(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリと、該プーリと同心に配置されたシャフトと、該シャフトに固定されたハブとを有し、前記プーリの内周面に板ばねの端部と係合する一対の板ばね取付部と、前記ハブの外周面に板ばねが圧接される湾曲凹部とを設け、前記板ばねの中央部を撓ませてハブの湾曲凹部に圧接させることによりプーリからハブに動力が伝達される動力伝達機構において、前記板ばね取付部の板ばねが係合される取付部側係合面と、該係合面に係合される板ばね端部の板ばね側係合面とを実質的な円筒面に形成したことを特徴とする動力伝達機構。
【請求項２】
前記板ばねの端部に円筒部が設けられており、該円筒部の外周面により前記板ばね側係合面が形成されている、請求項１の動力伝達機構。
【請求項３】
前記円筒部が板ばねに一体に設けられている、請求項２の動力伝達機構。
【請求項４】
前記板ばね側係合面と取付部側係合面との間に、板ばね側係合面、取付部側係合面とは異種の表面層が介在されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の動力伝達機構。
【請求項５】
前記表面層が、板ばね側係合面上、または取付部側係合面上、または板ばね側係合面上および取付部側係合面上に形成されている、請求項４の動力伝達機構。
【請求項６】
前記表面層が樹脂層からなる、請求項４または５の動力伝達機構。
【請求項７】
前記樹脂層がフッ素系樹脂からなる、請求項６の動力伝達機構。
【請求項８】
前記表面層が窒化処理層からなる、請求項４または５の動力伝達機構。
【請求項９】
前記動力伝達機構が圧縮機の動力伝達機構である、請求項１ないし８のいずれかに記載の動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクリミッターとしての機能を有する動力伝達機構に関し、とくに圧縮機なかでも自動車等の車両用空調装置の圧縮機に用いて最適な動力伝達機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トルクリミッターとしての機能を有する動力伝達機構としては、たとえば圧縮機のシャフトに固定された板ばねとプーリの内周側に設けられたドライブレバーとをリベットで連結し、シャフトに過大なトルクが加わった場合には上記リベットが脱落することによりシャフトへの動力の伝達が遮断され圧縮機を保護するようにした提案（実開昭６３−１４２４６０号公報）、あるいは圧縮機のシャフトに設けられた回転伝達板とプーリの側面とを負荷破断材を介して連結させ、シャフトに過大なトルクが加わった場合には上記負荷破断材が破断されてシャフトへの動力伝達が遮断され圧縮機を保護するようにした提案がなされている（たとえば、実公平６−３９１０５号公報）。
【０００３】
しかし、実開昭６３−１４２４６０号公報に記載の提案においては、部品点数の増加によりコストアップを招くおそれがあるとともに、機構が複雑化する。また、プーリの内周側にドライブレバーを設けたのではプーリ径の大型化、ひいては圧縮機の大型化を招くおそれがある。一方、実公平６−３９１０５号公報に記載の提案においては破断部材にくり返し応力が加わるため、破断部材が経時的に変化し、所定以下のトルク負荷において、破断部材が破断されるおそれもあり、動力伝達機構の信頼性が低下するおそれがある。
【０００４】
このような従来の動力伝達機構の問題点を解消すべく、先に本出願人により、図６に示すようにプーリ１０１の内周面側に設けられた一対の板ばね取付部１０２に板ばね１０３の端部を係合させ、該板ばねの中央を撓ませてハブの外周面に設けられた湾曲凹部１０４に圧接させプーリ１０１からハブ１０５への動力伝達を行うとともに、シャフトに過大なトルクが作用した場合には、ハブとプーリとの位相ずれが生じハブの湾曲凹部１０４の端部により板ばね１０３をプーリ側に撓ませることによりハブ１０５とプーリ１０１との連結を解除して動力伝達の遮断を可能にした提案がなされている（特開２０００−２４９１６０）。該本出願人による先の提案によれば、構造の簡素化、コストダウンを達成しつつ、優れた信頼性を有する動力伝達機構を実現することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本出願人による先の提案にもさらなる改良の余地は残されている。つまり、本出願人による先の提案においては、板ばねの端部は、板ばね取付部１０２に設けられた略Ｖ字状の切欠部１０６に係合されているが、トルク伝達の際に板ばね１０３の端部が微振動するおそれがある。このような微振動が加わると、板ばね１０３の端部と板ばね取付部１０２の切欠部１０６とが溶着したり摩耗したりするおそれがある。また、板ばね１０３の端部および切欠部１０６に錆びが発生するおそれがある。上記のような溶着や摩耗や錆び等が発生すると、装置の耐久性が低下するおそれがある。また、ハブ１０５の湾曲凹部１０４に圧接される遮断トルクにばらつきが発生するおそれがある。
