、を備えた動力伝達装置において、
前記トルクリミッタ機構（３０）が、前記回転軸（２１）または前記プーリ（１０）の一方側に固定される第一伝達部と、前記回転軸（２１）または前記プーリ（１０）の前記一方側とは反対の他方側に固定される第二伝達部と、を備え、前記第一伝達部と前記第二伝達部との間の当接力によって、前記プーリ（１０）から前記回転軸（２１）への回転力の伝達がなされるようになっており、前記第一伝達部および前記第二伝達部の少なくとも一方側に、両伝達部に介在する繊維材、軟質発泡材または軟質樹脂材をもつ柔軟性構造体（５０）が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記第一伝達部が、軸周りに回転するハブ（３１）と、このハブ（３１）に固定され、軸方向から弾性力によって前記ハブ（３１）に向けて付勢される押圧部材（３３）を有し、
前記第二伝達部が、前記ハブ（３１）と前記押圧部材（３３）との間に挟み込まれる延設部（４１）が形成された弾性部材（３２）を有す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】
前記柔軟性構造体（５０）が、前記ハブ（３１）、前記弾性部材（３２）、または、前記押圧部材（３３）の少なくとも１箇所に形成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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンからの動力を自動車補機に伝達する動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エアコンディショナ用コンプレッサなどの自動車補機の駆動に際しては、エンジンのクランクシャフトの回転をベルト伝動装置によって自動車補機の回転軸に伝達している。このとき、自動車補機の回転軸の回転負荷が大きくなると、ベルトの張力が大きくなって回転軸に取り付けられたプーリとベルトの接触部で滑りが生じ、ベルトが損傷する可能性がある。
【０００３】
そのような不都合を解消するため、例えば特許文献１、２においては、トルクリミッタ機構（動力の遮断機構）を有する動力伝達装置を提案している。これらのトルクリミッタ機構は、２枚の板状部材の間に板ばね部材を挟み込み、その挟み込み力で回転力を伝達する一方で、所定以上の回転負荷が作用した際に、２枚の板状部材の間から板ばね部材が離脱することによって、回転力の伝達が遮断されるよう構成されている。この板状部材と板ばね部材には、突起とこの突起が嵌まり込む凹部が形成されており、この突起と凹部の嵌り合いによって動力伝達効率を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１３２４０５号公報
【特許文献２】特許第４５３３２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に係る動力伝達装置においては、動力伝達効率を高めるために、２枚の板状部材とこれらの板状部材に挟み込まれる板ばね部材に、突起とこの突起が嵌まり込む凹部を形成しなければならないため、加工コストが上昇する問題がある。しかも、そのアセンブリに際し、２枚の板状部材と板ばね部材の位置合わせを行って、突起を凹部に嵌め込まなければならず、組み付け性が悪いという問題もある。また、突起と凹部の嵌り合いのみでトルク管理を行なっているため、剛性の管理が難しいという問題もある。
【０００６】
そこで、この発明は、プーリと自動車補機の回転軸との間の動力伝達を、簡便な構成で確実に行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために、この発明においては、自動車補機の回転軸と同軸上に設けられたプーリ支持軸を中心にして回転自在に支持されたプーリと、前記自動車補機の回転軸と、前記プーリと前記回転軸との間に設けられて前記プーリの回転を前記回転軸に伝達し、この回転軸の回転負荷が設定値を超えた際に前記プーリから前記回転軸への回転伝達を遮断するトルクリミッタ機構と、を備えた動力伝達装置において、前記トルクリミッタ機構が、前記回転軸または前記プーリの一方側に固定される第一伝達部と、前記回転軸または前記プーリの前記一方側とは反対の他方側に固定される第二伝達部と、を備え、前記第一伝達部と前記第二伝達部との間の当接力によって、前記プーリから前記回転軸への回転力の伝達がなされるようになっており、前記第一伝達部および前記第二伝達部の少なくとも一方側に、両伝達部に介在する繊維材、軟質発泡材または軟質樹脂材をもつ柔軟性構造体が設けられていることを特徴とする動力伝達装置を構成した。
【０００８】
このように、第一伝達部と第二伝達部との間に柔軟性構造体を介在させることにより、この柔軟性構造体によって両伝達部の間で動力伝達が効率よく行われるため、両伝達部に突起と凹部を形成する必要がない。このため、これらの加工コストを抑制することができる。しかも、組み付けに際し第一伝達部と第二伝達部との間の厳密な位置合わせを行う必要がないため、その作業をスムーズに行うことができる。しかも、柔軟性構造体の材質、厚み、形成領域などを変えることによって、両伝達部の間のトルク管理を行うことができ、剛性の管理を容易に行うことができる。
