(57)【要約】【課題】トルクリミッタ作動後のハブの脱落を、高コスト及び加工手間を必要とすることなく防止できる脱落防止手段を備えた動力伝達装置を提供する。【解決手段】プーリ１、ハブ２及び動力遮断部材３とを備えていて、プーリのポケット部１０２に周方向に形成されたプーリ側凹凸部１０１と、ハブに設けられた、周方向に弾性部材によって形成されたハブ側凹凸部２０１とを軸方向から嵌合して、両者を噛合させることでプーリとハブとが凹凸嵌合により結合していて、動力遮断部材の作動後にハブがプーリから脱落するのを防止する脱落防止手段をプーリとハブ間に設けている。脱落防止手段は、ハブ側の弾性部材からなる突起部２０５とプーリ側の挿入孔１０５とから構成されている。【選択図】図１
2007113646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機のケーシング（７）に回転可能に装着されるプーリ（１）と、
前記プーリ（１）に凹凸嵌合により結合されるハブ（２）と、
前記ハブ（２）と圧縮機の回転軸（４）間に介装され、前記回転軸（４）と前記プーリ（１）間の過大のトルクの伝達を遮断する動力遮断部材（３）と、
を備えている動力伝達装置において、
前記プーリ（１）のポケット部（１０２）に凹凸が周方向に形成されたプーリ側凹凸部（１０１）と、
前記ハブ（２）に設けられ、凹凸が周方向に弾性部材によって形成されたハブ側凹凸部（２０１）と、
を軸方向から嵌合して、両者を噛合させることで前記プーリ（１）と前記ハブ（２）とが結合していて、前記動力遮断部材（３）の作動後に、前記ハブ（２）が前記プーリ（１）から脱落するのを防止する脱落防止手段（１０５，２０５）が、前記ハブ（２）と前記プーリ（１）間に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】
前記脱落防止手段が、周方向に間隔をあけて複数設けら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】
前記脱落防止手段が、前記ハブ側凹凸部（２０１）からリア側に突出した、弾性部材からなる突起部（２０５）と、前記プーリ（１）のポケット部底部（１０２ｂ）に設けられ、前記突起部（２０５）が挿入可能な挿入孔（１０５）との組み合わせからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記突起部（２０５）が、前記挿入孔（１０５）の周縁に係止するための鍔部（２０７）を有していることを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記突起部（２０５）の先端面（２０８）に穴又は溝（２０６）が形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記突起部（２０５）の断面形状及び前記挿入孔（１０５）の形状が、円形又は多角形であることを特徴とする請求項３，４又は５に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、トルクリミッタの機能を有する動力伝達装置に関するものであり、特にエンジン等の外部動力源からベルト等を介して運転される車両用空調装置の常時運転型圧縮機に組み込まれて使用されるのに好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機に動力を伝達する動力伝達装置において、ゴム等のダンパ減衰機構を備えたハブとプーリとの結合方法として、本出願人は、図１１に示されるような結合構造を先に提案している。この従来の結合構造では、プーリ１のポケット部１０２にプーリ側係合部としてプーリ側凹凸部１０１が周方向に形成されている一方で、ハブ２にもハブ側係合部としてハブ側凹凸部２０１がポケット部１０２に挿入可能なように周方向に形成されていて、双方の凹凸部１０１，２０１を軸方向に嵌合させることで、凹凸部１０１，２０１が噛み合い結合して、動力を伝達するようになっている。
【０００３】
また、上記従来の動力伝達装置では、圧縮機が焼き付きを起した際に動力伝達のためのベルト切れ等の不具合を回避するために、図１１に示されるような動力伝達部位の一部分を螺子嵌合させるトルクリミッタ（動力遮断部材）３が設けられている。このトルクリミッタ３は、圧縮機の回転軸４とハブ２との間に介在していて、過大なトルクが発生したときに動力伝達経路を断つように、切り欠きが形成された破断部３０１を有している。
【０００４】
このような構造の動力伝達装置において、圧縮機が焼き付きを起し、過大なトルクが発生したときに、図１２に示すようにトルクリミッタ３が作動して破断部３０１が破断する。このようにトルクリミッタ３が破断した後は、プーリ１とハブ２は互いの凹凸部１０１，２０１で軸方向に挿入されているだけであるので、ハブ２がプーリ１から容易に脱落してしまうという問題があった。
