(57)【要約】【課題】ダンパーの酸化劣化を抑制してダンパーの寿命を向上させる。【解決手段】ダンパー１４０の外表面のうちプーリ内周面及びハブ外周面と接触しない非接触面１４０ａには、プーリ内周面及びハブ外周面と接触する接触面に比べて酸素透過量が小さい材質（例えば、アクリルゴム）からなる酸素透過抑制層１４０ｃを設ける。これにより、酸素透過抑制層１４０ｃより酸素がダンパー１４０内に浸透してしまうことが抑制できる。したがって、ダンパー１４０の温度が上昇しても大気に直接に晒された外表面が酸化劣化してしまうことを抑制できるので、ダンパー１４０が破損してしまうことを抑制できる。【選択図】　　　　図５
2004084722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機器のトルクを従動機器に伝達する動力伝達装置であって、
前記駆動機器により回転駆動される第１回転体（１１０）と、
前記従動機器に連結された第２回転体（１３０）と、
前記第１回転体（１１０）と前記第２回転体（１３０）とに接触し、前記第１回転体（１１０）から前記第２回転体（１３０）にトルクを伝達する弾性変形可能な材質からなるトルク伝達部材（１４０）とを有し、
前記トルク伝達部材（１４０）の外表面のうち前記両回転体（１１０、１３０）と接触しない非接触面（１４０ａ）には、前記トルク伝達部材（１４０）の外表面のうち前記両回転体（１１０、１３０）と接触する接触面（１４０ｂ）に比べて酸素透過量が小さい材質からなる酸素透過抑制層（１４０ｃ）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】
前記酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、アクリルゴムにて構成されてい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】
前記酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、フロロシリコーンゴムにて構成されてい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４】
前記酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、シリコーンゴムにて構成されてい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５】
前記酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、フッ素ゴムにて構成されてい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６】
前記酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、ポリアミドにて構成されてい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７】
前記酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、ポリテトラフルオロエチレンにて構成されてい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８】
第１回転体（１１０）と第２回転体（１３０）とに接触し、前記第１回転体（１１０）から前記第２回転体（１３０）にトルクを伝達する弾性変形可能な材質からなるトルク伝達部材であって、
外表面のうち前記両回転体（１１０、１３０）と接触しない非接触面（１４０ａ）には、外表面のうち前記両回転体（１１０、１３０）と接触する接触面（１４０ｂ）に比べて酸素透過量が小さい材質からなる酸素透過抑制層（１４０ｃ）が設けられていることを特徴とするトルク伝達部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンや電動モータ等の駆動機器のトルクをポンプや圧縮機等の従動機器に伝達する動力伝達装置に関するものであり、車両用空調装置の圧縮機にエンジンの動力を伝達する継ぎ手に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
図２は、発明者等が試作検討品した動力伝達装置を示す図であり、この試作検討品を高負荷条件にて耐久試験を行ったところ、トルク伝達部材をなすゴム製のダンパー１４０が破損してしまった。そこで、ダンパーの破損原因を調査研究したところ、以下の点が明らかになった。
【０００３】
