JP2007107548A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品コストの僅かな上昇で、ハブとシャフトの連結強度を向上させることができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】自動車のエンジンから伝達された回転力を可変容量型の圧縮機のシャフト２１にハブ１４を介して伝達する動力伝達装置１０において、ハブ１４とシャフト２１を連結する締結手段３０は、シャフト２１のねじ軸３２に螺合するナット３４と、ナット３４とハブ１４との間に介在される座金３３とを有し、座金３３を表面硬化処理した構造となっている。これにより、ナット３４の締め付け力が座金３３を介してハブ１４に付与されるため、ハブ１４が陥没等することがないし、また、ナット３４の締め付け力が直接に付加される座金３３は表面硬化処理されているため、座金３３自体も陥没等の変形を生じることがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車エンジン等の回転力を圧縮機等に伝達する動力伝達装置に関するものである。

一般に自動車エンジン（回転駆動源）の動力は動力伝達装置を介して空調用圧縮機（従動側機器）に伝達され、この圧縮機の駆動により車室内空調が行われる。また、この圧縮機が可変容量タイプのときは、エンジンの回転力がベルトを介してプーリに伝達され、プーリに伝達された回転力が動力遮断機能（圧縮機ロック等の圧縮機過負荷時に機能）を備えた弾性部材に伝達され、更に、弾性部材からハブを介して圧縮機のシャフトに伝達され、圧縮機の回転力として利用される。
特開２００１−３２９０３号公報

ところで、ハブの回転力を圧縮機のシャフトに伝達するため、ハブとシャフトは締結手段によって連結されている。具体的には、ハブにシャフトの先端を貫通させ、シャフトの先端のねじ軸にナットを螺合してなるもので、両者の連結強度を高くするため、ナットの締め付け力をかなり大きくしている。

しかしながら、ナットの締め付け力を大きくするときは、ナット締め付け時の軸力が大きくなるため、ハブが陥没するおそれがあり、これに起因して、却ってナットの弛緩を招くおそれがあった。

このような問題点を解決する手段として、ハブ全体を表面硬化処理を行うという手段が考えられるが、これでは、部品コストが非常に割高になるという問題点が新たに発生する。

本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、部品コストの僅かな上昇で、ハブとシャフトの連結強度を向上させることができる動力伝達装置を提供することにある。

本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、回転駆動源から伝達された回転力を従動側機器のシャフトにハブを介して伝達する動力伝達装置において、ハブとシャフトとを連結する締結手段は、シャフトのねじ軸に螺合するナットと、ナットとハブとの間に介在される座金とを有し、座金を表面硬化処理した構造となっている。

請求項１の発明によれば、ナットの締め付け力が座金を介してハブに付与され、ハブに直接に付与されないため、ハブが陥没等することがないし、また、ナットの締め付け力が直接に付加される座金は表面硬化処理されているため、座金自体も陥没等の変形を生じることがない。

請求項２及び請求項３の発明は、ハブは座金が圧入される座金受部を有し、座金受部の内周圧接面の深さ寸法を座金の外周面の幅寸法以上に設定しているので、座金受部に圧入された座金がハブに強固に連結し、座金自体の回転が阻止される。

請求項４の発明は、座金受部の内周圧接面及び座金の外周面には座金回り止め部を有するので、請求項３の圧入力に加え、この座金回り止め部によっても座金自体の回転が阻止される。

なお、前記請求項２〜４の発明は、何れも、座金をハブの座金受部に圧入する手段を用いているが、この圧入手段に限定されるものではない。例えば、請求項５の発明の如く、座金受部に座金を単に嵌め込むだけでも、座金回り止め部により座金自体の回転が阻止される。

本発明によれば、ナットの締め付け力が座金を介してハブに付与され、また、ナットの締め付け力が直接に付加される座金は表面硬化処理されているため、座金自体が陥没等の変形を生じることがなく、この結果、ハブとシャフトの連結強度が向上する。

図１乃至図３は本発明に係る動力伝達装置の第１実施形態を示すもので、図１は動力伝達装置の断面図、図２(a)(b)(c)はハブとシャフトの締結方法を示す断面図、図３はハブとシャフトの締結状態を示す省略平面図である。

本発明に係る動力伝達装置は外部駆動源の回転力を従動側機器に伝達するものである。この実施形態では動力遮断機能を備えた動力伝達装置１０を掲げて説明する。

即ち、動力伝達装置１０は自動車のエンジン（外部駆動源）の回転力を可変容量型の圧縮機（従動側機器）に伝達するもので、常時はエンジンの回転力が圧縮機に伝達され、他方、圧縮機がロック等の故障が起きたときは、動力遮断機能が働いて回転力の伝達が阻止され、圧縮機等を保護している。このような動力伝達装置１０を図１を参照して以下に説明する。

