(57)【要約】【課題】プーリーから回転スピンドルへ、及び回転スピンドルからプーリーへの任意の振動を取り除くための手段を備えるプーリー装置を提供すること。【解決手段】回転機械、特にコンプレッサ（２）のためのプーリー装置は、プーリー（７）と、転がり軸受（８）と、回転機械の回転スピンドル（４）上に取り付けられるように構成された軸方向スリーブ（９ａ）及び軸方向スリーブ（９ａ）から径方向に延在し且つ全体としてディスク形状を有する径方向プレート（９ｂ）を有するトルク伝達プレート（９）と、を備え、前記プーリー（７）が転がり軸受（８）の外側リング（１５）上に且つトルク伝達プレート（９）上に取り付けられ、トルク伝達プレート（９）は、プーリー（７）から回転スピンドル（４）へ回転運動を伝達することが可能である。前記プーリー装置（１）は、プーリー（７）とトルク伝達プレート（９）との間に位置付けられる減衰要素（２３）を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリー（７）と、転がり軸受（８）と、回転機械の回転スピンドル（４）上に取り付けられるように構成された軸方向スリーブ（９ａ）及び該軸方向スリーブ（９ａ）から径方向に延在し且つ全体としてディスク形状を有する径方向プレート（９ｂ）を有するトルク伝達プレート（９）と、
を備える回転式機械、特にコンプレッサ（２）のためのプーリー装置であって、
前記プーリー（７）は、前記転がり軸受（８）の外側リング（１５）上に且つ前記トルク伝達プレート（９）上に取り付けられ、前記トルク伝達プレート（９）は、前記プーリー（７）から前記回転スピンドル（４）へ回転運動を伝達することが可能であり、
該プーリー装置（１）が、前記プーリー（７）と前記トルク伝達プレート（９）との間に位置付けられる減衰要素（２３）を備えることを特徴とするプーリー装置。
【請求項２】
前記減衰要素（２３）は、前記プーリー（７）及び前記トルク伝達プレート（９）上に成形されていることを特徴とする請求項１に記載のプーリー装置。
【請求項３】
前記トルク伝達プレート（９）の前記径方向プレート（９ｂ）は、該径方向プレート（９ｂ）を貫通して形成された複数の環形部が、一つの同一円を形成するように等角度間隔で、且つ前記径方向プレート（９ｂ）の外周部近傍に配置されてなる第１の一連の溝孔（２１）を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のプーリー装置。
【請求項４】
前記トルク伝達プレート（９）の前記径方向プレート（９ｂ）は、該径方向プレート（９ｂ）を貫通して形成された複数の環形部が、一つの同一円を形成するように等角度間隔で配置され、且つ前記第１の一連の溝孔（２１）と前記軸方向スリーブ（９ａ）との間に位置付けられた第２の一連の溝孔（２２）を有していることを特徴とする請求項３に記載のプーリー装置。
【請求項５】
第２の溝孔（２２）は、一つの円上に一様に間隔をあけられており、前記第２の一連の細長穴（２２）の間に残る前記プレート（９ｂ）の各ブリッジ（２２ａ）は、前記トルク伝達プレート（９）が閾値を超えるトルクを伝達すると破断するより低強度の領域を規定することを特徴とする請求項４に記載のプーリー装置。
【請求項６】
前記径方向プレート（９ｂ）は、前記減衰要素（２３）と協働するように構成される貫通穴（９ｄ）を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のプーリー装置。
【請求項７】
前記減衰要素（２３）は、該減衰要素（２３）の外周上に、前記プーリー（７）の相補的形状の凹部（７ｅ）と協働するように構成される一連のダブテール（２３ａ）を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のプーリー装置。
【請求項８】
前記減衰要素（２３）は、エラストマー材料から作られることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のプーリー装置。
【請求項９】
前記トルク伝達プレート（９）は、型打ちした金属板から作られることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のプーリー装置。
【請求項１０】
前記転がり軸受（８）の外側リング（１５）と前記プーリー（７）の内側内径部（７ｂ）との間に軸受シールド（２０）を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のプーリー装置。
【請求項１１】
