(57)【要約】【課題】各ボールが軸方向に当接する部分の強度を低下させることなく製造コストの低減を図ることのできる動力伝達装置を提供する。【解決手段】皿バネ１９によって軸方向に付勢された押圧リング２０により各ボール１４が当接する当接リング１６をハブ１３とは別体に形成し、溶接等によってハブ１３に固定するようにしたので、各ボール１４の軸方向の接触圧が加わる当接リング１６のみに焼入れ等の熱処理を施して強度を高めれば、当接リング１６のような高い強度を必要としないハブ１３には熱処理を施さなくともよく、製造コストの低減を図ることができる。【選択図】図８
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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環状の駆動側回転体と、駆動側回転体の内周面側に配置された従動側回転体と、駆動側回転体の回転力を従動側回転体に伝達する複数のボールと、各ボールを軸方向に押圧する押圧部材とを備え、押圧部材によって押圧される各ボールを駆動側回転体に係止することにより駆動側回転体の回転力を各ボールに伝達し、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、駆動側回転体に係止する各ボールを押圧部材の押圧力に抗して従動側回転体の径方向所定位置に移動させることにより、駆動側回転体と各ボールとの係止を解除して駆動側回転体から従動側回転体に伝達される動力を遮断するようにした動力伝達装置において、
前記押圧部材の押圧力によって軸方向に当接する各ボールを駆動側回転体側に圧接させる当接部材を備え、
当接部材を従動側回転体とは別体に形成した
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記押圧部材を軸方向に弾性を有するバネ材によって形成した
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】
前記当接部材に従動側回転体の径方向所定位置に移動したボールを保持するボール保持部を設けた
ことを特徴とする請求項１または２記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記押圧部材に従動側回転体の径方向所定位置に移動したボールを保持するボール保持部を設けた
ことを特徴とする請求項１または２記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記当接部材と従動側回転体とを当接部材または従動側回転体の少なくとも一方の一部を変形させて互いに少なくとも軸方向に係止させることにより固定した
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。
【請求項６】
前記従動側回転体に軸方向に延びる延出部を設けるとともに、前記当接部材には延出部を軸方向に挿通する孔を設け、当接部材と従動側回転体とを当接部材の孔に挿入した延出部の一部を変形させて互いに少なくとも軸方向に係止させた
ことを特徴とする請求項５記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記延出部を基端側と先端側とが軸方向所定位置で径方向に段差をなすように形成し、延出部の基端側の段差における軸方向に略垂直な面の一部を軸方向に加圧して変形させることにより、当接部材と従動側回転体とを互いに少なくとも軸方向に係止させた
ことを特徴とする請求項６記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記軸方向への加圧を、延出部の複数箇所を周方向に間隔をおいて同時に行う
ことを特徴とする請求項７記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記軸方向への加圧を、筒状部の一端に複数の突起部が周方向に間隔をおいて設けられた加圧用の治具により行う
ことを特徴とする請求項８記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
筒状部の一端に複数の凹状部を周方向に間隔をおいて形成することにより前記加圧用の治具の各突起部を形成した