【０００６】
本発明の課題は、上述のような従来の動力伝達機構の諸問題を解決した本出願人による先の提案を前提とし、板ばねの端部と板ばね取付部の溶着や摩耗や錆びの発生を防止し、耐久性、信頼性を向上できる動力伝達機構を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の動力伝達機構は、プーリと、該プーリと同心に配置されたシャフトと、該シャフトに固定されたハブとを有し、前記プーリの内周面に板ばねの端部と係合する一対の板ばね取付部と、前記ハブの外周面に板ばねが圧接される湾曲凹部とを設け、前記板ばねの中央部を撓ませてハブの湾曲凹部に圧接させることによりプーリからハブに動力が伝達される動力伝達機構において、前記板ばね取付部の板ばねが係合される取付部側係合面と、該係合面に係合される板ばね端部の板ばね側係合面とを実質的な円筒面に形成したことを特徴とするものからなる。
【０００８】
上記板ばね側係合面は、板ばねの端部に設けられた円筒部の外面から形成することができる。該円筒部は板ばねの端部に別体の円筒状部材を接合して設けることができるが、板ばねの端部に一体に設けることもできる。板ばねの端部に円筒部を一体に設ければ、部品点数の増加を防止できる。
【０００９】
板ばね側係合面と取付部側係合面との間には、板ばね側係合面や取付部側係合面とは異種の表面層を介在させることが好ましい。このような表面層は板ばね側の係合面上、または取付部側係合面上、または板ばね側係合面上および取付部側係合面上に設けることができる。
【００１０】
上記表面層は、たとえば樹脂層から形成することができる。該樹脂層を形成する樹脂はとくに限定されるものではないが、滑り性がよく低摩擦係数である樹脂、たとえばフッ素系樹脂を用いることが好ましい。
【００１１】
また、上記表面層は窒化処理層として形成することもできる。窒化処理方法はとくに限定されるものではないが塩浴窒化処理たとえば浸硫窒化処理等を適用することができる。
【００１２】
本発明に係る動力伝達機構は、広範囲の産業分野に利用することができるが、とくに圧縮機たとえば車両（自動車）用空調装置の圧縮機に用いて最適なものである。
【００１３】
上記のような動力伝達機構においては、取付部側係合面と板ばね側係合面はともに実質的な円筒面から形成されているので、上記両係合面の滑り性を向上できる。したがって、トルク伝達時に板ばねに微振動が発生しても両係合面の溶着や摩耗が確実に防止され、板ばねの湾曲凹部への圧接力の変動が防止され、遮断トルクが一定に維持されるので、耐久性、信頼性に優れた動力伝達機構を実現することができる。また、取付部側係合面と板ばね側係合面との間に異種の表面層を介在させれば、溶着や摩耗をより効果的に防止できるとともに、錆びの発生を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の動力伝達機構の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。また、以下の実施の形態においては、動力伝達機構を圧縮機（たとえば、自動車用空調装置に用いられる斜板式圧縮機等）に適用した場合について説明する。図１ないし図５は、本発明の一実施態様に係る動力伝達機構を示している。図において、１は動力伝達機構を示している。動力伝達機構１は、圧縮機のハウジング２に取り付けられている。ハウジング２には球軸受３の内輪が固定されている。球軸受３の外輪にはプーリ４が固定されている。ハブ５の中央部６には、プーリ４と同心に配置された圧縮機のシャフト７の小径部８が嵌合されている。そして、シャフト７の端部に螺刻されたねじ溝にナット１０を螺合させることにより、ハブ５にシャフトが固定されるようになっている。
【００１５】
プーリ４の内周面、より具体的にはプーリ４のリム１１の内周面には、板ばね１２の端部１３を固定する一対の板ばね取付部１４が、等間隔に３組設けられている。板ばね取付部１４には板ばね１２の端部１３に設けられた円筒部２０が係合される取付部側係合面１５が設けられている。係合面１５には、円筒部２０の外周面として形成される板ばね側係合面２１が係合されている。つまり、係合面２１は円筒面として形成されており、該係合面２１を有する円筒部２０が係合される係合面１５も円筒面として形成されている。すなわち、本実施態様においては、取付部側係合面１５および板ばね側係合面２１は実質的な円筒面に形成されている。なお、本実施態様においては、板ばね１２と円筒部２０は別部材から構成されているが、円筒部２０は板ばね１２の端部１３に一体に設けることもできる。
【００１６】
