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技術 トルク制限アセンブリ

出願人 サン-ゴバンパフォーマンスプラスティックスコーポレイション
発明者 ティモシー・ジェイ・ハーガン
出願日 2017年7月31日 (2年7ヶ月経過) 出願番号 2017-148097
公開日 2017年12月21日 (2年2ヶ月経過) 公開番号 2017-223369
状態 特許登録済
技術分野 すべり軸受 継手 軸受の取付、その他
主要キーワード 円筒形構成要素 外部構成部品 端部平面 スリップ部材 外側接触面 損傷リスク リングポケット 動作トルク
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年12月21日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

シャフトとシャフトに設置される構成部品との間の角運動を制限できるトルク制限アセンブリの提供。

解決手段

トルク制限アセンブリ100は、略円筒形ベアリング102および略円筒形ベアリング周りに配置されるトレランスリング150からなり、トルク制限アセンブリは内部構成部品外部構成部品との間に設置され、内部構成部品と外部構成部品を回転可能に連結するように構成される。トルク制限アセンブリは、トルク閾値Tを超える場合に、内部構成部品および外部構成部品のうち少なくとも1つに対して回転するように構成される。

概要

背景

本開示はトルク制限アセンブリに関し、トルクリミッタは、第1の部品が第2の部品の
円筒穴内に位置する円筒部分を有する、アセンブリの部品間の締まり嵌めを提供する。特
に、本開示は、シャフト等の円筒形構成要素と、シャフト周りに設置される外部構成部品
との間の制限された締まり嵌めを提供するトルク制限アセンブリに関する。

トルクリミッタとしては一般に、シャフト周りに設置されるスリップ部材が挙げられる
。別の部材をスリップ部材周りに設置することができ、穴の内壁係合できる。シャフト
および穴を有して形成される構成部品は、トルク限界を超えるまで一緒に回転することが
できる。トルク限界を超えると、シャフトはスリップ部材内で滑動できる。

産業は、シャフトとシャフトに設置される構成部品との間の角運動を制限できる、ト
ルク制限アセンブリの改善を引き続き必要としている。

概要

シャフトとシャフトに設置される構成部品との間の角運動を制限できるトルク制限アセンブリの提供。トルク制限アセンブリ100は、略円筒形ベアリング102および略円筒形ベアリング周りに配置されるトレランスリング150からなり、トルク制限アセンブリは内部構成部品と外部構成部品との間に設置され、内部構成部品と外部構成部品を回転可能に連結するように構成される。トルク制限アセンブリは、トルク閾値Tを超える場合に、内部構成部品および外部構成部品のうち少なくとも1つに対して回転するように構成される。

目的

本開示はトルク制限アセンブリに関し、トルクリミッタは、第1の部品が第2の部品の
円筒穴内に位置する円筒部分を有する、アセンブリの部品間の締まり嵌めを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

略円筒形ベアリングと、前記略円筒形ベアリングの周りに配置されるトレランスリングとを備えるトルク制限アセンブリであって、前記トルク制限アセンブリは内部構成部品外部構成部品との間に設置されるように構成され、前記トルク制限アセンブリは、前記内部構成部品と前記外部構成部品を回転可能に連結するように構成され、前記トルク制限アセンブリは、トルク閾値Tを超える場合に、前記内部構成部品および前記外部構成部品のうち少なくとも1つに対して回転するように構成される、トルク制限アセンブリ。

請求項2

内部構成部品と、前記内部構成部品周りに配置される外部構成部品と、前記内部構成部品と前記外部構成部品との間に配置されるトルク制限アセンブリとを備えるアセンブリであって、前記トルク制限アセンブリは、略円筒形ベアリングと、前記略円筒形ベアリングの周りに配置されるトレランスリングとを備え、前記トルク制限アセンブリは、前記内部構成部品と前記外部構成部品を回転可能に連結し、前記トルク制限アセンブリは、トルク閾値Tを超える場合に、前記内部構成部品および前記外部構成部品のうち少なくとも1つに対して回転するように構成される、アセンブリ。

請求項3

シャフトと、前記シャフトの周りに配置されるプーリと、前記シャフトと前記プーリの間に設置されるトルク制限アセンブリとを備えるアセンブリであって、前記トルク制限アセンブリは、第1の間隙を含む略円筒形ベアリングと、前記略円筒形ベアリングの周りに配置され、第2の間隙を含むトレランスリングとを備え、前記トルク制限アセンブリは、前記シャフトと前記プーリを回転可能に連結し、前記トルク制限アセンブリは、トルク閾値Tを超える場合に、前記シャフトおよび前記プーリのうち少なくとも1つに対して回転するように構成される、アセンブリ。

請求項4

前記第1の間隙は基準軸からの距離を測った円周位置CL1に位置し、CL1は、約45°〜約135°(約45°および約135°を含む)の範囲内である、請求項3に記載のアセンブリ。

請求項5

前記第2の間隙は基準軸からの距離を測った円周位置CL2に位置し、CL2は、約225°〜約315°(約225°および約315°を含む)の範囲内である、請求項3のいずれか一項に記載のアセンブリ。

請求項6

前記第1の間隙および前記第2の間隙は正反対にある、請求項3のいずれか一項に記載のアセンブリ。

請求項7

前記略円筒形ベアリングは、全体厚さTBを含み、前記トレランスリングは、全体厚さTTを含み、TB≧10%TTである、請求項1、2または3のいずれか一項に記載のアセンブリ。

