動力伝達装置
【課題】腐食環境下や温度変化のある環境下で使用される際にも環境変化の影響を受けにくく、安定して目標とするトルク遮断性能を発揮可能な信頼性の高い動力伝達装置を提供する。
【解決手段】駆動側回転部材と従動側回転部材の間を連結部材で連結し、連結部材と回転部材をそれらとは別の柱状固定部材で過大トルク伝達時に離脱可能に固定し、柱状固定部材と連結部材との間に、一方の部材に設けられ他方の部材に向かって突出する突起が柱状固定部材のかしめにより他方の部材に係合することにより両部材が互いに係合し合う係合部を設け、かつ、両部材間における係合部によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２が、柱状固定部材のかしめによる両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１よりも大きいことを特徴とする動力伝達装置。
【解決手段】駆動側回転部材と従動側回転部材の間を連結部材で連結し、連結部材と回転部材をそれらとは別の柱状固定部材で過大トルク伝達時に離脱可能に固定し、柱状固定部材と連結部材との間に、一方の部材に設けられ他方の部材に向かって突出する突起が柱状固定部材のかしめにより他方の部材に係合することにより両部材が互いに係合し合う係合部を設け、かつ、両部材間における係合部によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２が、柱状固定部材のかしめによる両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１よりも大きいことを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側回転部材から従動側回転部材にトルクを伝達し、伝達されるトルクが設定値を越えて過大になったときトルク伝達を遮断できるようにした動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルク遮断機能を有する動力伝達装置として、例えば圧縮機に駆動源からの駆動力を伝達し、伝達トルクが過大になったときトルク伝達を遮断できるようにした動力伝達装置（トルクリミッタ）が、特許文献１、特許文献２、特許文献３等に記載されている。これら特許文献に記載されている動力伝達装置においては、例えば図８に示すように、プーリからなる駆動側回転部材１０１に駆動源（例えば、エンジン）からの動力が伝達されて駆動側回転部材１０１が１０２方向に回転される。駆動側回転部材１０１の駆動力は、連結部材としてのリーフスプリング１０３を介して、圧縮機の駆動軸側に連結された従動側回転部材１０４に伝達される。リーフスプリング１０３は、その一端が、ピンまたは突起状固定部材１０５を介して従動側回転部材１０４に固定され、他端が、ピンまたは突起状固定部材１０６を介して駆動側回転部材１０１に固定されている。固定部材１０５、１０６は、回転部材１０１、１０４、リーフスプリング１０３のいずれかに一体的に設けられている。そして、駆動側回転部材１０１への固定部では、リーフスプリング１０３の先端部で固定部材１０６を両側から挟み込んでおり、伝達トルクが過大になったときに、固定部材１０６がリーフスプリング１０３から離脱し、駆動側回転部材１０１を従動側回転部材１０４に対して空回りさせることによってトルク伝達を遮断するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−１９７９２８号公報
【特許文献２】特開２００４−１９７９２９号公報
【特許文献３】特開２００５−３０８２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来の動力伝達装置には、以下のような問題がある。
まず、リーフスプリング１０３の先端部で固定部材１０６の外周部をその径方向のみで挟み込むことによりトルク伝達しているため、振動や駆動源の回転変動によるトルク変動により、挟み込み接触部がフレッチング摩耗（荷重負荷下における微小相対摺動による面摩耗）を起こし、挟み込み力が低下し、誤作動（所定値以下で動力伝達を遮断）してしまうおそれがある。すなわち、耐久性の低下や、トルク伝達の遮断特性の信頼性が低下するおそれがある。
【０００４】
また、振動等に耐え得る挟み込み力を発生させるためには、リーフスプリング１０３の板厚、重ね枚数、材料強度、硬度等を増加させる必要があり、そうすると、製品のコストアップや大型化、組立性の悪化を招く。
【０００５】
さらに、リーフスプリング１０３の先端部における固定部材１０６を両側から挟み込む部分が、リーフスプリング１０３の延在方向に延びており、リーフスプリング１０３の開口部も、リーフスプリング１０３の延在方向に沿って開口するように形成されている。したがって、トルク伝達の遮断時には、固定部材１０５の中心を軸にリーフスプリング１０３の回転が先に始まり、その後、固定部材１０６がリーフスプリング１０３の先端部から離脱する構造となっている。そのため、固定部材１０６側の挟み込み力を大きくすると、固定部材１０６側にもフレッチング摩耗を生じるおそれがあり、固定部材１０６の破損等による誤作動を引き起こすおそれがあり、やはり、耐久性の低下や、トルク伝達の遮断特性の信頼性が低下するおそれがある。
【０００６】
そこで本発明の課題は、上記のような従来技術における問題点に着目し、製品のコストアップや大型化、組立性の悪化を防ぎつつ、耐久性やトルク遮断特性等に関する信頼性を向上し、しかも、腐食環境下や温度変化のある環境下で使用される際にも環境変化の影響を受けにくく、安定して目標とするトルク遮断性能を発揮可能な、極めて信頼性の高い動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る動力伝達装置は、同心状に配置された駆動側回転部材および従動側回転部材と、駆動側回転部材と従動側回転部材の間に延び駆動側回転部材と従動側回転部材を連結する連結部材と、駆動側回転部材と連結部材を固定する第１の固定部材および従動側回転部材と連結部材を固定する第２の固定部材とを有し、駆動側回転部材から連結部材を介して従動側回転部材にトルクを伝達するとともに、伝達トルクが設定値を越えたときに第１の固定部材または第２の固定部材を連結部材から離脱させてトルク伝達を遮断するようにした動力伝達装置において、前記連結部材から離脱される固定部材を、前記回転部材および連結部材とは別体の柱状固定部材から構成し、該柱状固定部材を該柱状固定部材が連結部材から離脱可能に該柱状固定部材の軸方向にかしめることにより、回転部材と連結部材を固定するとともに、該柱状固定部材と連結部材との間または／および連結部材と回転部材との間に、一方の部材に設けられ他方の部材に向かって突出する突起が前記柱状固定部材のかしめにより他方の部材に係合することにより両部材が互いに係合し合う係合部を設け、かつ、該両部材間における前記係合部によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２が、前記柱状固定部材のかしめによる前記両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１よりも大きいことを特徴とするものからなる。
【０００８】
この本発明に係る動力伝達装置においては、過大トルク伝達時に離脱される固定部材が、両回転部材および連結部材とは別体の柱状固定部材から構成されているので、この柱状固定部材のみを独立に塑性変形させてかしめることができる。柱状固定部材を、回転部材および連結部材を間に存在させて両側から加圧して軸方向にかしめると、回転部材および連結部材を両側から挟んで固定する力、および、軸方向かしめの際に生じる柱状固定部材の径方向への膨張による内径側からの保持力により、回転部材と連結部材を、かしめ力に応じた最適な固定力で確実に固定することが可能になり、かつ、過大トルク伝達時には確実に所定の離脱を行わせることが可能になる。このかしめ力は、固定部材の軸方向加圧力を制御することにより容易に目標とする力に制御できるから、回転部材と連結部材の固定部材を介した固定力も、容易に目標とする力に精度よく制御できる。また、このかしめによる固定は、基本的に柱状固定部材の塑性変形によるものであるから、固定部材と回転部材との間、および固定部材と連結部材との間には、微小相対摺動が生じる要因は無く、フレッチング摩耗は発生しない。したがって、初期設定されたトルク遮断特性がそのまま精度よく維持されることになり、耐久性やトルク遮断特性の信頼性が向上される。さらに、柱状固定部材と連結部材との間または／および連結部材と回転部材との間に、一方の部材に設けられた突起を用いて互いに係合し合う係合部を設けてあるので、この係合部により、上記柱状固定部材の塑性変形によって固定される回転部材と連結部材との間の固定強度、さらには固定部材と連結部材との間の固定強度が増大され、固定部材が連結部材から離脱されるまでの間における固定がより確実なものとされる。したがって、フレッチング摩耗等の発生がより確実に防止され、初期設定されたトルク遮断特性がそのまま精度よく維持されて、耐久性やトルク遮断特性の信頼性が一層向上される。