【０００９】
前記構成においては、前記第一伝達部が、軸周りに回転するハブと、このハブに固定され、軸方向から弾性力によって前記ハブに向けて付勢される押圧部材を有し、前記第二伝達部が、前記ハブと前記押圧部材との間に挟み込まれる延設部が形成された弾性部材を有する構成とするのが好ましい。この構成においては、前記柔軟性構造体が、前記ハブ、前記弾性部材、または、前記押圧部材の少なくとも１箇所に形成されている構成とするのが好ましい。
【００１０】
このようにすると、従来から用いられているトルクリミッタ機構の構成で、トルク管理（剛性管理）を容易に行うことができる。特に、柔軟性構造体を弾性部材に形成することによって、トルクリミッタ機構が作動して、ハブと押圧部材との間から弾性部材が離脱した際に、離脱した弾性部材とハブまたは押圧部材が直接当接して異音が発生するのを防止することができる。このため、乗員の快適性が一層向上する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る動力伝達装置は、プーリと自動車補機の回転軸との間の動力を伝達する前記第一伝達部および前記第二伝達部の少なくとも一方側に、両伝達部に介在する繊維材、軟質発泡材または軟質樹脂材をもつ柔軟性構造体が設けられた構成を採用した。この構成によると、加工コストを抑制しつつ組み付け性を高めることができるとともに、プーリと自動車補機の回転軸との間の動力伝達を、簡便な構成で確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明に係る動力伝達装置の一実施形態を示す縦断面図
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図
【図４】図３の要部拡大図
【図５】トルクリミッタ機構の分解斜視図
【図６】トルクリミッタ機構のハブを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のｂ−ｂ線に沿う断面図
【図７】トルクリミッタ機構の弾性部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のｂ−ｂ線に沿う断面図
【図８】トルクリミッタ機構の押圧部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のｂ−ｂ線に沿う断面図
【図９】トルクリミッタ機構の各部材への植毛部の形成態様を示す縦断面図であって、（ａ）は第一例（直立して植毛した構成）、（ｂ）は第二例（傾斜して植毛した構成）
【図１０】トルクリミッタ機構の作用を示す断面図であって、（ａ）は回転負荷が所定範囲内のとき、（ｂ）は回転負荷が所定範囲を超えたとき
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の一実施形態を図１〜図１０を用いて説明する。この発明に係る動力伝達装置は、図１および図２に示すように、エンジン（図示せず）からの動力が伝達されるプーリ１０と、自動車補機２０の回転軸２１と、プーリ１０と回転軸２１の相互間に設けられてプーリ１０の回転を回転軸２１に伝達し、回転軸２１の回転負荷が大きくなった場合にプーリ１０から回転軸２１への回転伝達を遮断するトルクリミッタ機構３０からなる。
【００１４】
プーリ１０は、自動車補機２０の回転軸２１と同軸上に設けられたプーリ支持軸２２を中心にして回転自在に支持されている。このプーリ１０は、ベルト案内輪１１と、そのベルト案内輪１１の内周に設けられた環状板１２と、その環状板１２の内周に設けられた円筒状のボス部１３を有し、ベルト案内輪１１の外周両側に一対のフランジ１４が設けられている。そして、その一対のフランジ１４間にＶベルトが巻き掛けられる複数条のＶ溝１５が設けられている。
【００１５】
ボス部１３の内側には軸受ハウジング１６が組み込まれている。軸受ハウジング１６はボス部１３の一端部内周に設けられた環状突出部１３ａによって抜止めされている。また、軸受ハウジング１６は、一端部の外周とボス部１３の一端部内周に形成されたセレーション１７によって回り止めされ、その軸受ハウジング１６内に転がり軸受１８が組み込まれている。
【００１６】
転がり軸受１８として、ここでは、複列玉軸受が採用されている。転がり軸受１８は、自動車補機２０のハウジング２３に設けられた筒状のプーリ支持軸２２に圧入され、そのプーリ支持軸２２の端部外周に取り付けた止め輪２４によって抜止めされている。
【００１７】
自動車補機２０として、ここでは、エアコンディショナ用のコンプレッサが採用されている。その自動車補機２０のハウジング２３に設けられたプーリ支持軸２２は回転軸２１と同軸上に設けられ、プーリ支持軸２２を中心にしてプーリ１０が転がり軸受１８により回転自在に支持されている。
【００１８】
トルクリミッタ機構３０は、自動車補機２０の回転軸２１に設けられたハブ３１と、プーリ１０に設けられた弾性部材３２と、ハブ３１に設けられた押圧部材３３とを有している。
【００１９】