静止型中空シャフト（１０）、回転スピンドル（４）及び請求項１から１０のいずれか一項に記載のプーリー装置（１）を備えることを特徴とする回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク伝達装置の分野に係わり、特に、例えば自動車用空調コンプレッサといったベルト駆動式回転機に用いられるトルク伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなコンプレッサでは、駆動装置であるベルト駆動式プーリーは、トルク伝達プレートを介してコンプレッサの伝達スピンドルを駆動する。プーリーは、転がり軸受の外側リング上に取り付けられ、転がり軸受の内側リングは、コンプレッサハウジングの中空シャフトに固定される。このタイプの装置は、特に特許文献１に開示される。
【０００３】
しかしながら、ベルト駆動式プーリーが自動車の内燃機関によって駆動されるので、減圧段階と燃焼段階との間で交互に生じるアサイクリズム(acyclisms)がプーリーに、そして、コンプレッサの伝達スピンドルに伝達される。さらに、コンプレッサのスピンドルにおける回転の振動もプーリーに伝達される可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】仏国特許発明第２７９０５２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の一目的は、上述した欠点を克服することである。
【０００６】
本発明の具体的な目的は、プーリーから回転スピンドルへ、及び回転スピンドルからプーリーへの任意の振動を取り除くための手段を備えるプーリー装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態において、回転機械、特にコンプレッサのためのプーリー装置は、プーリーと、転がり軸受と、回転機械の回転スピンドル上に取り付けられるように構成される軸方向スリーブ及び軸方向スリーブから径方向に延在し且つ全体としてディスク形状を有する径方向プレートを有するトルク伝達プレートと、を備える。前記プーリーは、転がり軸受の外側リング上に且つトルク伝達プレート上に取り付けられ、トルク伝達プレートは、プーリーから回転スピンドルへ回転運動を伝達することが可能である。
【０００８】
プーリー装置は、プーリーとトルク伝達プレートとの間に設置される減衰要素を備える。
【０００９】
上記減衰要素は、プーリーと回転スピンドルとの間の振動を減衰することによってベルト及びプーリーの耐用年数を向上させる。
【００１０】
有利には、減衰要素は、プーリー上及びトルク伝達プレート上に成形される。
【００１１】
トルク伝達プレートの径方向プレートは、第１の一連の溝孔を備えていても良い。この場合、第１の一連の溝孔は、前記プレートを貫通して形成された複数の環形部が、一つの同一円を形成するように等角度間隔で、且つ前記径方向プレートの外周部近傍に配置されたものとすることができる。上記溝孔は、径方向プレートの厚さを貫通して開けられ、これにより、適合工具、例えば転がり軸受け及びプーリーをハウジングの中空シャフトに軸方向に適合させるための締め付け工具と協働する。
【００１２】
トルク伝達プレートの径方向プレートは、第２の一連の溝孔を備えていても良い。この場合、第２の一連の溝孔は、前記プレートを貫通して形成された複数の環形部が、一つの同一円を形成するように等角度間隔で、且つ前記第１の溝孔列と前記軸方向スリーブとの間に位置するものとすることができる。
【００１３】
例えば、第２の溝孔は、円上に一様に間隔をあけられている。このため、前記第２の溝孔の間に残るプレートのブリッジは、トルク伝達プレートが閾値を超えるトルクを伝達すると破断するより低強度の領域を規定する。
【００１４】
有利には、径方向プレートは、減衰要素と協働するように構成される貫通穴を備える。
【００１５】
高トルクを伝達するために、減衰要素は、その外周に、前記プーリーに相補形状に形成された複数の凹部と協働するように構成された一連のダブテールを備えてもよい。前記ダブテールは、例えば台形の形状を有する。
【００１６】
減衰要素は、エラストマー材料、例えばゴム材料、ポリウレタンから作られる。
【００１７】
有利には、トルク伝達プレートは、型打ちした金属板から作られる。
【００１８】
一実施形態において、プーリー装置は、転がり軸受の外側リングとプーリーの内面との間に軸受シールドを備える。これにより、プーリーが転がり軸受の外側リングを直接被覆することを防ぐ。
【００１９】
別の側面によれば、静止中空シャフト、回転スピンドル及び、上述したプーリー装置を備える回転機械が提案される。