【０００９】
また、かしめ固定と上記係合部の係合により目標とする耐久性やトルク遮断特性が確保されるので、連結部材の板厚を増加させたり、複数の連結部材を重ねたり、連結部材に特別な材料を使用したりする必要は全くなく、それらに伴うコストアップや大型化、組立性の悪化は確実に防止される。さらに、単にかしめてそのかしめ力を制御するだけで目標とする良好な耐久性やトルク遮断特性が得られるので、組立は極めて容易に行われる。
【００１０】
このような本発明に係る動力伝達装置では、トルク伝達および過大トルク伝達の遮断の特性は、上記係合部によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２と、上記柱状固定部材のかしめによる上記両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１に依存している。すなわち、遮断トルクＴを構成する力の関係は、Ｔ＝ｒ（Ｆ１＋Ｆ２）となり、上記摩擦力Ｆ１と拘束力Ｆ２の和に、その力が作用する部位の回転中心からの半径ｒを乗じたものとなる。ところがこれら摩擦力Ｆ１と拘束力Ｆ２のうち、両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１は、環境の変化、例えば、腐食環境の変化や温度変化の影響を受けて変動しやすい。したがって、（Ｆ１＋Ｆ２）に対してＦ１の割合が大きいと、環境の変化により動力伝達装置のトルク遮断特性が変動しやすくなり、上述の如き本発明に係る動力伝達装置の優れたトルク遮断特性が損なわれるおそれが生じる。そこで本発明では、（Ｆ１＋Ｆ２）に対して環境の変化の影響を受けにくいＦ２の割合が大きくし、上述の如き本発明に係る動力伝達装置の優れたトルク遮断特性を安定して維持できるようにしている。すなわち、上記両部材間における上記係合部によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２が、上記柱状固定部材のかしめによる上記両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１よりも大きく設定されているのである。これによって、目標としたトルク遮断特性が、環境が変化した際にも大きく変動することなく、安定して維持される。
【００１１】
本発明に係る動力伝達装置においては、上記拘束力Ｆ２が、該拘束力Ｆ２と上記摩擦力Ｆ１との和の６０〜８０％の範囲内にあることが好ましい。このような範囲内に設定することにより、環境の変化の影響を受けにくいＦ２のトルク伝達、伝達トルク遮断の特性に対する寄与度を適切に拡大でき、柱状固定部材のかしめによる上記両部材の固定の容易性を損なうことなく、上記の如き安定した目標とするトルク遮断特性が得られる。
【００１２】
このような拘束力Ｆ２と摩擦力Ｆ１との割合は、とくに上記突起の高さで制御することが可能である。また、それに加えて、あるいはそれとは別に、拘束力Ｆ２と摩擦力Ｆ１との割合は、上記柱状固定部材のかしめ荷重で制御することが可能である。いずれにしても、拘束力Ｆ２の割合を大きくするので、柱状固定部材のかしめ荷重は比較的小さな荷重で済む。
【００１３】
また、本発明に係る動力伝達装置においては、上記係合部としては、上記突起を用いかしめ力を利用したものであれば、特に限定しない。例えば、上記係合部が、突起が柱状固定部材のかしめにより上記他方の部材に食い込むことにより形成されている構造とすることもできるし、突起が柱状固定部材のかしめにより上記他方の部材に設けられた穴部に嵌合することにより形成されている構造とすることもできる。
【００１４】
また、本発明に係る動力伝達装置においては、上記連結部材に、柱状固定部材が連結部材から離脱可能な、上記回転部材の回転方向に開口する切り欠きが設けられていることが好ましい。柱状固定部材のかしめと上記係合部の係合により上述の如く最適な固定力で連結部材と回転部材が固定されているので、過大トルク伝達時に固定部材が連結部材から離脱する際には、極力障害なく円滑に離脱させることが望まれる。したがって、連結部材に上記方向の切り欠きが設けられていると、固定部材は引っ掛かり等を生じることなく円滑に連結部材から離脱することが可能になる。
【００１５】
また、上記柱状固定部材としては、柱状軸部とその一端に柱状軸部よりも大径の頭部を備えたリベット状部材を用いることができ、該リベット状部材が軸方向にかしめられるようにすればよい。このようなリベット状部材を用いることにより、組立、かしめともに容易に行うことが可能になる。
【００１６】
また、連結部材としては、比較的厚みの薄い平板状部材に形成できる。これによって、所望のトルク伝達、過大伝達トルク遮断機能を持たせつつ、装置全体の小型化が達成可能となる。
【００１７】
また、連結部材は、回転部材の回転方向に複数配置（例えば、回転方向に３つ等配）されていることが好ましい。複数配置により、とくに通常のトルク伝達（過大伝達トルク発生時以外）をより円滑に行うことが可能になる。
【００１８】
また、連結部材は、上記連結部材から離脱される固定部材とは反対側の固定部材周りに回動可能に回転部材に固定されていることが好ましい。このように構成すれば、伝達トルク遮断時に、一端から固定部材が離脱された連結部材が、邪魔にならないように（一方の回転部材が空回り可能なように）、自身が回動して容易にかつ適切に退避することが可能になる。
【００１９】
とくに、連結部材が、回転部材の半径方向に対し回転部材の回転方向に傾斜させて配置されていると、上記回動がより円滑に行われるとともに、通常のトルク伝達時にも、より円滑な力の伝達方向とすることができ、かつ、トルク変動にも適切に対応することが可能になる。
【００２０】
本発明に係る動力伝達装置においては、上記駆動側回転部材と上記連結部材の間または上記従動側回転部材と上記連結部材の間に、該回転部材に一体回転可能に固着されたディスクが設けられており、該ディスクと連結部材が固定部材を介して固定されている構造を採用することもできる。このディスクは、対応する回転部材にボルト結合等により緊密に固定されればよく、回転部材と一体物のように構成すればよい。このようなディスクを設けることにより、例えば、ディスクと連結部材の固定部材を介しての連結、場合によっては、ディスクが一体化される回転部材とは反対側の回転部材と連結部材の固定部材を介しての連結まで含めて、予めアッセンブリされた部品として仮組しておくことが可能になる。このようにすれば、仮組されたアッセンブリのディスクを、それに対応する回転部材側に組み付ければ、所定の組立が完成することになり、組立性が一層向上される。また、アッセンブリの段階でかしめを行うことができるので、かしめ力の制御も一層容易に行うことができるようになる。
【００２１】
本発明に係る動力伝達装置は、基本的には、あらゆる装置における動力伝達装置として適用可能であるが、とくに、駆動源にトルク変動があり、高精度の過大伝達トルク遮断性能の維持が求められる場合に有効なものである。例えば、上記駆動側回転部材の駆動源が、車両用原動機からなる場合に有効なものである。その場合に、とくに、圧縮機用に用いられる動力伝達装置として好適なものである。
【発明の効果】
【００２２】