【０００５】
このハブの脱落防止対策として、従来より特許文献１による方法が公知である。この特許文献１には、該対策として基本的に３つの方法が示されている。第１の方法は、図１３に示されるようにプーリ１のフロント側の内周に形成した溝１１に脱落防止手段として留輪１２を嵌合することで、トルクリミッタ３作動時のハブ２のプーリからの脱落を防止するものである。しかしながら、この方法は、部品の追加や加工費等のコストが発生するという問題がある。
第２の方法は、樹脂製のハブの外縁部に係合突起片を形成し、これをプーリの内周に形成した溝に嵌合させる方法であり、また第３の方法は、樹脂製のハブの後端に係合突起片を形成し、プーリのフランジ部に形成した係合穴にこの係合突起片を嵌合させる方法である。しかしながら、これら第２、第３の方法では、ハブの突起は樹脂成形では製造不可能であり、別体で設置するか、機械加工で加工するしかなく、製造に手間が掛るという問題がある。なお、特許文献１のトルク伝達装置は、本出願人が先に提案した動力伝達装置と、プーリとハブとの結合構造及びトルクリミッタの構造等で異なるものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３４９５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プーリに形成されるプーリ側凹凸部と、ハブの外周部に設けられる、弾性部材からなるハブ側凹凸部とが軸方向に挿入されて凹凸噛合されるプーリとハブとの結合構造を有する動力伝達装置において、トルクリミッタ作動後のハブの脱落を、高コスト及び多くの加工手間を必要とすることなく防止することができる脱落防止手段を備えた動力伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の動力伝達装置を提供する。
請求項１に記載の動力伝達装置は、プーリ１、ハブ２及び動力遮断部材３とを備えていて、プーリ１のポケット部１０２に周方向に形成されたプーリ側凹凸部１０１と、ハブ２に設けられた、周方向に弾性部材によって形成されたハブ側凹凸部２０１とを軸方向から嵌合して、両者を噛合させることでプーリ１とハブ２とが凹凸嵌合により結合していて、動力遮断部材３の作動後に、ハブ２がプーリ１から脱落するのを防止する脱落防止手段１０５，２０５をハブ２とプーリ１間に設けたものである。これにより、動力遮断部材３に過大なトルクが掛かり、動力遮断部材３が破断したような場合でも、ハブがプーリから脱落することが防止できる。
【０００９】
請求項２の動力伝達装置は、脱落防止手段を周方向に間隔をあけて複数設けたものであり、これにより、ハブ１の脱落防止の信頼性を高めることができる。
請求項３の動力伝達装置は、脱落防止手段が、ハブ側凹凸部２０１からリア側に突出した、弾性部材からなる突起部２０５と、プーリ１のポケット部１０２底部１０２ｂに設けられ、突起部２０５が挿入可能な挿入孔１０５との組み合わせからなることを規定したものであり、これにより、ハブ側凹凸部２０１と突起部２０５とが弾性部材よりなるため、両者を容易に一体成形により形成することができる。
【００１０】
請求項４の動力伝達装置は、突起部２０５が挿入孔１０５の周縁に係止するための鍔部２０７を有するものであり、これにより、突起部（ハブ側）２０５と挿入孔（プーリ側）１０５とがしっかりと係止される。
請求項５の動力伝達装置は、突起部２０５の先端面２０８に穴又は溝２０６が形成したものであり、これにより、突起部２０５の頭部を容易に弾性変形させることができ、突起部２０５の挿入孔１０５への挿入が容易となる。
【００１１】
請求項６の動力伝達装置は、突起部２０５の断面形状及び挿入孔１０５の形状を円形又は多角形にしたものであり、いずれの形状でも同等の効果が得られる。但し、両者の形状を合わせることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に従って本発明の実施の形態の動力伝達装置について説明する。本発明の動力伝達装置は、車両用空調装置の圧縮機に組み付けられるのに好適なものであり、以下の説明では、該圧縮機に組み付けられたものとして説明するが、本発明の動力伝達装置は圧縮機以外の回転機器にも適宜利用可能である。図１は、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の縦断面図であり、図２は、その正面図である。本発明の動力伝達装置は、エンジンやモータから駆動力を得る駆動側回転部材であるプーリ１と、圧縮機の回転軸４にトルクリミッタである動力遮断部材３を介して固定された被駆動側回転部材であるハブ２との間で動力（トルク）を伝達するものである。このプーリ１とハブ２とは、同軸上に設けられている。