請求項8

TB≦500%TTである、請求項7に記載のアセンブリ。

請求項9

前記略円筒形ベアリングは、基材および前記基材上に配置されるポリマー層を備え、前記ポリマー層は厚さTPLを含み、前記トレランスリングは側壁厚さTSWを含み、TPL≧1%TSWである、請求項1、2または3のいずれか一項に記載のアセンブリ。

請求項10

TPL≦500%TSWである、請求項9に記載のアセンブリ。

請求項11

前記基材は金属を含む、請求項9に記載のアセンブリ。

請求項12

前記略円筒形ベアリングは、第1のフランジを有する第1の軸端および第2のフランジを有する第2の軸端を含み、前記トレランスリングは、前記第1のフランジと前記第2のフランジとの間に配置される、請求項1、2または3のいずれか一項に記載のアセンブリ。

請求項13

各フランジは、前記ベアリングの前記第1の軸端または前記第2の軸端から半径方向外側に延びる第1の部分を備え、前記トレランスリングの第1の軸端は、前記第1のフランジの前記第1の部分と係合し、前記トレランスリングの第2の軸端は、前記第2のフランジの前記第1の部分と係合する、請求項12に記載のアセンブリ。

請求項14

前記トレランスリングの前記軸端は前記略円筒形ベアリングの前記フランジに取り付けられる、請求項12に記載のアセンブリ。

請求項15

前記トルク制限アセンブリは、前記トルク制限アセンブリと前記内部構成部品との間を測定したときの動摩擦力FDを提供するように構成され、前記トルク制限アセンブリは、前記トルク制限アセンブリと前記内部構成部品との間を測定したときの静摩擦力FSを提供するように構成され、FS≧2FDである、請求項1、2または3のいずれか一項に記載のアセンブリ。

技術分野

0001

本開示は概して、ベアリングアセンブリ、特にトルク制限アセンブリに関する。

背景技術

0002

本開示はトルク制限アセンブリに関し、トルクリミッタは、第1の部品が第2の部品の
円筒穴内に位置する円筒部分を有する、アセンブリの部品間の締まり嵌めを提供する。特
に、本開示は、シャフト等の円筒形構成要素と、シャフト周りに設置される外部構成部品
との間の制限された締まり嵌めを提供するトルク制限アセンブリに関する。

0003

トルクリミッタとしては一般に、シャフト周りに設置されるスリップ部材が挙げられる
。別の部材をスリップ部材周りに設置することができ、穴の内壁係合できる。シャフト
および穴を有して形成される構成部品は、トルク限界を超えるまで一緒に回転することが
できる。トルク限界を超えると、シャフトはスリップ部材内で滑動できる。

0004

産業は、シャフトとシャフトに設置される構成部品との間の角運動を制限できる、ト
ルク制限アセンブリの改善を引き続き必要としている。

図面の簡単な説明

0005

本開示は、添付の図面を参照することによってよりよく理解することができ、またその
多数の特徴および利点が当業者に対して明らかになる。

0006

図1は、一実施形態に係るトルク制限アセンブリの端部平面図である。
図2は、図1の円Aに見られる、一実施形態に係るトルク制限アセンブリのセクションの拡大端部平面図である。
図3は、一実施形態に係るトルク制限アセンブリの端部平面図である。
図4は、一実施形態に係るトルク制限アセンブリの断面図である。
図5は、一実施形態に係る回転アセンブリ内に配置されたトルク制限アセンブリの断面図である。

0007

異なる図面における同じ参照番号の使用は、類似または同一の項目を示す。

実施例

0008

以下の記述は、ベアリングアセンブリ、特に、コンプレッサシャフトコンプレッサ
ーリに形成される穴との間の空気調和装置用コンプレッサアセンブリ内に配置され得るト
ルク制限アセンブリに関する。一態様では、トルク制限アセンブリはコンプレッサシャ
ト周りに嵌合され、その後コンプレッサプーリがトルク制限アセンブリ周りに設置され得
る。あるいは、トルク制限アセンブリをプーリに形成された穴の中に挿入でき、コンプ
サシャフトをトルク制限トレランスリングを通して挿入できる。

0009

通常の設置では、トルク制限アセンブリは内部構成部品と外部構成部品との制限された
締まり嵌めを提供できる。そのため、内部構成部品および外部構成部品は静的に結合でき
、共に回転できる。内部構成部品と外部構成部品との間のトルクが締まり嵌めの力よりも
大きくなる場合、内部構成部品および外部構成部品は互いに対して回転できる。内部構成
部品と外部構成部品との間のトルクが締まり嵌めの力よりも小さくなる場合、2つの部品
は再び係合できる。

0010

本明細書に記載される実施形態の1つ以上に係るトルク制限トレランスリングは、金属
基材およびその上に配置されるベアリング材料を有するベアリングを備えることができる
。トレランスリングはベアリングを取り囲むことができ、トレランスリングの本体から半
径方向外側に延びることができる複数の突起を含むことができる。トルク制限アセンブリ
は内部構成部品、例えば、シャフトの上、または外部構成部品、例えば、プーリに形成さ
れる穴の中に設置され得る。動作トルク閾値を超えると、シャフトはプーリに対して移
動でき、ベアリング内で滑動できる。

