扭矩限制器 【技术领域】
本发明涉及一种放置在作为车辆驱动源的发动机和用于车辆空气调节装置的制冷压缩机之间的动力传递路径上的扭矩限制器，它不仅传递扭矩而且防止过大的扭矩传递。
背景技术
日本未审查专利出版物2001-59560公开此类型的扭矩限制器。如图4A和4B所示，用于压缩机的扭矩限制器101包括凸缘102和从凸缘102中心伸出的连接部分103。凸缘102在发动机一侧连接在转子111上。连接部分103在紧固扭矩的预定值下旋在压缩机的驱动轴112上。扭矩从转子111在紧固连接部分103的方向上传递到驱动轴112上。
如果需要驱动压缩机，负载扭矩作用在压缩机上，由于例如锁死的问题，到达或超过设置成大于连接部分103的紧固扭矩的预定值的极限扭矩值，由于螺纹之间的过度接触，连接部分103的内螺纹的103a的螺纹和驱动轴112的外螺纹112a地螺纹的至少之一被破坏。此时，通过旋紧在连接部分103的内螺纹103a和驱动轴112的外螺纹112a之间实现的连接被松开。因此，虽然转子111转动，连接部分103相对驱动轴112空置，因此防止压缩机的过大负载扭矩传递到发动机一侧。
当扭矩限制器101的传递扭矩变得过大时，然而螺纹在连接部分103和驱动轴112之间的相对小空间内破坏。因此，即使螺纹破坏之后，由于破坏螺纹的残留碎片，在连接部分103和驱动轴112之间保持滑动阻力，产生不正常的声音和噪声，并妨碍发动机平稳的操作。另外，由于滑动部分的焊接粘连，扭矩传递恢复，因此发动机失速。
【发明内容】
本发明针对一种第一转动体和第二转动体之间的破坏部分被破坏之后限制第一转动体的第一破坏表面和第二转动体的第二破坏表面之间的滑动阻力的扭矩限制器。
本发明具有以下特征。扭矩限制器放置在第一转动体和第二转动体之间的动力传递路径上。扭矩限制器具有破坏部分。扭矩限制器能够在第一转动体和第二转动体之间传递扭矩并同时通过破坏该扭矩限制器的破坏部分限制第一转动体和第二转动体之间的过大扭矩传递。该扭矩限制器具有凸缘和连接部分。该凸缘连接在第一转动体上。该连接部分从该凸缘伸出。该连接部分在紧固扭矩的预定值下旋在第二转动体上。扭矩在第一转动体和第二转动体之间在将连接部分紧固到第二转动体上的相对转动方向上传递。在该凸缘的破坏部分被破坏之后，该凸缘的一部分属于第一转动体。该凸缘的一部分形成将连接部分紧固在第二转动体上的调节表面。该紧固扭矩通过该凸缘和该第二转动体之间的调节表面上的接触来调节。
另外，本发明含有以下其他特征。动力传递装置具有第一转动体，第二转动体和扭矩限制器。第二转动体连接在第一转动体上。扭矩限制器放置在第一转动体和第二转动体之间。扭矩限制器具有破坏部分。扭矩限制器能够在第一转动体和第二转动体之间传递扭矩并同时通过破坏该扭矩限制器的破坏部分限制第一转动体和第二转动体之间的过大扭矩传递。该扭矩限制器具有凸缘和连接部分。该凸缘连接在第一转动体上。该连接部分从该凸缘伸出。该连接部分在紧固扭矩的预定值下旋在第二转动体上。扭矩在第一转动体和第二转动体之间在记功能连接部分连接到第二转动体上的相对转动方向上传递。在该凸缘的破坏部分破坏之后，该凸缘的一部分属于第一转动体。该凸缘的一部分形成将连接部分紧固在第二转动体上的调节表面。该紧固扭矩通过该凸缘和该第二转动体之间的调节表面上的接触来调节。
【附图说明】
确信为新颖的本发明的特征在所附权利要求中特别阐明。本发明及其目的和优点最好通过参考当前优选实施例以及附图的以下说明来理解。附图中：
图1A是表示设有本发明优选实施例的扭矩限制器的压缩机的部分截面图；
图1B是表示图1A所示扭矩限制器的破坏部分的部分放大视图；
图2是表示图1A所示扭矩限制器、接合器和驱动轴的端视图；
图3A是表示设有本发明另一实施例的扭矩限制器的压缩机的部分截面图；
图3B是表示图3A所示扭矩限制器的破坏部分的部分放大视图；
图4A是表示设有现有技术扭矩限制器的压缩机的部分截面图；以及
