(57)【要約】【課題】動力遮断部材として低強度の素材を採用することができ、したがってコストを削減できる動力伝達装置を提供する。【解決手段】この動力伝達装置４１は、回転軸本体５１と雄ねじ部５３との間に段差面５５が形成された回転軸４９と、段差面５３に対向する当接面９１が形成されたインナーハブ７３と、このインナーハブの内側に設けられた遮断部本体８１と雌ねじ部５３を有する筒状部材８５とこの筒状部材８５と遮断部本体８１とを連結する連結部８７とを有する動力遮断部材７９と、を備え、回転軸４９は、回転軸４９の段差面５５に、この段差面５５から半径方向外方に拡径して設けられインナーハブ７３の当接面９１に当接する環状のワッシャ９３を有している。【選択図】図１
2007285407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸本体（５１）と、この回転軸本体（５１）の先端側にこの回転体本体（５１）より小径に形成された雄ねじ部（５３）と、この雄ねじ部（５３）と前記回転軸本体（５１）との間に形成された段差部（５５）とを有する回転軸（４９）と、
中央部に前記雄ねじ部（５３）が挿入される貫通孔が形成されたホイール本体（７３）と、このホイール本体（７３）の前記貫通孔の外縁部に形成されるとともに前記段差部（５５）に対向する当接面（９１）と、前記雄ねじ部（５３）に螺合する雌ねじ部（８３）を有する筒状部材（８５）と、この筒状部材（８５）と前記ホイール本体（８１）とを連結する連結部（８７）とを有するホイール（５８）とを備え、
前記回転軸（４９）は、前記回転軸（４９）の段差部（５５）にこの段差部（５５）から半径方向外方に拡径して設けられ前記ホイール（５８）の当接面（９１）に当接する環状の拡径部（９３）を有し、
前記回転軸（４９）と前記ホイール（５８）との間に通常の負荷がかかっているときは、前記ホイール（５８）の筒状部材（８５）の雌ねじ部（８３）と前記回転軸（４９）の雄ねじ部（５３）との螺合関係によって、前記ホイール（５８）の当接面（９１）が前記回転軸（４９）の拡径部（９３）に押圧されて回転トルクを伝達し、
前記回転軸（４９）と前記ホイール（５８）との間に過大な負荷がかかったときは、前記ホイール（５８）が前記回転軸（４９）に対して回動し、前記筒状部材（８５）の雌ねじ部（８３）と前記回転軸（４９）の雄ねじ部（５３）との螺合関係によって、前記筒状部材（８５）が前記ホイール本体（８１）から引き離される方向に引っ張られて前記連結部（８７）が破断され、前記回転軸（４９）と前記ホイール（５８）との間の動力伝達が遮断されるように構成されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記ホイール（５８）の前記当接面（９１）が前記筒状部材（８５）より前記段差部（５５）に向かう方向に突出して配設され、前記拡径部（９３）は、一方の端部が前記段差部（５５）に固定されるとともに他方の端部に前記当接面（９１）に接触する接触面（９５）が形成されているワッシャ（９３）であ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】
前記ホイール（５８）の前記当接面（９１）の外周には、この当接面（９１）に当接する前記ワッシャ（９３）を覆う筒状のカバー（１０３）が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。
【請求項４】
前記ホイール（５８）の前記当接面（９１）が前記筒状部材（８５）より前記段差部（５５）から離間する方向に後退して配設され、前記拡径部（９３）は、一方の端部が前記段差部（５５）に固定されるとともに他方の端部には前記当接面（１１３）に当接する接触面（１１７）が形成されて筒状に形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】
