JP2005221039A - 動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 セレーション嵌合部又はスプライン嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、製造コストを高騰させることなく稼働時の回転方向のガタつきが防止された動力伝達機構を提供する。
【解決手段】 セレーション嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸先端部がセレーション嵌合し、ボス部嵌合穴のセレーションが形成された部位の入口部は奥部に比べて大径に形成され、回転軸先端部とボス部とのセレーション嵌合は、前記奥部では締まり嵌めであり、前記入口部では隙間嵌めである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、セレーション嵌合部又はスプライン嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構に関するものである。

セレーション嵌合部又はスプライン嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸がセレーション嵌合又はスプライン嵌合した動力伝達機構が特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示された従来の動力伝達機構においては、外部駆動源から回転体へ回転動力が伝達され、セレーション嵌合部又はスプライン嵌合部を介して回転体から被駆動機器の回転軸へ回転動力が伝達される。
特開平９−１６６０９６

加工の容易性を勘案して、回転体のボス部に形成されるセレーション又はスプラインは一般に焼結成形又は鍛造成形され、被駆動機器の回転軸に形成されるセレーション又はスプラインは一般に転造成形されており、いずれも高い加工精度は望めない。この結果、動力伝達機構の稼働中に、セレーション嵌合部又はスプライン嵌合部に、回転方向のガタつきが発生する。セレーション又はスプラインを全て切削成形すれば加工精度が向上し、動力伝達機構稼働中の回転方向のガタつきは防止されるが、動力伝達機構の製造コストが高騰する。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、セレーション嵌合部又はスプライン嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、製造コストを高騰させることなく稼働時の回転方向のガタつきが防止された動力伝達機構を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、セレーション嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸先端部がセレーション嵌合し、ボス部嵌合穴のセレーションが形成された部位の入口部は奥部に比べて大径に形成され、回転軸先端部とボス部とのセレーション嵌合は、前記奥部では締まり嵌めであり、前記入口部では隙間嵌めであることを特徴とする動力伝達機構を提供する。
また本発明においては、セレーション嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸先端部がセレーション嵌合し、回転軸のセレーションが形成された部位の回転軸先端から離隔する部位は回転軸先端に近接する部位に比べて大径に形成され、回転軸先端部とボス部とのセレーション嵌合は、前記離隔する部位では締まり嵌めであり、前記近接する部位では隙間嵌めであることを特徴とする動力伝達機構を提供する。
また本発明においては、セレーション嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸先端部がセレーション嵌合し、ボス部嵌合穴のセレーションが形成された部位の入口部は奥部に比べて大径に形成され、回転軸のセレーションが形成された部位の回転軸先端から離隔する部位は回転軸先端に近接する部位に比べて大径に形成され、回転軸先端部とボス部とのセレーション嵌合は、前記奥部と前記入口部とで締まり嵌めであることを特徴とする動力伝達機構を提供する。
また本発明においては、スプライン嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸がスプライン嵌合し、ボス部嵌合穴のスプラインが形成された部位の入口部は奥部に比べて大径に形成され、回転軸とボス部とのスプライン嵌合は、前記奥部では締まり嵌めであり、前記入口部では隙間嵌めであることを特徴とする動力伝達機構を提供する。
また本発明においては、スプライン嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸先端部がスプライン嵌合し、回転軸のスプラインが形成された部位の回転軸先端から離隔する部位は回転軸先端に近接する部位に比べて大径に形成され、回転軸先端部とボス部とのスプライン嵌合は、前記離隔する部位では締まり嵌めであり、前記近接する部位では隙間嵌めであることを特徴とする動力伝達機構を提供する。
また本発明においては、スプライン嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸先端部がスプライン嵌合し、ボス部嵌合穴のスプラインが形成された部位の入口部は奥部に比べて大径に形成され、回転軸のスプラインが形成された部位の回転軸先端から離隔する部位は回転軸先端に近接する部位に比べて大径に形成され、回転軸先端部とボス部とのスプライン嵌合は、前記奥部と前記入口部とで締まり嵌めであることを特徴とする動力伝達機構を提供する。
本発明に係る動力伝達機構においては、回転軸とボス部との間のセレーション嵌合又はスプライン嵌合の一部又は全部が締まり嵌めとなって緊密化することにより、稼働時の回転方向のガタつきが防止される。セレーション又はスプラインは、従来通り転造成形、焼結成形、鍛造成形したもので良いので、本発明に係る動力伝達機構は製造コストの高騰を招かない。
本発明に係る動力伝達機構においては、ボス部と回転軸とをセレーション嵌合又はスプライン嵌合させる際に、隙間嵌めから締まり嵌めに移行するので、両者の組み付けを容易に行うことができる。

