JP2000205292A - 動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンから圧縮機への動力伝達に関与するコ
イルバネの繰り返し応力に対する機械的耐性の確保と、
動力遮断動作の適時性とを両立させる。 【解決手段】圧縮機のハウジング１２の一端にはプーリ
４３が回転可能に設けられ、圧縮機の駆動軸１６の一端
にはプーリの径方向に延びる受承部材５０が固定されて
いる。プーリ４３の収容凹部４５内には、互いに重ね合
わされた一対のコイルバネ６０１，６０２が配設され、
各バネの基端部はプーリの底壁４３ｃに固定されてい
る。自然長状態から伸張したコイルバネの先端部６３
を、プーリの開口側に設けられた規制部材４７１に掛止
することで、その先端部６３が受承部材５０の一部を押
圧可能な位置に保持される。圧縮機側の負荷によりバネ
と規制部材との係合が外れると、プーリ４３と駆動軸１
６との作動連結が解除される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動源と被動機器
とを動力伝達可能に作動連結する一方で被動機器側の過
負荷により両者の作動連結を解除して動力伝達を遮断す
ることができる動力伝達機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン又はモータ等の駆動源から圧縮
機等の被動機器への動力伝達経路において、被動機器に
異常事態（例えばデッドロック）が生じたときにその反
動として過大な負荷トルクが駆動源に波及するのを阻止
するために、両者間の作動連結を強制解除可能な動力伝
達機構を設けることがある。例えば、実開昭６３−１９
０８３号公報に開示された車輌用クラッチレス圧縮機
は、エンジンとつながるプーリと圧縮機の駆動軸とを過
負荷可破断材（具体的にはシェアピン）を用いて結合す
る動力伝達機構を採用する。即ち、この動力伝達機構で
は、駆動軸に嵌合固定された駆動力受承体に一対のシェ
アピンが立設され、各ピンがプーリの側壁に形成された
穴に係合されることで作動連結関係が構築されている。
そして、圧縮機内部の異常等によって圧縮機側の負荷ト
ルクが高まり、その負荷トルクに起因してシェアピンに
所定の限界値を超える応力が作用すると、二つのピンが
ほぼ同時に破断してエンジンと圧縮機との作動連結を解
除するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、負荷トルク
がシェアピンを破断させる予定値（想定破断トルク）に
達するやそのピンが予定通りに破断するようにシェアピ
ンを設計しておいても、想定破断トルク未満の負荷トル
クによってシェアピンが破断してしまうことがある。こ
れは、通常運転時に変動する負荷トルク（破断トルクよ
りも小さい）による繰り返し応力を受けてシェアピンが
次第に疲労し、その結果、シェアピンを破断させるのに
必要な限界応力が時間の経過と共に次第に低くなるため
である。他方、このような応力疲労による予期せぬ破断
を防止するためにピン径を太くする等の強度向上策を採
用すると、今度は逆に応力疲労の影響がない新品同様の
シェアピンを想定破断トルクで破断させるのが困難にな
るというジレンマがある。

【０００４】このように従来の動力伝達機構では、破断
トルクの精度向上とシェアピンの強度（即ち繰り返し応
力に対する機械的耐性）の確保とを両立させることは非
常に困難であった。

【０００５】なお、上記の例は部材の破断によって動力
遮断を達成するタイプの動力伝達機構での話であるが、
二つの部材の係合に基づいて駆動源と被動機器との作動
連結を確保する一方で、過大な負荷トルクに起因する前
記二つの部材間での係合の解除により動力遮断を達成す
るタイプの動力伝達機構においても、同様の二律背反的
課題が存在することがある。例えば、二つの回転体の一
方に設けられて他方の回転体との係合及び離脱に関与す
る弾性連結部材の機械的強度を高めようとすると、その
連結部材の弾性まで必要以上に高めてしまい、結果とし
てその弾性連結部材の離脱動作に支障を来たす（即ち予
定した負荷トルクで適時に動力遮断されない）というよ
うな問題が生ずることがある。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、駆動源から被動機器への動力伝達
に関与する弾性連結部材の繰り返し応力に対する機械的
耐性の確保と、動力遮断動作の適時性とを両立させるこ
とが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】請求項１の発明は、駆動
源と被動機器とを動力伝達可能に作動連結する一方で被
動機器側の過負荷により両者の作動連結を解除可能な動
力伝達機構において、駆動源側に設けられると共に収容
凹部を備えた第１回転体と、被動機器側に設けられると
共に動力受承部を備えた第２回転体と、前記収容凹部内
に前記第１回転体と一体回転可能に設けられた少なくと
も一つのコイルバネと、前記動力受承部と干渉しないよ
う前記第１回転体に一体回転可能に設けられると共に伸
張状態にある前記コイルバネの一部と係合して該コイル
バネの収縮を規制するための規制手段とを備え、前記規
制手段により前記コイルバネを伸張状態に維持すること
で該コイルバネの先端部が前記第２回転体の動力受承部
を押圧可能な位置に保持されることを特徴とする。