前記拡径部（１１５）は前記筒状部材（８５）を覆うように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記ホイール本体（８１）と、前記連結部（８７）と、前記筒状部材（８５）とは軸方向に沿ってこの順に配設されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記ホイール本体（８１）と、前記連結部（８７）と、前記筒状部材（８５）とは動力遮断部材（７９）を構成していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項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、通常負荷時には動力を伝達し、過大負荷がかかったときに動力伝達を遮断する動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カーエアコン用の圧縮機は、エンジン等の外部動力源からベルト等を介して動力伝達されているが、何らかの理由で圧縮機が焼き付くと過大なトルク負荷が発生し、これがエンジン等に損傷を与える可能性がある。このため、かかる場合に動力伝達を遮断する必要があり、トルクリミッタを有する動力伝達装置が使用されている。
【０００３】
図５及び図６はこのような動力伝達装置１１を示すもので、ベルト等が巻回されるベルトプーリ１３と、このベルトプーリ１３に弾性部材を介して嵌合固定されたハブ１５と、このハブ１５の内側に挿入して固定された動力遮断部材１７と、この動力遮断部材１７の内側に螺合された回転軸１９とを有している。
【０００４】
回転軸１９は、回転軸本体２１と、この回転軸本体２１の先端側に設けられ回転軸本体より小径で右ねじの雄ねじ部２３と、この雄ねじ部２３と回転軸本体２１との間に形成された段差面２５とを有している。
【０００５】
ハブ１５は、回転軸本体２１側の内側に段差面２５と接触する接触面２７を有しいる。
【０００６】
動力遮断部材１７は、ハブ１５に固定された遮断部材本体２９と、回転軸１９の雄ねじ部２３に螺合している筒状部材３１と、この筒状部材３１と遮断部材本体２９とを一体に連結する連結部３３とを有している。
【０００７】
このような動力伝達装置１１において、ベルトプーリ１３に図５中矢印Ａ方向から見て時計回りに駆動力が加わり、ベルトプーリ１３と回転軸１９との間に通常の負荷がかかっている場合は、動力遮断部材１７の雌ねじ部と回転軸１９の雄ねじ部との螺合関係によって、ハブ１５の接触面２７が回転軸１９の段差面２５に押圧される。この押圧によって、ハブ１５と回転軸１９と静止摩擦状態で接続されて、ベルトプーリ１３の駆動力が回転軸１９に伝達され圧縮機を駆動する。
【０００８】
このような通常負荷による運転中に、圧縮機の焼き付きにより回転軸１９がロックしてしまうと、その衝撃によって静止摩擦状態から動摩擦状態に移行し、ハブ１５の接触面２７は回転軸１９の段差部２５に対して矢印Ａ方向から見て時計回りに回動してしまう。この回動によって、動力遮断部材１７の筒状部材３１も回転軸１９の雄ねじ部２３に対して回転し、これにより筒状部材３１は遮断部材本体２９から離間する方向に大きな力で引っ張られ、破断する。このようにして、ベルトプーリ１３と回転軸１９との間の動力伝達が遮断され、ベルトの切断を防止するとともに、エンジンに対して損傷が及ぶのを防止することができる。
【０００９】
このような動力伝達装置１１において、動力伝達を遮断すべきリミッタトルクをＴとし、リミッタ破壊軸力をＦとし、雄ねじ部有効径をｄ２、ねじの相当摩擦角をρとし、ねじ面の摩擦係数をμｓとし、ねじ山の半角をαとし、ねじのリード角をβとし、ねじのピッチ角をｐとし、座面の摩擦係数をμｗとし、座面の等価摩擦直径をｄｗ１とすると、Ｔは以下の式で表される。
【００１０】
Ｔ＝Ｆ（ｄ２・ｔａｎ（ρ＋β）＋ｄｗ１・μｗ）/２
ρ＝ｔａｎ−１（μｓ/ｃｏｓα）
したがって、同じリミッタトルクＴに対して、座面の等価摩擦直径ｄｗ１が小さいとリミッタ破壊軸力Ｆを大きくしなければならない。このため、動力遮断部材の材料強度を高くしなければならず、動力遮断部材として特殊な材料を採用する必要が生じ、コストが嵩むという問題点があった。
【００１１】
なお、トルクリミッタを有する動力伝達装置としては、この他に、特許文献１、特許文献２のようなものが知られている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−１７３７５９