【００１３】
プーリ１は、外周部にベルトが掛けられて動力を受ける外筒と、ケーシング７に回転可能に支持される内筒と、外筒と内筒とをつなぐ連結部とからなり、後述するポケット部１０２は、プーリ１のフロント側において、外筒、内筒、連結部とに囲まれた領域である。
プーリ１は、圧縮機のケーシング７の一端側に設けられた円筒状のボス部７０１に、軸受５及びスリーブリング付き留輪１０４を介して回転可能に装着されている。プーリ１は、好適には熱可塑性の合成樹脂で成型されており、通常はプーリ１、スリーブ付き留輪１０４及び軸受５はインサート成形により一体化している。プーリ１の外周面にはベルト（図示せず）が巻き掛けられ、エンジンやモータ等の外部からの動力によって回転する。軸受５は、ボス部７０１の外周面に形成された溝に嵌め込まれたスリーブリング付き留輪（スナップリング）１０４と、ボス部７０１の端部及びスリーブリング付き留輪１０４内に嵌め込まれたリング材１０３とによって、軸方向の移動が阻止されている。また、ケーシング７と回転軸４とは、軸封装置によって密封されており、冷媒やオイル等が外部に漏れるのを防止している。この軸封装置もまた、ボス部７０１の内周面に形成された溝に嵌め込まれた留輪（スナップリング）によって軸方向の移動が阻止されている。
【００１４】
圧縮機の回転軸４の先端部はケーシングから突出しており、その先端部は、先端から順に工具に適合するように形成された工具形状部４０１、外周にネジが形成されている螺子部４０２及びこの螺子部４０２より大径の軸部４０３とよりなり、螺子部４０２と軸部４０３との移行部に段部が形成されて軸側座面４０４となっている。工具形状部４０１は、通常は多角形状をしている。回転軸４にはワッシャ８が挿入され、軸側座面４０４とハブ２のリア側の面との間で挟み込まれている。また、回転軸４の螺子部４０２には、動力遮断部材３が螺合によって固定されている。
【００１５】
トルクリミッタとしての役割をもつ動力遮断部材３は、大きな外径の筒状部と小さな外径の筒状部とを一体に連結した構造をしていて、後述するインナーハブ２０４と回転軸４との間に介装されている。即ち、動力遮断部材３の内周面のリア側の略後半部分には雌ネジが形成されて螺子部３０３となっていて、回転軸４の螺子部４０２と螺子嵌合により結合されている。一方、動力遮断部材３の大径の筒状部側には、フランジ部３０２が設けられて、このフランジ部３０２がインナーハブ２０４とカシメにより結合されている。また、動力遮断部材３の両筒状部の結合部には切り欠きが形成されていて、破断部３０１となっている。したがって、動力遮断部材３が過大な軸力を受けたときに、図５に示すように容易に破断部３０１が破断されるようになっている。
【００１６】
ハブ２は、回転軸４側から外方に順に、インナーハブ２０４、弾性部材よりなる円筒部２０３、アウターリング２０２及び弾性部材よりなるハブ側凹凸部２０１より構成されている。インナーハブ２０４は、概略円筒形状をしていて、その内周面は、ほぼ動力遮断部材３の外周面に適合する形状に形成されていて、両者は、カシメ部２０４ａをカシメることによって結合されている。なお、両者の結合は、カシメによる結合方法以外に、インナーハブ２０４の内周面と動力遮断部材３の外周面とを同じ多角形状に形成して両者を嵌合して固定してもよいし、或いは、回転軸４と動力遮断部材３との結合と同じように螺子嵌合によって結合してもよい。また、インナーハブ２０４のリア側先端面（圧縮機側の端面）がハブ側座面２０４ｂとなっていて、ワッシャ８に当接することによって、インナーハブ２０４は、動力遮断部材３とワッシャ８とによって挟持されるようにもなっている。
【００１７】
アウターリング２０２は、円筒状をしていて、インナーハブ２０４と同様に鉄等の金属材により形成されている。
円筒部２０３は、ゴムや樹脂等の弾性部材から形成され、インナーハブ２０４とアウターリング２０２間に配置して保持され、インナーハブ２０４の外周面及びアウターリング２０２の内周面に接着等の手段によって結合されている。
同様にアウターリング２０２の上面には、円筒部２０３と同様の弾性部材からなるハブ側凹凸部２０１が設けられている。ハブ側凹凸部２０１もアウターリング２０２の上面に接着等の手段によって結合されている。或いは、ハブ３を構成するインナーハブ２０４、円筒部２０３、アウターリング２０２及びハブ側凹凸部２０１の４者は、インサート成形により一体に形成されてもよい。この場合、アウターリング２０２の全面が弾性部材で覆われるようにすることが好ましい。円筒部２０３及びハブ側凹凸部２０１の弾性部材は、トルク伝達用として機能するだけでなく、トルクダンパとしても機能する。
【００１８】
