JPH1137172A - 動力伝達構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで製造できてなおかつリミット値を
精度良く設定でき、しかも、設定されたリミット値にず
れが生じ難いトルクリミッタを有した動力伝達構造を提
供すること。 【解決手段】 トルクリミッタ６４は、金属材よりなる
円筒体６４ａにおいて、その周壁の円環状を離断するよ
うにしてスリット６４ｂが形成されてなる。トルクリミ
ッタ６４は、スリット６４ｂを以ってプーリ１９の係合
凸部６２ａに軸線Ｌ周りで係止されるとともに、内周面
６４ｃを以って駆動軸１６の外周面１６ａに対して所定
の圧力で摩擦接触されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
システムにおいて、駆動源である車両エンジンの回転駆
動力を機器である圧縮機に伝達するための動力伝達構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両空調システムに適用される圧縮機と
して、車両エンジン等の外部駆動源との間に、高価でか
つ重量物である電磁クラッチ等のクラッチ機構を介在さ
せなくとも良い、所謂、クラッチレスタイプの圧縮機が
存在する。クラッチレスタイプの圧縮機は駆動軸にプー
リを連結し、プーリには車両エンジンからのベルトが巻
き掛けられている。従って、クラッチレスタイプの圧縮
機は、車両エンジンの動作時には常に駆動される。しか
し、その一方で、圧縮機の故障等により圧縮機側の負荷
トルクが過大となると、この過大な負荷トルクが車両エ
ンジン側に波及するため、例えば、車両エンジンがエン
ジンストールを起こす等の問題が予想されていた。

【０００３】そこで、本出願人は、例えば、特開平８−
１２１３３６号公報に示すような技術を提案している。
同公報の技術では、クローズタイプのクラッチスプリン
グよりなるトルクリミッタを、駆動軸とプーリとの間に
介在させている。従って、圧縮機側の負荷トルクがトル
クリミッタのリミット値以上に上昇されると、駆動軸を
所定の締め代で締め付けていたトルクリミッタが、拡径
することで駆動軸に対して滑る。従って、プーリが駆動
軸に対して相対回動され、圧縮機側の過大な負荷トルク
が車両エンジン側に波及することはない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記トルク
リミッタを構成するクラッチスプリングは、線材を螺旋
状に加工してなる巻きバネにより構成されている。従っ
て、次のような問題を生じていた。

【０００５】（１）現在の巻きバネの製造技術では、内
径等の各個所をμｍオーダで加工することは、加工コス
トとの兼ね合いから困難である。従って、トルクリミッ
タの駆動軸に対する締め代に大きなばらつきが生じ、リ
ミット値を精度良く設定することができなかった。

【０００６】（２）クラッチスプリングは丸線が線材と
して使用されている。このため、トルクリミッタと円筒
面である駆動軸の外周面とは線接触となる。従って、例
えば、圧縮機の内部から漏れた潤滑油や、エンジンルー
ムに入り込んだ雨水等がトルクリミッタを濡らすと、こ
れら油分や水分が容易にトルクリミッタと駆動軸との接
触部分間に入り込んでしまう。その結果、トルクリミッ
タと駆動軸との間の摩擦係数が変化され、リミット値に
ずれが生じていた。

【０００７】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、低コス
トで製造できてなおかつリミット値を精度良く設定で
き、しかも、設定されたリミット値にずれが生じ難いト
ルクリミッタを有した動力伝達構造を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、トルクリミッタは、弾性材より
なる円筒体においてその周壁の円環状を一部で離断する
ようにしてスリットが形成されてなり、トルクリミッタ
は駆動側回転体或いは従動側回転体の一方に対して相対
回転不能に係止されるとともに、円筒面を以って他方の
回転体の軸線周りに形成された円筒面に摩擦接触されて
おり、機器側に生じた過大な負荷トルクによってトルク
リミッタが拡径或いは縮径することで、トルクリミッタ
の円筒面と他方の回転体の円筒面との間に滑りが生じる
ように構成された動力伝達構造である。

【０００９】この構成によれば、機器の正常運転時に
は、機器の負荷トルクが被動側回転体からトルクリミッ
タを介して駆動側回転体に伝わっている。従って、スリ
ットを拡大或いは縮小する方向の荷重がトルクリミッタ
に作用されている。しかし、機器の正常運転時の負荷ト
ルクはトルクリミッタのリミット値より低いため、トル
クリミッタは拡径或いは縮径傾向を示すが、それは微少
である。その結果、トルクリミッタの円筒面と他方の回
転体の円筒面との間での必要な摩擦接触状態が維持さ
れ、トルクリミッタと他方の回転体との間での回転駆動
力の伝達が遮断されることはない。

【００１０】機器側の負荷トルクがトルクリミッタのリ
ミット値以上となった場合、トルクリミッタに作用す
る、スリットを拡大或いは縮小させる方向の荷重が大き
くなり、トルクリミッタは拡径或いは縮径傾向を顕著に
示す。従って、トルクリミッタの円筒面と他方の回転体
の円筒面との間の摩擦接触状態が弱まって、トルクリミ
ッタは他方の回転体に対して滑るように相対回動され
る。このため、過大な負荷トルクが駆動源側に波及する
ことはない。