このように、本発明に係る動力伝達装置によれば、装置のコストアップや大型化、組立性の悪化を招くことなく、耐久性を向上し、トルク遮断特性の信頼性を向上することができ、また、遮断トルクの設定、制御の容易化、高精度化およびその安定維持を達成することができるとともに、とくに、腐食環境下や温度変化のある環境下で使用される際にも環境変化を受けにくく、安定して目標とするトルク遮断性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施態様に係る動力伝達装置を示しており、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図を示している。図１において、１は、エンジン（図示略）等の駆動源からベルト等を介して駆動力が伝達されてくるプーリからなる駆動側回転部材、２は、例えば圧縮機の駆動軸等に連結固定される従動側回転部材を示しており、これらは同心に配置されている。駆動側回転部材１は、軸受３を介して、圧縮機等の本体側に対して回転自在に支持されている。これら駆動側回転部材１と従動側回転部材２は、平板状部材からなる連結部材４を介して連結されており、駆動側回転部材１からのトルクが連結部材４を介して従動側回転部材２に伝達されるようになっている。
【００２４】
駆動側回転部材１と連結部材４の一端部とは、第１の固定部材５により固定されており、従動側回転部材２と連結部材４の他端部とは、第２の固定部材６により固定されている。本実施態様では、駆動側回転部材１からのトルクが連結部材４を介して従動側回転部材２に伝達される際、伝達トルクが設定値を越えたときに、第１の固定部材５が連結部材４から離脱することによりトルク伝達が遮断されるようになっている。このトルク伝達の遮断は、第２の固定部材６側で行うようにすることも可能である。トルク伝達の遮断のために連結部材４から離脱できるように構成された固定部材、本実施態様では第１の固定部材５は、両回転部材１、２および連結部材４とは完全別体の柱状固定部材に構成されている。本実施態様では、この固定部材５は、装着前には、柱状軸部７の一端側に柱状軸部７よりも大径の頭部８を備えたリベット状部材からなり、該リベット状部材がその軸方向にかしめられることにより、固定部材５を介して駆動側回転部材１と連結部材４が固定されるようになっている（９はかしめ部を示している）。本実施態様では、離脱を目的としない第２の固定部材６側にも同様のかしめによる固定構造が採用されているが、こちら側の固定構造は特に限定されない。ただし、固定部材５が連結部材４から離脱した際には、連結部材４が第２の固定部材６周りに回動可能に設定されている。そして本実施態様では、柱状固定部材５と連結部材４との間または／および連結部材４と回転部材１との間に、互いに係合し合う係合部１２が設けられている。
【００２５】
また、本実施態様では、３つの連結部材４が回転方向（図１（Ａ）の矢印Ｒ方向）に当配されており、各連結部材４は、回転部材１、２の半径方向に対し該回転部材の回転方向Ｒに傾斜させて配置されている。各連結部材４には、第１の固定部材５の柱状軸部７が挿通される穴部１０が形成されており、この穴部１０に接続されて、回転部材の回転方向Ｒに開口する切り欠き１１が設けられている。この切り欠き１１を通して、第１の固定部材５が回転部材の回転方向Ｒに離脱可能となっている。
【００２６】
図２は、本発明の第２実施態様に係る動力伝達装置を示しており、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図を示している。この第２実施態様においては、図１に示した第１実施態様に比べ、一方の回転部材に対しそれと一体回転可能に固着されたディスク（ディスク状部材）が設けられている点のみが異なり、その他は基本的に第１実施態様と同じであるので、図２において図１に示したのと同一部材については、図１と同一の符号を付すことにより説明を省略する。図２に示す構造においては、駆動側回転部材１と連結部材４との間に、駆動側回転部材１と一体回転可能にディスク２１が設けられており、該ディスク２１は、固定ボルト２２を介して駆動側回転部材１に固着されている。したがって、図２における駆動側回転部材１とディスク２１を合わせて、本発明で言う駆動側回転部材とみなすことができる。なお、図２における２３は、かしめられた固定部材５との干渉を避けるために駆動側回転部材１に形成された穴を示している。このようなディスク２１を設けることにより、前述したように、例えばディスク２１と連結部材４を先に固定部材５を介してアッセンブリしておくことが可能となり、そのアッセンブリを駆動側回転部材１にボルト締結することが可能となる。その結果、組立の容易化や、固定部材５のかしめ力の制御の容易化、係合部１２における互いの部材の位置合わせの容易化、ひいてはトルク遮断特性の設定の容易化、高精度化をはかることが可能になる。
【００２７】
図３および図４に、図２に示した態様に関して、固定部材５をかしめる際の様子および係合部の構成について例示する。図３に示す構造においては、図３（Ａ）に示すように、かしめ前には、固定部材５は、柱状軸部７と、その一端に頭部８を有している。本例では、連結部材４に、固定部材５の頭部８側に向けて突出する突起１３が形成されている。この固定部材５の柱状軸部７が、連結部材４の穴部１０と、ディスク２１に形成された穴２４に挿通され（図３（Ｂ））、柱状軸部７の頭部８とは反対側端部がかしめられる（図３（Ｃ））。かしめ部９は、塑性変形により形成される。このとき、突起１３が固定部材５の頭部８の内面（連結部材４側の対向面）に食い込み、かしめ力によって凸部としての突起１３に対応する凹部１４を形成し、凸部としての突起１３と凹部１４が自動的に互いに係合し合い、所定の係合部が形成される。なお、連結部材４の穴部１０とディスク２１の穴２４の径は、柱状軸部７の外径よりも若干大きめに設定されていることが好ましく、それによって挿入の容易化がはかられる。
【００２８】
図４に示す構造においては、図３に示した構造に比べ、図４（Ａ）に示すように、連結部材４に、ディスク２１側に向けて突出する突起１５が形成されており、ディスク２１の対応位置には、貫通する穴部１６が形成されている。かしめ前には、固定部材５は、柱状軸部７と、その一端に頭部８を有している。固定部材５の柱状軸部７が、連結部材４の穴部１０と、ディスク２１に形成された穴２４に挿通され（図４（Ｂ））、柱状軸部７の頭部８とは反対側端部がかしめられる（図４（Ｃ））。かしめ部９は、塑性変形により形成される。このとき、凸部としての突起１５がディスク２１の穴部１６に嵌合されるとともに食い込み、凸部としての突起１５と穴部１６が互いに係合し合って所定の係合部が形成される。なお、ディスク２１に穴部１６を設けずに、図３に示した形態と同様、かしめ時に食い込む形態とすることも可能である。また、ディスク２１に設ける穴部１６を貫通しない穴部に形成したり、穴部ではなく凹部に形成したりすることも可能である。
【００２９】
上記のように固定部材５がかしめられると、固定部材５の頭部８とかしめ部９とによって軸方向に強固な固定力が発揮され、ディスク２１と連結部材４が確実に固定される。また、かしめの際に柱状軸部７が径方向に膨張されるので、柱状軸部７が連結部材４の穴部１０とディスク２１の穴２４の内周面に圧縮力を作用させ、この間でも固定部材５とディスク２１および連結部材４との固定が確実に行われることになる。このように、塑性変形を伴う固定部材５のかしめにより、連結部材４は所望の力で保持されることになる。この固定部材５を介した連結部材４とディスク２１との固定においては、固定部材５のかしめ荷重によって、固定部材５の連結部材４からの離脱力をコントロールすることができ、かしめ荷重は、かしめの際に固定部材５の軸方向両側から負荷する力をコントロールすることにより容易に最適な力に設定できるので、過大伝達トルク発生の際の遮断トルク値は、高精度に所望の値に設定される。このように、固定部材５の塑性変形を伴うかしめによる固定により、固定部材５を連結部材４から離脱させる過大伝達トルクが、精度よくかつ容易に所望の値に設定されることになる。さらに、係合部１２が存在することにより、固定部材５と連結部材４の間の相対回動がより確実に防止され、フレッチング摩耗等の発生がより確実に防止されて、一層高精度に所望の遮断トルク値が設定されることになる。
【００３０】
この固定部材５による連結部材４の固定、および過大伝達トルク発生の際の固定部材５の連結部材４からの離脱に関し、図３に示した形態について、図５〜図７を参照しながら説明する。
【００３１】