ハブ側凹凸部２０１は、周方向に凹凸が形成された環状をしており、図２に示されるように周方向に間隔をあけて複数のスリット２１０（図２では６つのスリット）が形成されている。なお、凹凸自体は半径方向の凹凸である。また、ハブ側凹凸部２０１の凹凸は、後述するプーリ１のポケット部１０２内にほぼ収まる程の軸方向長さを有している。
【００１９】
一方、プーリ１のフロント側には、環状にポケット部１０２が形成されており、このポケット部１０２の上側面（内周面）１０２ａには、周方向に凹凸が形成されたプーリ側凹凸部１０１が設けられている。この場合でも、凹凸自体は半径方向の凹凸である。更にポケット部１０２には、周方向に複数の補強用リブ１１０が設けられている。これらプーリ側凹凸部１０１の凹凸及びリブ１１０は、それぞれリブ側凹凸部２０１の凹凸及びスリット２１０に対応する周方向の位置に形成されており、ハブ２を軸方向に移動することで、図２に示すようにハブ側凹凸部２０１とプーリ側凹凸部１０１とが凹凸嵌合し、同時にスリット２１０とリブ１１０とが嵌合するようになっている。このようにして、プーリ１とハブ２とが結合されている。
【００２０】
次に本発明の特徴であるハブの脱落防止手段について説明する。上記した構成の動力伝達装置においては、圧縮機が焼き付いた際の過大なトルクにより、動力遮断部材３が作動して、図５に示すように動力遮断部材３の破断部３０１が破断されることがある。このように動力遮断部材３が破断された場合は、ハブ２とプーリ１とは、各々の凹凸部１０１，２０１とで単純に軸方向から凹凸嵌合されることで結合されているだけであるので、容易にハブ２がプーリ１から脱落してしまう。そこで本発明は、脱落防止手段を設けて上記のような不具合を防止している。この脱落防止手段は、基本的にハブ側凹凸部２０１のリア側端面から軸方向に突出して設けられた、同様の弾性部材からなる突起部２０５と、プーリ１のポケット部１０２の底部１０２ｂに穿設された、軸方向に延在する挿入孔１０５とよりなる。したがって、プーリ側凹凸部１０１とハブ側凹凸部２０１とが凹凸嵌合されるときに、突起部２０５は挿入孔１０５に圧入されて、両者は結合される。好ましくは、ハブ側凹凸部２０１と突起部２０５とは一体に形成される。
【００２１】
図３は、脱落防止手段の第１実施例を示しており、図４はその拡大図である。図３には、ハブ側凹凸部２０１の凹凸状に周方向に連なる凹凸部の内の第１凸部２０１ａ、第２凸部２０１ｂ及び第３凸部２０１ｃと第１凹部２０１ａ′及び第２凹部２０１ｂ′のみが示されている。第２凸部２０１ｂには、そのリア側端面から軸方向に突出して突起部２０５が形成されている。この突起部２０５には、鍔部２０７が設けられると共に、その先端面２０８には、穴又は溝２０６が穿設されている。
一方、プーリ１の挿入孔１０５には、段部１０６が形成されており、ハブ側凹凸部２０１の突起部２０５がプーリ１の挿入孔１０５内に挿入され、鍔部２０７が段部１０６に掛止されることによって、両者は結合される。また、突起部２０５が弾性部材からなり、その先端面２０８に穴又は溝２０６が設けられているので、挿入時に突起部２０５の先端部を容易に穴２０６に挿入できる。このようにして、動力遮断部材３の作動後において、ハブ２がプーリから脱落するが防止される。
【００２２】
図６は、第２実施例の脱落防止手段を示している。第１実施例においては、ハブ側凹凸部２０１の第２凸部２０１ｂにのみ突起部２０５が設けられていたが、第２実施例においては、第１〜第３凸部２０１ａ〜２０１ｃの全てに突起部２０５ａ〜２０５ｃが設けられている。また、プーリ１側においても、これらの突起部２０５ａ〜２０５ｃにそれぞれ対応して複数の挿入孔１０５ａ〜１０５ｃが穿設されている。この場合、図６に示されるように１つの共通の挿通孔１０５内に段部１０６をもった３つの挿入孔１０５ａ〜１０５ｃが形成されている。突起部２０５ａ〜２０５ｃの形状の形状は、第１実施例と同様である。
【００２３】
図７は、第３実施例の脱落防止手段を示している。第３実施例では、突起部２０５の先端面２０８には、穴又は溝２０６が設けられていない。他の突起部２０５の形状及び挿入孔１０５の形状は、第１実施例と同様である。この第３実施例の場合であっても、突起部２０５が弾性部材から形成されているので、挿入孔１０５に挿入時に突起部２０５の先端部は、弾性変形して、容易に挿入することができる。
【００２４】
図８は、第４実施例の脱落防止手段を示している。この第４実施例では、突起部２０５に鍔部２０７が形成されていない。また、プーリ１の挿入孔１０５にも段部１０６が形成されていない。この場合でも、突起部２０５を挿入孔１０５に圧入することにより、その突起部２０５は弾性圧によって十分に挿入孔１０５から抜け難い構造が得られる。なお、突起部２０５の先端面２０８には、穴又は溝２０６が設けられている。
【００２５】