【００１１】機器側の過大な負荷トルクが解消されれ
ば、トルクリミッタは自身の弾性力によって縮径或いは
拡径して、その円筒面と他方の回転体の円筒面との間で
の所定の摩擦接触状態を回復する。このため、駆動側回
転体の回転駆動を被動側回転体へ伝えることが可能とな
り、機器の正常運転が再開される。

【００１２】請求項２の発明では、前記トルクリミッタ
は、周壁の円環状がスリットにより一部で離断された円
筒体を同軸上に複数個直列に配置してなり、隣接する円
筒体は互いのスリットの軸線周りでの位相をずらした状
態で連結されている。

【００１３】この構成によれば、トルクリミッタは少な
くとも一巻き以上の巻き数を有する巻きバネ状をなし、
後の第２実施形態にて詳述するように、リミット値を高
く設定できる。

【００１４】請求項３の発明では、前記トルクリミッタ
或いは他方の回転体の少なくとも一方の円筒面は金属面
であって、トルクリミッタ或いは他方の回転体の少なく
とも一方の円筒面には充填剤収容凹部が凹設され、充填
剤収容凹部には金属面の防錆作用を奏する充填剤が収容
されている。

【００１５】この構成によれば、充填剤が金属面におけ
る錆の発生を防止する。従って、トルクリミッタの円筒
面と他方の回転体の円筒面との間の摩擦係数の変化、つ
まり、トルクリミッタのリミット値のずれが防止され
る。

【００１６】請求項４の発明では、前記トルクリミッタ
或いは他方の回転体には円筒状をなすスリーブが固定さ
れ、スリーブの円筒面がそれを固定支持するトルクリミ
ッタ側の円筒面或いは他方の回転体側の円筒面を構成す
るものであり、それに加えて、請求項５の発明では、前
記スリーブは樹脂よりなるものである。

【００１７】これらの構成においては、圧縮機の故障
等、圧縮機側の過大な負荷トルクが長時間にわたって解
消されない場合には、トルクリミッタの円筒面が他方の
回転体の円筒面との摩擦により消失する。従って、トル
クリミッタの円筒面と他方の回転体の円筒面との摩擦接
触状態がさらに弱まり、駆動側回転体が被動側回転体に
対してほとんど抵抗なく回転する状態となる。

【００１８】請求項６の発明では、前記充填剤収容凹部
はスリーブに凹設されている。この構成においては、例
えば、充填剤収容凹部をトルクリミッタの円筒面或いは
他方の回転体の円筒面に直接形成する場合と比較して、
その加工を簡単かつ工程数増なしに行うことが可能とな
る。

【００１９】請求項７の発明では、前記充填剤は油脂よ
りなる。この構成においては、トルクリミッタが他方の
回転体に対して滑ると、充填剤収容凹部がトルクリミッ
タの円筒面或いは他方の回転体の円筒面に対して相対回
動される。従って、充填剤収容凹部内の油脂が両円筒面
間に油膜を形成する。

【００２０】請求項８の発明では、前記充填剤は吸湿剤
よりなる。この構成においては、吸湿剤が金属面の周囲
の湿気を吸収し、金属面付近を乾燥雰囲気とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、クラッチレスタ
イプの可変容量型圧縮機の動力伝達構造に具体化した第
１〜第３実施形態について説明する。なお、第２及び第
３実施形態については、第１実施形態との相違点につい
てのみ説明する。

【００２２】（第１実施形態）図１に示すように、フロ
ントハウジング１１は、シリンダブロック１２の前端に
接合固定されている。リヤハウジング１３は、シリンダ
ブロック１２の後端に弁形成体１４を介して接合固定さ
れている。クランク室１５はフロントハウジング１１と
シリンダブロック１２とにより囲まれて区画形成されて
いる。被動側回転体としての駆動軸１６は金属材よりな
り、クランク室１５を通るようにフロントハウジング１
１とシリンダブロック１２との間で回転可能に架設支持
されている。駆動軸１６の一端は、フロントハウジング
１１の前壁を貫通して外部へ突出されている。

【００２３】ボス部１１ａはフロントハウジング１１の
外壁面に一体形成され、駆動軸１６の突出端部を取り囲
む。ロータ６１は、ボス部１１ａにアンギュラベアリン
グ２０を介して回転可能に支持されている。ロータ６１
は、その外周部に巻き掛けられたベルト１７を介して、
駆動源としての車両エンジン１８に電磁クラッチ等のク
ラッチ機構を介することなく直結されている。