すなわち、上記試作品では、トルクを伝達する際に、ダンパーを変形させる力がダンパーに作用するため、ダンパーが変形する際の粘性抵抗に起因する発熱作用によりダンパーの温度が上昇し、大気に直接に晒された外表面が酸化劣化してしまって破損してしまうことが判明した。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規なトルク伝達部材及び動力伝達装置を提供し、第２には、トルク伝達部材の破損を抑制することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、駆動機器のトルクを従動機器に伝達する動力伝達装置であって、駆動機器により回転駆動される第１回転体（１１０）と、従動機器に連結された第２回転体（１３０）と、第１回転体（１１０）と第２回転体（１３０）とに接触し、第１回転体（１１０）から第２回転体（１３０）にトルクを伝達する弾性変形可能な材質からなるトルク伝達部材（１４０）とを有し、トルク伝達部材（１４０）の外表面のうち両回転体（１１０、１３０）と接触しない非接触面（１４０ａ）には、トルク伝達部材（１４０）の外表面のうち両回転体（１１０、１３０）と接触する接触面（１４０ｂ）に比べて酸素透過量が小さい材質からなる酸素透過抑制層（１４０ｃ）が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
これにより、酸素透過抑制層（１４０ｃ）より酸素がトルク伝達部材（１４０）内に浸透してしまうことが抑制できる。したがって、トルク伝達部材（１４０）の温度が上昇しても大気に直接に晒された外表面が酸化劣化してしまうことを抑制できるので、トルク伝達部材（１４０）が破損してしまうことを抑制できるとともに、従来と異なる新規な動力伝達装置を得ることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、アクリルゴムにて構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、フロロシリコーンゴムにて構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、シリコーンゴムにて構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、フッ素ゴムにて構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６に記載の発明では、酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、ポリアミドにて構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項７に記載の発明では、酸素透過抑制層（１４０ｃ）は、ポリテトラフルオロエチレンにて構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項８に記載の発明では、第１回転体（１１０）と第２回転体（１３０）とに接触し、第１回転体（１１０）から第２回転体（１３０）にトルクを伝達する弾性変形可能な材質からなるトルク伝達部材であって、外表面のうち両回転体（１１０、１３０）と接触しない非接触面（１４０ａ）には、外表面のうち両回転体（１１０、１３０）と接触する接触面（１４０ｂ）に比べて酸素透過量が小さい材質からなる酸素透過抑制層（１４０ｃ）が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
これにより、酸素透過抑制層（１４０ｃ）より酸素がトルク伝達部材（１４０）内に浸透してしまうことが抑制できる。したがって、トルク伝達部材（１４０）の温度が上昇しても大気に直接に晒された外表面が酸化劣化してしまうことを抑制できるので、トルク伝達部材（１４０）が破損してしまうことを抑制できるとともに、従来と異なる新規なトルク伝達部材を得ることができる。
【００１５】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る動力伝達装置を車両用空調装置の従動機器をなす圧縮機に駆動機器をなすエンジンの動力を伝達する継ぎ手に適用したものであって、図１（ａ）は本実施形態に係る継ぎ手（動力伝達装置）１００の断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の左側面図であり、図２は継ぎ手１００からカバー１３１ａを取り外した場合の正面図である。
【００１７】
図１中、プーリ１１０はＶベルト（図示せず。）を介して走行用エンジン（図示せず。）から駆動力を受けて回転する略円筒状に形成された金属又は硬質樹脂（本実施形態では、フェノール）製の第１回転体であり、このプーリ１１０の内周側にはプーリ１１０を回転可能に支持するラジアル転がり軸受１２０が装着される円筒状のプーリハブ１１１が一体成形されている。因みに、ラジアル転がり軸受１２０の内輪は、圧縮機（図示せず。）のフロントハウジングに圧入装着される。
【００１８】