【特許文献２】特開２００５−１８８５４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題点を解決することをその課題とし、動力遮断部材として低強度の素材を採用することができ、したがってコストを削減できる動力伝達装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、回転軸（４９）は、回転軸（４９）の段差部（５５）にこの段差部（５５）から半径方向外方に拡径して設けられ、ホイール（５８）の当接面（９１）に当接する環状の拡径部（９３）を有し、回転軸（４９）とホイール（５８）との間に通常の負荷がかかっているときは、ホイール（５８）の筒状部材（８５）の雌ねじ部（８３）と回転軸（４９）の雄ねじ部（５３）との螺合関係によって、ホイール（５８）の当接面（９１）が回転軸（４９）の拡径部（９３）に押圧されて回転トルクを伝達し、回転軸（４９）とホイール（５８）との間に過大な負荷がかかったときは、ホイール（５８）が回転軸（４９）に対して回動し、筒状部材（８５）の雌ねじ部（８３）と回転軸（４９）の雄ねじ部（５３）との螺合関係によって、筒状部材（８５）がホイール本体（８１）から引き離される方向に引っ張られて連結部（８７）が破断され、回転軸（４９）とホイール（５８）との間の動力伝達が遮断されるように構成されている手段を採用することができる。
【００１５】
この手段によれば、当接面（９１）と拡径部（９３）との接触部の等価摩擦直径を大きくとることができ、したがって、同じリミッタトルクに対して、リミッタ破壊軸力を小さくすることができ、それゆえ、動力遮断部材の材料強度を低く設定することができ、安価な材料を採用することによりコストの削減を図ることができる。
【００１６】
上記課題を解決するため、ホイール（５８）の当接面（９１）が筒状部材（８５）より段差部（５５）に向かう方向に突出して配設され、拡径部（９３）は、一方の端部が段差部（５５）に固定されるとともに他方の端部に当接面（９１）に接触する接触面（９５）が形成されているワッシャ（９３）である手段を採用することができる。したがって、簡単な部材によって等価摩擦直径を拡大でき、コストの削減を図ることができる。
【００１７】
上記課題を解決するため、ホイール（５８）の当接面（９１）の外周には、この当接面（９１）に当接するワッシャ（９３）を覆う筒状のカバー（１０３）が形成されている手段を採用することができる。したがって、拡径部（９３）の接触面（９５）と当接面（９１）との間に塵埃、埃等が進入するのを防止することができ、両面間の摺動特性を良好に維持することができる。
【００１８】
上記課題を解決するため、ホイール（５８）の当接面（９１）が筒状部材（８５）より段差部（５５）から離間する方向に後退して配設され、拡径部（９３）は、一方の端部が段差部（５５）に固定されるとともに他方の端部には当接面（１１３）に当接する接触面（１１７）が形成されて筒状に形成されている手段を採用することができる。したがって、当接面（１１３）と接触面（１１７）との接触部分が装置のより内奥に位置することになり、塵埃、埃等が接触部に進入するのを防止することができ、接触部分の摺動特性を良好に維持することができる。
【００１９】
上記課題を解決するため、前記拡径部（１１５）は筒状部材（８５）を覆うように形成されている手段を採用することができる。したがって、雄ねじ部と雌ねじ部との螺合面を覆うことができ、塵埃、埃等の進入を防止することができる。
【００２０】
上記課題を解決するため、ホイール本体（８１）と、連結部（８７）と、筒状部材（８５）とは軸方向に沿ってこの順に配設されている手段を採用することができる。したがって、雄ねじ部と雌ねじ部の螺合による軸力を連結部に引張り力として作用させることができ、連結部の破断特性を安定化することができる。
【００２１】
上記課題を解決するため、ホイール本体（８１）と、連結部（８７）と、筒状部材（８５）とが動力遮断部材（７９）を構成している手段を採用することができる。したがって、動力遮断部材を別体で製造した後ホイールに組み込むことができ、ホイールの製造を容易かつ低コストで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図１ないし図４を参照して説明する。
【００２３】
図１及び図２は本発明の第１の実施の形態である動力伝達装置４１を示す。この図において、符号４３は圧縮機のケースを示し、このケース４３には筒状の軸受け支持部４５が設けられている。この筒状の軸受け支持部４５の内周側には、軸受４７を介して回転軸４９の回転軸本体５１が回転自在に設けられ、図示しない圧縮機に駆動力を伝達するようになっている。この回転軸本体５１には、この回転軸本体５１より小径で右ねじの雄ねじ部５３が同軸に設けられている。そして、この雄ねじ部５３と回転軸本体５１との間には、段差面５５が形成されている。