【００２０】
本発明は、添付の図面に示され且つ限定しない例として示される複数の実施形態の詳細な説明を用いてよりよく理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】コンプレッサに取り付けられた本発明によるプーリー装置の正面図である。
【図２】図１における線ＩＩ−ＩＩに沿った軸方向の断面図である。
【図３】図２の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１及び図２に示されるように、全体として参照符号１で示されるプーリー装置は、回転しないハウジングまたはケーシング３と、軸線５回りに回転可能な伝達スピンドル４と、を備えるコンプレッサ２上に取り付けられるように構成されている。伝達スピンドル４には、ねじ部４ｂがナット６と相互に作用できるように、ねじ部４ｂで終端する段付き端部４ａが設けられていてもよい。横断面がスピンドル４よりも小さい段付き端部４ａは、肩部４ｃによって画定されている。伝達スピンドル４は、伝達スピンドル４と同軸の、ハウジング３の中空シャフト１０内に挿通されている。
【００２３】
プーリー装置１は、プーリー７、転がり軸受８、及びトルク伝達プレート９を備える。プーリー７は、ベルト（図示せず）と協働するように構成される外面７ａと、内径部７ｂと、２つの側部径方向面７ｃ及び７ｄと、を有し、表面７ｄは、ケーシング３と対向して配置され、表面７ｃは、ケーシング３の反対側に配置されている。外面７ａは、例えばベルトと協働する多くの「Ｖ」形の環状リブを有してもよい。プーリー７は、例えばポリアミド、フェノール樹脂あるいはポリウレタンに基づく樹脂または軽合金から作られてもよい。
【００２４】
プーリー７は、中実環状部１１及び複数の強化リブ１２を備えている。図に示されるように、リブ１２は、軸５と垂直な径方向面に関して対称ではない。複数のハウジング１３は、プーリー７の側面７ｄに形成されている。ハウジング１３は、２つのリブ１２間の空間、またはそれらリブ１２に入る空間である。
【００２５】
転がり軸受８は、内側リング１４と、外側リング１５と、少なくとも一列の転がり要素１６と、転がり要素１６の一様な円周空間を維持するケージ１７と、２つのシール１８及び１９と、を備える。内側リング１４は、外面１４ａと、ケーシング３の中空シャフト１０の軸方向面１０ａと接触する内径部１４ｂと、２つの側部径方向面１４ｃ及び１４ｄと、を備え、側面１４ｄは、シャフト１０の径方向面１０ｂ、例えば肩部と接触する。トロイダル形状の軌道 (raceway) １４ｅが、外面１４ａから機械加工することによって形成されている。
【００２６】
外側リング１５は、外面１５ａと、内径部１５ｂと、径方向面１４ｃ及び１４ｄそれぞれと平行にされている２つの横軸径方向面１５ｃ及び１５ｄと、を備える。側面１５ｃは、プーリーの内径部７ｂの径方向面１１ａ、例えば肩部と接触している。軌道１５ｅは、内径部１５ｂから機械加工することによって作り出される。軌道１５ｅは、トロイダル形状からなる。
【００２７】
転がり要素１６、例えばボールは、内側リング１４及び外側リング１５における軌道１４ｅ及び１５ｅ間に位置決めされている。
【００２８】
プーリー装置１は、転がり軸受８の外側リング１５とプーリー７の内側内径部７ｂとの間に位置付けられる軸受シールド２０をさらに備える。図３に詳細に示される軸受シールド２０は、外側リング１５の外面１５ａ及びプーリー７の内側内径部７ｂと接触する軸方向部２０ａと、内側リング１４に向かって径方向に延在する径方向部２０ｂであって、外側リング１５の横軸径方向面１５ｃ及びプーリー７の径方向面１１ａと接触している、径方向部２０ｂと、を備える。上記軸受シールド２０は、転がり軸受８のためのハウジングを形成する。プーリー７は、軸受シールド２０の軸方向部２０ａを被覆している。このことは、これら２つの構成要素間の良好な結合をもたらす。軸受シールド２０の軸方向部２０ａは、プーリー７をより好ましく密着させるための円周リブ２０ｃを備える。軸受シールドの軸方向部２０ａの軸方向長さは、軸受８の外側リング１５における軸方向長さよりも長く、これにより、軸方向部２０ａは転がり軸受８を軸方向に保持するために外側リング１５に対して折り曲げられる。
【００２９】
シール１８及び１９は、内径部１５ｂから且つ外側リング１５の径方向面１５ｃ及び１５ｄに近接して形成されるスロット内に圧力嵌めされる。
【００３０】