【００２４】プレート６２はドーナツ盤状をなし、その
中心部には透孔を取り囲むようにして筒状部６２ａが一
体に突設されている。プレート６２は緩衝ゴム６３を介
してロータ６１に固定されている。緩衝ゴム６３は、ロ
ータ６１とプレート６２との間で行われる動力伝達にお
いて、急激なトルク変動を自身の変形によって吸収す
る。係合凸部６２ｂは、プレート６２において筒状部６
２ａの先端に一体形成されている。係合凸部６２ｂは、
筒状部６２ａの先端開口縁の一部が筒状部６２ａの内空
間側に向かって曲折されてなる。前記ロータ６１、プレ
ート６２及び緩衝ゴム６３が駆動側回転体としてのプー
リ１９を構成し、プーリ１９の軸線は駆動軸１６の軸線
Ｌに一致されている。

【００２５】図１及び図２に示すように、本実施形態の
特徴点であるトルクリミッタ６４は、駆動軸１６とプー
リ１９との間において、両部材１６，１９に対してほぼ
軸線一致状態で介在されている。詳述すると、トルクリ
ミッタ６４は、弾性材としての金属材よりなる単円筒状
の円筒体６４ａにおいて、その周壁の円環状を離断する
ようにしてスリット６４ｂが形成されてなる。スリット
６４ｂは円筒体６４ａの軸線Ｌに対して平行に延びる一
直線状をなし、従って、トルクリミッタ６４は、軸線Ｌ
方向に等横断面であってその形状は「Ｃ」字状をなす。
トルクリミッタ６４はスリット６４ｂを備えることで、
円筒内径を拡縮する弾性変形が可能である。

【００２６】前記トルクリミッタ６４は、駆動軸１６の
突出端部に外嵌されている。トルクリミッタ６４は、無
荷重状態での円筒内径が駆動軸１６の突出端部の外径よ
り小さく設定され、駆動軸１６に対する所定の締め代が
確保されている。トルクリミッタ６４は、この締め代に
基づく弾性力によって駆動軸１６を締め付けている。従
って、トルクリミッタ６４の円筒面である内周面６４ｃ
と、駆動軸１６の円筒面である外周面１６ａとが所定の
圧力で摩擦接触され、両部材１６，６４間での動力伝達
が可能となっている。つまり、駆動軸１６は他方の回転
体をなす。

【００２７】前記トルクリミッタ６４はプレート６２の
筒状部６２ａ内に挿入され、その挿入端部分のスリット
６４ｂを利用して係合凸部６２ｂに嵌まり込んでいる。
従って、トルクリミッタ６４は、その「Ｃ」字の端部が
軸線Ｌ周りで係合凸部６２ｂに係止された状態にある。
その結果、トルクリミッタ６４はプーリ１９に対して相
対回転不能であり、プーリ１９との間での動力伝達が可
能となっている。つまり、プーリ１９は本実施形態にお
いて一方の回転体をなす。

【００２８】回転支持体２２は、クランク室１５におい
て駆動軸１６に止着されている。斜板２３は、駆動軸１
６に対してその軸線Ｌ方向へスライド移動可能でかつ傾
動可能に支持されている。ヒンジ機構２４は回転支持体
２２と斜板２３との間に介在されている。斜板２３はヒ
ンジ機構２４により、駆動軸１６の軸線Ｌ方向へ傾動可
能でかつ駆動軸１６と一体的に回転可能となっている。
斜板２３の半径中心部がシリンダブロック１２側に移動
すると、斜板２３の傾角が減少される。傾角減少バネ２
６は、回転支持体２２と斜板２３との間に介在されてい
る。傾角減少バネ２６は、斜板２３を傾角の減少方向に
付勢する。傾角規制突部２２ａは回転支持体２２の後面
に形成され、斜板２３の最大傾角を当接規制する。

【００２９】収容孔２７はシリンダブロック１２の中心
部に貫設されている。遮断体２８は筒状をなし、収容孔
２７にスライド可能に収容されている。吸入通路開放バ
ネ２９は、収容孔２７の端面と遮断体２８との間に介在
され、遮断体２８を斜板２３側へ付勢している。

【００３０】前記駆動軸１６は、その後端部を以て遮断
体２８の内部に挿入されている。ラジアルベアリング３
０は、駆動軸１６の後端部と遮断体２８の内周面との間
に介在され、遮断体２８とともに駆動軸１６に対して軸
線Ｌ方向へスライド移動可能である。

【００３１】吸入通路３２は、リヤハウジング１３及び
弁形成体１４の中心部に形成されている。吸入通路３２
は収容孔２７に連通されており、その弁形成体１４の前
面に表れる開口周囲には、位置決め面３３が形成されて
いる。遮断面３４は遮断体２８の先端面に形成され、遮
断体２８の移動により位置決め面３３に接離される。遮
断面３４が位置決め面３３に当接されることにより、両
者間３３，３４のシール作用で吸入通路３２と収容孔２
７の内空間との連通が遮断される。

【００３２】スラストベアリング３５は斜板２３と遮断
体２８との間に介在され、駆動軸１６上にスライド移動
可能に支持されている。スラストベアリング３５は、吸
入通路開放バネ２９に付勢されて、常には斜板２３と遮
断体２８との間で挟持されている。