0011

まず図1〜3を参照すると、トルク制限アセンブリが示され、全体を100と示す。図
4は、トルク制限アセンブリ100の断面図を示す。

0012

図1〜4に示すように、トルク制限アセンブリ100は、略円筒形本体104を有する
ベアリング102を備えることができる。本体104は、第1の軸端108および第2の
軸端110を含むことができる側壁106を備えることができる。間隙112、例えば、
第1の間隙が本体104の側壁106に形成され得る。間隙112は、本体104の側壁
106の軸長全体に沿って延在でき、ベアリング102に裂け目を形成する。

0013

特定の態様では、図2に示すように、ベアリング102は、基材114およびポリマー
層116を有する積層体を含むことができる。特定の態様では、基材114は金属を含む
ことができる。ベアリング102は、図示されるような円筒成形され得、内側シャフト
接触面118を含むことができる。内側シャフト接触面118は、ポリマー層116を含
むことができる。特定の態様では、積層体としては、金属基材を覆うフルオロポリマー
積層体を挙げることができる。フルオロポリマーは機械的接着を用いて、またはフルオロ
ポリマーホットメルト接着剤による積層を用いて基材に接着可能である。例示的実施形態
において、フルオロポリマーとしては、例えば、PTFEを挙げることができ、基材とし
ては、例えば、アルミニウム、鋼、青銅、銅、またはこれらの合金を挙げることができる
。特定の実施形態では、積層体は本質的に鉛を含まないことができる。

0014

特定の態様では、ポリマー層116としては、グラファイトガラス芳香族ポリエス
テル(EKONOL(登録商標))、青銅、亜鉛窒化ホウ素炭素、および/またはポ
イミド等の1つ以上の充填剤を挙げることができる。さらに、一態様では、ポリマー層
116は、グラファイトおよびポリエステル充填剤の両方を含むことができる。PTFE
等のポリマー中のこれらの充填剤のそれぞれの濃度は、1重量%超、5重量%超、10重
量%超、20重量%超、または25重量%超であってよい。金属とフルオロポリマーとの
間、またはフルオロポリマーに内に埋め込まれる青銅メッシュ等の追加の層を使用するこ
ともできる。

0015

このような材料の例としては、Saint−Gobain Performance
Plastics Inc.から入手可能なNORGLIDE(登録商標)の製品ライン
を挙げることができる。NORGLIDE製品の好適な例としては、NORGLIDE
PRO、M、SM、T、およびSMTLが挙げられる。別の態様では、ベアリング102
は、自動注油金属ベアリング材料を含むことができる。

0016

特定の態様では、ベアリング102のポリマー層116の厚さは、ベアリング102の
円周周りでさまざまであることができる。別の態様では、ポリマー層116は基材114
上で実質的に均一であることができる。特定の態様では、ポリマー層116は、厚さTP
Lを有することができ、TPLは≧30μm、例えば≧50μm、≧75μm、または≧
100μmであり得る。さらに、TPLは≦250μm、例えば≦200μmまたは≦1
50μmであり得る。本態様において、TPLは本明細書に記載されるTPLの任意の最
大値と最小値の間の範囲(最大値および最小値を含む)内であることができる。

0017

例えば、TPLは、≧30μmかつ≦250μm、例えば≧30μmかつ≦200μm
、または≧30μmかつ≦150μmであり得る。さらに、TPLは、≧50μmかつ≦
250μm、例えば≧50μmかつ≦200μm、または≧50μmかつ≦150μmで
あり得る。さらに、TPLは、≧75μmかつ≦250μm、例えば≧75μmかつ≦2
00μm、または≧75μmかつ≦150μmであり得る。さらに、TPLは、≧100
μmかつ≦250μm、例えば≧100μmかつ≦200μm、または≧100μmかつ
≦150μmであり得る。

0018

別の態様では、基材114は、厚さTMを有することができ、TMは≧100μm、例
えば≧150μm、≧200μm、または≧250μmであり得る。さらに、TMは、≦
5.0mm、例えば≦4.0mm、または≦2.0mmであり得る。本態様において、T
Mは本明細書に記載されるTMの任意の最大値と最小値の間の範囲(最大値および最小値
を含む)内であることができる。例えば、TMは≧100μmかつ≦5.0mm、例えば
≧100μmかつ≦4.0mm、または≧100μmかつ≦2.0mmであり得る。さら
に、TMは≧150μmかつ≦5.0mm、例えば≧150μmかつ≦4.0mm、また
は≧150μmかつ≦2.0mmであり得る。さらに、TMは≧200μmかつ≦5.0
mm、例えば≧200μmかつ≦4.0mm、または≧200μmかつ≦2.0mmであ
り得る。さらに、TMは≧250μmかつ≦5.0mm、例えば≧250μmかつ≦4.
0mm、または≧250μmかつ≦2.0mmであり得る。

0019

図4に示すように、ベアリング102は、ベアリング102の第1の軸端108から延
びる第1のフランジ120および第2の軸端110から延びる第2のフランジ122を備
えることができる。各フランジ120、122は、ベアリング102の第1の軸端108
または第2の軸端110から半径方向外側に、例えば、ベアリング102の中心から離れ
るように延びることができる第1の部分124を含むことができる。また、各フランジ1
20、122は、トルク制限アセンブリ100の中心軸128(図1に示す)に平行な方
向に軸方向に延びることができる第2の部分126を含むことができる。特定の態様では
、第1のフランジ120は、ベアリング102の第1の軸端108周辺に形成される第1
のトレランスリングポケット130を含むことができ、第2のフランジ122は、ベア
ング102の第2の軸端110周辺に形成される第2のトレランスリングポケット132
を含むことができる。

