JP4613432B2

JP4613432B2 - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP4613432B2
Application number: JP2001074899A
Authority: JP
Inventors: 泰生田渕; 直人安形; 博康坂本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP2002276777A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンや電動モータ等の駆動機器のトルクをポンプや圧縮機等の従動機器に伝達する動力伝達装置（以下、継ぎ手と呼ぶ。）に関するものであり、車両用空調装置の圧縮機にエンジンの動力を伝達する継ぎ手に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
車両用空調装置の圧縮機にエンジンの動力を伝達する継ぎ手として、出願人は、特願２０００−２９６７６３号を出願している。
【０００３】
ところで、上記出願に記載の継ぎ手は、図７に示すように、エンジン（駆動源）から駆動力を受けて回転するプーリ１１０、圧縮機（従動機器）に向けて駆動力をセンターハブ（出力ディスク）１３０、及びトルク変動を吸収するゴム製のダンパー１４０等を有し、ダンパー１４０及びセンターハブ１３０をプーリ１１０の内周側に収納することにより継ぎ手の外径寸法が大きくすることを抑制している。
【０００４】
このとき、プーリ１１０を金属製として、プーリ１１０の側壁部に軸方向に陥没する凹部１１１を周方向に複数個設けて、この凹部１１１にダンパー１４０を収納（装着）し、かつ、出力ディスク１３０の外周側に、ダンパー１４０より硬度の高い樹脂にて凹部側に突出する突起部１３１を設け、この突起部１３１が設けられたアウターハブ１３２と圧縮機１００のシャフト１０１に連結される金属製のインナーハブ１３３とインサート成形により一体化している。
【０００５】
そして、プーリ１１０が駆動されると、出力ディスク１３０（アウターハブ１３３）の突起部１３１と凹部１１１の壁部との間に装着されたダンパー１４０に圧縮変形し、その際にダンパー１４０が突起部に及ぼす反力により、プーリ１１０からダンパー１４０に伝達されたトルクが出力ディスク１３０に伝達さる。
【０００６】
ところで、トルク変動を十分に吸収するには、ダンパー１４０の弾性係数（バネ常数）を小さくすることが望ましいが、ダンパー１４０自身のヤング率を変更することなく、ダンパー１４０の弾性係数を小さくするには、ダンパー１４０自身を大きくする必要がある。
【０００７】
しかし、上記出願では、ダンパー１４０をプーリ１１０の内周側に配設しているので、単純にダンパー１４０を大きくすると、プーリ１１０の外径寸法を大きくせざるを得なく、継ぎ手の大型化を招いてしまい、継ぎ手の車両への搭載性が悪化してしまう。
【０００８】
本発明は、上記点に鑑み、継ぎ手（動力伝達装置）の大型化を招くことなく、トルク変動を十分に吸収することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、回転可能に支持された第１回転体（１１０）と、第１回転体（１１０）の内周側に位置して第１回転体（１１０）と同軸上に配置されて回転する第２回転体（１３０）とを有し、第２回転体（１３０）の外周側には、第２回転体（１３０）より硬度の低い弾性材から構成され、かつ、第１回転体（１１０）の内周側にて第１回転体（１１０）と機械的に係合するトルク伝達部材（１４０）が一体化されており、さらに、トルク伝達部材（１４０）と第２回転体（１３０）との接合部には、接合部における結合力を高めるために、トルク伝達部材（１４０）と第２回転体（１３０）とが機械的に係合する係合手段（１３２ａ、１３２ｂ）が設けられており、係合手段（１３２ａ、１３２ｂ）は、第２回転体（１３０）から第２回転体（１３０）の回転軸方向に突出する複数の突起部（１３２ａ）、および第２回転体（１３０）の表面に設けられて回転軸方向に陥没する凹部（１３２ｂ）から構成され、係合手段（１３２ａ、１３２ｂ）の突起部（１３２ａ）は、第２回転体（１３０）の外周部における第２回転体（１３０）の径方向外側へ向けて突出することによって第２回転体（１３０）を回転軸方向からみたときに歯車状とする複数の径方向突出部に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
そして、特願２０００−２９６７６３号に記載の発明では、ダンパーと噛み合う（係合する）突起部が設けられた樹脂製のアウターハブと圧縮機のシャフトに連結される金属製のインナーハブとをインサート成形にて一体化して出力ディスクを構成し、この出力ディスクとダンパーとをプーリの内周側に装着していたのに対して、本発明では、トルク伝達部材（１４０）と第２回転体（１３０）（上記出願の出力ディスク相当）とを一体化しているので、上記出願に比べて部品点数（アウターハブ）を削減することができる。
【００１１】
このため、第１回転体（１１０）の内周側に収納する部品点数が減少するので、第１回転体（１１０）の外径寸法を大きくすることなく、トルク伝達部材（１４０）を収納することができる空間の大きさを大きくすることができる。
【００１２】
したがって、トルク伝達部材（１４０）を大きくすることができるので、第１回転体（１１０）の外径寸法を大きくすることなく、トルク変動を十分に吸収することができる。