【００３３】そして、斜板２３が遮断体２８側へ傾動す
るのに伴い、斜板２３の傾動がスラストベアリング３５
を介して遮断体２８に伝達される。従って、遮断体２８
が吸入通路開放バネ２９の付勢力に抗して位置決め面３
３側に移動され、遮断体２８は遮断面３４を以て位置決
め面３３に当接される。遮断面３４が位置決め面３３に
当接された状態にて、斜板２３のそれ以上の傾動が規制
され、この規制された状態にて斜板２３は０°よりも僅
かに大きな最小傾角となる。

【００３４】シリンダボア１２ａはシリンダブロック１
２に貫設形成され、片頭型のピストン３６はシリンダボ
ア１２ａに収容されている。ピストン３６は、シュー３
７を介して斜板２３の外周部に係留されており、斜板２
３の回転運動によりシリンダボア１２ａ内で前後往復運
動される。

【００３５】吸入室３８及び吐出室３９は、リヤハウジ
ング１３にぞれぞれ区画形成されている。吸入ポート４
０、吸入ポート４０を開閉する吸入弁４１、吐出ポート
４２、吐出ポート４２を開閉する吐出弁４３は、それぞ
れ弁形成体１４に形成されている。そして、吸入室３８
の冷媒ガスは、ピストン３６の復動動作により吸入ポー
ト４０及び吸入弁４１を介してシリンダボア１２ａに吸
入される。シリンダボア１２ａに吸入された冷媒ガス
は、ピストン３６の往動動作により所定の圧力にまで圧
縮され、吐出ポート４２及び吐出弁４３を介して吐出室
３９に吐出される。

【００３６】吸入室３８は通口４５を介して収容孔２７
に連通されている。そして、遮断体２８がその遮断面３
４を以て位置決め面３３に当接されると、通口４５は吸
入通路３２から遮断される。通路４６は駆動軸１６の軸
芯に形成され、クランク室１５と遮断体２８の内空間と
を連通する。放圧通口４７は遮断体２８の周面に貫設さ
れ、放圧通口４７を介して遮断体２８の内空間と収容孔
２７の内空間とが連通されている。

【００３７】給気通路４８は吐出室３９とクランク室１
５とを接続し、給気通路４８上には容量制御弁４９が介
在されている。以上構成の圧縮機は、その吸入室３８に
冷媒ガスを導入する通路となる吸入通路３２と、吐出室
３９から冷媒ガスを排出する吐出フランジ７５とが外部
冷媒回路７６により接続されている。凝縮器７７、膨張
弁７８及び蒸発器７９は、外部冷媒回路７６上に介在さ
れている。そして、図示しないが、前記構成の圧縮機、
凝縮器７７、膨張弁７８及び蒸発器７９は車両に搭載さ
れて、車両空調システムが構築されている。

【００３８】蒸発器７９の近傍には温度センサ８０が設
置されている。温度センサ８０は蒸発器７９における温
度を検出し、この検出温度情報を制御コンピュータ８１
へ出力する。容量制御弁４９のソレノイド４９ａの励消
磁は、温度センサ８０からの検出温度情報に基づいて制
御コンピュータ８１によって制御される。制御コンピュ
ータ８１は、エアコンスイッチ８２のＯＮ状態のもとに
検出温度が設定温度以下になると容量制御弁４９のソレ
ノイド４９ａの消磁を指令する。この設定温度以下の温
度は蒸発器７９においてフロストが発生しそうな状況を
反映する。また、制御コンピュータ８１は、エアコンス
イッチ８２のＯＦＦによってソレノイド４９ａを消磁す
る。

【００３９】ソレノイド４９ａが消磁されると給気通路
４８が開かれ、吐出室３９とクランク室１５とが連通さ
れる。従って、吐出室３９の高圧冷媒ガスが給気通路４
８を介してクランク室１５へ供給され、クランク室１５
の圧力が高くなる。クランク室１５の圧力上昇により斜
板２３の傾角が最小傾角へ移行する。

【００４０】遮断体２８の遮断面３４が位置決め面３３
に当接すると吸入通路３２における通過断面積が零とな
り、外部冷媒回路７６から吸入室３８への冷媒ガス流入
が阻止される。

【００４１】斜板２３の最小傾角は０°ではないため、
斜板傾角が最小の状態においてもシリンダボア１２ａか
ら吐出室３９への吐出は行われている。吸入室３８の冷
媒ガスはシリンダボア１２ａへ吸入されて吐出室３９へ
吐出される。即ち、斜板傾角が最小状態では、吐出室３
９、給気通路４８、クランク室１５、通路４６、放圧通
口４７、吸入室３８及びシリンダボア１２ａを経由する
循環通路が圧縮機内部にできている。冷媒ガスと共に流
動する潤滑油は、前記循環経路を経由して圧縮機内を潤
滑する。吐出室３９、クランク室１５及び吸入室３８の
間では、圧力差が生じている。この圧力差及び放圧通口
４７における通路断面積が斜板２３を最小径角に安定的
に保持する。