图4B是表示图4A所示扭矩限制器的破坏部分的部分放大视图；
【具体实施方式】
本发明优选实施例的扭矩限制器现在将参考图1A到3B描述。注意到图1A和3A的左侧是前侧，图1A和3A的右侧是后侧。在此实施例中，扭矩限制器结合在作为车辆驱动源的发动机和用于车辆空气调节装置的制冷压缩机C之间的传递路径上。
首先，将参考图1A描述该动力传递路径。构成制冷循环的压缩机C具有壳体11和壳体11内的压缩机构P。作为第一转动体的转子12受支承以便在外壁表面上通过轴承13转动。转子12通过扭矩限制器15可操作地连接在压缩机构P的驱动轴14上。连接在发动机E的输出轴上的带16部分缠绕在转子12的外周上。
如上构成，发动机E的动力或扭矩通过带16、转子12和扭矩限制器15传递到驱动轴14上。因此，压缩机构P是活塞类型、螺旋类型或扇叶类型中的一种。同样，压缩机C的排量是固定排量类型或可变排量类型。
扭矩限制器15构造成能够防止过大扭矩从发动机E传递到压缩机构P上。扭矩限制器15是破坏类型。即，动力传递路径的一部分由过大的扭矩传递破坏。
现在，扭矩限制器15的结构将参考图1A到2描述。扭矩限制器15包括盘形凸缘31和柱状连接部分32。连接部分32大致从凸缘31的后表面的中心伸出。通孔33大致形成在凸缘31和连接部分32的中心上以便穿过凸缘31和连接部分32。扭矩限制器15例如由铁系和铝系材料制成或由合成树脂制成。外螺纹32a形成在连接部分32上外周上。如图1B所示，破坏部分34设置在围绕驱动轴14的轴线并靠近将凸缘31连接到连接部分32上的连接部的环形区域内。同样，调节表面31a设置在定位在凸缘31的后表面上的连接部分32的外侧上的环形区域内。
驱动轴14具有前远端14a，其直径相对小。作为第二转动体的接合器35在其中具有通孔35a并且通孔35a围绕远端14a压配合。因此，接合器35与驱动轴14整体转动。柱状限制器安装部分36从接合器35向前侧伸出。内螺纹36a形成在限制器安装部分36的内周表面上。接触表面36b设置在限制器安装部分36的前端表面上。
扭矩限制器15连接在限制器安装部分36上使得连接部分32的外螺纹32a旋在限制器安装部分36的内螺纹36a中。连接部分32旋在限制器安装部分36内直到凸缘31的调节表面31a接触限制器安装部分36的接触部分36b。因此，扭矩限制器15在紧固扭矩的预定值下紧固在接合器35上。因此，发动机E的动力通过转子12传递到扭矩限制器15的凸缘31上并通过连接部分32传递到接合器35上。因此，驱动轴14转动。这里，连接部分32的紧固扭矩的预定值设置成大于正常状态中压缩机构P的负载扭矩的最大值。
现在，详细描述扭矩限制器15的操作。如果转子12和驱动轴14之间传递的扭矩值变得等于或大于极限扭矩值，该极限扭矩值设置成大于连接部分32的紧固扭矩的预定值，由于例如压缩机构P中的锁死问题，扭矩限制器15的连接部分32趋于旋在将要紧固的接合器35上。即，连接部分32趋于在图1A中向右运动。同时，凸缘31在破坏部分34被破坏之后属于转子12一侧的部分通过凸缘31的调节表面31a和接合器35的接触表面36b之间的接触调节成不与连接部分32一起运动。
因此，由于根据连接部分32的旋紧而产生的反作用力的集中，靠近将凸缘31连接在连接部分32上的连接部设置的破坏部分34被破坏以便撕裂。其破坏部分34已经破坏的扭矩限制器15分成两部分，或相对于破坏部分34的转子12一侧和接合器35一侧。因此，由于转子12变得相对于接合器35和驱动轴14可转动，可阻止来自发动机E的过大扭矩传递到压缩机构P。因此，防止由发动机E造成的压缩机构P的过大驱动负载，换言之防止发动机E的失速。