ことを特徴とする請求項９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、外部からの動力が伝達されるプーリと、プーリに伝達された動力によって回転する伝動リングと、伝動リングの内周面側に配置されたハブと、伝動リングの回転力をハブに伝達する複数のボールと、各ボールをハブに向かって軸方向に押圧する押圧リングとを備え、各ボールを伝動リングの内周面側に係止するとともに、ハブには各ボールをそれぞれ径方向に移動自在に係合し、押圧リングによって軸方向に押圧される各ボールをハブに当接させるとともに、押圧リングの傾斜面によって各ボールをハブの径方向外側に保持することにより伝動リングの回転力を各ボールに伝達し、伝動リングとハブとの間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、伝動リングに係止する各ボールを押圧リングの押圧力に抗してハブの径方向内側に移動させることにより、伝動リングと各ボールとの係止を解除して伝動リングからハブに伝達される動力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２００３−２６９４８９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、各ボールがハブに軸方向に当接する部分には、常に伝達トルクによるボールの軸方向の接触圧が加わるため、ハブを焼入れ等の熱処理によって強度を高める必要がある。しかしながら、このような熱処理はハブの全体に対して行われるため、ボールとの軸方向の接触部分のように高い強度を必要としない他の部分にも無用な熱処理が施され、製造コストが高くつく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、各ボールが軸方向に当接する部分の強度を低下させることなく製造コストの低減を図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環状の駆動側回転体と、駆動側回転体の内周面側に配置された従動側回転体と、駆動側回転体の回転力を従動側回転体に伝達する複数のボールと、各ボールを軸方向に押圧する押圧部材とを備え、押圧部材によって押圧される各ボールを駆動側回転体に係止することにより駆動側回転体の回転力を各ボールに伝達し、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、駆動側回転体に係止する各ボールを押圧部材の押圧力に抗して従動側回転体の径方向所定位置に移動させることにより、駆動側回転体と各ボールとの係止を解除して駆動側回転体から従動側回転体に伝達される動力を遮断するようにした動力伝達装置において、前記押圧部材の押圧力によって軸方向に当接する各ボールを駆動側回転体側に圧接させる当接部材を備え、当接部材を従動側回転体とは別体に形成している。
【０００７】
これにより、各ボールが軸方向に当接する当接部材が従動側回転体とは別体に形成されることから、各ボールの軸方向の接触圧が加わる当接部材のみに焼入れ等の熱処理を施して強度を高めれば、当接部材のような高い強度を必要としない従動側回転体には熱処理を施す必要がない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の動力伝達装置によれば、当接部材のような高い強度を必要としない従動側回転体には熱処理を施す必要がないので、各ボールが軸方向に当接する部分の強度を低下させることなく製造コストの低減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５は本発明の第１の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断面図、図３はハブ及び当接リングの分解斜視図、図４は動力伝達装置の要部側面断面図、図５は動力遮断時の動作を示す側面断面図である。
【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駆動シャフト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、外部からの動力が伝達されるプーリ１０と、プーリ１０に伝達された動力によって回転する駆動側回転体としての伝動リング１１と、プーリ１０の回転力を伝動リング１１に伝達する複数の緩衝ゴム１２と、駆動シャフト２に連結された従動側回転体としてのハブ１３と、伝動リング１１の回転力をハブ１３に伝達する複数のボール１４と、各ボール１４を軸方向に押圧する押圧部材としての皿バネ１５と、皿バネ１５の押圧力によって軸方向に当接する各ボール１４を伝動リング１１側に圧接させる当接部材としての当接リング１６とを備えている。