【０００８】この動力伝達機構によれば、第１回転体の
収容凹部内に設けられたコイルバネを伸張し、そのバネ
の一部を同じく第１回転体に設けられた規制手段に係合
することで該コイルバネの収縮が規制される。規制手段
によってコイルバネの伸張状態が維持される限り、該コ
イルバネの先端部が第２回転体の動力受承部を押圧可能
な位置に保持され、当該動力伝達機構を介して駆動源か
ら被動機器への動力伝達が可能となる。他方、被動機器
側に過大な負荷が生ずると、第１回転体に対する第２回
転体の追従回転が阻害され、第２回転体の動力受承部が
コイルバネの先端部を第１回転体の回転方向と逆方向に
押し返す格好となる。すると、コイルバネは動力受承部
によって部分的に押し止められ両回転体の角速度差に応
じた捩じれを生ずるが、その場合でも動力受承部に干渉
されない規制手段は第１回転体と一体回転する。従っ
て、両回転体の角速度差に起因してコイルバネの各部と
規制手段との相対配置（又は回転方向の位相）が変わ
り、伸張状態にあるコイルバネの一部と規制手段との係
合が外れ、コイルバネが収縮して第１回転体の収容凹部
内に収容される。その結果、コイルバネ先端部が動力受
承部を押圧不能となり、駆動源側の第１回転体と被動機
器側の第２回転体との作動連結が解除される。

【０００９】この構成によれば、コイルバネが伸張状態
から収縮することによる動力受承部との係合解除動作
は、コイルバネの復元付勢力の大小にほとんど影響され
ることがない。このため、コイルバネの機械的強度を高
めた結果そのコイルバネの復元付勢力が大きくなったと
しても、そのことで前記係合解除動作が悪影響を受ける
ことはない。従って、本発明によれば、駆動源から被動
機器への動力伝達に関与する弾性連結部材（コイルバ
ネ）の繰り返し応力に対する機械的耐性の確保と、動力
遮断動作の適時性とを両立させることができる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１に記載の動力
伝達機構において、前記第２回転体の動力受承部は前記
第１回転体の収容凹部の外側領域に配置され、前記規制
手段は、前記収容凹部の内と外との境界域にあって伸張
状態のコイルバネの先端部又はその近傍と係合可能な位
置に配設された規制部材により構成されることを特徴と
する。

【００１１】この構成によれば、規制手段たる規制部材
とコイルバネとの係合時には、コイルバネの先端部が収
容凹部の外側領域に突出配置されることで該先端部が第
２回転体の動力受承部を押圧可能な位置に保持される。
他方、規制部材とコイルバネとの係合が解除されたとき
には、コイルバネの先端部が収容凹部内に没入配置され
ることで該先端部は第２回転体の動力受承部を押圧不能
となる。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
の動力伝達機構において、前記第１回転体は前記駆動源
によってベルト駆動されるプーリであり、前記コイルバ
ネの基端部は前記プーリの収容凹部の底壁に固定されて
いることを特徴とする。

【００１３】この構成によれば、プーリの収容凹部内で
のコイルバネの自由な捩じり変形を許容しつつコイルバ
ネの基端部をプーリに同期回転可能に連結すると共に、
該コイルバネの先端部を自由端状態として第２回転体の
動力受承部との係合及び係合解除をならしめることが容
易となる。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
か一項に記載の動力伝達機構において、前記第２回転体
は、被動機器の内部機構と作動連結された駆動軸と、該
駆動軸の一端に固定されて前記第１回転体の半径方向に
延びる受承部材とからなり、この受承部材の半径方向先
端域に前記動力受承部が設けられていることを特徴とす
る。

【００１５】この構成によれば、駆動軸の一端に固定さ
れた受承部材の半径方向先端域に存在する動力受承部
を、コイルバネの先端部で押圧することで動力伝達が可
能となる。受承部材の動力受承部もコイルバネ先端部も
第１及び第２回転体の回転軸線から一定の距離（又は半
径）のところに存在するため、第１回転体から第２回転
体へのトルク伝達時において、動力受承部に対するコイ
ルバネ先端部の押圧力を過度に大きくせずとも十分に大
きなトルクが伝わる（又は十分に大きなモーメントが生
ずる）。それ故、トルク伝達時の前記押圧に対する反作
用によりコイルバネが巻き広げられるばかりでトルク伝
達が果たせないという不都合な事態が回避される。又、
このことはコイルバネの機械的強度の要求レベルを緩和
する。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明を車輌用空調装置の可変容
量圧縮機に具体化した一実施形態を図１〜図５を参照し
て説明する。以下に述べる圧縮機１０は、駆動源たる車
輌エンジンとの間に電磁クラッチ等のクラッチ機構を必
要としないため、クラッチレス圧縮機と呼ばれる。本発
明の動力伝達機構はそのようなクラッチ機構に代わって
用いられ、通常時の動力伝達と非常時の動力遮断を選択
的に行う。