本発明の好ましい態様においては、ボス部を貫通して延びる被駆動機器の回転軸の先端に螺合するナットが締め付けられて、前記締まり嵌めのセレーション嵌合の圧入がなされる。
本発明の好ましい態様においては、ボス部を貫通して延びる被駆動機器の回転軸の先端に螺合するナットが締め付けられて、前記締まり嵌めのスプライン嵌合の圧入がなされる。
ナットを締め付けて、セレーション嵌合、スプライン嵌合の圧入を行うことにより、圧入作業が容易化される。

本発明の好ましい態様においては、セレーション嵌合の締まり嵌めが始まる位置まで回転軸をボス部に挿入した状態で、回転軸の先端がボス部を貫通してナットと螺合可能になる。
本発明の好ましい態様においては、スプライン嵌合の締まり嵌めが始まる位置まで回転軸をボス部に挿入した状態で、回転軸の先端がボス部を貫通してナットと螺合可能になる。
回転軸先端のねじ形成部の長さが最小化されて、動力伝達機構の製造コストが低減する。

本発明に係る動力伝達機構においては、回転軸とボス部との間のセレーション嵌合又はスプライン嵌合の一部が締まり嵌めとなって緊密化することにより、稼働時の回転方向のガタつきが防止される。セレーション又はスプラインは、従来通り転造成形、焼結成形、鍛造成形したもので良いので、本発明に係る動力伝達機構は製造コストの高騰を招かない。

本発明の実施例に係る動力伝達機構を説明する。

図１に示すように、動力伝達機構、具体的には電磁クラッチは、図示しない無端ベルトを介して図示しない外部駆動源に接続されると共に空調用圧縮機のハウジングＡに回転可能に支持された磁性材料製のローター１と、空調用圧縮機のハウジングＡに固定され通電によりローター１を磁化させる電磁コイル２と、ローター１に対向して配設され、磁化されたローターに吸着されるアーマチュア３とを備えている。
アーマチュアボス３ａと空調用圧縮機の回転軸４先端部とが、セレーション嵌合している。回転軸４のアーマチュアボス３ａを貫通して延びる先端にナット５が螺合している。
図２〜４に示すように、アーマチュアボス３ａには、回転軸４先端の小径のねじ形成部４ａが遊動可能に嵌挿される小径嵌合穴３ｂと、ねじ形成部４ａに繋がる回転軸先端部４ｂが嵌合する大径嵌合穴３ｃとが形成されている。
大径嵌合穴３ｃの周側壁にセレーション３ｄが形成されている。大径嵌合穴３ｃのナット５から離隔する入口部３ｃ′は、ナット５に近接する奥部３ｃ″に比べて大径に形成されている。
回転軸先端部４ｂにセレーション４ｃが形成されている。
アーマチュアボス３ａと回転軸先端部４ｂとのセレーション嵌合は、大径嵌合穴３ｃの奥部３ｃ″では締まり嵌めであり、大径嵌合穴３ｃの入口部３ｃ′では隙間嵌めである。

回転軸４とアーマチュア３とを組み付ける際には、図３に示すように、回転軸４先端のねじ形成部４ａをアーマチュアボス３ａの大径嵌合穴３ｃに挿入し、次いでねじ形成部４ａを小径嵌合穴３ｂに挿通させつつ回転軸先端部４ｂを大径嵌合穴３ｃに挿入する。回転軸先端部４ｂのセレーション４ｃが大径嵌合穴３ｃの入口部３ｃ′のセレーション３ｄに噛合し、回転軸先端部４ｂと大径嵌合穴３ｃの入口部３ｃ′とが、隙間嵌め状態でセレーション嵌合する。
回転軸先端部４ｂの大径嵌合穴３ｃへの挿入を続行すると、図４に示すように、回転軸先端部４ｂが大径嵌合穴３ｃの入口部３ｃ′の終端部、すなわち奥部３ｃ″の始端部まで到達する。回転軸先端のねじ形成部４ａがアーマチュアボス３ａを貫通してナット５と螺合可能になる。
図２に二点鎖線で示すように、回転軸先端のねじ形成部４ａにナット５を螺合させ、ナット５を締め付ける。ナット５により駆動されて、回転軸先端部４ｂは大径嵌合穴３ｃの奥部３ｃ″に進入する。回転軸先端部４ｂのセレーション４ｃが大径嵌合穴３ｃの入口部３ｃ′のセレーション３ｄに噛合しつつ、大径嵌合穴３ｃの奥部部３ｃ″のセレーション３ｄに噛合する。回転軸先端部４ｂは大径嵌合穴３ｃの奥部３ｃ″に圧入される。この結果、回転軸先端部４ｂと大径嵌合穴３ｃの奥部３ｃ″とが、締まり嵌め状態でセレーション嵌合し、回転軸先端部４ｂと大径嵌合穴３ｃの入口部３ｃ′とが、隙間嵌め状態でセレーション嵌合する。