0020

トルク制限アセンブリ100は、ベアリング102周りに設置されかつベアリング10
2と係合するトレランスリング150を備えることができる。トレランスリング150は
、側壁154を含むことができる略円筒形本体152を備えることができる。側壁154
は、第1の軸端156および第2の軸端158を含むことができる。また、側壁154は
未仕上げ部分160を含むことができ、複数の突起162は未仕上げ部分160から半径
方向に、例えば半径方向外側に延びることができる。

0021

別の態様では、図3に示すように、接触面118が外側接触面であり、かつトレランス
リング150は、半径方向内側に延びる突起162を有することができるように、ベアリ
ング102をトレランスリング150の周りに設置することができる。

0022

いずれの態様でも、すなわち、突起162が半径方向内側または半径方向外側のどちら
に延びていても、各突起162は未形成部分160から延びることができ、各突起162
はトレランスリング150の未形成部分160に取り囲まれ得る。

0023

図1〜3に示すように、トレランスリング150は、トレランスリング150の側壁1
54に形成される間隙164、例えば第2の間隙を備えることができる。間隙164は、
側壁154の軸長全体に沿って延在でき、トレランスリング150に裂け目を形成する。

0024

図4に示すように、トレランスリング150の第1の軸端156が、ベアリング102
の第1の軸端108に形成される第1のトレランスリングポケット130に嵌入し、トレ
ランスリング150の第2の軸端158が、ベアリング102の第2の軸端110に形成
される第2のトレランスリングポケット132に嵌入するように、トレランスリング15
0はベアリング102に設置できる。さらに、トレランスリング150の未形成部分16
0はベアリング102の金属基材116に係合できる。

0025

図示されるように、トレランスリング102は、ベアリング102の第1のフランジ1
20と第2のフランジ122の間に軸方向に取り付けられる。さらに、トレランスリング
150の第1の軸端156はベアリング102の第1のフランジ120の第1の部分12
4と係合または当接でき、トレランスリング150の第2の軸端158はベアリング10
2の第2のフランジ122の第1の部分124と係合または当接できる。第1のフランジ
120の第2の部分126はトレランスリング150の第1の軸端156に折り重なるこ
とができ、第2のフランジ122の第2の部分126はトレランスリング150の第2の
軸端158に折り重なることができる。

0026

特定の態様では、トレランスリング150の軸端156、158をベアリング102の
フランジ122、124に取り付けることができる。例えば、フランジ122、124の
各々はトレランスリング150のそれぞれに対応する軸端156、158に圧着され得る
。さらに、各フランジ122、124はトレランスリング150のそれぞれに対応する軸
端156、158に接合され得る。

0027

図1および図3を再び参照すると、ベアリング102に形成される間隙112は、トル
ク制限アセンブリ100の中心を通ってトルク制限アセンブリ100を二等分する基準軸
170から測った円周位置CL1に位置できる。CL1は、45°〜135°(45°お
よび135°を含む)、例えば、50°〜130°(50°および130°を含む)、5
5°〜125°(55°および125°を含む)、60°〜120°(60°および12
0°を含む)、65°〜115°(65°および115°を含む)、70°〜110°(
70°および110°を含む)、75°〜105°(75°および105°を含む)、8
0°〜100°(80°および100°を含む)、または85°〜95°(85°および
95°を含む)の範囲内であることができる。別の態様では、CL1は本質的に90°で
あることができる。

0028

図示されているように、トレランスリング150に形成される間隙164は、基準軸1
70から測った円周位置CL2に位置できる。特定の実施形態では、CL2は、225°
〜315°(225°および315°を含む)、例えば、230°〜310°(230°
および310°を含む)、235°〜305°(235°および305°を含む)、24
0°〜300°(240°および300°を含む)、245°〜295°(245°およ
び295°を含む)、250°〜290°(250°および290°を含む)、255°
〜285°(255°および285°を含む)、260°〜280°(260°および2
80°を含む)、または265°〜275°(265°および275°を含む)の範囲内
であることができる。別の態様では、CL2は本質的に270°であることができる。

0029

また、間隙112および間隙164は正反対の位置にあることができる。すなわち、間
隙112および間隙164は、トルク制限アセンブリ100の中心を通る直線に本質的に
沿って、トルク制限アセンブリ100の両側に位置できる。

0030

特定の態様では、ベアリング102は、全体厚さTBを含むことができ、トレランスリ
ングは、最大厚さ(例えば、トレランスリングの側壁から突起162の先端まで)を測定
したときの全体厚さTTを含むことができる。この態様では、TBは、≧10%TT、例
えば≧25%TT、≧50%TT、≧75%TT、または≧100%TTであり得る。さ
らに、TBは、≦500%TT、例えば≦450%TT、≦400%TT、300≦%T
T、または200≦%TTであり得る。別の態様において、TBは本明細書に記載される
TBの任意の最大値と最小値の間の範囲(最大値および最小値を含む)内であることがで
きる。

0031

例えば、TBは、≧10%TTかつ≦500%TT、例えば≧10%TTかつ450≦
%TT、≧10%TTかつ≦400%TT、≧10%TTかつ≦300%TT、または≧
10%TTかつ≦200%TTであり得る。TBは、≧25%TTかつ≦500%TT、
例えば≧25%TTかつ450≦%TT、≧25%TTかつ≦400%TT、≧25%T
Tかつ≦300%TT、または≧25%TTかつ≦200%TTであり得る。TBは、≧
50%TTかつ≦500%TT、例えば≧50%TTかつ450≦%TT、≧50%TT
かつ≦400%TT、≧50%TTかつ≦300%TT、または≧50%TTかつ≦20
0%TTであり得る。TBは、≧75%TTかつ≦500%TT、例えば≧75%TTか
つ450≦%TT、≧75%TTかつ≦400%TT、≧75%TTかつ≦300%TT
、または≧75%TTかつ≦200%TTであり得る。さらに、TBは、≧100%TT
かつ≦500%TT、例えば≧100%TTかつ450≦%TT、≧100%TTかつ≦
400%TT、≧100%TTかつ≦300%TT、または≧100%TTかつ≦200
%TTであり得る。