【００１７】図１に示すように車輌用空調装置は、揺動
斜板式可変容量圧縮機１０と、外部冷媒回路３０と、該
空調装置の制御全般を司る制御装置３４とを備えてい
る。外部冷媒回路３０は例えば、凝縮器３１、温度式の
膨張弁３２及び蒸発器３３を備えたタイプであり、圧縮
機１０とともに冷凍サイクルを構成する。

【００１８】（圧縮機本体の構成と空調制御での基本動
作）被動機器としての圧縮機１０は、シリンダブロック
１１と、その前端面に接合固定されたフロントハウジン
グ１２と、シリンダブロック１１の後端面に弁形成体１
４を介して接合固定されたリヤハウジング１３とを備え
ている。これら部材１１，１２，１３及び１４は全体と
して圧縮機のハウジングを構成する。

【００１９】フロントハウジング１２内には、シリンダ
ブロック１１の前端面によってクランク室１５が区画形
成されている。クランク室１５には、回動可能な駆動軸
１６と、該駆動軸１６上に止着された回転支持体（ラグ
プレート）１８と、カムプレートとしての斜板１９と、
ラグプレート１８と斜板１９との間に介在されたヒンジ
機構２０とが設けられている。ラグプレート１８はスラ
ストベアリング１７を介してフロントハウジング１２の
内壁面に接している。斜板１９は駆動軸１６によってそ
の軸線方向へのスライド可能且つ傾動可能に支持されて
いる。又、ラグプレート１８及びヒンジ機構２０によ
り、斜板１９は駆動軸１６に対しスライド及び傾動可能
で且つ駆動軸１６と一体回転可能となっている。

【００２０】シリンダブロック１１には複数のシリンダ
ボア１１ａ（一つのみ図示）が、駆動軸１６を等角度間
隔にて取り囲むように形成されている。各シリンダボア
１１ａは駆動軸１６と平行に延び、各ボア１１ａ内には
片頭型のピストン２１が往復動可能に収容されている。
各ピストン２１の一端は一対のシュー２２を介して斜板
１９の外周部に係留されている。各ボア１１ａ内におい
てピストン端面と弁形成体１４との間には圧縮室が区画
されている。そして、傾斜状態の斜板１９が駆動軸１６
と共に回転すると、それに伴う斜板の波打ち運動がシュ
ー２２を介して各ピストン２１の往復運動を生じさせ
る。尚、駆動軸１６、ラグプレート１８、斜板１９、ヒ
ンジ機構２０及びピストン２２によって圧縮機１０の内
部機構が構成される。

【００２１】リヤハウジング１３内には弁形成体１４に
よって吸入室２５及び吐出室２６がそれぞれ区画形成さ
れている。吐出室２６と吸入室２５とは外部冷媒回路３
０によって接続されている。弁形成体１４は少なくとも
三枚の金属板材を重ね合わせて構成される。この弁形成
体１４には各シンンダボア１１ａ（又は圧縮室）毎に吸
入孔及び吐出孔が形成され、これら各孔に対応してフラ
ッパ弁としての吸入弁１４ａ及び吐出弁１４ｂが形成さ
れている。ピストン２１の往復運動に伴い、吸入室２５
内の冷媒ガスが吸入弁１４ａを押し開けてシリンダボア
１１ａ内へ吸入され、その後ピストン２１によって圧縮
され、圧縮された冷媒ガスが吐出弁１４ｂを押し開けて
吐出室２６へ吐出される。

【００２２】シリンダブロック１１、弁形成体１４及び
リヤハウジング１３内には、クランク室１５と吐出室２
６とをつなぐ給気通路２３が設けられている。給気通路
２３の途中には、リヤハウジング１３に組み込まれる形
で容量制御弁２４が介在されている。この容量制御弁２
４は例えば、ソレノイド２４ａ、弁体２４ｂ及びポート
２４ｃ（給気通路２３の一部を構成する）を備えた弁開
度調節可能な電磁弁として構成されている。ソレノイド
２４ａは制御装置３４によって外部的な通電制御を受け
る。この制御弁２４では、ソレノイド２４ａが励磁され
ると弁体２４ｂがポート２４ｃを閉鎖し、ソレノイド２
４ａが消磁されると弁体２４ｂがポート２４ｃを開放す
る。