ハブ３１には、図５、図６などに示すように、回転軸２１と連結するための円筒状の連結部３４と、この連結部３４から径方向外側に向かって延びる円板状のフランジ部３５が形成されている。さらに、このフランジ部３５には、周方向に所定間隔をおいて、径方向外向きに延びる突出部３６が複数形成されている。この突出部３６には、後で詳しく説明する植毛部５０（柔軟性構造体）が形成されている。この植毛部５０は、組み立て状態においてプーリ１０と対向する面側のみに形成されている（図６（ｂ）参照）。
【００２０】
ハブ３１は、連結部３４と回転軸２１の端部に形成されたセレーション３７によって回り止めされる。さらに、図１に示すように、連結部３４側から回転軸２１側に向けてボルト３８をねじ込むことによって、回転軸２１とハブ３１は一体化される。フランジ部３５には、周方向に所定間隔をおいて、リベット孔３９が複数形成されている（図５および図６参照）。
【００２１】
弾性部材３２には、図５、図７などに示すように、環状の本体部４０と、本体部４０の外周部に延設され、この本体部４０の周方向に沿って延びる複数の延設部４１が形成されている。この延設部４１の途中には、組み立て状態においてプーリ１０側からハブ３１側に向かって傾斜する傾斜部４２が形成されている。延設部４１の先端には、後で詳しく説明する植毛部５０（柔軟性構造体）が形成されている。この植毛部５０は、延設部４１の先端の両面側に形成されている（図７（ｂ）参照）。
【００２２】
各延設部４１の根元部近傍には、ボルト孔４３が形成されている。弾性部材３２はボルト孔４３に挿通されたボルト４４（図１参照）によって、プーリ１０に固定される。この弾性部材３２は、ばね用鋼板などの弾性を有する素材によって構成されている。
【００２３】
押圧部材３３には、図５、図８などに示すように、環状の本体部４５と、本体部４５の外周部に径方向外向きに延設された延設部４６が形成されている。この延設部４６には、後で詳しく説明する植毛部５０（柔軟性構造体）が形成されている。この植毛部５０は、延設部４６の両面側に形成されている（図８（ｂ）参照）。
【００２４】
本体部４５には、周方向に所定間隔をおいて、リベット孔４７が複数形成されている。ハブ３１に形成されたリベット孔３９および押圧部材３３に形成されたリベット孔４７にリベット４８（図１参照）を挿通することによって、押圧部材３３はハブ３１に固定される。このとき、押圧部材３３の有する弾性力によって、この押圧部材３３はハブ３１側に押し付けられた状態となっている。
【００２５】
トルクリミッタ機構３０の組み付けに際しては、ハブ３１とこのハブ３１に押し付けられた押圧部材３３との間を、押圧部材３３の有する弾性力に抗して一旦離間させ、ハブ３１と押圧部材３３との間の隙間に弾性部材３２の延設部４１の先端を挿入して挟み込む。図３および図４に示すように、ハブ３１の突出部３６および押圧部材３３の延設部４６と弾性部材３２の延設部４１との間には、それぞれに形成された植毛部５０が介在している。
【００２６】
この植毛部５０は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ハブ３１の突出部３６、弾性部材３２の延設部４１、押圧部材３３の延設部４６に形成された接着剤層５０ｂと、この接着剤層５０ｂに植え付けられた所定の長さの多数の繊維材５０ａとを有する。この実施形態においては、ハブ３１および押圧部材３３によって弾性部材３２が挟み込まれた際に、ハブ３１および押圧部材３３と弾性部材３２が接触する部分、および、弾性部材３２の挟み込みが解除され、プーリ１０と自動車補機２０の回転軸２１が相対回転した際に、押圧部材３３と弾性部材３２が摺動する可能性がある部分に植毛部５０が形成されている。
【００２７】
繊維材５０ａとしては、（１）合成樹脂繊維（ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ビニロン樹脂、等の合成樹脂からなる繊維）、（２）無機繊維（例えば、カーボン繊維、グラスファイバーなど）、（３）再生繊維（レーヨン、アセテートなど）、（４）天然繊維（綿、絹、麻、羊毛など）を用いることができるが、合成樹脂繊維を用いると好ましい。合成樹脂繊維を用いると、グリースによる繊維材５０ａの膨潤や溶解を防止することができ、かつ低コストである。
【００２８】
繊維材５０ａは、０．５〜２．０ｍｍの長さを有するものを採用することができる。繊維材５０ａの太さは、１０〜５０デシテックスの範囲で設定することができる。また、繊維材５０ａの密度（植毛部５０に占める繊維材５０ａの面積割合）は、１０〜３０％の範囲に設定することができる。繊維材５０ａは、ストレート形状(全長にわたって直線形状)またはベンド形状（曲がった形状）のものを採用することができる。また、繊維材５０ａは、円形断面または多角形断面を有するものを採用することができる。
【００２９】
接着剤層５０ｂは、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂を主成分とする接着剤で形成されている。接着剤としては、例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着剤などが挙げられる。