動力伝達装置１０は環状のプーリ１１を有し、このプーリ１１にエンジンの回転出力が伝達されるベルト（図示しない）が掛け渡されている。このプーリ１１は軸受１１ａを介して圧縮機のフロントハウジング２０に軸支され、ベルトの回転力によりプーリ１１が回転する。

このプーリ１１の内側には複数の緩衝装置１２が設置されている。この緩衝装置１２はダンパゴム１２ａが介在されており、プーリ１１に伝達された回転変動（エンジンの出力変動に伴う回転変動）をゴムダンパ１２ａによって吸収している。

緩衝装置１２により緩衝された回転力は、弾性部材例えば板ばね部材１３に伝達される。この板ばね部材１３は、プーリ１１に固定される円板状のばね本体１３ａと、ばね本体１３ａの外周縁から斜めに延在された傾斜部１３ｂと、傾斜部１３ｂの先端に形成された突出部１３ｃとを有しており、ばね本体１３ａの一部が緩衝装置１２を介してプーリ１１にボルト連結（ボルト１３ｄ）され、プーリ１１の回転力が板ばね部材１３に伝達される。

板ばね部材１３に伝達された回転力はハブ１４に伝達される。このハブ１４は円筒状の連結部１４ａと、連結部１４ａの先端から径方向に延在されたフランジ部１４ｂとを有している。この連結部１４ａには圧縮機のシャフト２１が連結され、ハブ１４が回転するときシャフト２１も同時に回転するようになっている。フランジ部１４ｂの裏側にはこの裏面に向かって付勢された押圧部材１５が設置されており、押圧部材１５の先端には係合穴１５ａが形成されいる。ここで、フランジ部１４ｂと係合穴１５ａとの間には板ばね部材１３の突出部１３ｃが係合しているため、板ばね部材１３の回転力がハブ１４に伝達されることとなる。なお、圧縮機が故障によりロックしたときは、突出部１３ｃに対して加わる力が押圧部材１５の押圧力よりも大きくなり、突出部１３ｃがフランジ部１４ｂと係合穴１５ａとの間から外れ、ハブ１４への回転力の伝達が阻止される。

以上のように構成された動力伝達装置１０において、プーリ１１、緩衝装置１２、板ばね部材１３及びハブ１４は周知のものである。本発明に係る動力伝達装置１０はハブ１４の連結部１４ａとシャフト２１とを連結する締結手段３０に特徴を有する。以下、この締結手段３０を図１〜図３を参照して説明する。

即ち、締結手段３０において、シャフト２１の先端には外径を多少小さくしたスプライン３１が形成されている。また、スプライン３１の先端にはスプライン３１の外径よりも小さな外径で、かつ、雄ねじが螺刻されたねじ軸３２が形成されている。

また、締結手段３０は、ねじ軸３２が貫通する座金孔３３ａを有する円板状の座金３３と、ねじ軸３２に螺合するナット３４を有している。ここで、座金３３は鋼材で形成され、鋼材の表面に表面硬化処理、例えば浸炭処理、窒化処理、表面焼き入れ等の処理がされており、表面硬度が極めて高くなっている。

更に、締結手段３０において、スプライン３１及びねじ軸３２が貫通する連結部１４の内部には、スプライン３１が貫通するスプライン孔３５と、スプライン孔３５に連なって形成した円筒状の座金受部３６とを有している。この座金受部３６の内周面３６ａはスプライン孔３１よりも大きな径で、かつ、座金３３の外径よりも僅かに小さな径で形成され、座金３３が圧入可能な圧接面となっている。また、図２(a)に示すように、座金受部３６の内周面３６ａの深さ寸法Ｗ１は座金３３の幅寸法Ｗ２より大きく設定されている。

本実施形態に係る締結手段３０は、図２(a)(b)(c)に示す手順でハブ１４とシャフト２１を連結する。

まず、図２(a)に示すように、ハブ１４のスプライン孔３５にはシャフト２１から突出したスプライン３１が貫通し、また、座金受部３６にはねじ軸３２が貫通している。ここで、座金３３の座金孔３３ａをねじ軸３２の先端から通し、座金３３を矢印に示すように座金受部３６に圧入する。

次いで、図２(b)及び図３に示すように、座金受部３６の周縁の複数箇所を座金３３の外周縁に向かってかしめ（かしめ部３６ｂ）、座金３３を座金受部３６内に固定する。

しかる後、図２(c)に示すように、ナット３４をねじ軸３２の先端から螺合し、座金３３を介してシャフト２１を連結部１４ａに固定する。これにより、ハブ１４とシャフト２１の連結が完了する。