上記係合面１５と係合面２１との間には、円筒部２０や取付部１４が一体形成されたプーリ４とは異種の表面層２２、２３が介在されている。本実施態様においては、図５に示すように係合面１５上に表面層２２が形成されており、係合面２１上に表面層２３が形成されている。表面層２２、２３は、フッ素系樹脂からなる樹脂層からなっている。なお、本実施態様においては、両係合面１５、２１上に表面層２２、２３が形成されているが、いずれか一方の係合面にのみ表面層を形成するようにしてもよい。
【００１７】
ハブ５のリム１６の外周面には、ハブ５の内側に向かって湾曲する湾曲凹部１７が板ばね１２に対応して設けられている。また、リム１６とその内側に設けられる円周上の壁１８との間には、ゴムまたは低剛性樹脂からなる弾性部材１９が設けられている。該弾性部材１９により、ハブ５が回転する際のリム１６の微振動が吸収されるようになっている。ただし、弾性部材１９、壁１８は省略することもできる。弾性部材１９等を省略しても本発明の目的は達成でき、同一の作用、効果を奏することができる。
【００１８】
本実施態様においては、板ばね取付部１４の係合面１５に板ばね１２の端部１３の円筒部２０を係合させて、ばね１２の中央部をハブ５側に撓ませると、係合面１５に沿って円筒部２０が回動してばね１２の面１２ａが湾曲凹部１７の面１７ａに圧接され、プーリ４からの駆動力がハブ５を介してシャフト７に伝達されるようになっている。
【００１９】
本実施態様においては、たとえば圧縮機に何らかの異常が発生しハブ５に設定値を超えたトルクが加わると、プーリ４とハブ５とは位相ずれを起こし湾曲凹部１７の端部が板ばね１２に当接し、該板ばね１２が図３に示すように湾曲凹部１７側からプーリ４の内周面側に撓み方向が反転されプーリ４とハブ５の連結が解除され、動力が遮断される。したがって、圧縮機にそれ以上過大な負荷が加わることはなくなるので圧縮機が保護される。また、圧縮機に焼付き等のトラブルが発生しロックした場合においては、車両側駆動ベルトのスリップによるベルト損傷を防止できる。なお、異常箇所の修理後は、プーリ４とハブ５の位相を合わせて板ばね１２を湾曲凹部１７側に撓ませるだけで簡単に連結状態に復帰させることができる。
【００２０】
また、本実施態様においては、板ばね１２の板ばね側係合面２１と取付部１４の取付部側係合面１５は実質的に円筒面から形成されているので、両係合面間の滑り性を大幅に向上できる。したがって、板ばね１２を湾曲凹部１７側あるいは反湾曲凹部側に撓ませる際の板ばね１２と取付部１４との間の摩擦を大幅に低減できる。また、係合面１５と係合面２１巻の摩擦抵抗が大幅に低減される結果、トルク伝達時に板ばね１２が振動しても係合面１５と係合面２１の溶着や摩耗を防止できる。したがって、板ばね１２の湾曲凹部１７への圧接力の変動を防止できるので、遮断トルクが一定に維持され、装置の信頼性、耐久性を向上できる。
【００２１】
また、係合面１５上には表面層２２が形成されるとともに、係合面２１上には表面層２３が形成されているので、係合面１５と係合面２１との溶着や摩耗をより効果的に防止できるとともに、両係合面上への錆びの発生を防止することができる。したがって、板ばね１２の湾曲凹部への圧接力をより安定させることができ、装置の信頼性、耐久性を一層向上することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の動力伝達機構によるときは、板ばね取付部の取付部側の係合面と、板ばねの端部の板ばね側係合面とがともに実質的な円筒面から形成されているので、係合面同士の滑り性が向上され係合面の溶着や摩耗等を効果的に防止できる。したがって、板ばねの湾曲凹部への圧接力を安定させることができるので、信頼性、耐久性に優れた動力伝達機構を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る動力伝達機構の動力伝達状態における正面図である。
【図２】図１の状態の動力伝達機構のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の一実施態様に係る動力伝達機構の動力遮断状態における正面図である。
【図４】図３の状態の動力伝達機構のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１のＡ部の拡大図である。
【図６】本出願人の先の提案に係る動力伝達機構の正面図である。
【符号の説明】
１  動力伝達機構
２  ハウジング
３  球軸受
４  プーリ
５  ハブ
６  ハブの中央部
７  圧縮機のシャフト
８  シャフトの小径部
９  ねじ溝
１０  ナット
１１  リム
１２  板ばね
１２ａ  面
１３  板ばねの端部
１４  板ばね取付部
１５  板ばね取付部側係合面
１６  リム
１７  湾曲凹部
１７ａ  面
１８  壁
１９  弾性部材
２０  円筒部
２１  板ばね側係合面
２２、２３  表面層
【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】
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