0032

別の態様では、ポリマー層116は厚さTPLを有することができ、トレランスリング
150はトレランスリング150の未形成部分160を測定した側壁厚さTSWを含むこ
とができる。TPLは、≧1%TSW、例えば≧5%TSW、≧10%TSW、≧50%
TSW、または≧75%TSWであり得る。さらに、TPLは、≦500%TSW、例え
ば≦450%TSW、≦400%TSW、300≦%TSW、または200≦%TSWで
あり得る。別の態様において、TPLは本明細書に記載されるTPLの任意の最大値と最
小値の間の範囲内(最大値および最小値を含む)であることができる。

0033

例えば、TPLは、≧1%TSWかつ≦500%TSW、例えば≧1%TSWかつ≦4
50%TSW、≧1%TSWかつ≦400%TSW、≧1%TSWかつ≦300%TSW
、または≧1%TSWかつ≦200%TSWであり得る。TPLは、≧5%TSWかつ≦
500%TSW、例えば≧5%TSWかつ≦450%TSW、≧5%TSWかつ≦400
%TSW、≧5%TSWかつ≦300%TSW、または≧5%TSWかつ≦200%TS
Wであり得る。TPLは、≧10%TSWかつ≦500%TSW、例えば≧10%TSW
かつ≦450%TSW、≧10%TSWかつ≦400%TSW、≧10%TSWかつ≦3
00%TSW、または≧10%TSWかつ≦200%TSWであり得る。TPLは、≧5
0%TSWかつ≦500%TSW、例えば≧50%TSWかつ≦450%TSW、≧50
%TSWかつ≦400%TSW、≧50%TSWかつ≦300%TSW、または≧50%
TSWかつ≦200%TSWであり得る。TPLは、≧75%TSWかつ≦500%TS
W、例えば≧75%TSWかつ≦450%TSW、≧75%TSWかつ≦400%TSW
、≧75%TSWかつ≦300%TSW、または≧75%TSWかつ≦200%TSWで
あり得る。さらに、TPLは、≧100%TSWかつ≦500%TSW、例えば≧100
%TSWかつ≦450%TSW、≧100%TSWかつ≦400%TSW、≧100%T
SWかつ≦300%TSW、または≧100%TSWかつ≦200%TSWであり得る。

0034

図5は、回転アセンブリ200内に配置されたトルク制限アセンブリ100を示す。回
転アセンブリ200は、内部構成部品202および外部構成部品204を備えることがで
きる。トルク制限アセンブリ100をその間に設置することができる。使用中、閾値トル
クTを超えた場合、内部構成部品202はトルク制限アセンブリ100のベアリング10
2内で滑動できる。他の場合では、内部構成部品102は外部構成部品204に静的に連
結されたままであることが可能である。内部構成部品202と外部構成部品204との間
圧縮して設置される場合、トレランスリング150に形成される突起162により提供
される半径方向力は、外部構成部品204に対して略垂直な力を提供できる。トレランス
リング150により提供される垂直力によって、ベアリング102と内部構成部品202
との比較的小さい摩擦打ち勝つことができる締付力を提供でき、静摩擦FS、すなわち
ベアリング102と内部構成部品202との間のトラクションを本質的に増大させること
が可能である。しかし、ベアリング102と内部構成部品202との間の動摩擦FDはF
Sよりも大幅に低く留まる可能性があり、内部構成部品202と外部構成部品204との
間のトルクTが閾値を超えると、内部構成部品202はトルク制限アセンブリ100内で
滑動し始め得る。内部構成部品202が滑動するにつれ、比較的小さい動摩擦FDにより
さらに滑動が促され、トルク制限アセンブリ100内で比較的容易にシャフトが回転でき
る。その後トルクが小さくなると、垂直力が比較的小さいFDより大きくなり内部構成部
品202に対するブレーキとして作用でき、ついには完全にFDに打ち勝ち、FSが元ど
おりになる。

0035

特定の態様では、FSは≧FD、例えば≧2FD、≧5FD、または≧10FDであり
得る。別の態様では、FSは≦100FD、例えば≦75FD、≦50FD、または≦2
5FDであり得る。FSは、本明細書に記載されるFSの任意の値を含み、その間の範囲
内であり得る。例えば、FSは、≧2FDかつ≦100FD、例えば≧2FDかつ≦75
FD、≧2FDかつ≦50FD、または≧2FDかつ≦25FDであり得る。FSは、≧
5FDかつ≦100FD、例えば≧5FDかつ≦75FD、≧5FDかつ≦50FD、ま
たは≧5FDかつ≦25FDであり得る。FSは、≧10FDかつ≦100FD、例えば
≧10FDかつ≦75FD、≧10FDかつ≦50FD、または≧10FDかつ≦25F
Dであり得る。

0036

半径方向力は、トレランスリング150の壁厚さに大いに依存する。壁厚さが大きくな
り、半径方向力ばね定数が増加するにつれ、ベアリング上のポリマー層116の厚さを増
加させることができる。