【００４２】ソレノイド４９ａの励磁によって給気通路
４８が閉じられ、クランク室１５の圧力が通路４６及び
放圧通口４７を介した放圧に基づいて低下してゆく。こ
の減圧により斜板２３の傾角が最小傾角から最大傾角へ
移行する。

【００４３】次に、プーリ１９から駆動軸１６への動力
伝達について説明する。圧縮機の正常運転時には、圧縮
機の負荷トルク（駆動抵抗）が駆動軸１６及びトルクリ
ミッタ６４を介してプーリ１９に伝わっている。従っ
て、「Ｃ」字の端部を介して係合凸部６２ｂに軸線Ｌ周
りで係止されたトルクリミッタ６４には、スリット６４
ｂを拡大する方向の荷重が作用されている。しかし、圧
縮機の正常運転時の負荷トルクはトルクリミッタ６４の
リミット値より低いため、トルクリミッタ６４はその円
筒内径の拡大傾向を示すが、それは微少である。その結
果、円筒内面６４ｃと外周面１６ａとの間での必要な摩
擦接触状態が維持され、トルクリミッタ６４と駆動軸１
６との間での回転駆動力の伝達が遮断されることはな
い。

【００４４】圧縮機側の負荷トルクがトルクリミッタ６
４のリミット値以上となった場合、この過大な負荷トル
クが車両エンジン１８側に波及すれば、車両エンジン１
８がエンジンストールを起こしたり、ベルト１７を破断
するおそれがある。リミット値以上の過大な負荷トルク
が生じた場合には、トルクリミッタ６４に作用するスリ
ット６４ｂを拡大させる方向の荷重が大きくなり、トル
クリミッタ６４は円筒内径の拡大傾向を顕著に示す。従
って、内周面６４ｃと外周面１６ａとの摩擦接触状態が
弱まって、トルクリミッタ６４は駆動軸１６に対して滑
るように相対回動される。このため、過大な負荷トルク
が車両エンジン１８側に波及することはなく、エンジン
ストール等は回避される。

【００４５】圧縮機側の過大な負荷トルクが解消されれ
ば、トルクリミッタ６４は自身の弾性力によって円筒内
径を縮小して再び駆動軸１６を締め付け、内周面６４ｃ
と外周面１６ａとの間での所定の摩擦接触状態を回復す
る。このため、プーリ１９の回転駆動を駆動軸１６へ伝
えることが可能になり、圧縮機の正常運転が再開され
る。

【００４６】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）トルクリミッタ６４は、金属材よりなる円筒体６
４ａにおいてその周壁の円環状を離断するようにしてス
リット６４ｂが形成されてなる。従って、トルクリミッ
タ６４は、例えば、鍛造により円筒体６４ａを成型し、
円筒体６４ａの各部の寸法を研削により仕上げることで
製造し得る。現在の円筒体６４ａの研削技術によれば、
円筒体６４ａの各部の寸法をμｍオーダーの高精度で加
工することは、加工コストを考慮に入れても容易であ
る。その結果、トルクリミッタ６４の駆動軸１６に対す
る締め代のばらつきを抑えることができ、トルクリミッ
タ６４のリミット値を精度良く設定してその動作を安定
させることが可能となる。これは、圧縮機の信頼性向上
につながる。

【００４７】（２）トルクリミッタ６４は、駆動軸１６
の外周面１６ａに対して内周面６４ｃを以って接触され
る。つまり、トルクリミッタ６４と駆動軸１６は面接触
となり、内周面６４ｃと外周面１６ａの間に油分や水分
等が入り込み難くなる。従って、これら油分や水分が、
内周面６４ｃと外周面１６ａとの間の摩擦係数を変化さ
せる危惧がなくなり、リミット値にずれが生じることを
防止できる。

【００４８】また、トルクリミッタ６４を広い面積で駆
動軸１６に接触させることができ、外周面１６ａと内周
面６４ｃとの間の摩擦係数が安定される。つまり、従来
の巻きバネのように、駆動軸の外周面に対して線接触で
あってその接触面積が狭いと、接触面間においてごく一
部の摩擦係数の変化が全体の摩擦係数に与える影響が大
きいのである。

【００４９】（３）円筒体６４ａは単円筒状をなし、ス
リット６４ｂは円筒体６４ａの軸線Ｌ方向に延びる一線
状をなす。従って、トルクリミッタ６４は軸線Ｌ方向に
等横断面形状となり、その加工は容易である。

【００５０】（第２実施形態）図３及び図４においては
第２実施形態を示す。本実施形態においてトルクリミッ
タ９１は、周壁の円環状がスリット９２ａにより一部で
離断された単円筒状の円筒体９２-1〜９２-4を、同軸上
に複数個（４個）直列に配置してなる。隣接する円筒体
９２-1〜９２-4は、互いのスリット９２ａの軸線Ｌ周り
での位相を、円筒体９２-1から円筒体９２-4に向かうに
従って一方向へ順にずらした状態で連結されている。