【００２４】
一方、この軸受け支持部４５の外周には回転体５８が配設されており、この回転体５８はプーリ５９を有している。このプーリ５９は、軸受け５７を介して軸受け支持部４５に回転自在に設けられており、図示しないベルトによってエンジンからの動力を受けている。このプーリー５９の側面には、凹部６１が形成されており、この凹部６１にはハブ６３が配設されている。このハブ６３は、外周側に金属製のアウターリング６５を有しており、このアウターリング６５の外周側には、ゴム等の弾性体からなるハブ側凹凸部６７が形成されている。一方、プーリ５９の凹部６１の内周には、プーリ側凹凸部６９が形成されており、このプーリ側凹凸部６９はハブ側凹凸部６７と係合している。そして、プーリ５９に伝達された駆動力をアウターリング６５に伝達するとともに、弾性体からなるハブ側凹凸部６７によって衝撃を吸収するようになっている。このアウターリング６５の内側には、弾性体からなる円筒部７１を介して金属製のインナーハブ７３が設けられている。そして、アウターリング６５に伝達された駆動力をインナーハブ７３に伝達するとともに、弾性体からなる円筒部７１でも衝撃を吸収できるようになっている。
【００２５】
このインナーハブ７３は、略筒状になされ回転軸４９の雄ねじ部５３から所定間隔離間して雄ねじ部５３を取り囲むように配設されたインナーハブ本体７５を有しており、このインナーハブ本体７５の回転軸本体５１と反対の側には、平面視六角形状の座ぐり状凹部７７が形成されてている。
【００２６】
インナーハブ７３の内側には動力遮断部材７９が配設されている。この動力遮断部材７９は、平面視六角形状の遮断部本体８１を有しておりインナーハブ７３の座ぐり状凹部７７に嵌合している。なお、この遮断部本体８１と座ぐり状凹部７７の形状は、六角形状に限らず四角、八角、十角、十二角、二面幅等の円形でないものであればよく、また円形であっても螺子で締結されていてもよい。また、動力遮断部材７９は、右ねじである雄ねじ部５３に螺合する雌ねじ部８３を有する筒状部材８５と、この筒状部材８５と遮断部材本体８１とを連結する連結部８７とを有している。
【００２７】
インナーハブ７３は、インナーハブ本体７５から回転軸本体５１に向かって延出して設けられた延出部８９と、この延出部８９の先端に形成された当接面９１とを有している。
【００２８】
このインナーハブ７３の当接面９１と回転軸４９の段差面５５との間には、ワッシャ９３が配設されている。このワッシャ９３は、例えば径方向の溝等によって回転軸４９の段差面５５に対して回転不能に係合されており、一方、インナーハブ７３の当接面９１と対向する側にはこの当接面９１と当接する座面９５が形成されている。なお、筒状部材８５とワッシャ９３との間には両者が干渉しないように空隙９７が設けられている。このようにすることによって、この実施の形態における当接面９１と座面９５との等価摩擦直径ｄｗ２を、図６に示す従来の場合の等価摩擦直径ｄｗ１と比して大きくすることができる。そして、当接面９１、座面９５のうちいずれか一方又は双方には化成皮膜等の表面処理が施されており、当接面９１と座面９５との間には、グリースが塗布されている。
【００２９】
このような構成において、プーリ５９に図１中矢印Ａ方向から見て時計回りに駆動力が加わり、プーリ５９と回転軸４９との間に通常の負荷がかかっている場合は、動力遮断部材７９の雌ねじ部８３と回転軸４９の雄ねじ部５３との右ねじの螺合関係によって、インナーハブ７３の当接面９１がワッシャ９３の座面９５に押圧される。この押圧によって、インナーハブ７３とワッシャ９３が静止摩擦状態で接続され、ワッシャ９３は段差面５５に回転不能に係合しているから、プーリ５９の駆動力が回転軸４９に伝達され圧縮機を駆動する。また、このような通常負荷による運転中に回転軸４９が圧縮機の焼き付き等によってロックしてしまうと、その衝撃によって当接面９１がワッシャ９３の座面９５に対して摺動して静止摩擦状態から動摩擦状態に移行し、インナーハブ７３はワッシャ９３に対して矢印Ａ方向から見て時計回りに回動する。この回動によって、動力遮断部材７９の筒状部材８５も回転軸４９の雄ねじ部５３に対して回転し、これにより筒状部材８５は、遮断部本体８１から離間する方向に大きな力で引っ張られて破断する。このようにして、プーリ５９と回転軸４９との間の動力伝達が遮断され、ベルトの切断を防止するとともに、エンジンに対して損傷が及ぶのを防ぐことができる。