0037

したがって、トルク制限アセンブリ100は比較的大きなトルク用途、例えば4000
毎分回転数(RPM)超にて使用可能であり、このような用途で発生し得るさらに大きな
トルクでもシャフトを滑動可能にすることによりトルクの変動を実質的に最小限に抑える
ことができる。

0038

特定の態様では、回転アセンブリ200は、空気調和装置用コンプレッサアセンブリ、
例えば自動車用ベルト駆動式空気調和装置用コンプレッサアセンブリであることができる
。また、この特定の態様では、内部構成部品202は空気調和装置用コンプレッサから延
びるコンプレッサシャフトであることができ、外部構成部品204はコンプレッサシャフ
ト周りに設置されるコンプレッサプーリであることができる。駆動ベルト(図示せず)は
コンプレッサプーリの外周周りに少なくとも部分的に延びることが可能である。

0039

ベルトが動くにつれて、コンプレッサプーリが回転できる。コンプレッサシャフトが静
的にコンプレッサプーリに連結された係合構成では、コンプレッサシャフトも回転できる
エアコンプレッサ内の故障、例えばベアリングの焼付きが起こった場合、コンプレッサ
シャフトはエアコンプレッサ内で動かなくなり、回転をやめる。シャフトが動かなくなる
と、コンプレッサシャフト/コンプレッサプーリアセンブリ内のトルクはトルク閾値を超
えることができ、シャフトはプーリを損傷することなくベアリング内で回転できる。

0040

したがって、トルクが閾値を超えた状態のため、ベアリング102は、深刻な損傷のリ
スクを伴わずにシャフトをその中で回転させることが可能である。そのため、駆動ベルト
、コンプレッサプーリ、またはその他のベルトを駆動するかもしくは駆動ベルトにより駆
動される構成部品への損傷リスクをかなり低減できる。

0041

特定の態様では、トルク制限アセンブリ100のトレランスリング部分150は金属、
金属合金、またはこれらの組み合わせから作製することができる。金属としては、鉄金属
を挙げることができる。また、金属としては、鋼を挙げることができる。鋼としては、ス
テンレス鋼、例えば、オーステナイトステンレス鋼を挙げることができる。さらに、鋼と
しては、クロムニッケル、またはこれらの組み合わせを含むステンレス鋼を挙げること
ができる。例えば、鋼はX10CrNi18−8ステンレス鋼であることができる。さら
に、トレランスリングとしては、≧350、例えば≧375、≧400、≧425、また
は≧450であり得るビッカース硬度VPNを含むことができる。VPNはまた、≦50
0、≦475、または≦450であり得る。VPNはまた、本明細書に記載される任意の
PN値を含み、その間の範囲内であり得る。別の態様では、トレランスリングはその腐
耐性を増加させるように処理され得る。特に、トレランスリングを不動態化できる。例
えば、トレランスリングはASTM規格A967に従って不動態化できる。

0042

別の態様では、トレランスリングを形成できる原料は、厚さtを有することができ、t
は≧0.05mm、例えば、≧0.1mm、≧0.2mm、≧0.3mm、または≧0.
4mmであり得る。別の態様では、tは≦1.0mm、例えば、≦0.75mmまたは≦
0.5mmであり得る。さらに、tは上述のtの任意の最大値および最小値の間の範囲(
最大値および最小値を含む)内であり得る。

0043

例えば、tは、≧0.05mmかつ≦1.0mm、例えば、≧0.05mmかつ≦0.
75mm、または≧0.05mmかつ≦0.5mmであり得る。さらに、tは、≧0.1
mmかつ≦1.0mm、例えば、≧0.1mmかつ≦0.75mm、または≧0.1mm
かつ≦0.5mmであり得る。別の態様では、tは、≧0.2mmかつ≦1.0mm、例
えば、≧0.2mmかつ≦0.75mm、または≧0.2mmかつ≦0.5mmであり得
る。さらに、tは、≧0.3mmかつ≦1.0mm、例えば、≧0.3mmかつ≦0.7
5mm、または≧0.3mmかつ≦0.5mmであり得る。加えて、tは、≧0.4mm
かつ≦1.0mm、例えば、≧0.4mmかつ≦0.75mm、または≧0.4mmかつ
≦0.5mmであり得る。

0044

本明細書に記載される態様のいずれかに係るトレランスリングは、全体外径ODを有し
てもよく、ODは、≧5mm、例えば、≧10mm、≧20mm、≧30mm、または≧
40mmであり得る。ODは、≦100mm、例えば、≦90mm、≦80mm、≦70
mm、≦60mm、または≦50mmであり得る。ODは本明細書に記載されるODの任
意の最大値および最小値の間の範囲(最大値および最小値を含む)内であり得る。

0045

例えば、ODは、≧5mmかつ≦100mm、例えば、≧5mmかつ≦90mm、≧5
mmかつ≦80mm、≧5mmかつ≦70mm、≧5mmかつ≦60mm、または≧5m
mかつ≦50mmであり得る。例えば、ODは、≧10mmかつ≦100mm、例えば、
≧10mmかつ≦90mm、≧10mmかつ≦80mm、≧10mmかつ≦70mm、≧
10mmかつ≦60mm、または≧10mmかつ≦50mmであり得る。ODは、≧20
mmかつ≦100mm、例えば、≧20mmかつ≦90mm、≧20mmかつ≦80mm
、≧20mmかつ≦70mm、≧20mmかつ≦60mm、または≧20mmかつ≦50
mmであり得る。さらに、ODは、≧30mmかつ≦100mm、例えば、≧30mmか
つ≦90mm、≧30mmかつ≦80mm、≧30mmかつ≦70mm、≧30mmかつ
≦60mm、または≧30mmかつ≦50mmであり得る。さらに、ODは、≧40mm
かつ≦100mm、例えば、≧40mmかつ≦90mm、≧40mmかつ≦80mm、≧
40mmかつ≦70mm、≧40mmかつ≦60mm、または≧40mmかつ≦50mm
であり得る。