【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の一端面には周方向に延びる環状の溝部１０ｂが設けられ、溝部１０ｂ内には周方向に間隔をおいて軸方向に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は一端面をプーリ１０の一端面に対向するように配置され、プーリ１０との対向面には周方向に間隔をおいて軸方向に突出する複数の突出部１１ａが設けられている。各突出部１１ａはプーリ１０の溝部１０ｂ内に挿入されるとともに、プーリ１０の各突出部１０ｃと周方向に一つずつ交互に配置され、それぞれプーリ１０の突出部１０ｃと周方向に間隔をおいて対向している。伝動リング１１の内周面には各ボール１４に径方向外側から係止する係止部１１ｂが設けられている。係止部１１ｂの内周面には互いに所定角度をなす複数のテーパ面１１ｃが形成され、各ボール１４は互いに隣り合うテーパ面１１ｃに当接することにより、径方向外側に位置するようになっている。
【００１４】
各緩衝ゴム１２はブロック状に形成され、それぞれプーリ１０の突出部１０ｃと伝動リング１１の突出部１１ａとの間に配置されている。各緩衝ゴム１２は、プーリ１０の突出部１０ｃの周方向両側にそれぞれ配置される一対の緩衝部１２ａからなり、各緩衝部１２ａはプーリ１０の溝部１０ｂとほぼ同等の幅に形成され、溝部１０ｂに沿って湾曲するように形成されている。
【００１５】
ハブ１３は円板状に形成され、伝動リング１１の内周面側に配置されている。ハブ１３の一端面側には駆動シャフト２を連結する連結部１３ａが設けられ、駆動シャフト２はハブ１３の他端面側から螺合するナット１３ｂによってハブ１３に固定されている。ハブ１３の他端面には各ボール１４をそれぞれ径方向に移動自在に係合する複数のボール溝１３ｃが互いに周方向に間隔をおいて設けられ、各ボール１４はボール溝１３ｃの内側面にハブ１３の周方向に係止している。また、ハブ１３の他端面の径方向中央部には、ナット１３ｂを覆うように軸方向に筒状に延びる延出部１３ｄが設けられている。
【００１６】
各ボール１４は互いにハブ１３の周方向に間隔をおいて設けられ、それぞれハブ１３の各ボール溝１３ｃ内に配置されている。
【００１７】
皿バネ１５はハブ１３の一端面側に溶接等によって固定されており、その一端面は各ボール１４に軸方向に当接している。皿バネ１５は環状のバネ材からなり、径方向外側が径方向内側よりもボール１４側に傾斜するように形成されている。
【００１８】
当接リング１６は環状の金属部品からなり、焼入れ等の熱処理によって強度が高められている。当接リング１６には延出部１３ｄを挿通する孔１６ａが設けられており、図３に示すように孔１６ａにハブ１３の延出部１３ｄが挿入され、当接リング１６は溶接等によってハブ１３に固定されている。尚、当接リング１６の固定方法としては、例えば電子ビーム溶接、レーザー溶接、スポット溶接、カシメ等が用いられる。当接リング１６の一端面には径方向外側から内側に向かって徐々に軸方向に突出する凸部１６ｂが設けられ、凸部１６ｂの径方向外側には各ボール溝１３ｃの径方向外側に位置するボール１４がそれぞれ当接している。即ち、凸部１６ｂは皿バネ１５の軸方向の押圧に対して各ボール１４をハブ１３の径方向外側に案内することにより、各ボール１４を伝動リング１１の係止部１１ｂに圧接させるようになっている。また、当接リング１６の一端面には凸部１６ｂの径方向内側に位置する凹部１６ｃが設けられ、凹部１６ｃは凸部１６ｂよりも軸方向に低くなるように形成されている。即ち、凹部１６ｃは、ハブ１３の径方向内側に移動したボール１４を保持するボール保持部をなす。
【００１９】
以上の構成においては、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の回転力は各緩衝ゴム１２を介して伝動リング１１に伝達され、各緩衝ゴム１２がプーリ１０の突出部１０ｃと伝動リング１１の突出部１１ａとの間で弾性変形することにより、急激な回転変動等による衝撃が吸収される。また、伝動リング１１の回転力は係止部１１ｂ及び各ボール１４を介してハブ１３のボール溝１３ｃに伝達され、ハブ１３と共に駆動シャフト２が回転する。その際、各ボール１４は皿バネ１５によって軸方向に押圧されるとともに、当接リング１６の凸部１６ｂによって各ボール溝１３ｃの径方向外側に案内され、各ボール１４が係止部１１ｂのテーパ面１１ｃに周方向に圧接することにより、伝動リング１１の回転力がハブ１３に伝達される。
【００２０】