【００３０】
植毛部５０は、例えば、ハブ３１、弾性部材３２、および、押圧部材３３の所定の植毛領域に静電植毛加工を施すことで形成することができる。具体的に説明すると、まず、その植毛領域に接着剤を塗布し、接着剤層５０ｂを形成する。次に、植毛領域の近傍とこの植毛領域から離れて配置した電極との間に高電圧をかけ、その状態で、帯電した繊維材５０ａを静電吸引力で植毛領域に塗布した接着剤層５０ｂに付着させる。このとき、静電吸引力のみによって繊維材５０ａを接着剤層２０ｂに付着させると、図９（ａ）に示すように、繊維材５０ａは、植毛領域の表面に直立した状態で固定される。
【００３１】
また、帯電した繊維材５０ａを静電吸引力で植毛領域に塗布した接着剤層５０ｂに付着させるときに、エアで繊維材５０ａを吹き付けるようにすると、図９（ｂ）に示すように、繊維材５０ａは、植毛領域の表面に傾斜した状態で固定される。このように、繊維材５０ａを傾斜させることにより、繊維材５０ａを直立させた場合と比較して、少ない繊維材５０ａで植毛領域を覆うことができる。
【００３２】
繊維材５０ａを接着剤層５０ｂに付着させた後、接着剤層５０ｂを硬化させる。最後に、接着剤層５０ｂに付着しなかった余剰の繊維材５０ａを、圧縮エアなどによって除去する。以上のようにして、ハブ３１、弾性部材３２、および、押圧部材３３の所定の植毛領域に植毛部５０を形成することができる。
【００３３】
このように構成したトルクリミッタ機構３０の作用について説明する。このトルクリミッタ機構３０の組み付けは、既述した通り、ハブ３１とこのハブ３１に押し付けられた押圧部材３３との間を、押圧部材３３の有する弾性力に抗して一旦離間させ、図１０（ａ）に示すように、ハブ３１（突出部３６）と押圧部材３３（延設部４６）との間の隙間に弾性部材３２の延設部４１の先端を挿入して挟み込むことによって行なわれる。その際に、ハブ３１および押圧部材３３と弾性部材３２との間の厳密な位置合わせを行う必要がない。このため、この組み付け作業をスムーズに行うことができる。
【００３４】
また、植毛部５０の繊維材の材質、植毛密度、長さなどを変えることによって、プーリ１０とハブ３１との間のトルク管理を行うことができ、剛性の管理を容易に行うことができる。
【００３５】
さらに、植毛部５０を形成しておくことによって、図１０（ｂ）に示すように、トルクリミッタ機構３０が作動して、ハブ３１と押圧部材３３との間から弾性部材３２が離脱した際に、離脱した弾性部材３２とハブ３１または押圧部材３３が直接当接して異音が発生するのを防止することができる。
【００３６】
上記の実施形態に係る動力伝達装置はあくまでも例示であって、プーリ１０と自動車補機２０の回転軸２１との間の動力伝達を、簡便な構成で確実に行う、というこの発明の課題を解決し得る限りにおいて、トルクリミッタ機構３０などの各構成部材の形状、配置等を適宜変更することができる。
【００３７】
本実施形態では、植毛部５０は、ハブ３１（突出部３６）のプーリ１０に対向する片面側、弾性部材３２（延設部４１）の両面側、および、押圧部材３３（延設部４６）の両面側に形成したが、これはあくまでも例示に過ぎず、互いに当接するハブ３１（突出部３６）と弾性部材３２（延設部４１）の一方側のみに形成したり、互いに当接する弾性部材３２（延設部４１）と押圧部材３３（延設部４６）の一方側のみに形成したりすることもできる。
【００３８】
また、トルクリミッタ機構３０の作動状態において、弾性部材３２と押圧部材３３が摺動する虞がない場合、あるいは、異音の発生防止機能が不要の場合は、押圧部材３３のプーリ１０に対向する面側への植毛部５０の形成を省略することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、繊維材５０ａを有する植毛部５０を採用した例について説明したが、植毛部５０は、軟質発泡材または軟質樹脂材で構成してもよい。軟質発泡材としては、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノール、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂を発泡したものや、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴムなどのゴムを発泡したものが挙げられる。軟質樹脂材としては、ゴム板材、ポリエチレンや塩化ビニルなどの軟質シートが挙げられる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  プーリ
２０  自動車補機
２１  回転軸
２２  プーリ支持軸
３０  トルクリミッタ機構
３１  ハブ
３２  弾性部材
３３  押圧部材
４１  延設部
５０  柔軟性構造体（植毛部）
【図１】
2018162850.tif 000003
【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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