本実施形態によれば、ハブ１４とシャフト２１を連結する際、ナット３４の締め付け力が座金３３を介してハブ１４に付与され、ハブ１４に直接に付与されないため、ハブ１４が陥没等することがない。また、ナット３４の締め付け力が直接に付加される座金３３は表面硬化処理されているため、座金３３自体も陥没等の変形を生じることがない。この結果、ハブ１４とシャフト２１の連結強度が向上し、ナット３４が弛緩することがないし、また、座金３３の表面硬化処理のみであるから（ハブ１４全体の表面硬化処理が不要であるから）、部品コストもさほど高くはならない。

また、座金受部３６の内周面３６ａの深さ寸法Ｗ１は座金３３の幅寸法Ｗ２より大きく設定されているから、座金３６の外周面全体が圧入面として用いられ、圧入固定力がかなり大きくなっている。なお、深さ寸法Ｗ１は幅寸法Ｗ２と少なくとも等しい大きさで形成されていれば、座金３３の外周面全体が圧入面として利用できる。

図４(a)(b)は本発明に係る動力伝達装置の第２実施形態を示すものである。本実施形態は前記第１実施形態の座金３３及び座金受部３６を改良したものである。なお、前記第１実施形態と同一構成部分は同一符号を用い、その説明を省略する。

本実施形態に係る座金３７は左右両側を直線状に切り落とし、左右に第１対向面３７ａを形成する一方、座金受部３８の内周面３８ａにも各第１対向面３７ａに対応するよう左右に第２対向面３８ａを形成している。

本実施形態によれば、座金３７を座金受部３８に圧入した際、座金３７の第１対向面３７ａと座金受部３８の第２対向面３８ａが密接し、座金３７の回り止め機能を発揮する。このように、第１及び第２対向面３７ａ，３８ａが座金３７の回り止め部となるため、ナット３４の弛緩が阻止され、ハブ１４とシャフト２１の連結強度が更に向上する。なお、その他の構成、作用は前記第１実施形態と同様である。

図５は本発明に係る動力伝達装置の第３実施形態を示すものである。本実施形態は前記第１実施形態の座金３３を改良したものである。なお、前記第１実施形態と同一構成部分は同一符号を用い、その説明を省略する。

本実施形態に係る座金３９は、その外周面にローレット加工を施したものである。この実施形態によれば、座金３９を座金受部３６に圧入する際、座金３９の外周面に形成された凹凸が座金受部３６の内周面３６ａに食い込み、この凹凸が座金３９の回り止め部となる。これにより、ナット３４の弛緩が阻止され、ハブ１４とシャフト２１の連結強度が更に向上する。なお、その他の構成、作用は前記第１実施形態と同様である。

なお、前記第２実施形態では座金３７を座金受部３８に圧入する例を掲げて説明したが、座金受部３８の内周面３８ａを座金３７の外周面と等しいか又は多少大きく形成して、座金３７を座金受部３８に嵌め込むようにしても良い。このように、座金３７を圧入することなく嵌合する場合においても、第１及び第２対向面３７ａ，３８ａが座金３７の回り止め部となるため、ナット３４の弛緩が阻止される。

第１実施形態に係る動力伝達装置の断面図 第１実施形態に係るハブとシャフトの締結方法を示す断面図 第１実施形態に係るハブとシャフトの締結状態を示す省略平面図 第２実施形態に係る動力伝達装置の要部平面図 第３実施形態に係る動力伝達装置の要部断面図

符号の説明

１０…動力伝達装置、１４…ハブ、２１…シャフト、３０…締結手段、３３，３７，３９…座金、３４…ナット、３６，３８…座金受部、３６ａ…内周面。

Claims (5)

1. 回転駆動源から伝達された回転力を従動側機器のシャフトにハブを介して伝達する動力伝達装置において、
   前記ハブと前記シャフトとを連結する締結手段は、該シャフトのねじ軸に螺合するナットと、該ナットとハブとの間に介在される座金とを有し、該座金を表面硬化処理した
   ことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記ハブは前記座金が圧入される座金受部を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
3. 前記座金受部の内周圧接面の深さ寸法を前記座金の外周面の幅寸法以上に設定した
   ことを特徴とする請求項２記載の動力伝達装置。
4. 前記座金受部の内周圧接面及び前記座金の外周面には座金回り止め部を有する
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の動力伝達装置。
5. 前記ハブは前記座金が嵌め込まれる座金受部を有し、該座金受部の内周面及び該座金の外周面には座金回り止め部を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
   

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