0046

別の態様では、トレランスリングは、全体軸長Lを有することができ、Lは≧5mm、
例えば、≧10mmまたは≧15mmであり得る。さらに、Lは、≦50mm、例えば≦
40mm、≦30mm、または≦20mmであり得る。また、Lは上述のLの任意の最大
値および最小値の間の範囲(最大値および最小値を含む)内であり得る。

0047

例えば、Lは、≧5mmかつ≦50mm、例えば、≧5mmかつ≦40mm、≧5mm
かつ≦30mm、または≧5mmかつ≦20mmであり得る。さらに、Lは、≧10mm
かつ≦50mm、例えば、≧10mmかつ≦40mm、≧10mmかつ≦30mm、また
は≧5mmかつ≦20mmであり得る。さらに、Lは、≧15mmかつ≦50mm、例え
ば、≧15mmかつ≦40mm、≧15mmかつ≦30mm、または≧15mmかつ≦2
0mmであり得る。

0048

別の態様では、各突起は、半径方向高さHRを有することができ、HRは≧0.3mm
、例えば、≧0.4mm、≧0.5mm、≧0.6mm、または≧0.7mmであり得る
。HRはまた、≦1.5mm、例えば≦1.25mm、または≦1mmであり得る。HR
は本明細書に記載されるHRの任意の最大値および最小値の間の範囲(最大値および最小
値を含む)内であり得る。

0049

例えば、HRは、≧0.3mmかつ≦1.5mm、例えば、≧0.3mmかつ≦1.2
5mm、または≧0.3mmかつ≦1mmであり得る。さらに、HRは、≧0.4mmか
つ≦1.5mm、例えば、≧0.4mmかつ≦1.25mm、または≧0.4mmかつ≦
1mmであり得る。HRは、≧0.5mmかつ≦1.5mm、例えば、≧0.5mmかつ
≦1.25mm、または≧0.5mmかつ≦1mmであり得る。さらに、HRは、≧0.
6mmかつ≦1.5mm、例えば、≧0.6mmかつ≦1.25mm、または≧0.6m
mかつ≦1mmであり得る。加えて、HRは、≧0.7mmかつ≦1.5mm、例えば、
≧0.7mmかつ≦1.25mm、または≧0.7mmかつ≦1mmであり得る。

0050

当業者は、本明細書に記載される特徴のうち1つ以上を有するトルク制限トレランスリ
ングを利用できる他の用途があってもよいことを理解できる。

0051

上記で開示された主題は例示的かつ非限定的なものであるとみなされなければならず、
添付の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲内である、かかる変形、改良および他の実施
形態をすべて包含するものであることが意図される。したがって、法律によって認められ
最大限の範囲まで、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらに相当するも
のの許容されるもっとも広い解釈によって定義されるべきであり、また、前述の発明を実
施するための形態によって制限または限定されるものではない。

0052

加えて、前述の発明を実施するための形態において、本開示を合理化する目的のために
種々の特を単一の実施形態にまとめるかまたは記載することができる。この開示は、請求
される実施形態が各請求項に明示的に列挙されるよりも多くの特徴を必要とするという意
図を反映するものと解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲に反映され
るように、発明の主題は開示される任意の実施形態のすべての特徴よりも少ない特徴を対
象にすることが可能である。したがって、以下の特許請求の範囲は発明を実施するための
形態に組み込まれ、各請求項は別々に請求される主題を定義するものとして単独で有効で
ある。

0053

項目。

0054

項目1。
略円筒形ベアリングと、
略円筒形ベアリングの周りに配置されるトレランスリングと
を備えるトルク制限アセンブリであって、
トルク制限アセンブリは内部構成部品と外部構成部品との間に設置されるように構成さ
れ、トルク制限アセンブリは、内部構成部品と外部構成部品を回転可能に連結するように
構成され、トルク制限アセンブリは、トルク閾値Tを超える場合に、内部構成部品および
外部構成部品のうち少なくとも1つに対して回転するように構成される、トルク制限アセ
ブリ

0055

項目2。
内部構成部品と、
内部構成部品周りに配置される外部構成部品と、
内部構成部品と外部構成部品との間に配置されるトルク制限アセンブリと
を備えるアセンブリであって、トルク制限アセンブリは、
略円筒形ベアリングと、
略円筒形ベアリングの周りに配置されるトレランスリングと
を備え、
トルク制限アセンブリは、内部構成部品と外部構成部品を回転可能に連結し、トルク制
限アセンブリは、トルク閾値Tを超える場合に、内部構成部品および外部構成部品のうち
少なくとも1つに対して回転するように構成される、アセンブリ。