図５および図６に示すように、固定部材５のかしめにより、連結部材４と固定部材５（固定部材５の頭部８）との間には、係合部１２によるトルク伝達方向（図５の矢印方向）の拘束力Ｆ２と、連結部材４と固定部材５（固定部材５の頭部８）の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１とが発生し、これらＦ２とＦ１の和にその部分の回転中心からの半径ｒを乗じた値が伝達可能トルクＴとなる（Ｔ＝ｒ（Ｆ１＋Ｆ２））。これ以上の過大トルクが伝達されると、図７に示すように、固定部材５が連結部材４から離脱し、トルク伝達が遮断されてディスク２１（駆動側回転部材）が空回りする。
【００３２】
本発明に係る動力伝達装置では、上記係合部１２によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２が、連結部材４と固定部材５の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１よりも、意図的に大きく設定されている。前述したように、これら摩擦力Ｆ１と拘束力Ｆ２のうち、摩擦力Ｆ１は、環境の変化、例えば、腐食環境の変化や温度変化の影響を受けて変動しやすい。したがって、（Ｆ１＋Ｆ２）に対してＦ１の割合が大きいと、環境の変化により動力伝達装置のトルク遮断特性が変動しやすくなる。そこで本発明では、（Ｆ１＋Ｆ２）に対して環境の変化の影響を受けにくいＦ２の割合を大きくし、目標としたトルク遮断特性が環境が変化した際にも大きく変動することなく、安定して維持されるようにしている。
【００３３】
上記連結部材４と固定部材５の対向面間の摩擦力Ｆ１を、係合部１２無しの形態について連結部材４の引抜き試験によって求め、次に係合部１２有りの形態について連結部材４の引抜き試験によって、（Ｆ１＋Ｆ２）とともに拘束力Ｆ２を求め、各種かしめ荷重と突起１３の高さにより、Ｆ１とＦ２の割合がどのように変化するかを調べた。その結果、例えばＦ１：Ｆ２＝７：３であったものが、突起１３の高さを０．３ｍｍから０．５ｍｍに変更することにより、Ｆ１：Ｆ２＝３：７とすることが可能になった。また、この時同時に、同じ遮断トルク値の設定を行う場合に、かしめ荷重を７５ｋＮから４０ｋＮへと低下させることができた。したがって、突起１３の高さを変更することにより、拘束力Ｆ２が、拘束力Ｆ２と摩擦力Ｆ１との和の６０〜８０％の範囲（つまり、好ましい範囲）内に容易に設定できることが確認でき、その場合、固定部材５のかしめ荷重を大幅に低減可能で生産性向上に寄与できることも確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る動力伝達装置は、基本的にあらゆる装置におけるトルク伝達、過大伝達トルクの遮断に適用可能である。とくに、駆動源にトルク変動がある場合のトルク伝達、例えば、車両用原動機を駆動源とするトルク伝達（例えば、車両用原動機を駆動源として圧縮機を駆動）の場合に用いて好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施態様に係る動力伝達装置の正面図（Ａ）および図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の第２実施態様に係る動力伝達装置の正面図（Ａ）および図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】図２の装置の固定部材のかしめおよび係合部構造の一例を示す概略部分断面図である。
【図４】図２の装置の固定部材のかしめおよび係合部構造の別の例を示す概略部分断面図である。
【図５】図３の形態における連結部材と固定部材の固定、係合部の拡大部分正面図である。
【図６】図５に示した部位の図５のＡ−Ａ線に沿う部分拡大断面図である。
【図７】図５に示した部位のトルク遮断時状態を示す正面図である。
【図８】従来の動力伝達装置の正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 駆動側回転部材
２ 従動側回転部材
３ 軸受
４ 連結部材
５ 第１の固定部材（柱状固定部材）
６ 第２の固定部材
７ 柱状軸部
８ 頭部
９ かしめ部
１０ 連結部材の穴部
１１ 切り欠き
１２ 係合部
１３ 突起
１４ 凹部
１５ 突起
１６ 穴部
２１ ディスク
２２ 固定ボルト
２３ 駆動側回転部材に形成された穴
２４ ディスクに形成された穴
Ｒ 回転方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側回転部材から従動側回転部材にトルクを伝達し、伝達されるトルクが設定値を越えて過大になったときトルク伝達を遮断できるようにした動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルク遮断機能を有する動力伝達装置として、例えば圧縮機に駆動源からの駆動力を伝達し、伝達トルクが過大になったときトルク伝達を遮断できるようにした動力伝達装置（トルクリミッタ）が、特許文献１、特許文献２、特許文献３等に記載されている。これら特許文献に記載されている動力伝達装置においては、例えば図８に示すように、プーリからなる駆動側回転部材１０１に駆動源（例えば、エンジン）からの動力が伝達されて駆動側回転部材１０１が１０２方向に回転される。駆動側回転部材１０１の駆動力は、連結部材としてのリーフスプリング１０３を介して、圧縮機の駆動軸側に連結された従動側回転部材１０４に伝達される。リーフスプリング１０３は、その一端が、ピンまたは突起状固定部材１０５を介して従動側回転部材１０４に固定され、他端が、ピンまたは突起状固定部材１０６を介して駆動側回転部材１０１に固定されている。固定部材１０５、１０６は、回転部材１０１、１０４、リーフスプリング１０３のいずれかに一体的に設けられている。そして、駆動側回転部材１０１への固定部では、リーフスプリング１０３の先端部で固定部材１０６を両側から挟み込んでおり、伝達トルクが過大になったときに、固定部材１０６がリーフスプリング１０３から離脱し、駆動側回転部材１０１を従動側回転部材１０４に対して空回りさせることによってトルク伝達を遮断するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−１９７９２８号公報
【特許文献２】特開２００４−１９７９２９号公報
【特許文献３】特開２００５−３０８２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来の動力伝達装置には、以下のような問題がある。
まず、リーフスプリング１０３の先端部で固定部材１０６の外周部をその径方向のみで挟み込むことによりトルク伝達しているため、振動や駆動源の回転変動によるトルク変動により、挟み込み接触部がフレッチング摩耗（荷重負荷下における微小相対摺動による面摩耗）を起こし、挟み込み力が低下し、誤作動（所定値以下で動力伝達を遮断）してしまうおそれがある。すなわち、耐久性の低下や、トルク伝達の遮断特性の信頼性が低下するおそれがある。
【０００４】
また、振動等に耐え得る挟み込み力を発生させるためには、リーフスプリング１０３の板厚、重ね枚数、材料強度、硬度等を増加させる必要があり、そうすると、製品のコストアップや大型化、組立性の悪化を招く。
【０００５】
さらに、リーフスプリング１０３の先端部における固定部材１０６を両側から挟み込む部分が、リーフスプリング１０３の延在方向に延びており、リーフスプリング１０３の開口部も、リーフスプリング１０３の延在方向に沿って開口するように形成されている。したがって、トルク伝達の遮断時には、固定部材１０５の中心を軸にリーフスプリング１０３の回転が先に始まり、その後、固定部材１０６がリーフスプリング１０３の先端部から離脱する構造となっている。そのため、固定部材１０６側の挟み込み力を大きくすると、固定部材１０６側にもフレッチング摩耗を生じるおそれがあり、固定部材１０６の破損等による誤作動を引き起こすおそれがあり、やはり、耐久性の低下や、トルク伝達の遮断特性の信頼性が低下するおそれがある。
【０００６】