図９は、第５実施例の脱落防止手段を示している。この第５実施例では、第４実施例の突起部２０５の先端面２０８から穴又は溝２０６を取り除いた形にしたものである。即ち、第５実施例では、突起部２０５には鍔部２０７も穴又は溝２０６も形成されていない。また、挿入孔１０５にも段部１０６が形成されていない。この構造においても、突起部２０５と挿入孔１０５との十分な結合力を得ることができる。
【００２６】
図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、突起部と挿入孔の結合構造を背面側（リア側）から見た図である。突起部２０５の断面形状や挿入孔１０５の形状を示すと共に、穴又は溝２０６を穴であるか、溝であるかを明確にしたものである。即ち、図１０（ａ）では、突起部２０５の断面形状及び挿入孔１０５の形状を円形にすると共に、突起部２０５の先端面２０８には、溝２０６が形成されている。また、突起部２０５には鍔部２０７が設けられると共に、挿入孔１０５には段部１０６が設けられている。
図１０（ｂ）では、突起部２０５の先端面２０８には、溝に代えて穴２０６が設けられている。その他の構造は、図１０（ａ）に示される脱落防止手段と同様である。
【００２７】
図１０（ｃ）では、突起部２０５の断面形状及び挿入孔１０５の形状が、四角形である場合を示している。また、突起部２０５の先端面２０８には溝２０６が形成されている。更に、突起部２０５には鍔部２０７が設けけられると共に、挿入孔１０５には、段部１０６が設けられている。
このように、突起部２０５の断面形状及び挿入孔１０５の形状は、円形でも多角形でもよい。但し、両者の形状を一致させることが好ましい。また、突起部２０５の先端面２０８には、溝１０６でも穴１０６でも形成することができるし、又はこれらを形成しなくてもよい。
【００２８】
以上説明したように、本発明では、圧縮機が焼き付いた際の過大なトルクにより、動力遮断部材（トルクリミッタ）が作動した後も、脱落防止手段によってハブがプーリから脱落するのを防止できる。また、脱落防止手段の突起部がハブ側凹凸部と同様の弾性部材で形成されているので、突起部をハブ側凹凸部と一体に成形でき、型での製造が容易に出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態の動力伝達装置の縦断面図である。
【図２】図１の動力伝達装置の正面図である。
【図３】第１実施例の脱落防止手段を示す図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】動力遮断部材が作動した時の動力伝達装置の状態を示す縦断面図である。
【図６】第２実施例の脱落防止手段を示す図である。
【図７】第３実施例の脱落防止手段を示す図である。
【図８】第４実施例の脱落防止手段を示す図である。
【図９】第５実施例の脱落防止手段を示す図である。
【図１０】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第１、第２実施例の脱落防止手段を背面側（リア側）から見た図を示している。
【図１１】本出願人が先に提案した動力伝達装置の縦断面図である。
【図１２】図１１の動力伝達装置に動力遮断部材が働いた時の状態を示す図である。
【図１３】従来の動力伝達装置の上半分縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    プーリ
１０１    プーリ側凹凸部
１０２    ポケット部
１０５    挿入孔
１０６    段部
２    ハブ
２０１    ハブ側凹凸部
２０２    アウターリング
２０３    円筒部
２０４    インナーハブ
２０５    突起部
２０６    穴又は溝
２０７    鍔部
３    動力遮断部材（トルクリミッタ）
３０１    破断部
３０３    螺子部
４    回転軸
４０２    螺子部
５    軸受
７    ハウジング
８    ワッシャ
【図１】
2007113646.tif 000003
【図２】
2007113646.tif 000004
【図３】
2007113646.tif 000005
【図４】
2007113646.tif 000006
【図５】
2007113646.tif 000007
【図６】
2007113646.tif 000008
【図７】
2007113646.tif 000009
【図８】
2007113646.tif 000010
【図９】
2007113646.tif 000011
【図１０】
2007113646.tif 000012
【図１１】
2007113646.tif 000013
【図１２】
2007113646.tif 000014
【図１３】
2007113646.tif 000015