【００２３】他方、駆動軸１６にはその軸心に沿って放
圧通路１６ａが形成されている。放圧通路１６ａの一端
はクランク室１５内に開口する一方、放圧通路１６ａの
他端はシリンダブロック１１の略中央に形成された凹部
１１ｂ内に開口している。この凹部１１ｂは、シリンダ
ブロック１１及び弁形成体１４を貫通する絞りとしての
放圧孔２７を介して吸入室２５と連通している。放圧通
路１６ａ、凹部１１ｂ及び放圧孔２７は、クランク室１
５の圧力（クランク圧Ｐｃ）を吸入室２５に逃がすため
の抽気通路を構成する。なお、前記凹部１１ｂ内には付
勢バネ２９が配設されている。この付勢バネ２９は駆動
軸１６全体を前方に付勢し、スラストベアリング１７を
介してラグプレート１８をフロントハウジング１２の内
壁面に常時接触させて、圧縮機の内部機構を一義的に位
置決めする。

【００２４】このような揺動斜板式圧縮機の吐出容量
は、容量制御弁２４によってクランク圧Ｐｃを制御する
ことで可変調節される。即ち、制御装置３４からの通電
制御による制御弁２４の弁開度調節に基づき、給気通路
２３を介したクランク室１５への高圧冷媒ガスの供給量
と、抽気通路を介したクランク室１５からの冷媒ガスの
放出量とのバランスを調節することでクランク圧Ｐｃが
制御される。そして、クランク圧Ｐｃを高め誘導すれ
ば、斜板１９の傾角が小さくなり各ピストン２１のスト
ロークが小さくなって吐出容量が減少する。他方、クラ
ンク圧Ｐｃを低め誘導すれば、斜板１９の傾角が大きく
なり各ピストン２１のストロークが大きくなって吐出容
量が増大する。つまり制御装置３４は、蒸発器３３に設
けた温度センサやその他のセンサ類（いずれも図示せ
ず）からの検知情報に基づいて車室内の冷房負荷の大き
さを判断し、その冷房負荷に応じて制御弁２４への通電
量を調節する。そして、通電制御された制御弁開度に応
じてクランク圧Ｐｃを、ひいては斜板傾角を決定し、圧
縮機の吐出容量を冷房負荷にみあったものに調節する。
このように、この可変容量圧縮機においては、冷房負荷
の変化に応じた斜板１９の傾角制御に基づき、吐出容量
（圧縮能力）がフィードバック制御される。

【００２５】なお、斜板１９の最大傾角はその斜板１９
に設けられたストッパ１９ａがラグプレート１８に当接
することで規制される。他方、斜板１９の最小傾角は駆
動軸１６の略中央部に装着された規制リング２８に斜板
１９が当接することで規制される。一般に最小傾角はピ
ストンストロークがゼロにならないように０°よりも僅
かに大きく設定される。

【００２６】（動力伝達機構の構成及び作用）図１に示
すように、フロントハウジング１２の前端部はスリーブ
状に形成されて支持筒部４１を構成している。この支持
筒部４１の外周面上にはアンギュラベアリング４２を介
して、第１回転体としてのプーリ４３が回転可能に支持
されている。このプーリ４３は、Ｖベルト等の動力伝達
ベルト４４を介して駆動源としての車輌エンジン３５に
作動連結されている。図２及び図３に示すように、プー
リ４３は、アンギュラベアリング４２の外輪に取着され
る内側筒部４３ａ（以下「ボス部」という）と、ベルト
４４が掛装される外側リング状部４３ｂと、前記ボス部
４３ａと外側リング状部４３ｂとを連結する底壁として
のフランジ部４３ｃとを有している。そして、ボス部４
３ａ、外側リング状部４３ｂ及びフランジ部４３ｃによ
って囲まれる領域には環状の収容凹部４５が確保されて
いる。

【００２７】図１〜図３に示すように、駆動軸１６の前
端部はプーリ４３のほぼ中心域を貫通するように存在
し、その駆動軸１６の前端部には受承部材５０がロック
ボルト４６によって固定されて駆動軸１６と受承部材５
０とが一体回転可能となっている。なお、駆動軸１６及
び受承部材５０は第２回転体を構成する。

【００２８】受承部材５０は、駆動軸１６の前端部外周
に嵌合する円筒部５１と、その円筒部５１の外端（図３
では上端）に一体化されたプレート部５２とを有してい
る。円筒部５１の大部分はプーリの収容凹部４５内に進
入しているが、プレート部５２はその収容凹部４５の外
側領域に配置（即ちプーリ４３よりも前方に配置）され
ている。このプレート部５２はプーリ４３の径方向に直
線状に延びており、ボルト４６を挟んで配置された一対
のプレート腕部５２１，５２２からなる。つまり、各プ
レート腕部５２１，５２２はボルト４６を挟んで互いに
１８０°の角度位置に存在する。受承部材５０はその全
体が剛性の高い材料（例えば金属やエンジニアリングプ
ラスチック）で作られており、各プレート腕部５２１，
５２２が外力を受けてたわむことはない。

【００２９】又、特に図６に示すように、プレート腕部
５２１，５２２の各先端域には係合凹部５３が設けられ
ている。各係合凹部５３は、プレート腕部の下面（即ち
プーリ４３との対向面）及び片方の側面に開口して形成
され、この係合凹部５３内に前記片方の側面側から後記
コイルバネの一端が係入するのを許容する形状となって
いる。