そこで本発明の課題は、上記のような従来技術における問題点に着目し、製品のコストアップや大型化、組立性の悪化を防ぎつつ、耐久性やトルク遮断特性等に関する信頼性を向上し、しかも、腐食環境下や温度変化のある環境下で使用される際にも環境変化の影響を受けにくく、安定して目標とするトルク遮断性能を発揮可能な、極めて信頼性の高い動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る動力伝達装置は、同心状に配置された駆動側回転部材および従動側回転部材と、駆動側回転部材と従動側回転部材の間に延び駆動側回転部材と従動側回転部材を連結する連結部材と、駆動側回転部材と連結部材を固定する第１の固定部材および従動側回転部材と連結部材を固定する第２の固定部材とを有し、駆動側回転部材から連結部材を介して従動側回転部材にトルクを伝達するとともに、伝達トルクが設定値を越えたときに第１の固定部材または第２の固定部材を連結部材から離脱させてトルク伝達を遮断するようにした動力伝達装置において、前記連結部材から離脱される固定部材を、前記回転部材および連結部材とは別体の柱状固定部材から構成し、該柱状固定部材を該柱状固定部材が連結部材から離脱可能に該柱状固定部材の軸方向にかしめることにより、回転部材と連結部材を固定するとともに、該柱状固定部材と連結部材との間または／および連結部材と回転部材との間に、一方の部材に設けられ他方の部材に向かって突出する突起が前記柱状固定部材のかしめにより他方の部材に係合することにより両部材が互いに係合し合う係合部を設け、かつ、該両部材間における前記係合部によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２が、前記柱状固定部材のかしめによる前記両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１よりも大きいことを特徴とするものからなる。
【０００８】
この本発明に係る動力伝達装置においては、過大トルク伝達時に離脱される固定部材が、両回転部材および連結部材とは別体の柱状固定部材から構成されているので、この柱状固定部材のみを独立に塑性変形させてかしめることができる。柱状固定部材を、回転部材および連結部材を間に存在させて両側から加圧して軸方向にかしめると、回転部材および連結部材を両側から挟んで固定する力、および、軸方向かしめの際に生じる柱状固定部材の径方向への膨張による内径側からの保持力により、回転部材と連結部材を、かしめ力に応じた最適な固定力で確実に固定することが可能になり、かつ、過大トルク伝達時には確実に所定の離脱を行わせることが可能になる。このかしめ力は、固定部材の軸方向加圧力を制御することにより容易に目標とする力に制御できるから、回転部材と連結部材の固定部材を介した固定力も、容易に目標とする力に精度よく制御できる。また、このかしめによる固定は、基本的に柱状固定部材の塑性変形によるものであるから、固定部材と回転部材との間、および固定部材と連結部材との間には、微小相対摺動が生じる要因は無く、フレッチング摩耗は発生しない。したがって、初期設定されたトルク遮断特性がそのまま精度よく維持されることになり、耐久性やトルク遮断特性の信頼性が向上される。さらに、柱状固定部材と連結部材との間または／および連結部材と回転部材との間に、一方の部材に設けられた突起を用いて互いに係合し合う係合部を設けてあるので、この係合部により、上記柱状固定部材の塑性変形によって固定される回転部材と連結部材との間の固定強度、さらには固定部材と連結部材との間の固定強度が増大され、固定部材が連結部材から離脱されるまでの間における固定がより確実なものとされる。したがって、フレッチング摩耗等の発生がより確実に防止され、初期設定されたトルク遮断特性がそのまま精度よく維持されて、耐久性やトルク遮断特性の信頼性が一層向上される。
【０００９】
また、かしめ固定と上記係合部の係合により目標とする耐久性やトルク遮断特性が確保されるので、連結部材の板厚を増加させたり、複数の連結部材を重ねたり、連結部材に特別な材料を使用したりする必要は全くなく、それらに伴うコストアップや大型化、組立性の悪化は確実に防止される。さらに、単にかしめてそのかしめ力を制御するだけで目標とする良好な耐久性やトルク遮断特性が得られるので、組立は極めて容易に行われる。
【００１０】
このような本発明に係る動力伝達装置では、トルク伝達および過大トルク伝達の遮断の特性は、上記係合部によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２と、上記柱状固定部材のかしめによる上記両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１に依存している。すなわち、遮断トルクＴを構成する力の関係は、Ｔ＝ｒ（Ｆ１＋Ｆ２）となり、上記摩擦力Ｆ１と拘束力Ｆ２の和に、その力が作用する部位の回転中心からの半径ｒを乗じたものとなる。ところがこれら摩擦力Ｆ１と拘束力Ｆ２のうち、両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１は、環境の変化、例えば、腐食環境の変化や温度変化の影響を受けて変動しやすい。したがって、（Ｆ１＋Ｆ２）に対してＦ１の割合が大きいと、環境の変化により動力伝達装置のトルク遮断特性が変動しやすくなり、上述の如き本発明に係る動力伝達装置の優れたトルク遮断特性が損なわれるおそれが生じる。そこで本発明では、（Ｆ１＋Ｆ２）に対して環境の変化の影響を受けにくいＦ２の割合が大きくし、上述の如き本発明に係る動力伝達装置の優れたトルク遮断特性を安定して維持できるようにしている。すなわち、上記両部材間における上記係合部によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２が、上記柱状固定部材のかしめによる上記両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１よりも大きく設定されているのである。これによって、目標としたトルク遮断特性が、環境が変化した際にも大きく変動することなく、安定して維持される。
【００１１】
本発明に係る動力伝達装置においては、上記拘束力Ｆ２が、該拘束力Ｆ２と上記摩擦力Ｆ１との和の６０〜８０％の範囲内にあることが好ましい。このような範囲内に設定することにより、環境の変化の影響を受けにくいＦ２のトルク伝達、伝達トルク遮断の特性に対する寄与度を適切に拡大でき、柱状固定部材のかしめによる上記両部材の固定の容易性を損なうことなく、上記の如き安定した目標とするトルク遮断特性が得られる。
【００１２】
このような拘束力Ｆ２と摩擦力Ｆ１との割合は、とくに上記突起の高さで制御することが可能である。また、それに加えて、あるいはそれとは別に、拘束力Ｆ２と摩擦力Ｆ１との割合は、上記柱状固定部材のかしめ荷重で制御することが可能である。いずれにしても、拘束力Ｆ２の割合を大きくするので、柱状固定部材のかしめ荷重は比較的小さな荷重で済む。
【００１３】
また、本発明に係る動力伝達装置においては、上記係合部としては、上記突起を用いかしめ力を利用したものであれば、特に限定しない。例えば、上記係合部が、突起が柱状固定部材のかしめにより上記他方の部材に食い込むことにより形成されている構造とすることもできるし、突起が柱状固定部材のかしめにより上記他方の部材に設けられた穴部に嵌合することにより形成されている構造とすることもできる。
【００１４】
また、本発明に係る動力伝達装置においては、上記連結部材に、柱状固定部材が連結部材から離脱可能な、上記回転部材の回転方向に開口する切り欠きが設けられていることが好ましい。柱状固定部材のかしめと上記係合部の係合により上述の如く最適な固定力で連結部材と回転部材が固定されているので、過大トルク伝達時に固定部材が連結部材から離脱する際には、極力障害なく円滑に離脱させることが望まれる。したがって、連結部材に上記方向の切り欠きが設けられていると、固定部材は引っ掛かり等を生じることなく円滑に連結部材から離脱することが可能になる。
【００１５】
また、上記柱状固定部材としては、柱状軸部とその一端に柱状軸部よりも大径の頭部を備えたリベット状部材を用いることができ、該リベット状部材が軸方向にかしめられるようにすればよい。このようなリベット状部材を用いることにより、組立、かしめともに容易に行うことが可能になる。
【００１６】
また、連結部材としては、比較的厚みの薄い平板状部材に形成できる。これによって、所望のトルク伝達、過大伝達トルク遮断機能を持たせつつ、装置全体の小型化が達成可能となる。
【００１７】
また、連結部材は、回転部材の回転方向に複数配置（例えば、回転方向に３つ等配）されていることが好ましい。複数配置により、とくに通常のトルク伝達（過大伝達トルク発生時以外）をより円滑に行うことが可能になる。