なお、本実施形態では、プーリ１１０として、複数列のＶ溝１１２が設けられたポリードライブベルト対応型のプーリを採用しているとともに、プーリ１１０を樹脂製としているので、プーリハブ１１１のうち軸受１２０が装着される内周側には、金属製のスリーブ１１３がインサート成形にてプーリハブ１１１に一体化されている。
【００１９】
センターハブ１３０はプーリ１１０の内周側に位置してプーリ１１０と同軸上に配置されて回転する第２回転体であり、このセンターハブ１３０の外周側は図２示すように、複数箇所の凹凸を有すように星型又は歯車状に形成されている。
【００２０】
ここで、センターハブ１３０は、センターハブ１３０の外周側に配置されたダンパー１４０より硬度が大きい樹脂製のアウターハブ１３１、及びインサート成形によりアウターハブ１３１と一体化された金属製のインナーハブ１３２からなるものである。
【００２１】
そして、インナーハブ１３２は、圧縮機のシャフトとスプライン結合する円筒状に形成された連結部をなす円筒部１３２ａ、アウターハブ１３１と一体化された回転部をなす環状部１３２ｂ、及び環状部１３２ｂと円筒部１３２ａとを機械的に連結して環状部１３２ｂから円筒部１３２ａにトルクを伝達するとともに、環状部１３２ｂから円筒部１３２ａに伝達されるトルクが所定トルク以上となったときに破断するような強度に設定された複数本（本実施形態では、３本）のブリッジ部１３２ｃから構成されている。
【００２２】
なお、環状部１３２ｂのうちアウターハブ１３１が配設され部位には、図３に示すように、環状部１３２ｂから突出する複数本の穴部１３２ｄ等の機械的な係合手段を設けるとともに、その外周側を歯車状又は星形状とすることにより、インナーハブ１３２とアウターハブ１３１とを機械的に係合させてインナーハブ１３０とダンパー１４０との結合力を高めている。
【００２３】
ところで、プーリ１１０のうちアウターハブ１３１の星形外周面１３０ａに面する内周面１１０ａは、図２に示すように、センターハブ１３０の星形外周面１３０ａに対して凹凸の向きが逆向きなるように波打つように湾曲している。
【００２４】
具体的には、センターハブ１３０の星形外周面１３０ａ（以下、ハブ外周面１３０ａと呼ぶ。）とプーリ１１０の内周面１１０ａ（以下、プーリ内周面１１０ａと呼ぶ。）とは、径方向、つまり回転軸と直交する方向に所定間隔を隔てて並んで互いに対向しているとともに、プーリ内周面１１０ａは、ハブ外周面１３０ａと反対側、つまり外径方向に向けて陥没するように湾曲した複数個の凹面部１１０ｂが回転軸周りに形成されて波打つような形状に構成され、一方、ハブ外周面１３０ａは、プーリ内周面１１０ａと反対側、つまり中心側に向けて陥没するように湾曲した複数個の凹面部１３０ｂが回転軸周りに形成されて星形状に構成されている。
【００２５】
そして、互いに対向する凹部１１０ｂ、１３０ｂ間の空間（以下、この空間をダンパー収納部１１０ｃと呼ぶ。）には、プーリ内周面１１０ａ及びハブ外周面１３０ａに接触してプーリ１１０からセンターハブ１３０にトルクを伝達する弾性変形可能な弾性材からなるダンパー１４０が配設されており、このダンパー１４０が特許請求の範囲に記載されたトルク伝達部材に相当する。
【００２６】
また、ダンパー１４０は、図４に示すように、ダンパー１４０の外周面のうちプーリ内周面１１０ａ及びハブ外周面１３０ａとダンパー１４０との接触面１４１の端部１４２を繋ぐ部位１４３を略直線状するとともに、端部１４０ｂを曲面とした略楕円形状としている。
【００２７】
さらに、ダンパー１４０は、図５に示すように、その外表面のうちプーリ内周面１１０ａ及びハブ外周面１３０ａと接触しない非接触面１４０ａには、プーリ内周面１１０ａ及びハブ外周面１３０ａと接触する接触面１４０ｂに比べて酸素透過量が小さい材質からなる酸素透過抑制層１４０ｃが設けられている。
【００２８】
なお、本実施形態では、酸素透過抑制層１４０ｃをアクリルゴムとし、酸素透過抑制層１４０ｃより内側及び接触面１４０ｂをＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合ゴム））製とするとともに、酸素透過抑制層１４０ｃと内部のＥＰＤＭ層とを一体化している。
【００２９】
なお、アウターハブ１３１には、図１に示すように、ダンパー１４０が、所定寸法以上、回転軸方向一端側（紙面左側）に変位することを規制するカバー１３１ａが弾性変形可能な係止突起部１３１ｂによりプーリ１１０に内周面側に係止固定されており、また、回転軸方向他端側（紙面右側）は、プーリ１１０に設けられたダンパー１４０側に突出する突起部１１０ｃにより、ダンパー１４０が、所定寸法以上、回転軸方向他端側（紙面右側）に変位することが規制されている。
【００３０】
次に、本実施形態に係る継ぎ手１００の概略作動を述べる。
【００３１】
プーリ１１０にトルクが作用すると、プーリ１１０とセンターハブ１３０とが相対的に変位して、ダンパー収納部１１０ｃの体積が縮小変化するので、ダンパー収納部１１０ｃ内に収納されているダンパー１４０は、圧縮変形しながらせん断変形する。
【００３２】