【００３０】図２〜図５に示すように、プーリ４３の収
容凹部４５内には、一対のコイルバネ６０１，６０２か
らなる弾性連結部材６０が配設されている。二つのコイ
ルバネ６０１，６０２は同じ形状をなし且つ同じ金属か
らできている。各コイルバネは、螺旋状の本体部と、そ
の両端たる基端部６２及び先端部６３を有している。両
コイルバネ６０１，６０２は、それぞれの基端部６２が
互いにボルト４６（又は駆動軸１６）を挟んでほぼ１８
０°反対側に位置するように重ね合わされている。各コ
イルバネの基端部６２は、プーリ４３のフランジ部４３
ｃに対して例えばリベットのような固着手段で固定さ
れ、その結果、両コイルバネ６０１，６０２はプーリ４
３と一体回転可能となっている。なお、上述のような両
コイルバネの重ね合わせの結果、それぞれの先端部６３
も互いにボルト４６を挟んでほぼ１８０°反対側に位置
する。

【００３１】特に図５は、両コイルバネ６０１，６０２
の基端部６２をプーリ４３に固定した直後の状態を示
す。この状態では各コイルバネが、プーリ４３のボス部
４３ａの外周面と外側リング状部４３ｂの内周面との間
に前記外周面及び内周面のいずれとも接触することなく
保持される。つまり、各コイルバネが描く螺旋円の半径
は、ボス部４３ａの外周の半径よりも大きく且つ外側リ
ング状部４３ｂの内周の半径よりも小さくなるように設
定されている。尚、各コイルバネは、その螺旋状の本体
部がボス部４３ａの周囲を２周半ほど取り巻く程度の長
さを有している。又、図５に示すように、両コイルバネ
６０１，６０２が自然長状態にあるとき、両コイルバネ
の先端部６３は共にプーリ４３の収容凹部４５内に完全
に収められる。このとき、プーリ４３と駆動軸１６とは
作動連結関係にない。

【００３２】更に図２〜図５に示すように、プーリ４３
の外側リング状部４３ｂの開口端縁（即ち収容凹部４５
の内と外との境界域）には、規制手段として一対の規制
部材４７１，４７２がリベット４８によって固定されて
いる。規制部材４７１はコイルバネ６０１及びプレート
腕部５２１に対応し、規制部材４７２はコイルバネ６０
２及びプレート腕部５２２に対応している。両規制部材
４７１，４７２は、各規制部材がそれと対応するコイル
バネの先端部６３の近傍に位置すると共に互いにボルト
４６を挟んで１８０°反対側に位置するように配置され
ている。

【００３３】プーリ４３に固定された規制部材４７１，
４７２の各々は、フランジ部４３ｃに対し略平行であ
り、ボルト４６に向かって内方向に延出する。但し、各
規制部材の延出長は、図２に示すようにプーリ４３の正
面側から見て、各コイルバネの本体部を横切るがプーリ
のボス部４３ａにまで達しない長さである。

【００３４】図１の圧縮機を車輌のエンジンルーム内に
組み込む場合には、図５に示すような自然長状態にある
コイルバネ６０１，６０２の各先端部６３が該コイルバ
ネの復元付勢力に抗して収容凹部４５から外に引き出さ
れ、その先端部６３と対応する規制部材４７１，４７２
の上面に掛止される。すると、図２及び図３に示すよう
に、規制部材４７１，４７２によって各コイルバネの先
端部６３が収容凹部４５内に引っ込むことが規制され、
各コイルバネの先端部６３が規制部材の上面の位置（又
は高さ）に保持されて、各コイルバネが伸張状態に維持
される。

【００３５】かかる伸張状態では、各コイルバネの先端
部６３の高さがプレート腕部５２１（又は５２２）の係
合凹部５３の高さに符合し、該係合凹部５３内にプレー
ト腕部の側面開口からコイルバネ先端部６３が係入可能
となる。そして、まさに図２に示すように、各コイルバ
ネの先端部６３の端面が係合凹部５３の奥壁５４（図６
参照）に当接することで、両コイルバネ６０１，６０２
と受承部材５０との間に動力伝達のための係合が確保さ
れる。なお、前記奥壁５４は第２回転体の動力受承部を
構成する。こうして、二つのコイルバネ６０１，６０２
を介してプーリ４３（第１回転体）と受承部材５０及び
駆動軸１６（第２回転体）とが同期回転可能に作動連結
され、駆動源から被動機器への動力伝達が可能となる。