【００１８】
また、連結部材は、上記連結部材から離脱される固定部材とは反対側の固定部材周りに回動可能に回転部材に固定されていることが好ましい。このように構成すれば、伝達トルク遮断時に、一端から固定部材が離脱された連結部材が、邪魔にならないように（一方の回転部材が空回り可能なように）、自身が回動して容易にかつ適切に退避することが可能になる。
【００１９】
とくに、連結部材が、回転部材の半径方向に対し回転部材の回転方向に傾斜させて配置されていると、上記回動がより円滑に行われるとともに、通常のトルク伝達時にも、より円滑な力の伝達方向とすることができ、かつ、トルク変動にも適切に対応することが可能になる。
【００２０】
本発明に係る動力伝達装置においては、上記駆動側回転部材と上記連結部材の間または上記従動側回転部材と上記連結部材の間に、該回転部材に一体回転可能に固着されたディスクが設けられており、該ディスクと連結部材が固定部材を介して固定されている構造を採用することもできる。このディスクは、対応する回転部材にボルト結合等により緊密に固定されればよく、回転部材と一体物のように構成すればよい。このようなディスクを設けることにより、例えば、ディスクと連結部材の固定部材を介しての連結、場合によっては、ディスクが一体化される回転部材とは反対側の回転部材と連結部材の固定部材を介しての連結まで含めて、予めアッセンブリされた部品として仮組しておくことが可能になる。このようにすれば、仮組されたアッセンブリのディスクを、それに対応する回転部材側に組み付ければ、所定の組立が完成することになり、組立性が一層向上される。また、アッセンブリの段階でかしめを行うことができるので、かしめ力の制御も一層容易に行うことができるようになる。
【００２１】
本発明に係る動力伝達装置は、基本的には、あらゆる装置における動力伝達装置として適用可能であるが、とくに、駆動源にトルク変動があり、高精度の過大伝達トルク遮断性能の維持が求められる場合に有効なものである。例えば、上記駆動側回転部材の駆動源が、車両用原動機からなる場合に有効なものである。その場合に、とくに、圧縮機用に用いられる動力伝達装置として好適なものである。
【発明の効果】
【００２２】
このように、本発明に係る動力伝達装置によれば、装置のコストアップや大型化、組立性の悪化を招くことなく、耐久性を向上し、トルク遮断特性の信頼性を向上することができ、また、遮断トルクの設定、制御の容易化、高精度化およびその安定維持を達成することができるとともに、とくに、腐食環境下や温度変化のある環境下で使用される際にも環境変化を受けにくく、安定して目標とするトルク遮断性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施態様に係る動力伝達装置を示しており、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図を示している。図１において、１は、エンジン（図示略）等の駆動源からベルト等を介して駆動力が伝達されてくるプーリからなる駆動側回転部材、２は、例えば圧縮機の駆動軸等に連結固定される従動側回転部材を示しており、これらは同心に配置されている。駆動側回転部材１は、軸受３を介して、圧縮機等の本体側に対して回転自在に支持されている。これら駆動側回転部材１と従動側回転部材２は、平板状部材からなる連結部材４を介して連結されており、駆動側回転部材１からのトルクが連結部材４を介して従動側回転部材２に伝達されるようになっている。
【００２４】
駆動側回転部材１と連結部材４の一端部とは、第１の固定部材５により固定されており、従動側回転部材２と連結部材４の他端部とは、第２の固定部材６により固定されている。本実施態様では、駆動側回転部材１からのトルクが連結部材４を介して従動側回転部材２に伝達される際、伝達トルクが設定値を越えたときに、第１の固定部材５が連結部材４から離脱することによりトルク伝達が遮断されるようになっている。このトルク伝達の遮断は、第２の固定部材６側で行うようにすることも可能である。トルク伝達の遮断のために連結部材４から離脱できるように構成された固定部材、本実施態様では第１の固定部材５は、両回転部材１、２および連結部材４とは完全別体の柱状固定部材に構成されている。本実施態様では、この固定部材５は、装着前には、柱状軸部７の一端側に柱状軸部７よりも大径の頭部８を備えたリベット状部材からなり、該リベット状部材がその軸方向にかしめられることにより、固定部材５を介して駆動側回転部材１と連結部材４が固定されるようになっている（９はかしめ部を示している）。本実施態様では、離脱を目的としない第２の固定部材６側にも同様のかしめによる固定構造が採用されているが、こちら側の固定構造は特に限定されない。ただし、固定部材５が連結部材４から離脱した際には、連結部材４が第２の固定部材６周りに回動可能に設定されている。そして本実施態様では、柱状固定部材５と連結部材４との間または／および連結部材４と回転部材１との間に、互いに係合し合う係合部１２が設けられている。
【００２５】
また、本実施態様では、３つの連結部材４が回転方向（図１（Ａ）の矢印Ｒ方向）に当配されており、各連結部材４は、回転部材１、２の半径方向に対し該回転部材の回転方向Ｒに傾斜させて配置されている。各連結部材４には、第１の固定部材５の柱状軸部７が挿通される穴部１０が形成されており、この穴部１０に接続されて、回転部材の回転方向Ｒに開口する切り欠き１１が設けられている。この切り欠き１１を通して、第１の固定部材５が回転部材の回転方向Ｒに離脱可能となっている。
【００２６】
図２は、本発明の第２実施態様に係る動力伝達装置を示しており、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図を示している。この第２実施態様においては、図１に示した第１実施態様に比べ、一方の回転部材に対しそれと一体回転可能に固着されたディスク（ディスク状部材）が設けられている点のみが異なり、その他は基本的に第１実施態様と同じであるので、図２において図１に示したのと同一部材については、図１と同一の符号を付すことにより説明を省略する。図２に示す構造においては、駆動側回転部材１と連結部材４との間に、駆動側回転部材１と一体回転可能にディスク２１が設けられており、該ディスク２１は、固定ボルト２２を介して駆動側回転部材１に固着されている。したがって、図２における駆動側回転部材１とディスク２１を合わせて、本発明で言う駆動側回転部材とみなすことができる。なお、図２における２３は、かしめられた固定部材５との干渉を避けるために駆動側回転部材１に形成された穴を示している。このようなディスク２１を設けることにより、前述したように、例えばディスク２１と連結部材４を先に固定部材５を介してアッセンブリしておくことが可能となり、そのアッセンブリを駆動側回転部材１にボルト締結することが可能となる。その結果、組立の容易化や、固定部材５のかしめ力の制御の容易化、係合部１２における互いの部材の位置合わせの容易化、ひいてはトルク遮断特性の設定の容易化、高精度化をはかることが可能になる。
【００２７】
図３および図４に、図２に示した態様に関して、固定部材５をかしめる際の様子および係合部の構成について例示する。図３に示す構造においては、図３（Ａ）に示すように、かしめ前には、固定部材５は、柱状軸部７と、その一端に頭部８を有している。本例では、連結部材４に、固定部材５の頭部８側に向けて突出する突起１３が形成されている。この固定部材５の柱状軸部７が、連結部材４の穴部１０と、ディスク２１に形成された穴２４に挿通され（図３（Ｂ））、柱状軸部７の頭部８とは反対側端部がかしめられる（図３（Ｃ））。かしめ部９は、塑性変形により形成される。このとき、突起１３が固定部材５の頭部８の内面（連結部材４側の対向面）に食い込み、かしめ力によって凸部としての突起１３に対応する凹部１４を形成し、凸部としての突起１３と凹部１４が自動的に互いに係合し合い、所定の係合部が形成される。なお、連結部材４の穴部１０とディスク２１の穴２４の径は、柱状軸部７の外径よりも若干大きめに設定されていることが好ましく、それによって挿入の容易化がはかられる。
【００２８】