【００５１】詳述すると、各円筒体９２-1〜９２-4にお
いて「Ｃ」字の一方の端部を始端とし、他方の端部を終
端とする。円筒体９２-1は、終端側に形成された連結凸
部９２ｂを以って、隣接する円筒体９２-2の始端側に形
成された連結凹部９２ｃに嵌合連結されている。円筒体
９２-2は、終端側に形成された連結凸部９２ｂを以っ
て、隣接する円筒体９２-3の始端側に形成された連結凹
部９２ｃに嵌合連結されている。円筒体９２-3は、終端
側に形成された連結凸部９２ｂを以って、隣接する円筒
体９２-4の始端側に形成された連結凹部９２ｃに嵌合連
結されている。従って、円筒体９２-1の始端から連結凸
部９２ｂ及び連結凹部９２ｃを介して各円筒体９２-1〜
９２-4の「Ｃ」字を辿っていくと、トルクリミッタ９１
が少なくとも一巻き以上の巻き数を有する巻きバネ状を
なしていることが解る。

【００５２】前記トルクリミッタ９１は、内周面９１ａ
を以って駆動軸１６の突出端部の外周面１６ａに外嵌さ
れるとともに、円筒体９２-1のスリット９２ａを利用し
て係合凸部６２ｂに嵌まり込んでいる。従って、トルク
リミッタ９１は、巻きバネのように各円筒体９２-1〜９
２-4が連動して拡径及び縮径することで、上記第１実施
形態のトルクリミッタ６４と同様な作用を奏する。

【００５３】ここで、クラッチスプリングよりなる従来
のトルクリミッタにおいて、そのリミット値を算出する
には、次の数式が使用される。

【００５４】

【数１】 ＲA …駆動軸の半径、Ｅ…クラッチスプリングの縦弾性
係数、Ｉ…クラッチスプリングの断面２次モーメント、
δ…駆動軸に対するクラッチスプリングの締め代、μ…
駆動軸とクラッチスプリングとの間の摩擦係数、ｅ…自
然対数の底、Ｎ…クラッチスプリングの有効巻き数。

【００５５】前記数式から、巻き数Ｎを大きくすればト
ルクリミッタのリミット値を高く設定できることが解
る。これは、巻きバネ状をなす本トルクリミッタ９１に
ついても当て嵌まると考えられる。つまり、トルクリミ
ッタ９１を、複数の円筒体９２-1〜９２-4により構成す
ることで、その巻き数Ｎを１以上とすることができ、リ
ミット値を高く設定することが可能となった（比較例と
して、例えば、上記第１実施形態のトルクリミッタ６４
は、巻き数Ｎが１未満と考えられる）。従って、トルク
リミッタ９１のリミット値の設定可能範囲が広がり、ト
ルクリミッタ９１の適用の自由度が増す。

【００５６】（第３実施形態）図５及び図６においては
第３実施形態を示す。本実施形態においては、例えば、
ポリアミド樹脂からなるスリーブ９５が、駆動軸１６の
突出端部の外周面１６ａに、インサート成形等によって
固着されている。図示しないが、このスリーブ９５のイ
ンサート成形前に、駆動軸１６の突出端部の外周面１６
ａをショットブラスト加工等により荒らしたり溝を刻設
したりしておけば、そこに樹脂が噛み込んでスリーブ９
５の駆動軸１６に対する固着はより強固なものとなる。
スリーブ９５の外周面９５ａが、被動側回転体としての
駆動軸１６側の円筒面をなす。そして、第１実施形態と
同様なトルクリミッタ６４は、スリーブ９５の外周面９
５ａに所定の締め代を以って外嵌されている。

【００５７】充填剤収容凹部９５ｂは、スリーブ９５の
外周面９５ａにおいて、外周面９５ａを軸方向へ横断し
て凹設されている。従って、充填剤収容凹部９５ｂは、
スリーブ９５の外周面９５ａにおいてその周方向に部分
的に存在される。充填剤収容凹部９５ｂは複数（６個）
が、外周面９５ａの周方向に等間隔で設けられている。
充填剤収容凹部９５ｂは、スリーブ９５の駆動軸１６に
対するインサート成形と同時に形成される。油脂として
のグリース９６は、充填剤収容凹部９５ｂ内に充填され
ている。

【００５８】なお、トルクリミッタ６４をスリーブ９５
に対して組み付ける際、グリース９６が内周面６４ｃや
充填剤収容凹部９５ｂ以外の外周面９５ａに付着される
こともある。しかし、トルクリミッタ６４がスリーブ９
５を所定の締め代を以って締め付けるため、内周面６４
ｃと充填剤収容凹部９５ｂ以外の外周面９５ａとの間に
介在されるグリース９６は、ほとんどが両面間以外へ押
し出されて残存することはない。

【００５９】本実施形態においては、次のような作用・
効果を奏する。 （１）圧縮機側の負荷トルクがトルクリミッタ６４のリ
ミット値以上となった場合、トルクリミッタ６４が駆動
軸１６に対して弱い摩擦接触状態を保ちながら相対回動
される。このため、内周面６４ｃと外周面９５ａとが摩
擦発熱し、このままでは、高温でかつ酸素雰囲気に曝さ
れることになる金属面である内周面６４ｃには錆が生じ
るおそれがある。錆が内周面６４ｃに生じると、内周面
６４ｃと外周面９５ａとの間の摩擦係数が変化され、ト
ルクリミッタ６４のリミット値にずれが生じる。