另外，不仅根据连接部分32的紧固扭矩产生的反作用力或拉伸力作用在破坏部分34上，而且根据传递扭矩产生的剪切力作用在破坏部分34上。然而，根据传递扭矩产生的剪切力作为整体作用在扭矩限制器15上而特别中于破坏部分34上。即，如所述，扭矩限制器15的破坏部分34主要通过根据连接部分32的紧固扭矩的增加而产生的拉伸力的增加来破坏，其次通过根据传递扭矩的增加而产生的剪切力的增加来破坏。
在本发明的优选实施例中，可获得以下效果。
破坏部分34通过旋紧连接部分32来撕裂和破坏。因此，阻止过大扭矩传递。因此，在破坏部分34被破坏之后，破坏部分34在转子12一侧的第一破坏表面34a与破坏部分34在接合器35一侧的第二破坏表面34b分开。因此，即使转子12相对于接合器35转动，限制了第一破坏表面34a和第二破坏表面34b之间的滑动阻力。因此，防止由于第一破坏表面34a和第二破坏表面34b之间的滑动阻力造成的不正常声音和振动。同样，防止发动机E的平稳操作发生阻碍。另外，防止通过扭矩传递在第一破坏表面34a和第二破坏表面34b之间的焊接粘连造成发动机E的失速。
在扭矩在正常状态下传递的同时，连接部分32的预定紧固扭矩固定地作用在扭矩限制器15的破坏部分34上。因此，尽管作用在压缩紧固P上的负载扭矩一直在变化，与扭矩变化一致的重复作用在破坏部分34上的反作用力几乎可以忽略。因此，即使极限扭矩设置在相对小的值上，确保了相对高的安全系数。因此，扭矩限制器15的功能与扭矩限制器15的耐用性在相对高的水平上相一致。
扭矩限制器15的破坏部分34靠近将凸缘31连接在连接部分32上的连接部设置。由于根据连接部分32的紧固扭矩产生的反作用力趋于集中在连接部周围，当反作用力值变得等于或大于极限扭矩值时破坏部分34可靠地被破坏。因此，改进了扭矩限制器15的可靠性。
扭矩限制器15的破坏部分34设置在环形区域内。因此，与例如凸缘31和连接部分32分开并同时通过多个桥部分相互连接并且破坏部分34设置在该桥上的情况相比，扭矩限制器15的形状变得简单。因此，扭矩限制器15便于制造。这里，所述情况不偏离本发明的范围。
扭矩限制器15构造成使得盘形凸缘31和柱状连接部分32整体形成。扭矩限制器15形状简单并便于制造。
如上所述，与作用在压缩机构P上的一直在变化的负载扭矩相一致的重复作用在扭矩限制器15的破坏部分34上的反作用力几乎可以忽略。即，扭矩限制器15特别适于结合在车辆发动机E和用于车辆空气调节装置的压缩机C之间的动力传递路径上。
在本发明中，可同样实施以下可选择实施方式。在所述实施例中，扭矩限制器15的连接部分32连接在接合器35一侧使得形成在连接部分32的外周表面上的外螺纹32a旋在形成在接合器35的内周表面上的内螺纹36a中。在优选实施例的可选择实施例中，如图3A和3B所示，内螺纹32b形成在扭矩限制器15的连接部分32的内周表面上，同时外螺纹14b形成在作为第二转动体的驱动轴14的外周表面上。因此，扭矩限制器15直接旋在驱动轴14上。在这种情况下，去除接合器35。因此，简化该扭矩限制器的结构。
在此实施例中，凸缘31的内周边在通孔33中延伸，并且内周边的后端表面是调节表面31a。驱动轴14的前端表面是接触扭矩限制器15的调节表面31a的接触表面14c。
在优选实施例的可选择实施例中，去除优选实施例中的接合器35。在此情况下，驱动轴14的前端形成类似限制器安装部分36的柱状。扭矩限制器15通过在该圆柱内周表面上形成的内螺纹直接旋在驱动轴14上。
本发明的扭矩限制器不仅仅结合在发动机E和用于车辆空气调节装置的压缩机C之间的动力传递路径上。在优选实施例的可选择实施例中，该扭矩限制器结合在发动机E和用于车辆制动辅助装置的液压泵、发动机E和用于动力转向装置的液压泵以及发动机E和用于空气悬浮装置的空气泵等之间。
在本实施例中，该扭矩限制器只放置在两个转动体之间。然而在优选实施例的可选择实施例中，扭矩限制器放置在两个以上的转动体之间。
因此，此实例和实施例认为是说明性而没有限制性，并且本发明不局限于这里给出的细节，而可在所附权利要求的范围内改型。