図４に示す構造においては、図３に示した構造に比べ、図４（Ａ）に示すように、連結部材４に、ディスク２１側に向けて突出する突起１５が形成されており、ディスク２１の対応位置には、貫通する穴部１６が形成されている。かしめ前には、固定部材５は、柱状軸部７と、その一端に頭部８を有している。固定部材５の柱状軸部７が、連結部材４の穴部１０と、ディスク２１に形成された穴２４に挿通され（図４（Ｂ））、柱状軸部７の頭部８とは反対側端部がかしめられる（図４（Ｃ））。かしめ部９は、塑性変形により形成される。このとき、凸部としての突起１５がディスク２１の穴部１６に嵌合されるとともに食い込み、凸部としての突起１５と穴部１６が互いに係合し合って所定の係合部が形成される。なお、ディスク２１に穴部１６を設けずに、図３に示した形態と同様、かしめ時に食い込む形態とすることも可能である。また、ディスク２１に設ける穴部１６を貫通しない穴部に形成したり、穴部ではなく凹部に形成したりすることも可能である。
【００２９】
上記のように固定部材５がかしめられると、固定部材５の頭部８とかしめ部９とによって軸方向に強固な固定力が発揮され、ディスク２１と連結部材４が確実に固定される。また、かしめの際に柱状軸部７が径方向に膨張されるので、柱状軸部７が連結部材４の穴部１０とディスク２１の穴２４の内周面に圧縮力を作用させ、この間でも固定部材５とディスク２１および連結部材４との固定が確実に行われることになる。このように、塑性変形を伴う固定部材５のかしめにより、連結部材４は所望の力で保持されることになる。この固定部材５を介した連結部材４とディスク２１との固定においては、固定部材５のかしめ荷重によって、固定部材５の連結部材４からの離脱力をコントロールすることができ、かしめ荷重は、かしめの際に固定部材５の軸方向両側から負荷する力をコントロールすることにより容易に最適な力に設定できるので、過大伝達トルク発生の際の遮断トルク値は、高精度に所望の値に設定される。このように、固定部材５の塑性変形を伴うかしめによる固定により、固定部材５を連結部材４から離脱させる過大伝達トルクが、精度よくかつ容易に所望の値に設定されることになる。さらに、係合部１２が存在することにより、固定部材５と連結部材４の間の相対回動がより確実に防止され、フレッチング摩耗等の発生がより確実に防止されて、一層高精度に所望の遮断トルク値が設定されることになる。
【００３０】
この固定部材５による連結部材４の固定、および過大伝達トルク発生の際の固定部材５の連結部材４からの離脱に関し、図３に示した形態について、図５〜図７を参照しながら説明する。
【００３１】
図５および図６に示すように、固定部材５のかしめにより、連結部材４と固定部材５（固定部材５の頭部８）との間には、係合部１２によるトルク伝達方向（図５の矢印方向）の拘束力Ｆ２と、連結部材４と固定部材５（固定部材５の頭部８）の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１とが発生し、これらＦ２とＦ１の和にその部分の回転中心からの半径ｒを乗じた値が伝達可能トルクＴとなる（Ｔ＝ｒ（Ｆ１＋Ｆ２））。これ以上の過大トルクが伝達されると、図７に示すように、固定部材５が連結部材４から離脱し、トルク伝達が遮断されてディスク２１（駆動側回転部材）が空回りする。
【００３２】
本発明に係る動力伝達装置では、上記係合部１２によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２が、連結部材４と固定部材５の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１よりも、意図的に大きく設定されている。前述したように、これら摩擦力Ｆ１と拘束力Ｆ２のうち、摩擦力Ｆ１は、環境の変化、例えば、腐食環境の変化や温度変化の影響を受けて変動しやすい。したがって、（Ｆ１＋Ｆ２）に対してＦ１の割合が大きいと、環境の変化により動力伝達装置のトルク遮断特性が変動しやすくなる。そこで本発明では、（Ｆ１＋Ｆ２）に対して環境の変化の影響を受けにくいＦ２の割合を大きくし、目標としたトルク遮断特性が環境が変化した際にも大きく変動することなく、安定して維持されるようにしている。
【００３３】
上記連結部材４と固定部材５の対向面間の摩擦力Ｆ１を、係合部１２無しの形態について連結部材４の引抜き試験によって求め、次に係合部１２有りの形態について連結部材４の引抜き試験によって、（Ｆ１＋Ｆ２）とともに拘束力Ｆ２を求め、各種かしめ荷重と突起１３の高さにより、Ｆ１とＦ２の割合がどのように変化するかを調べた。その結果、例えばＦ１：Ｆ２＝７：３であったものが、突起１３の高さを０．３ｍｍから０．５ｍｍに変更することにより、Ｆ１：Ｆ２＝３：７とすることが可能になった。また、この時同時に、同じ遮断トルク値の設定を行う場合に、かしめ荷重を７５ｋＮから４０ｋＮへと低下させることができた。したがって、突起１３の高さを変更することにより、拘束力Ｆ２が、拘束力Ｆ２と摩擦力Ｆ１との和の６０〜８０％の範囲（つまり、好ましい範囲）内に容易に設定できることが確認でき、その場合、固定部材５のかしめ荷重を大幅に低減可能で生産性向上に寄与できることも確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る動力伝達装置は、基本的にあらゆる装置におけるトルク伝達、過大伝達トルクの遮断に適用可能である。とくに、駆動源にトルク変動がある場合のトルク伝達、例えば、車両用原動機を駆動源とするトルク伝達（例えば、車両用原動機を駆動源として圧縮機を駆動）の場合に用いて好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施態様に係る動力伝達装置の正面図（Ａ）および図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の第２実施態様に係る動力伝達装置の正面図（Ａ）および図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】図２の装置の固定部材のかしめおよび係合部構造の一例を示す概略部分断面図である。
【図４】図２の装置の固定部材のかしめおよび係合部構造の別の例を示す概略部分断面図である。
【図５】図３の形態における連結部材と固定部材の固定、係合部の拡大部分正面図である。
【図６】図５に示した部位の図５のＡ−Ａ線に沿う部分拡大断面図である。
【図７】図５に示した部位のトルク遮断時状態を示す正面図である。
【図８】従来の動力伝達装置の正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 駆動側回転部材
２ 従動側回転部材
３ 軸受
４ 連結部材
５ 第１の固定部材（柱状固定部材）
６ 第２の固定部材
７ 柱状軸部
８ 頭部
９ かしめ部
１０ 連結部材の穴部
１１ 切り欠き
１２ 係合部
１３ 突起
１４ 凹部
１５ 突起
１６ 穴部
２１ ディスク
２２ 固定ボルト
２３ 駆動側回転部材に形成された穴
２４ ディスクに形成された穴
Ｒ 回転方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心状に配置された駆動側回転部材および従動側回転部材と、駆動側回転部材と従動側回転部材の間に延び駆動側回転部材と従動側回転部材を連結する連結部材と、駆動側回転部材と連結部材を固定する第１の固定部材および従動側回転部材と連結部材を固定する第２の固定部材とを有し、駆動側回転部材から連結部材を介して従動側回転部材にトルクを伝達するとともに、伝達トルクが設定値を越えたときに第１の固定部材または第２の固定部材を連結部材から離脱させてトルク伝達を遮断するようにした動力伝達装置において、前記連結部材から離脱される固定部材を、前記回転部材および連結部材とは別体の柱状固定部材から構成し、該柱状固定部材を該柱状固定部材が連結部材から離脱可能に該柱状固定部材の軸方向にかしめることにより、回転部材と連結部材を固定するとともに、該柱状固定部材と連結部材との間または／および連結部材と回転部材との間に、一方の部材に設けられ他方の部材に向かって突出する突起が前記柱状固定部材のかしめにより他方の部材に係合することにより両部材が互いに係合し合う係合部を設け、かつ、該両部材間における前記係合部によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２が、前記柱状固定部材のかしめによる前記両