【００３６】次に動力伝達機構の作用を説明する。通常
の運転状態においては、駆動源としてのエンジン３５の
動力は、ベルト４４、プーリ４３、コイルバネ６０１，
６０２及びそれらの先端部６３によって押圧される受承
部材５０を介して駆動軸１６に伝達される（図２及び図
３参照）。このとき、エンジン３５側の供給トルクと圧
縮機１０側の負荷トルクとが釣り合い、図２に示すよう
にプーリ４３の角速度ω１と受承部材５０及び駆動軸１
６の角速度ω２とが均衡した状態でプーリ４３及び駆動
軸１６が同期回転する。

【００３７】駆動軸１６への動力伝達に伴い、駆動軸１
６に作動連結された斜板１９が個々のピストン２１を往
復動させ、各々に冷媒ガスの吸入及び圧縮という仕事を
させる。この仕事状況（負荷発生状況）に相応して、駆
動軸１６及び受承部材５０にはプーリ４３の回転方向と
は逆向きの負荷トルクが作用する。しかしながら、その
負荷トルクが所定の限界値を超えず、エンジン３５に対
して許し難い影響を及ぼさない程度のものであるなら
ば、コイルバネ６０１，６０２及び受承部材５０を介し
てプーリ４３から駆動軸１６への動力伝達が維持され
る。

【００３８】これに対し、圧縮機本体で何らかの不具合
（例えばデッドロック）が生じ、圧縮機側の負荷トルク
が前記所定の限界値を超えて過大になると、プーリ４３
と受承部材５０及び駆動軸１６との同期回転が維持でき
なくなり、プーリ４３の角速度ω１と受承部材５０及び
駆動軸１６の角速度ω２’との間にギャップが生じる
（図４参照，ω２’＜ω１）。即ち、コイルバネ６０
１，６０２はプーリ４３との一体回転を続けようとする
のに対し、受承部材５０はプーリ４３への追従回転に強
く逆らい、第１及び第２回転体間に角速度差（ω１−ω
２’）が生じる。

【００３９】すると、プーリ４３が角速度ω１で回転し
続けようとする一方で、各コイルバネの先端部６３は受
承部材５０の各係合凹部の奥壁５４によって逆に押し止
められ、コイルバネ６０１，６０２はやや巻き広げられ
ながら捩じられる。この瞬間に、第１及び第２回転体間
の角速度差に基づき、図２の位置にある規制部材４７
１，４７２の各々が、奥壁５４によって押し止められた
コイルバネ先端部６３の位置よりもプーリ回転方向前方
に素早く相対移動し（図４参照）、二つの規制部材４７
１，４７２と各々に対応するコイルバネ６０１，６０２
との係合が同時に解除される。この係合解除によって伸
張状態のコイルバネが収縮するのを規制するものがなく
なるため、各コイルバネは自己の復元付勢力によって自
然長状態にまで収縮する（図５参照）。バネの収縮によ
り、コイルバネ先端部６３と奥壁５４との係合がなくな
るため、各コイルバネは前記捩じりの付勢力に基づいて
捩じりのない状態に戻り、図４に示すように、各コイル
バネの先端部６３は、対応する規制部材よりもプーリ回
転方向前方の本来の相対配置位置に戻る。

【００４０】このように、圧縮機側の負荷トルクが過大
になり駆動軸１６がプーリ４３に追従回転できなくなる
と、各コイルバネの先端部６３と規制部材４７１，４７
２との係合が瞬間的に解除されると共に各コイルバネの
先端部６３が係合凹部５３から離脱し、図４及び図５に
示すように両コイルバネ６０１，６０２と受承部材５０
との作動連結が解消され、プーリ４３から駆動軸１６へ
の動力伝達が遮断される。尚、図４及び図５の状態で
は、エンジン３５が駆動し続ける限りプーリ４３及びコ
イルバネ６０１，６０２は圧縮機側の事情に関係なく回
転し続ける。

【００４１】（効果）本実施形態によれば、以下のよう
な効果を得ることができる。 ○ 圧縮機側に過大な負荷トルクが生じたときには、コ
イルバネ６０１，６０２と受承部材５０との作動連結を
速やかに解除してエンジン３５と圧縮機１０との間の動
力伝達を遮断することができる。それ故、過大な反発負
荷トルクからエンジン３５等を確実に保護することがで
きる。

【００４２】○ コイルバネ６０１，６０２と受承部材
５０との作動連結及びその解除は、受承部材の各プレー
ト腕部の係合凹部５３に係入するコイルバネ先端部６３
と、規制部材４７１，４７２との相対位置によって決ま
る。又、コイルバネの先端部６３は、そのコイルバネが
規制部材４７１，４７２によって伸張状態に維持される
限り係合凹部５３内に係入し続けることができる。それ
故、コイルバネ先端部６３の係合凹部５３からの離脱動
作は、そのコイルバネの復元付勢力（即ちコイルバネの
バネ定数）の大小にほとんど影響されない。このため、
各コイルバネの機械的強度を高めるべく、例えばコイル
径や線材太さの大きなコイルバネを用いることができ
る。そして、コイルバネの機械的強度を高めた結果その
バネ弾性までもが高くなったとしても、適時の離脱動作
が阻害されることはない。即ち、本実施形態によれば、
従来の動力伝達機構にありがちな二律背反的な要求、即
ち弾性連結部材（コイルバネ６０１，６０２）の繰り返
し応力に対する機械的耐性の確保と動力遮断動作の適時
性とを見事に両立させることができる。