さらに、トルク伝達部材（１４０）と第２回転体（１３０）との接合部に、接合部における結合力を高めるために、トルク伝達部材（１４０）と第２回転体（１３０）とが機械的に係合する係合手段（１３２ａ、１３２ｂ）を設ける構成としているので、トルク伝達部材（１４０）と第２回転体（１３０）とを強固に一体化することができる。
【００１３】
なお、トルク伝達部材（１４０）は、請求項２に記載の発明のごとく、ゴム又はエラストマ製とし、さらに、第２回転体（１３０）をインサート成形によりトルク伝達部材（１４０）と一体化することが望ましい。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明のごとく、トルク伝達部材（１４０）と第２回転体（１３０）とを接着剤にて接着することで一体化してもよい。
【００１６】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、本発明に係る動力伝達装置を車両用空調装置の圧縮機にエンジン（駆動源）の動力を伝達する継ぎ手に適用したものであって、図１は本実施形態に係る継ぎ手（動力伝達装置）１００の断面図であり、図２は図１の左側面図である。
【００１８】
図１中、１１０はＶベルト（図示せず。）を介して走行用エンジン（図示せず。）から駆動力（トルク）を受けて回転する略円筒状に形成された金属又は硬質樹脂（本実施形態では、フェノール樹脂）製のプーリ（第１回転体）であり、このプーリ１１０の内周側にはプーリ１１０を回転可能に支持するラジアル転がり軸受（以下、軸受と略す。）１２０が装着される円筒状のプーリハブ１１１が一体成形されている。因みに、軸受１２０の内輪は、圧縮機（図示せず。）のフロントハウジングに装着（圧入）される。
【００１９】
なお、本実施形態では、プーリ１１０として、複数列のＶ溝１１２が設けられたポリードライブベルト対応型のプーリを採用しているとともに、プーリ１１０を樹脂製としているので、プーリハブ１１１のうち軸受１２０が装着（圧入）される内周側には、金属製のスリーブ１１３がインサート成形にてプーリハブ１１１に一体化されている。
【００２０】
１３０はプーリ１１０の内周側に位置してプーリ１１０と同軸上に配置されて回転する金属製のインナーハブ（第２回転体）であり、このインナーハブ１３０の外周側には、インナーハブ１３０より硬度の低い弾性材（本実施形態では、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合ゴム））から構成され、かつ、プーリ１１０の内周側にてプーリ１１０と機械的に係合する（噛み合う）ダンパー（トルク伝達部材）１４０がインサート成形にて一体化されている。具体的には、述べれば以下のようである。
【００２１】
図３はインナーハブ１３０を軸方向から見た正面図であり、図４はインナーハブ１３０にダンパー１４０を一体化したもの（以下、このものをハブアッセンブリ１４１と呼ぶ。）を軸方向から見た正面図であり、図５は図４においてダンパー１４０により隠れた部位を破線で追記した図である。
【００２２】
そして、略板状のインナーハブ１３０は、図３に示すように、圧縮機（従動機器）のシャフト（図示せず。）の外周面とスプライン結合する円筒部１３１、ダンパー１４０と一体化される環状部１３２、及び環状部１３２と円筒部１３１とを機械的に連結して環状部１３２から円筒部１３１にトルクを伝達するとともに、環状部１３２から円筒部１３１に伝達されるトルクが所定トルク以上となったときに破断するような強度に設定された複数本（本実施形態では、３本）のブリッジ部１３３から構成されている。
【００２３】
なお、環状部１３２のうちダンパー１４０が配設され部位には、環状部１３２から突出する複数本の突起部（係合手段）１３２ａ、及び環状部１３２の表面から陥没する（本実施形態では、肉厚方向環状部１３２を貫通する）凹部（係合手段）１３２ｂを設けるとともに、その外周側を歯車状（星形状）とすることにより、インナーハブ１３０とダンパー１４０とを機械的に係合させてインナーハブ１３０とダンパー１４０との結合力を高めている。
【００２４】
また、プーリ１１０のうちダンパー１４０が収納された部位には、図６に示すように、径方向に略平行な壁部（突起部）１１４が、円周方向に等間隔で複数個設けられており、隣り合う壁部１１４間の空間（ダンパー収納部）１１４ａに、ダンパー１４０に形成された軸方向に突出する突起部１４１（図１参照）を填め込むことにより、プーリ１１０とダンパー１４０とを機械的に係合させて（噛み合わせて）いる。
【００２５】
次に、本実施形態に係る継ぎ手１００の概略作動を述べる。
【００２６】
プーリ１１０に伝達されたトルクは、ダンパー１４０を介してインナーハブ１３０に伝達される。このとき、ダンパー１４０がプーリ１１０の回転方向（周方向）に圧縮変形することにより、トルク変動を吸収しながらプーリ１１０からインナーハブ１３０にトルクを伝達する。
【００２７】
そして、プーリ１１０からインナーハブ１３０に伝達されるトルクが所定値以上となると、ブリッジ部１３３が破断するため、プーリ１１０からインナーハブ１３０へのトルク伝達が遮断される。つまり、ブリッジ部１３３は、所定値以上のトルクが伝達されることを防止するトルクリミッタ機構として機能する。
【００２８】
次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述べる。
【００２９】