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１よりも大きいことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記拘束力Ｆ２が、該拘束力Ｆ２と前記摩擦力Ｆ１との和の６０〜８０％の範囲内にある、請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記拘束力Ｆ２と前記摩擦力Ｆ１との割合が、前記突起の高さで制御されている、請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記拘束力Ｆ２と前記摩擦力Ｆ１との割合が、前記柱状固定部材のかしめ荷重で制御されている、請求項１〜３のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記係合部が、前記突起が前記柱状固定部材のかしめにより前記他方の部材に食い込むことにより形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記係合部が、前記突起が前記柱状固定部材のかしめにより前記他方の部材に設けられた穴部に嵌合することにより形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記連結部材に、前記柱状固定部材が連結部材から離脱可能な、前記回転部材の回転方向に開口する切り欠きが設けられている、請求項１〜６のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記柱状固定部材が、柱状軸部とその一端に柱状軸部よりも大径の頭部を備えたリベット状部材からなり、該リベット状部材が軸方向にかしめられる、請求項１〜７のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記連結部材が、回転部材の回転方向に複数配置されている、請求項１〜８のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
前記連結部材が、該連結部材から離脱される固定部材とは反対側の固定部材周りに回動可能に回転部材に固定されている、請求項１〜９のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１１】
前記連結部材が、回転部材の半径方向に対し回転部材の回転方向に傾斜させて配置されている、請求項１〜１０のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１２】
前記駆動側回転部材と前記連結部材の間または前記従動側回転部材と前記連結部材の間に、該回転部材に一体回転可能に固着されたディスクが設けられており、該ディスクと前記連結部材が固定部材を介して固定されている、請求項１〜１１のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１３】
前記駆動側回転部材の駆動源が、車両用原動機からなる、請求項１〜１２のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１４】
圧縮機用に用いられる、請求項１〜１３のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１】
同心状に配置された駆動側回転部材および従動側回転部材と、駆動側回転部材と従動側回転部材の間に延び駆動側回転部材と従動側回転部材を連結する連結部材と、駆動側回転部材と連結部材を固定する第１の固定部材および従動側回転部材と連結部材を固定する第２の固定部材とを有し、駆動側回転部材から連結部材を介して従動側回転部材にトルクを伝達するとともに、伝達トルクが設定値を越えたときに第１の固定部材または第２の固定部材を連結部材から離脱させてトルク伝達を遮断するようにした動力伝達装置において、前記連結部材から離脱される固定部材を、前記回転部材および連結部材とは別体の柱状固定部材から構成し、該柱状固定部材を該柱状固定部材が連結部材から離脱可能に該柱状固定部材の軸方向にかしめることにより、回転部材と連結部材を固定するとともに、該柱状固定部材と連結部材との間または／および連結部材と回転部材との間に、一方の部材に設けられ他方の部材に向かって突出する突起が前記柱状固定部材のかしめにより他方の部材に係合することにより両部材が互いに係合し合う係合部を設け、かつ、該両部材間における前記係合部によるトルク伝達方向の拘束力Ｆ２が、前記柱状固定部材のかしめによる前記両部材の対向面間のトルク伝達方向の摩擦力Ｆ１よりも大きいことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記拘束力Ｆ２が、該拘束力Ｆ２と前記摩擦力Ｆ１との和の６０〜８０％の範囲内にある、請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記拘束力Ｆ２と前記摩擦力Ｆ１との割合が、前記突起の高さで制御されている、請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記拘束力Ｆ２と前記摩擦力Ｆ１との割合が、前記柱状固定部材のかしめ荷重で制御されている、請求項１〜３のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記係合部が、前記突起が前記柱状固定部材のかしめにより前記他方の部材に食い込むことにより形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記係合部が、前記突起が前記柱状固定部材のかしめにより前記他方の部材に設けられた穴部に嵌合することにより形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記連結部材に、前記柱状固定部材が連結部材から離脱可能な、前記回転部材の回転方向に開口する切り欠きが設けられている、請求項１〜６のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記柱状固定部材が、柱状軸部とその一端に柱状軸部よりも大径の頭部を備えたリベット状部材からなり、該リベット状部材が軸方向にかしめられる、請求項１〜７のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記連結部材が、回転部材の回転方向に複数配置されている、請求項１〜８のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
前記連結部材が、該連結部材から離脱される固定部材とは反対側の固定部材周りに回動可能に回転部材に固定されている、請求項１〜９のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１１】
前記連結部材が、回転部材の半径方向に対し回転部材の回転方向に傾斜させて配置されている、請求項１〜１０のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１２】
前記駆動側回転部材と前記連結部材の間または前記従動側回転部材と前記連結部材の間に、該回転部材に一体回転可能に固着されたディスクが設けられており、該ディスクと前記連結部材が固定部材を介して固定されている、請求項１〜１１のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１３】
前記駆動側回転部材の駆動源が、車両用原動機からなる、請求項１〜１２のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１４】
圧縮機用に用いられる、請求項１〜１３のいずれかに記載の動力伝達装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２５０３９４（Ｐ２００９−２５０３９４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０１４３６（Ｐ２００８−１０１４３６）
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
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