【００６０】しかし、本実施形態においては、トルクリ
ミッタ６４が拡径して駆動軸１６に対して相対回動され
ると、充填剤収容凹部９５ｂのグリース９６が外周面９
５ａの全周にわたって塗り付けられ、外周面９５ａと内
周面６４ｃとの間に油膜を形成する。従って、内周面６
４ｃが酸素雰囲気から遮断されるし、内周面６４ｃと外
周面９５ａとの間の摩擦係数が大きく低下して摺動発熱
が抑制される。その結果、錆が内周面６４ｃに生じるこ
とを防止できる。

【００６１】なお、圧縮機側の過大な負荷トルクが解消
されれば、トルクリミッタ６４が再び駆動軸１６を締め
付けることで、内周面６４ｃと充填剤収容凹部９５ｂ以
外の外周面９５ａとの間に存在するグリース９６は、ほ
とんどが両面間以外へ押し出され、内周面６４ｃと外周
面９５ａとの間の所定の摩擦接触状態は回復される。

【００６２】（２）圧縮機の故障等、圧縮機側の過大な
負荷トルクが長時間にわたって解消されない場合には、
前述したグリース９６の存在にもかかわらず、内周面６
４ｃと外周面９５ａとの間の温度が摩擦発熱により上昇
される。このような場合には、ポリアミド樹脂よりなる
スリーブ９５が、高温雰囲気に長時間曝されることで変
形可能となる。従って、トルクリミッタ６４のスリーブ
９５に対する締め代が、スリーブ９５の変形により吸収
されて消失し、充填剤収容凹部９５ｂ内のグリース９６
による油膜の形成もあって、プーリ１９が駆動軸１６に
対してほとんど抵抗なく回転する状態となる。その結
果、車両エンジンの動力損失が低減される。

【００６３】（３）上記第１及び第２実施形態において
は、本実施形態を参照することで、充填剤収容凹部９５
ｂを駆動軸１６の外周面１６ａ或いはトルクリミッタ６
４，９１の内周面６４ｃ，９１ａの少なくとも一方に形
成し、充填剤収容凹部９５ｂにグリース９６を充填して
おく別例が考えられる。このようにすれば、第１及び第
２実施形態においても本実施形態の前記（１）と同様な
作用・効果の他、金属面である駆動軸１６の外周面１６
ａの防錆も期待できる。

【００６４】ところが、充填剤収容凹部９５ｂをトルク
リミッタ６４，９１の内周面６４ｃ，９１ａに直接形成
しようとすると、加工工具を狭い円筒内空間に挿入しな
くてはならず、その加工作業が面倒となる。また、充填
剤収容凹部９５ｂを駆動軸１６の外周面１６ａに直接形
成しようとすると、後加工とせざるを得ず駆動軸１６の
加工工程数が増える。

【００６５】しかし、本実施形態において充填剤収容凹
部９５ｂはスリーブ９５に形成され、しかも、充填剤収
容凹部９５ｂはスリーブ９５の駆動軸１６に対するイン
サート成形と同時に形成される。従って、充填剤収容凹
部９５ｂを簡単かつ加工工程数増なしに設けることが可
能となる。

【００６６】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、以下の態様でも実施できる。 （１）上記実施形態においてトルクリミッタ６４，９１
は、プーリ１９に係止されるとともに駆動軸１６に対し
て摩擦接触され、圧縮機側の負荷トルクが過大となった
場合には、駆動軸１６との間で滑りを生じさせる構成で
あった。これを変更し、トルクリミッタ６４，９１を駆
動軸１６に係止させるとともにプーリ１９に対して摩擦
接触させ、圧縮機側の負荷トルクが過大となった場合に
は、プーリ１９との間で滑りを生じさせる構成とするこ
と。

【００６７】（２）上記第３実施形態において、スリー
ブを駆動軸１６ではなくトルクリミッタ６４の内周面６
４ｃに固定し、スリーブの内周面をトルクリミッタ６４
側の円筒面とすること。

【００６８】（３）上記第３実施形態において、充填剤
をグリースに代えて吸湿剤としてのシリカゲルとするこ
と。このようにすれば、シリカゲルがその周囲の湿気を
吸収し、金属面である内周面６４ｃ付近を乾燥雰囲気に
できる。従って、湿気に基づく錆が内周面６４ｃに生じ
ることを防止できる。

【００６９】（４）上記第３実施形態において、スリー
ブ９５をポリアミド樹脂に代えて、摩擦熱により溶融し
なく摩耗により締め代が消失する材料、例えば、ポリフ
ェニレンスルフィド樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹
脂等を選定しても良い。

