(57)【要約】【課題】各ボールの周囲を厳密に密閉しなくとも各ボールの錆付きを確実に防止することのできる動力伝達装置を提供する。【解決手段】各ボール１４の表面に防錆性被膜１４ａを形成したので、各ボール１４に水分が付着しても錆が発生することがなく、各ボール１４の錆付きによる動力遮断機能の低下を確実に防止することができる。また、各ボール１４の周囲を厳密に密閉せずとも各ボール１４の錆付きを防止することができるので、高度な寸法精度やシール用の別部品を必要とせず、製造コストの低減を図ることができる。更に、各ボール１４の防錆性被膜１４ａの表面に潤滑性被膜１４ｂを形成しているので、各ボール１４とその接触部品に高い接触圧が長時間加わっても、各ボール１４の接触面における摩擦係数が経時変化によって上昇することがなく、動力を遮断すべきトルクを常に設定したトルクに保つことができる。【選択図】図４
2005188639.tif 000002
【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の内周面側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内側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、
前記ボール及びボールに接触する部材のうち少なくともボールの表面に防錆性被膜を形成した
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記防錆性被膜を金属メッキ層によって形成した
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】
前記防錆性被膜を一層または複数層に形成した
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】
前記防錆性被膜の表面に潤滑性被膜を形成した
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】
前記潤滑性被膜を樹脂系または鉱物系の固体潤滑材層によって形成した
ことを特徴とする請求項４記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記潤滑性被膜を一層または複数層に形成した
ことを特徴とする請求項４または５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、押圧リングによって押圧される各ボールを伝動リングの内周面側に係止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伝動リング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】
しかしながら、前記動力伝達装置では、ボールやボールに接触する部材が鉄等の金属材料にとって形成されているため、ボール等に錆が発生し、動力遮断機能が損なわれるという問題点があった。
【０００５】
また、前記動力伝達装置では、伝動リングの内周面とハブ及び押圧リングの対向面との間を密閉することにより、各ボール側への外部からの水の侵入を防止するようにしているが、密閉性を確保するためには厳密な寸法精度が必要となり、部品の加工が容易でないという問題点があった。更に、密閉性を高めるために専用のシール部材を用いる場合もあるが、シール部材は別部品となるため、部品点数の増加により製造コストが高くつくという問題点があった。
【０００６】
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、各ボールの周囲を厳密に密閉しなくとも各ボールの錆付きを確実に防止す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】
【０００７】
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の内周面側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内側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、前記ボール及びボールに接触する部材のうち少なくともボールの表面に防錆性被膜を形成している。
【０００８】
これにより、ボールの表面に防錆性被膜が形成されていることから、ボールに水分が付着しても錆が発生することがない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の動力伝達装置によれば、ボールに水分が付着しても錆が発生することがないので、ボールの錆付きによる動力遮断機能の低下を確実に防止することができるとともに、ボールの周囲を厳密に密閉せずともボールの錆付きを防止することができるので、高度な寸法精度やシール用の別部品を必要とせず、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】
【００１０】
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は動力伝達装置の要部側面断面図、図４はボールの断面図、図５は動力遮断時の動作を示す側面断面図である。
【００１１】
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。
【００１２】
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リング１６とを備えている。
【００１３】
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。
【００１４】
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の凹部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が一体に設けられている。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。また、伝動リング１１は合成樹脂の射出成形により、係止部１１ｂ等の前記構成部分と一体に成形されている。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。各ボール１４の表面には防錆性被膜１４ａが形成され、防錆性被膜１４ａの表面には潤滑性被膜１４ｂが形成されている。この場合、防錆性被膜１４ａは、例えば亜鉛メッキ、鉄亜鉛メッキ、ニッケルメッキ等の金属メッキ層によって形成されている。また、潤滑性被膜１４ｂは、例えばタングステン、グラファイト、窒化ホウ素等を主成分とする樹脂系の固体潤滑材層、またはモリブデン等の鉱物系の固体潤滑材層によって形成され、或いはエポキシ樹脂を結合剤として亜鉛化合物とフッ素樹脂とを混合することによって形成されている。
【００１８】
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。
【００１９】
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はハブ１３の延出部１３ｄに挿入され、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１６ａが設けられ、凸部１６ａ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１６ａ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１６ａの径方向内側に位置する凹部１６ｂが設けられ、凹部１６ｂは凸部１６ａ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１６ｂは、ハブ１３の径方向内側に移動したボール１４を保持するようになっている。
【００２０】
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１６ａ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。
【００２１】
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１５ｂを乗り越え、ボール溝１３ｃの径方向内側に移動して凹部１６ｂ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。
【００２２】
本実施形態によれば、各ボール１４の表面に防錆性被膜１４ａを形成しているので、各ボール１４に水分が付着しても錆が発生することがなく、各ボール１４の錆付きによる動力遮断機能の低下を確実に防止することができる。また、伝動リング１１の内周面と皿バネ１５及び当接リング１６の対向面によって囲まれる各ボール１４の周囲を厳密に密閉せずとも各ボール１４の錆付きを防止することができるので、高度な寸法精度やシール用の別部品を必要とせず、製造コストの低減を図ることができる。
【００２３】
この場合、防錆性被膜１４ａを金属メッキ層によって形成したので、電着等の表面処理によってメッキを施すことにより容易に防錆性被膜１４ａを形成することができ、実用化に際して極めて有利である。
【００２４】
また、各ボール１４の防錆性被膜１４ａの表面に潤滑性被膜１４ｂを形成しているので、各ボール１４とその接触部品に高い接触圧が長時間加わっても、各ボール１４の接触面における摩擦係数が経時変化によって上昇することがなく、動力を遮断すべきトルクを常に設定したトルクに保つことができる。
【００２５】
この場合、潤滑性被膜１４ｂを固体潤滑材層によって形成したので、コーティング処理によって固体潤滑材を塗布することにより容易に潤滑性被膜１４ｂを形成することができ、実用化に際して極めて有利である。特に、潤滑性被膜１４ｂを鉱物系の固体潤滑材層によって形成した場合は、高温時の滑り特性が比較的安定であり、高荷重を受ける場合に有利である。
【００２６】
尚、前記各実施形態では、各ボール１４に防錆性被膜１４ａ及び潤滑性被膜１４ｂを形成したものを示したが、伝動リング１１、皿バネ１５、当接リング１６等、ボール１４に接触する他の部材にも同様の防錆性被膜及び潤滑性被膜を形成することが可能である。
【００２７】
また、前記各実施形態では、各ボール１４の防錆性被膜１４ａ及び潤滑性被膜１４ｂをそれぞれ一層ずつ形成したものを示したが、防錆性被膜１４ａ及び潤滑性被膜１４ｂの少なくとも一方を複数層に形成するようにしてもよい。この場合、防錆性被膜１４ａによる耐食性と、潤滑性被膜１４ｂによる良好な滑り特性の両方の効果を得ることができるとともに、それぞれの効果を必要に応じて調整することが可能である。
【００２８】
更に、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】
【００２９】
【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】動力伝達装置の要部側面断面図
【図４】ボールの断面図
【図５】動力遮断時の動作を示す側面断面図
【符号の説明】
【００３０】
１１…伝動リング、１３…ハブ、１４…ボール、１４ａ…防錆性被膜、１４ｂ…潤滑性被膜、１５…皿バネ、１６…当接リング。
【図１】
2005188639.tif 000003
【図２】
2005188639.tif 000004
【図３】
2005188639.tif 000005
【図４】
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【図５】
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