【００３０】
このように、この動力伝達装置４１あっては、インナーハブ７３の当接面９１と回転軸４９の段差面５５との間に、ワッシャ９３が配設され、このワッシャ９３は回転軸４９の段差面５５に対して回転不能に係合されており、一方、インナーハブ７３の当接面９１と対向する側にはこの当接面９１と当接する座面９５が形成されている。そして、この実施の形態における当接面９１と座面９５との等価摩擦直径ｄｗ２を、図６に示す従来の場合の等価摩擦直径ｄｗ１と比して大きくすることができる。
【００３１】
したがって、同じリミッタトルクＴに対して、当接面９１及び座面９５の等価摩擦係数ｄｗ２が大きいので、リミッタ破壊軸力Ｆを小さくすることができ、それゆえ、動力遮断部材の材料強度を低く設定することができ、安価な材料を採用することによりコストの削減を図ることができる。
【００３２】
図３は、図１及び図２に示す動力伝達装置４１の変形例である動力伝達装置１０１を示す。この動力伝達装置１０１は、動力伝達装置４１の延出部８９の当接面９１の外周側にワッシャ９３を覆う筒状のカバー１０３を形成したものである。そして、このカバー１０３の端部には、このカバー１０３からワッシャ９３が抜けるのを防止するかしめ部１０５が形成されている。このようにすることによって、当接面９１と座面９５との間に塵埃、埃等が進入するのを防止することができ、したがって、当接面９１と座面９５との間の摺動特性を良好に維持することができる。
【００３３】
図４は、第２の実施形態である動力伝達装置１１１を示す図である。この動力伝達装置１１１は、第１の実施形態である動力伝達装置４１において、インナーハブ７３の延出部８９を設けず、インナーハブ本体７５の回転軸本体２１側の側面内周部に環状の当接面１１３を形成したものである。また、この当接面１１３と回転軸１９の段差面５５との間には、段差面５５から拡径し当接面１１３に向かって筒状に形成された拡径筒部１１５が配設されている。この拡径筒部１１５は、ワッシャ９３と同様に、例えば径方向の溝等によって回転軸４９の段差面５５に対して回転不能に係合されており、一方、インナーハブ本体７５の当接面１１３と対向する側にはこの当接面１１３と当接する座面１１７が形成されている。なお、筒状部材８５と拡径筒部１１５との間には両者が干渉しないように空隙１１９が設けられている。このようにすれば、当接面１１３と座面１１７との接触部分が装置のより内奥に位置することになり、したがって、塵埃、埃等が接触部に進入するのを防止することができ、当接面９１と座面９５との間の摺動特性を良好に維持することができる。
【００３４】
なお、上記の実施の形態にあっては、動力遮断部材７９をインナーハブ７３と別体に設けこれらを相互に嵌合させて一体化しているが、これに限る必要はなく、可能であれば当初から一体に成型してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態である動力伝達装置を示す縦断面図。
【図２】図１に示す動力伝達装置の要部を示す要部断面図。
【図３】図１に示す動力伝達装置の変形例を示す要部断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態である動力伝達装置を示す縦断面図。
【図５】従来の動力伝達装置を示す縦断面図。
【図６】図５に示す動力伝達装置の要部を示す断面図。
【符号の説明】
【００３６】
４１    動力伝達装置
４９    回転軸
５１    回転軸本体
５３    雄ねじ部
５５    段差面
５８    ホイール
８１    遮断部本体
８３    雌ねじ部
８５    筒状部材
８７    連結部
９３    ワッシャ
９１    当接面
９５    座面
１０１    動力伝達装置
１０３    カバー
１１１    動力伝達装置
１１３    当接面
１１５    拡径筒部
１１７    座面
【図１】
2007285407.tif 000003
【図２】
2007285407.tif 000004
【図３】
2007285407.tif 000005
【図４】
2007285407.tif 000006
【図５】
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【図６】
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