型打ちした金属板から作られるトルク伝達プレート９は、伝達スピンドル４の端部４ａ上に取り付けられるスリーブ管９ａと、軸方向スリーブ９ａから径方向外側に向かって延在し且つ全体としてディスク形状を有する径方向プレート９ｂと、を備える。スリーブ管９ａ及び径方向プレート９ｂは、一体的部品として形成されている。スリーブ管９ａは、ワッシャ６ａと共に用いてもよいナット６と、スピンドル４の肩部４ｂと、の間で締め付けることができる。このとき、該肩部４ｂには、スリーブ管９ａの軸方向端面９ｃが当接してこれを支持する。
【００３１】
プレート９は、スリーブ管９ａの軸方向におけるケーシング３とは反対側に位置する端部から放射方向に外周まで延出して、全体としてディスク９ｂの形態をとる。このプレートの直径は、プーリー７の最大直径よりも小さい。
【００３２】
トルク伝達プレート９の径方向プレート９ｂは、径方向プレート９ｂを軸方向に貫通して作られる第１の一連の溝孔２１を備える。図１に示されるように、これらの溝孔２１は、４つの環形部が、一つの中心を共有する同一円を構成するように、等角度間隔で且つ径方向プレート９ｂの外周部近傍に配置されてなる。あるいは、径方向に対向した２つの溝孔を形成したり、４つよりも多いまたは少ない複数の溝孔を備えたものとすることも可能である。例えば丸形に穿孔する、または台形に穿孔する等、溝孔とは異なる形状とすることも考慮される。このような溝孔２１は、径方向プレート９ｂの厚さを貫通して開けられており、これにより、転がり軸受８及びプーリー７を中空シャフト１０上に軸方向に取り付けるための取付け工具（図示せず）と協働する。
【００３３】
トルク伝達プレート９の径方向プレート９ｂは、径方向プレート９ｂを軸方向に貫通して形成された第２の一連の溝孔２２をさらに備える。図１に示されるように、これらの溝孔２２は、４つの環形部が、一つの中心を共有する同一円を構成するように、等角度間隔で配置され、且つ第１の一連の溝孔２１と軸方向スリーブ９ａとの間に位置付けられる。第２の一連の溝孔２２は、円上に一様に間隔をあけられている。このため、２つの隣接する細長穴２２の間に残る径方向プレート９ｂのブリッジ２２ａは、トルク伝達プレート９が閾値Ｖ、例えば５０Ｎ・ｍを超えるトルクを伝達しようとすると破断するよう（プレートにおけるその他の部分と比較すると）より低強度の領域を規定する。
【００３４】
プーリー装置１は、プーリー７上及びトルク伝達プレート９上に成形された減衰要素２３を備える。全体としてディスク形状からなる減衰要素は、その外周に、プーリー７における相補的形状の凹部７ｅと協働するように構成される一連のダブテール２３ａを備える。図１に示されるように、ダブテール２３は、台形の形状からなるが、プーリー７の相補的形状と協働する別の形態のダブテールも考慮される。上記減衰要素２３は、プーリー７と回転スピンドル４との間の振動を減衰させる。減衰要素は、プーリー７に向かって延在し且つプーリー７の中実環状部１１内に軸方向に挿入されるように構成される軸方向スタッド２３ｂを備えている。減衰要素２３は、エラストマー材料、例えばゴム材料またはポリウレタン材料からなることが可能である。
【００３５】
径方向プレート９ｂは、成形工程中に減衰要素２３の材料と協働するように構成される貫通穴９ｄを備える。
【００３６】
従って、軸受シールド２０及び減衰要素２３上に成形されたプーリー７を備えたプーリー装置１を、コンプレッサ２の顧客、使用者、または組立て業者に、一体組立体として供給することができる。
【００３７】
本発明によるプーリー装置では、プーリーから回転スピンドルへの及び回転スピンドルからプーリーへの振動は、減衰要素によって取り除かれる。これは、燃焼エンジンのアサイクリズム及び回転スピンドルからの振動を減衰することが可能である減衰要素の円周の弾力性のためである。
【００３８】
さらに、トルク伝達プレートの形状によって、減衰材料がより良好に成形され、且つトルク制限機能を有するようになる。従って、本発明によるプーリー装置は、２つの機能、すなわち減衰機能及びトルク制限機能を統合するものである。
【符号の説明】
【００３９】
２  コンプレッサ、４  回転スピンドル、７  プーリー、７ｅ  凹部、７ｂ  内径部、８  転がり軸受、９  トルク伝達プレート、９ａ  軸方向スリーブ、９ｂ  径方向プレート、９ｄ  貫通穴、１０  静止型中空シャフト、１５  外側リング、２０  軸受シールド、２１  細長穴、２２  細長穴、２２ａ  ブリッジ、２３  減衰要素、２３ａ  ダブテール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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