上記動力伝達機構においては、図示しない無端ベルトを介して図示しない外部駆動源からローター１へ回転動力が伝達され、アーマチュア３の吸着部を介してローター１からアーマチュア３へ回転動力が伝達され、セレーション嵌合部を介してアーマチュア３から圧縮機回転軸４に回転動力が伝達される。
上記動力伝達機構においては、回転軸先端部４ｂとアーマチュアボス３ａとの間のセレーション嵌合の一部が締まり嵌めとなって緊密化することにより、稼働時の回転方向のガタつきが防止される。セレーションは、従来通り転造成形、焼結成形、鍛造成形したもので良いので、本発明に係る動力伝達機構は製造コストの高騰を招かない。
上記動力伝達機構においては、回転軸先端部４ｂとアーマチュアボス３ａとをセレーション嵌合させる際に、隙間嵌めから締まり嵌めに移行するので、両者の組み付けを容易に行うことができる。
ナット５を締め付けて、セレーション嵌合の圧入を行うことにより、圧入作業が容易化される。
セレーション嵌合の締まり嵌めが始まる位置まで回転軸先端部４ｂを大径嵌合穴３ｃに挿入した時に、回転軸先端のねじ形成部４ａがアーマチュアボス３ａを貫通してナット５と螺合可能になるように構成することにより、回転軸先端のねじ形成部４ａの長さが最小化されて、動力伝達機構の製造コストが低減する。

大径嵌合穴３ｃの入口部３ｃ′を奥部３ｃ″に比べて大径にするのに代えて、大径嵌合穴３ｃの穴径は全長に亘って同一とし、回転軸先端部４ｂのねじ形成部４ａから離隔する部位をねじ形成部４ａに近接する部位よりも大径としても良い。回転軸先端部４ｂのねじ形成部４ａから離隔する部位が、大径嵌合穴３ｃに圧入される。この結果、回転軸先端部４ｂのねじ形成部４ａから離隔する部位と大径嵌合穴３ｃの入口部３ｃ′とが、締まり嵌め状態でセレーション嵌合し、回転軸先端部４ｂのねじ形成部４ａに近接する部位と大径嵌合穴３ｃの奥部３ｃ″とが、隙間嵌め状態でセレーション嵌合する。

大径嵌合穴３ｃの入口部３ｃ′を奥部３ｃ″に比べて大径にするのに加えて、回転軸先端部４ｂのねじ形成部４ａから離隔する部位をねじ形成部４ａに近接する部位よりも大径としても良い。回転軸先端部４ｂのねじ形成部４ａに近接する部位が大径嵌合穴３ｃの奥部３ｃ″に圧入され、回転軸先端部４ｂのねじ形成部４ａから離隔する部位が大径嵌合穴３ｃの入口部３ｃ′に圧入される。この結果、回転軸先端部４ｂのねじ形成部４ａに近接する部位と大径嵌合穴３ｃの奥部３ｃ″とが締まり嵌め状態でセレーション嵌合し、回転軸先端部４ｂのねじ形成部４ａから離隔する部位と大径嵌合穴３ｃの入口部３ｃ′とが締まり嵌め状態でセレーション嵌合する。
回転軸先端部４ｂのねじ形成部４ａに近接する部位と大径嵌合穴３ｃの奥部３ｃ″との締まり嵌めが始まる位置まで回転軸先端部４ｂを大径嵌合穴３ｃに挿入した時に、回転軸先端のねじ形成部４ａがアーマチュアボス３ａを貫通してナット５と螺合可能になるように構成することにより、回転軸先端のねじ形成部４ａの長さが最小化されて、動力伝達機構の製造コストが低減する。