【００４３】○ 各コイルバネの基端部６２はプーリの
フランジ部（底壁）４３ｃに固定され、先端部６３は該
プーリ４３と一体回転する規制部材４７１，４７２上に
掛止されるに過ぎない。又、伸張状態にあるコイルバネ
の復元付勢力は、コイルバネ先端部６３が受承部材５０
の係合凹部奥壁５４を押圧する方向（動力伝達方向）に
は作用しない。このため、前記コイルバネの復元付勢力
は、駆動軸１６を含む圧縮機１０の内部機構に波及せ
ず、圧縮機内部機構が両コイルバネ６０１，６０２から
の荷重を受けることがない。

【００４４】○ プーリ４３から駆動軸１６への動力伝
達時、各コイルバネの先端部６３がそれと対応する係合
凹部５３内に係入される。このため、動力伝達時には、
係合凹部５３を区画している奥壁５４以外の内壁によ
り、コイルバネ先端部６３のプーリの半径方向（内方向
及び外方向）への位置ずれが規制される。従って、予期
せぬ事情でコイルバネ先端部６３が規制部材４７１，４
７２の上面から径方向に滑り落ちるという不慮の事態を
回避することができる。

【００４５】○ 弾性連結部材６０は複数のコイルバネ
６０１，６０２から構成されると共に、コイルバネの各
基端部６２は等角度間隔位置（即ち１８０°反対側の位
置）でプーリ４３に連結され、且つコイルバネの各先端
部６３も等角度間隔位置（即ち１８０°反対側の位置）
で受承部材５０に係合している。従って、エンジン３５
からの動力伝達に際し、弾性連結部材６０が原因となっ
て駆動軸１６をその中心軸線に対し傾けるようなモーメ
ントは発生しない。それ故、受承部材５０及び駆動軸１
６の姿勢（又は回転状況）が安定しトルクが無駄なく伝
達される。

【００４６】○ 圧縮機側で生ずる負荷トルクが所定の
限界値を超えない限り、駆動軸１６に作用するトルクの
変動を弾性連結部材６０の捩じり変形によってある程度
緩和することができる。即ち、弾性連結部材６０はダン
パとしても機能する。

【００４７】○ 本実施形態によれば、プーリ４３の環
状の収容凹部４５内に両コイルバネ６０１，６０２がす
っぽり収容される。このため、プーリ４３の内部空間を
有効利用することができる。

【００４８】○ 各コイルバネの先端部６３が係合凹部
５４から離脱して両コイルバネ６０１，６０２が自然長
状態に戻る動作は、各コイルバネの先端部６３がプーリ
の収容凹部４５内に落ち込む動作と理解することもでき
る。この点、特開平１０−２６７０４６号公報に開示の
動力伝達機構は、圧縮状態で取り付けられたコイルバネ
の一端部が、被動機器側回転体に設けられたバネの太さ
相当の幅を有する収容溝又は凹部に落ち込むことで動力
遮断が実現するように構成されている。このため、該先
行技術と本件との間にある種の類似性を見出すこともで
きる。しかし、前記先行技術と本件とでは、コイルバネ
の先端部が落ち込むことになる凹部を区画形成する母材
の成り立ちが明らかに相違し、それが故に、それら凹部
の大きさ又は広さにはかなりの隔たりがある。即ち、本
件におけるプーリの収容凹部４５の方が、先行技術にお
ける収容溝又は凹部よりも明らかに大きい。それ故、本
実施形態によれば、係合凹部５４から離脱した各コイル
バネの先端部６３は、プーリの収容凹部４５内に確実に
落ち込むことができ、離脱動作又は二つの回転体間にお
ける動力遮断動作の確実性が高い。

【００４９】（別例）前記実施形態を以下のような態様
に変更してもよい。 ○ 前記実施形態では、弾性連結部材６０を二つのコイ
ルバネ６０１，６０２で構成したが、使用するコイルバ
ネは一つだけでもよく、逆に三つ以上のコイルバネが用
いられてもよい。即ち、プーリ４３と駆動軸１６との作
動連結に関与するコイルバネは少なくとも一つあれば足
りる。

【００５０】○ 前記実施形態では、規制部材４７１，
４７２をプーリの外側リング状部４３ｂに固定したが、
これらは規制部材４７１，４７２はプーリの内側筒部
（ボス部）４３ａの側に固定されてもよい。