ここで、例えば圧縮機の焼付きなど、プーリ１０側に過大な回転負荷が加わることにより、伝動リング１１とハブ１３との間に所定の大きさ以上のトルクが生ずると、係止部１１ｂのテーパ面１１ｃの押圧により、図５に示すように各ボール１４が皿バネ１５の押圧力に抗してボール溝１３ｃの径方向内側に移動する。これにより、各ボール１４が凸部１６ｂを乗り越え、ボール溝１３ｃの径方向内側に移動して凹部１６ｃに保持され、各ボール１４が係止部１１ｂと係止不能な位置に拘束されることから、伝動リング１１がハブ１３に対して空転し、プーリ１０側から駆動シャフト２への動力の伝達が遮断される。
【００２１】
本実施形態によれば、皿バネ１５の押圧力によって各ボール１４が軸方向に当接する当接リング１６をハブ１３とは別体に形成し、溶接等によってハブ１３に固定するようにしたので、各ボール１４の軸方向の接触圧が加わる当接リング１６のみに焼入れ等の熱処理を施して強度を高めれば、当接リング１６のような高い強度を必要としないハブ１３には熱処理を施さなくともよく、製造コストの低減を図ることができる。
【００２２】
また、押圧部材を軸方向に弾性を有する皿バネ１５によって形成したので、別部品として押圧部材をバネ材によって押圧する構成に比べ、部品点数を少なくすることができる。
【００２３】
更に、当接リング１６に各ボール１４をハブ１３の径方向外側に案内する凸部１６ｂを設けたので、皿バネ１５側にボール案内部を設ける必要がなく、皿バネ１５の構成を簡素化することができる。
【００２４】
尚、前記実施形態では、ハブ１３の軸方向一端側に皿バネ１５を配置し、軸方向他端側に当接リング１６を配置したものを示したが、図６に示すようにハブ１３の軸方向一端側に当接リング１６を配置し、軸方向他端側に皿バネ１５を配置するようにしてもよい。この場合、当接リング１６は溶接等によってハブ１３に固定されるとともに、皿バネ１５は延出部１３ｄに螺合する環状のナット１７によって固定され、ナット１７の締め付け力を調整することにより、各ボール１４に対する皿バネ１５の押圧力を任意に設定可能になっている。
【００２５】
また、前記実施形態では、皿バネ１５を径方向外側が径方向内側よりもボール１４側に傾斜するように形成したものを示したが、図７に示すように軸方向に対して垂直になるように形成された皿バネ１８を用いてもよい。
【００２６】
更に、前記実施形態では、押圧部材を皿バネ１５のみによって形成したものを示したが、図８に示すように外形寸法を前記実施形態よりも小さく形成された皿バネ１９と、皿バネ１９の径方向外側に係合する押圧リング２０とから押圧部材を構成し、押圧リング２０を皿バネ１９によって各ボール１４に圧接させるようにしてもよい。
【００２７】
また、前記実施形態では、当接リング１６にボール保持部としての凹部１６ｃを設けたものを示したが、図９に示すように押圧リング２０に同様の凹部２０ａを設けるようにしてもよい。この場合、ハブ１３の軸方向一端側に配置される当接リング２１には、ボール１４を径方向外側に案内する傾斜面２１ａのみが設けられることから、当接リング２１の構成を簡素化することができる。
【００２８】
図１０乃至図１４は本発明の第６の実施形態を示すもので、本実施形態は第１の実施形態において当接リング１６をハブ１３に固定する方法の一つを示すものである。図１０はハブ及び当接リングの分解斜視図、図１１はハブ及び当接リングの係止前斜視図、図１２はハブ及び当接リングの係止後斜視図、図１３は加圧用の治具の要部斜視図、図１４は一般的な加圧用の治具の要部斜視図である。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。
【００２９】
ハブ１３は下記以外は第１の実施形態と同じ構成である。本実施形態では、ハブ１３は加工性の良い低炭素鋼からなり、延出部１３ｄが当接リング１６に設けられた孔１６ａの内径とほぼ同じ外径を有する基端部１３ｅと基端部１３ｅよりも小さい外径を有する先端部１３ｆとから形成されている。
【００３０】
当接リング１６も下記以外は第１の実施形態と同じ構成である。図１０に示すように、当接リング１６に設けられた孔１６ａにハブ１３の延出部１３ｄの基端部１３ｅが挿入される。基端部１３ｅの幅寸法Ａと孔１６ａの幅寸法Ｂは当接リング１６の挿入後に基端部１３ｅが突出するように設定され、図１１及び図１２に示すように突出する基端部１３ｅの複数箇所を周方向に間隔をおいて同時に軸方向に加圧し、各加圧部１３ｇを径方向外側に変形させることにより、ハブ１３と当接リング１６とを軸方向に係止させて固定している。また、加圧は図１３に示すように加圧用の治具２２でハブ１３の基端部１３ｅを軸方向に加圧することによりに行い、治具２２には複数の突起部２２ａが周方向に間隔をおいて設けられている。尚、加圧用の治具としては、それぞれ別体の中実円柱形状の突起２３ａをベース２３ｂに垂直に固定することにより設けた図１４に示す治具２３が一般的に知られているが、本実施形態の治具２２は各突起部２２ａを筒状部の一端面に複数の凹状部２２ｂを周方向に間隔をおいて形成することにより設けている。