セレーション３ｄ、４ｃに代えて、スプラインを大径嵌合穴３ｃ、回転軸先端部４ｂに形成し、回転軸先端部４ｂとアーマチュアボス３ａとをスプライン嵌合させても良い。

本発明は電磁クラッチを介することなく外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構にも適用可能である。被駆動機器は圧縮機に限定されず、ポンプを含む流体機器、その他の回転部材を含む各種産業機器に広く及ぶ。

本発明の第１実施例に係る動力伝達機構の断面図である。 図１の部分拡大図である。 図１の部分拡大図である。 図１の部分拡大図である。

符号の説明

１ ローター
２ 電磁コイル
３ アーマチュア
３ａ アーマチュアボス
３ｂ 小径嵌合穴
３ｃ 大径嵌合穴
３ｃ′ 入口部
３ｃ″ 奥部
３ｄ セレーション
４ 圧縮機回転軸
４ａ ねじ形成部
４ｂ 先端部
４ｃ セレーション
５ ナット

Claims (10)

1. セレーション嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸先端部がセレーション嵌合し、ボス部嵌合穴のセレーションが形成された部位の入口部は奥部に比べて大径に形成され、回転軸先端部とボス部とのセレーション嵌合は、前記奥部では締まり嵌めであり、前記入口部では隙間嵌めであることを特徴とする動力伝達機構。
2. セレーション嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸先端部がセレーション嵌合し、回転軸のセレーションが形成された部位の回転軸先端から離隔する部位は回転軸先端に近接する部位に比べて大径に形成され、回転軸先端部とボス部とのセレーション嵌合は、前記離隔する部位では締まり嵌めであり、前記近接する部位では隙間嵌めであることを特徴とする動力伝達機構。
3. セレーション嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸先端部がセレーション嵌合し、ボス部嵌合穴のセレーションが形成された部位の入口部は奥部に比べて大径に形成され、回転軸のセレーションが形成された部位の回転軸先端から離隔する部位は回転軸先端に近接する部位に比べて大径に形成され、回転軸先端部とボス部とのセレーション嵌合は、前記奥部と前記入口部とで締まり嵌めであることを特徴とする動力伝達機構。
4. ボス部を貫通して延びる被駆動機器の回転軸の先端に螺合するナットが締め付けられて、前記締まり嵌めのセレーション嵌合の圧入がなされることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の動力伝達機構。
5. セレーション嵌合の締まり嵌めが始まる位置まで回転軸をボス部に挿入した状態で、回転軸の先端がボス部を貫通してナットと螺合可能になることを特徴とする請求項４に記載の動力伝達機構。
6. スプライン嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸がスプライン嵌合し、ボス部嵌合穴のスプラインが形成された部位の入口部は奥部に比べて大径に形成され、回転軸とボス部とのスプライン嵌合は、前記奥部では締まり嵌めであり、前記入口部では隙間嵌めであることを特徴とする動力伝達機構。
7. スプライン嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸先端部がスプライン嵌合し、回転軸のスプラインが形成された部位の回転軸先端から離隔する部位は回転軸先端に近接する部位に比べて大径に形成され、回転軸先端部とボス部とのスプライン嵌合は、前記離隔する部位では締まり嵌めであり、前記近接する部位では隙間嵌めであることを特徴とする動力伝達機構。
8. スプライン嵌合部を介して外部駆動源の回転動力を被駆動機器の回転軸に伝達する動力伝達機構であって、外部駆動源により回転駆動される回転体のボス部に被駆動機器の回転軸先端部がスプライン嵌合し、ボス部嵌合穴のスプラインが形成された部位の入口部は奥部に比べて大径に形成され、回転軸のスプラインが形成された部位の回転軸先端から離隔する部位は回転軸先端に近接する部位に比べて大径に形成され、回転軸先端部とボス部とのスプライン嵌合は、前記奥部と前記入口部とで締まり嵌めであることを特徴とする動力伝達機構。
9. ボス部を貫通して延びる被駆動機器の回転軸の先端に螺合するナットが締め付けられて、前記締まり嵌めのスプライン嵌合の圧入がなされることを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載の動力伝達機構。
10. スプライン嵌合の締まり嵌めが始まる位置まで回転軸をボス部に挿入した状態で、回転軸の先端がボス部を貫通してナットと螺合可能になることを特徴とする請求項９に記載の動力伝達機構。

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