このとき、ダンパー１４０の変形、すなわち圧縮変形及びせん断変形のうち回転方向成分の変形に伴って発生する反力によりプーリ１１０からセンターハブ１３０にトルクが伝達されるとともに、ダンパー１４０が変形することによりトルク変動が吸収される。
【００３３】
一方、プーリ１１０からセンターハブ１３０に伝達されるトルクが所定値以上となると、ブリッジ部１３２ｃが破断するため、プーリ１１０からセンターハブ１３０へのトルク伝達が遮断される。つまり、インナーハブ１３２は、所定値以上のトルクが伝達されることを防止するトルクリミッタ機構として機能する。
【００３４】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００３５】
本実施形態によれば、ダンパー１４０のうち大気に晒される非接触面１４０ａに酸素透過抑制層１４０ｃを設けているので、酸素透過抑制層１４０ｃより酸素がダンパー１４０内に浸透してしまうことが抑制できる。したがって、ダンパー１４０の温度が上昇しても大気に直接に晒された外表面が酸化劣化してしまうことを抑制できるので、ダンパー１４０が破損してしまうことを抑制できる。
【００３６】
なお、図６は実車において発生する最大負荷状態においてダンパー１４０に繰り返し荷重を作用させたときに、ダンパー１４０が破損するまでの時間を示す試験結果であり、この試験結果から明らかなように、酸素透過抑制層１４０ｃが無い未対策品▲１▼の寿命に比べて酸素透過抑制層１４０ｃを設けたダンパー▲２▼、▲３▼の寿命が延びていることが解る。
【００３７】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、酸素透過抑制層１４０ｃをアクリルゴムとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばフロロシリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン等としてもよい。
【００３８】
また、上述の実施形態では、ダンパー１４０を略楕円状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、円柱状等のその他形状であってもよい。
【００３９】
上述の実施形態では、空調装置に本発明に係る継ぎ手を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据え置き型の空調装置等のその他のものにも適用することができる。
【００４０】
上述の実施形態では、酸素透過抑制層１４０ｃの内側をゴム（ＥＰＤＭ）製としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、エラストマ等のその他の樹脂材料にて構成してもよい。
【００４１】
また、上述の実施形態では、駆動源により回転駆動される第１回転体をなすプーリ１１０の内周側に、従動機器に接続される第２回転体をなすセンターハブ１３０が配置されていたが、これとは逆に、第２回転体の内周側に第１回転体を配置してもよい。
【００４２】
また、カバー１３１ａ及び突起部１１０ｃを廃止してもよい。
【００４３】
また、継ぎ手１００の形状は上述の実施形態に限定されるものではなく、撓み継ぎ手、電磁クラッチ等のその他の動力伝達手段にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る動力伝達装置の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図２】動力伝達装置からカバーを取り外した場合の正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るセンターハブの正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るダンパーの正面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るダンパーの説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係るダンパーの耐久試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１００…継ぎ手（動力伝達装置）、１１０…プーリ（第１回転体）、
１２０…軸受、１３０…センターハブ（第２回転体）、
１４０…ダンパー（トルク伝達部材）、１４０ａ…酸素透過抑制層
【図１】
2004084722.tif 000003
【図２】
2004084722.tif 000004
【図３】
2004084722.tif 000005
【図４】
2004084722.tif 000006
【図５】
2004084722.tif 000007
【図６】
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