【００５１】○ 前記実施形態では、受承部材５０のプ
レート腕部５２１，５２２の各先端域に係合凹部５３を
設けたが、かかる係合凹部５３は必ずしも形成する必要
はない。即ち、受承部材５０のプレート腕部５２１，５
２２の側面を動力受承部とみなし、その側面をコイルバ
ネ６０１，６０２の各先端部で単に押圧するようにして
もよい（図７参照）。

【００５２】○ 例えば図７に示すように、コイルバネ
の先端部６３が乗り上げる規制部材４７１（又は４７
２）の上面に、プーリの半径方向（内方向及び／又は外
方向）へのコイルバネの位置ずれを規制する一又は二以
上のガイド部７１（好ましくはガイド突部）を設けても
よい。かかるガイド部７１を設けることで、予期せぬ事
情でコイルバネ先端部６３が規制部材４７１，４７２の
上面から径方向に滑り落ちるという不慮の事態を回避す
ることができる。

【００５３】○ 前記実施形態の動力伝達機構におい
て、電磁クラッチをあえて併設してもよい。 （付記）前記実施形態及び別例から把握できる各請求項
に記載した発明以外の技術的思想の要点としては、
（１）請求項４に記載の動力伝達機構において、前記動
力受承部は前記受承部材の半径方向先端域に設けられた
係合凹部の奥壁であること、（２）請求項４に記載の動
力伝達機構において、前記動力受承部は前記受承部材を
構成するプレート腕部の側面であること、（３）請求項
１〜４に記載の動力伝達機構において、前記コイルバネ
は、自然長状態では前記第１回転体の収容凹部内に収容
可能であり、前記規制手段と係合する伸張状態では少な
くともその先端部が前記収容凹部の外側領域に配置可能
であること、があげられる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の本
発明によれば、コイルバネが伸張状態から収縮すること
によるコイルバネ先端部と動力受承部との係合解除動作
は、コイルバネの復元付勢力の大きさにほとんど影響さ
れない。従って、駆動源から被動機器への動力伝達に関
与する弾性連結部材としてのコイルバネの繰り返し応力
に対する機械的耐性の確保と、動力遮断動作の適時性と
を見事に両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態における可変容量圧縮機の断面図。

【図２】動力伝達時における動力伝達機構の正面図。

【図３】図２の３−３線での断面図。

【図４】動力遮断時における動力伝達機構の正面図。

【図５】図４の５−５線での断面図。

【図６】受承部材及びコイルバネの一部を拡大して示す
斜視図。

【図７】別例となる動力伝達機構の正面図。

【符号の説明】

１０…圧縮機（被動機器）、１６…駆動軸、３５…車輌
エンジン（駆動源）、４３…プーリ（第１回転体）、４
３ｃ…フランジ部（収容凹部の底壁）４５…収容凹部、
４７１，４７２…規制部材（規制手段）、５０…受承部
材（１６及び５０は第２回転体を構成する）、５３…係
合凹部、５４…係合凹部の奥壁（動力受承部）、６０…
弾性連結部材、６０１，６０２…コイルバネ、６２…コ
イルバネの基端部、６３…コイルバネの先端部。

フロントページの続き (72)発明者 岡田 昌彦 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 川口 真広 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源と被動機器とを動力伝達可能に作
   動連結する一方で被動機器側の過負荷により両者の作動
   連結を解除可能な動力伝達機構において、 駆動源側に設けられると共に収容凹部を備えた第１回転
   体と、 被動機器側に設けられると共に動力受承部を備えた第２
   回転体と、 前記収容凹部内に前記第１回転体と一体回転可能に設け
   られた少なくとも一つのコイルバネと、 前記動力受承部と干渉しないよう前記第１回転体に一体
   回転可能に設けられると共に伸張状態にある前記コイル
   バネの一部と係合して該コイルバネの収縮を規制するた
   めの規制手段とを備え、 前記規制手段により前記コイルバネを伸張状態に維持す
   ることで該コイルバネの先端部が前記第２回転体の動力
   受承部を押圧可能な位置に保持されることを特徴とする
   動力伝達機構。
2. 【請求項２】 前記第２回転体の動力受承部は前記第１
   回転体の収容凹部の外側領域に配置され、前記規制手段
   は、前記収容凹部の内と外との境界域にあって伸張状態
   のコイルバネの先端部又はその近傍と係合可能な位置に
   配設された規制部材により構成されることを特徴とする
   請求項１に記載の動力伝達機構。
3. 【請求項３】 前記第１回転体は前記駆動源によってベ
   ルト駆動されるプーリであり、前記コイルバネの基端部
   は前記プーリの収容凹部の底壁に固定されていることを
   特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達機構。
4. 【請求項４】 前記第２回転体は、被動機器の内部機構
   と作動連結された駆動軸と、該駆動軸の一端に固定され
   て前記第１回転体の半径方向に延びる受承部材とからな
   り、この受承部材の半径方向先端域に前記動力受承部が
   設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   か一項に記載の動力伝達機構。