特願２０００−２９６７６３号に記載の発明では、ダンパーと噛み合う（係合する）突起部が設けられた樹脂製のアウターハブと圧縮機のシャフトに連結される金属製のインナーハブとをインサート成形にて一体化して出力ディスクを構成し、この出力ディスクとダンパーとをプーリの内周側に装着していたのに対して、本実施形態では、ダンパー１４０とインナーハブ１３０（上記出願の出力ディスク相当）とを一体化しているので、上記出願に比べて部品点数（アウターハブ）を削減することができる。
【００３０】
このため、プーリ１１０の内周側に収納する部品点数が減少するので、プーリ１１０の外径寸法を大きくすることなく、ダンパー１４０を収納することができる空間の大きさを大きくすることができる。したがって、ダンパー１４０を大きくすることができるので、プーリ１１０の外径寸法を大きくすることなく、トルク変動を十分に吸収することができる。
【００３１】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、インナーハブ１３０とダンパー１４０とをインサート成形により一体化したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば加硫接合若しくは接着剤にてインナーハブ１３０とダンパー１４０とを一体化する、又はボルトやピン等の機械的締結手段により一体化してもよい。
【００３３】
上述の実施形態では、空調装置に本発明に係る継ぎ手を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据え置き型の空調装置等のその他のものにも適用することができる。
【００３４】
上述の実施形態では、ダンパー１４０をゴム（ＥＰＤＭ）製としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、エラストマ等のその他の樹脂材料にて構成してもよい。
【００３５】
また、インナーハブ１３０をダンパー１４０にインサート成形により一体化する際に、ダンパー１４０を構成する弾性材（ゴム）によりブリッジ部１３３間形成され穴部１３３ａ（図２参照）を覆う膜状のカバーをダンパー１４０と共に一体形成してもよい。これにより、穴部１３３ａから軸受１２０に異物が進入することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る動力伝達装置（継ぎ手）の断面図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るインナーハブの正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るハブアッセンブリの正面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るハブアッセンブリの正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るプーリの正面図である。
【図７】従来の技術に係る動力伝達装置（継ぎ手）の断面図である。
【符号の説明】
１００…継ぎ手（動力伝達装置）、１１０…プーリ（第１回転体）、
１２０…軸受、１３０…インナーハブ（第２回転体）、
１４０…ダンパー（トルク伝達部材）。

Claims

回転可能に支持された第１回転体（１１０）と、
前記第１回転体（１１０）の内周側に位置して前記第１回転体（１１０）と同軸上に配置されて回転する第２回転体（１３０）とを有し、
前記第２回転体（１３０）の外周側には、前記第２回転体（１３０）より硬度の低い弾性材から構成され、かつ、前記第１回転体（１１０）の内周側にて前記第１回転体（１１０）と機械的に係合するトルク伝達部材（１４０）が一体化されており、
さらに、前記トルク伝達部材（１４０）と前記第２回転体（１３０）との接合部には、前記接合部における結合力を高めるために、前記トルク伝達部材（１４０）と前記第２回転体（１３０）とが機械的に係合する係合手段（１３２ａ、１３２ｂ）が設けられており、
前記係合手段（１３２ａ、１３２ｂ）は、前記第２回転体（１３０）から前記第２回転体（１３０）の回転軸方向に突出する複数の突起部（１３２ａ）、および前記第２回転体（１３０）の表面に設けられて前記回転軸方向に陥没する凹部（１３２ｂ）から構成され、
さらに、前記係合手段（１３２ａ、１３２ｂ）の前記突起部（１３２ａ）は、前記第２回転体（１３０）の外周部における前記第２回転体（１３０）の径方向外側へ向けて突出することによって前記第２回転体（１３０）を前記回転軸方向からみたときに歯車状とする複数の径方向突出部に配置されていることを特徴とする動力伝達装置。
前記トルク伝達部材（１４０）は、ゴム又はエラストマ製であり、
さらに、前記第２回転体（１３０）は、前記トルク伝達部材（１４０）と共にインサート成形により一体化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。
前記トルク伝達部材（１４０）と前記第２回転体（１３０）とが接着剤にて接着されて一体化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。
前記第１回転体（１１０）は、駆動源から駆動力を受けて回転し、
前記第２回転体（１３０）は、前記トルク伝達部材（１４０）を介して伝達されたトルクを従動機器に向けて出力することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の動力伝達装置。