【００３１】
本実施形態によれば、各加圧部１３ｇを当接リング１６の内径部より径方向外側に変形させることにより、ハブ１３と当接リング１６とを軸方向に係止させて固定しているため、ハブ１３と当接リング１６とが互いに軸方向に分離することがなく、ハブ１３と当接リング１６とが軸方向に確実に固定される。さらに、固定のための別部品を必要とせず、部品点数を少なくすることによる製造コストの低減を図ることができる。
【００３２】
また、ハブ１３の基端部１３ｅの複数箇所を周方向に間隔をおいて同時に軸方向に加圧するため、各加圧部１３ｇのみが局所的に大きな力を受けて変形し、各加圧部１３ｇ以外のハブ１３及び当接リング１６が加圧により過大な力を受けて変形することはない。また、複数箇所を同時に加圧するため、各加圧部１３ｇの変形量が均一となり、当接リング１６とハブ１３とが互いに位置ずれや傾きを生ずることがない。
【００３３】
さらに、各加圧部１３ｇの変形量を均一とするため、加圧用の治具の突起先端の高さは均一であることが理想的である。しかし、一般的に知られている治具２３はそれぞれ別体の中実円柱形状の突起２３ａをベース２３ｂに垂直に固定することにより設けたため、突起部２３ａの先端の高さを均一にすることが難しい。これに対し、治具２２は筒状部の一端に複数の凹状部２２ｂを周方向に間隔をおいて形成することにより各突起部２２ａを設けているため、各突起部２２ａの先端の高さを均一にすることが容易である。さらに、長期的な使用により先端が摩耗や損傷を生じた場合、治具２２は各突起部２２ａの先端を研磨等により高さを均一に調整することが容易であるため、長期的な使用に適している。
【００３４】
尚、前記実施形態では、ハブ１３と当接リング１６とを軸方向に係止することにより固定したが、ハブ１３と当接リング１６との当接面にハブ１３と当接リング１６とを周方向に系合する凹凸等を設けることにより、ハブ１３と当接リング１６とを軸方向に加えて周方向にも係止させて固定することができる。
【００３５】
尚、前記各実施形態では、圧縮機に動力を伝達するものを示したが、本発明は他の回転装置に用いられる動力伝達装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の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断面図
【図３】ハブ及び当接リングの分解斜視図
【図４】動力伝達装置の要部側面断面図
【図５】動力遮断時の動作を示す側面断面図
【図６】本発明の第２の実施形態を示す動力伝達装置の要部側面断面図
【図７】本発明の第３の実施形態を示す動力伝達装置の要部側面断面図
【図８】本発明の第４の実施形態を示す動力伝達装置の要部側面断面図
【図９】本発明の第５の実施形態を示す動力伝達装置の要部側面断面図
【図１０】本発明の第６の実施形態を示すハブ及び当接リングの分解斜視図
【図１１】ハブ及び当接リングの係止前斜視図
【図１２】ハブ及び当接リングの係止後斜視図
【図１３】加圧用の治具の要部斜視図
【図１４】一般的な加圧用の治具の要部斜視図
【符号の説明】
【００３７】
１１…伝動リング、１３…ハブ、１４…ボール、１５…皿バネ、１６…当接リング、１６ａ…孔、１６ｂ…凸部、１６ｃ…凹部、１８，１９…皿バネ、２０…押圧リング、２０ａ…凹部、２１…当接リング、２２…治具、２３…一般的に知られている治具。
【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】
2005201431.tif 000008
【図７】
2005201431.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005201431.tif 000011
【図１０】
2005201431.tif 000012
【図１１】
2005201431.tif 000013
【図１２】
2005201431.tif 000014
【図１３】
2005201431.tif 000015
【図１４】
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