【００７０】（５）上記実施形態においては、本発明の
動力伝達構造を車両空調用のクラッチレス圧縮機に適用
した例を示したが、これを他の車両用補機として、例え
ば、オルタネータ、冷却ファン、パワーステアリング装
置の油圧ポンプ等に適用しても良い。また、本発明は、
車両用補機に限定されるものではなく、駆動源と機器と
の間に用いられるあらゆる動力伝達構造に具体化しても
良い。

【００７１】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載すると、前記機器は車両に搭載され、駆動源
としての車両エンジン１８により駆動される車両用補機
である請求項１〜８のいずれかに記載の動力伝達構造。

【００７２】このようにすれば、車両用補機側に生じた
過大な負荷トルクの影響が車両エンジン１８側に波及す
ることがなく、車両エンジン１８のエンジンストール等
を防止できる。

【００７３】

【発明の効果】上記構成の請求項１の発明によれば、ト
ルクリミッタのリミット値を精度良く設定してその動作
を安定させることが可能となる。トルクリミッタの円筒
面と他方の回転体との円筒面との間の摩擦係数が安定さ
れ、リミット値にずれが生じることを防止できる。

【００７４】請求項２の発明によれば、リミット値を高
く設定することが可能となり、ミット値の設定可能範囲
が広がって、トルクリミッタの適用の自由度が増す。請
求項３、７及び８の発明によれば、錆が金属面に生じ
ず、トルクリミッタの円筒面と他方の回転体の円筒面と
の間の摩擦係数が変化されないため、トルクリミッタの
リミット値のずれを防止できる。

【００７５】請求項４及び５の発明によれば、機器故障
時等における駆動源の動力損失を低減できる。請求項６
の発明によれば、充填剤収容凹部を簡単かつ加工工程数
増なしに設けることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 クラッチレスタイプの可変容量型圧縮機の縦
断面図。

【図２】 トルクリミッタ周辺の構成を示す分解斜視
図。

【図３】 第２実施形態のトルクリミッタ周辺の構成を
示す分解斜視図。

【図４】 トルクリミッタを分解して示す側面図。

【図５】 第３実施形態を示す、圧縮機の要部拡大断面
図。

【図６】 トルクリミッタ周辺の構成を示す分解斜視
図。

【符号の説明】

１６…被動側回転体及び他方の回転体としての駆動軸、
１６ａ…円筒面としての外周面、１８…駆動源としての
車両エンジン、１９…駆動側回転体及び一方の回転体と
してのプーリ、６４…トルクリミッタ、６４ａ…円筒
体、６４ｂ…スリット、６４ｃ…円筒面としての内周
面。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源側である駆動側回転体と、駆動源
   により駆動される機器側である従動側回転体と、駆動側
   回転体と従動側回転体との間に介在され、機器側に生じ
   た過大な負荷トルクの影響が駆動源側に波及するのを防
   止するためのトルクリミッタとを備えた動力伝達構造に
   おいて、 前記トルクリミッタは、弾性材よりなる円筒体において
   その周壁の円環状を一部で離断するようにしてスリット
   が形成されてなり、トルクリミッタは駆動側回転体或い
   は従動側回転体の一方に対して相対回転不能に係止され
   るとともに、円筒面を以って他方の回転体の軸線周りに
   形成された円筒面に摩擦接触されており、機器側に生じ
   た過大な負荷トルクによってトルクリミッタが拡径或い
   は縮径することで、トルクリミッタの円筒面と他方の回
   転体の円筒面との間に滑りが生じるように構成された動
   力伝達構造。
2. 【請求項２】 前記トルクリミッタは、周壁の円環状が
   スリットにより一部で離断された円筒体を同軸上に複数
   個直列に配置してなり、隣接する円筒体は互いのスリッ
   トの軸線周りでの位相をずらした状態で連結されている
   請求項１に記載の動力伝達構造。
3. 【請求項３】 前記トルクリミッタ或いは他方の回転体
   の少なくとも一方の円筒面は金属面であって、トルクリ
   ミッタ或いは他方の回転体の少なくとも一方の円筒面に
   は充填剤収容凹部が凹設され、充填剤収容凹部には金属
   面の防錆作用を奏する充填剤が収容されている請求項１
   又は２に記載の動力伝達構造。
4. 【請求項４】 前記トルクリミッタ或いは他方の回転体
   には円筒状をなすスリーブが固定され、スリーブの円筒
   面がそれを固定支持するトルクリミッタ側の円筒面或い
   は他方の回転体側の円筒面を構成する請求項１〜３のい
   ずれかに記載の動力伝達構造。
5. 【請求項５】 前記スリーブは樹脂よりなる請求項４に
   記載の動力伝達構造。
6. 【請求項６】 前記充填剤収容凹部はスリーブに凹設さ
   れている請求項４又は５に記載の動力伝達構造。
7. 【請求項７】 前記充填剤は油脂よりなる請求項３〜６
   のいずれかに記載の動力伝達構造。
8. 【請求項８】 前記充填剤は吸湿剤よりなる請求項３〜
   ６のいずれかに記載の動力伝達構造。