0056

項目3。
シャフトと、
シャフトの周りに配置されるプーリと、
シャフトとプーリの間に設置されるトルク制限アセンブリと
を備えるアセンブリであって、トルク制限アセンブリは、
第1の間隙を含む略円筒形ベアリングと、
略円筒形ベアリングの周りに配置され、第2の間隙を含むトレランスリングと
を備え、
トルク制限アセンブリは、シャフトとプーリを回転可能に連結し、トルク制限アセン
リは、トルク閾値Tを超える場合に、シャフトおよびプーリのうち少なくとも1つに対し
て回転するように構成される、アセンブリ。

0057

項目4。
略円筒形ベアリングは第1の間隙を含み、トレランスリングは第2の間隙を含む、項目
1または2に記載のアセンブリ。

0058

項目5。
第1の間隙は基準軸からの距離を測った円周位置CL1に位置し、CL1は、約45°
〜約135°(約45°および約135°を含む)、例えば、50°〜130°(50°
および130°を含む)、55°〜125°(55°および125°を含む)、60°〜
120°(60°および120°を含む)、65°〜115°(65°および115°を
含む)、70°〜110°(70°および110°を含む)、75°〜105°(75°
および105°を含む)、80°〜100°(80°および100°を含む)、または8
5°〜95°(85°および95°を含む)の範囲内である、項目3または4のいずれか
1つに記載のアセンブリ。

0059

項目6。
CL1は本質的に90°である、項目5に記載のアセンブリ。

0060

項目7。
第2の間隙は基準軸からの距離を測った円周位置CL2に位置し、CL2は、約225
°〜約315°(約225°および約315°を含む)、例えば、230°〜310°(
230°および310°を含む)、235°〜305°(235°および305°を含む
)、240°〜300°(240°および300°を含む)、245°〜295°(24
5°および295°を含む)、250°〜290°(250°および290°を含む)、
255°〜285°(255°および285°を含む)、260°〜280°(260°
および280°を含む)、または265°〜275°(265°および275°を含む)
の範囲内である、項目1、2または3のいずれか1つに記載のアセンブリ。

0061

項目8。
CL2は本質的に270°である、項目7に記載のアセンブリ。

0062

項目9。
第1の間隙および第2の間隙は正反対にある、項目1、2または3のいずれか1つに記
載のアセンブリ。

0063

項目10。
第1の間隙および第2の間隙は、アセンブリの中心を通る直線に本質的に沿って、アセ
ンブリの両側に位置できる、項目1、2または3のいずれか1つに記載のアセンブリ。

0064

項目11。
ベアリングは全体厚さTBを含み、トレランスリングは全体厚さTTを含み、TB≧1
0%TT、例えば≧25%TT、≧50%TT、≧75%TT、または≧100%TTで
ある、項目1、2または3のいずれか1つに記載のアセンブリ。

0065

項目12。
TB≦500%TT、例えば≦450%TT、≦400%TT、300≦%TT、また
は200≦%TTである、項目10に記載の方法。

0066

項目13。
略円筒形ベアリングは、基材および基材上に配置されるポリマー層を備え、ポリマー層
は厚さTPLを含み、トレランスリングは側壁厚さTSWを含み、TPL≧1%TSW、
例えば≧5%TSW、≧10%TSW、≧50%TSW、または≧75%TSWである、
項目1、2または3のいずれか1つに記載のアセンブリ。

0067

項目14。
TPL≦500%TSW、例えば≦450%TSW、≦400%TSW、300≦%T
SW、または200≦%TSWである、項目13に記載のアセンブリ。

0068

項目15。
基材は金属を含む、項目13に記載のアセンブリ。

0069

項目16。
ポリマー層は、低摩擦ポリマーを含む、項目13に記載のアセンブリ。

0070

項目17。
略円筒形ベアリングは、第1のフランジを有する第1の軸端および第2のフランジを有
する第2の軸端を含み、トレランスリングは、第1のフランジと第2のフランジとの間に
配置される、項目1、2または3のいずれか1つに記載のアセンブリ。

0071

項目18。
各フランジは、ベアリングの第1の軸端または第2の軸端から半径方向外側に延びる第
1の部分を備え、トレランスリングの第1の軸端は、第1のフランジの第1の部分と係合
し、トレランスリングの第2の軸端は、第2のフランジの第1の部分と係合する、項目1
7に記載のアセンブリ。

0072

項目19。
各フランジは、軸方向内側に延びて、ベアリングの第1の軸端周りの第1のトレランス
リングポケットおよびベアリングの第2の軸端周りの第2のトレランスリングポケットを
形成する第2の部分を備え、トレランスリングの第1の軸端は第1のトレランスリングポ
ケットに嵌入し、トレランスリングの第2の軸端は第2のトレランスリングポケットに嵌
入する、項目18に記載のアセンブリ。

0073

項目20。
トレランスリングの軸端はベアリングのフランジに取り付けられる、項目17に記載の
アセンブリ。

0074

項目21。
フランジはトレランスリングの軸端に圧着される、項目20に記載のアセンブリ。

0075

項目22。
フランジはトレランスリングの軸端に接合される、項目20に記載のアセンブリ。

0076

項目23。
トルク制限アセンブリは、トルク制限アセンブリと内部構成部品との間を測定したとき
動摩擦力FDを提供するように構成され、トルク制限アセンブリは、トルク制限アセン
ブリと内部構成部品との間を測定したときの静摩擦力FSを提供するように構成され、F
S≧2FD、例えば、≧5FD、または≧10FDである、項目1、2または3のいずれ
か1つに記載のアセンブリ。

0077

項目24。
FS≦100FD、例えば≦75FD、≦50FD、または≦25FDである、項目2
3に記載のアセンブリ。

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