JP2009287579A - トルク伝達機構 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも幅広い温度域にて使用することができるトルク伝達機構の提供にある。
【解決手段】回転軸１１と、回転軸１１が圧入される軸孔１４を備えたロータ１２と、を有し、軸孔１４への回転軸１１の圧入によりロータ１２と回転軸１１を互いに締結する軸孔締結部Ｓ１が形成され、軸孔締結部Ｓ１を通じて回転軸１１とロータ１２との間でトルクを伝達するトルク伝達機構１０である。筒体が回転軸１１の外周面に圧入により締結され、筒体は回転軸１１の軸心Ｐと同心の内径面２８を備え、ロータ１２は回転軸１１の軸心Ｐと同心の外径面２１を備え、内径面２８と外径面２１との圧入によりロータ１２と筒体を締結する円筒締結部Ｓ３が形成され、筒体はロータ１２よりも熱膨張係数の低い材料により形成されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、回転軸とロータとの間でトルクを伝達するトルク伝達機構に関する。

従来のトルク伝達機構としては、例えば、特許文献１に開示された多段ドライポンプにおけるトルク伝達機構が存在する。
このトルク伝達機構は、多段ドライポンプが備えるロータと回転軸との間でトルクを伝達するようにしている。
ロータには軸孔が形成されており、この軸孔へ回転軸を圧入することにより、ロータと回転軸を締結する締結部が形成される。

このトルク伝達機構では、回転軸の材料とロータの材料が互いに異なる材料により形成されている。
回転軸の材料はオーステナイト系材料により形成され、オーステナイト系材料は線膨張係数が小さい材料とされている。
ロータの材料はアルミニウムにより形成され、アルミニウムは比較的加工が容易な材料とされている。
このトルク伝達機構によれば、高温となっても回転軸の軸方向の熱膨張を抑えることができるとしている。

別の従来技術としては、特許文献２に開示されたロータ構造におけるトルク伝達機構が存在する。
このトルク伝達機構では、回転軸及びロータよりも熱膨張率の大きなカラーが回転軸とロータとの間に介装されている。
このトルク伝達機構によれば、高温時において回転軸、ロータ及びカラーは半径方向に熱膨張し、夫々の外径は大きくなるが、特にカラーは外径の拡大の度合いは回転軸及びロータの外径の拡大の度合いよりも大きい。
このため、ロータにより拘束されているカラーは径の縮小方向に作用し、カラーは回転軸とロータに対して所定の締め付け力が設定された締結状態を実現し、ロータと回転軸との間でより大きなトルク伝達力が確保される。
特開２００５−９８２１０号公報 特開２００６−１８７０６３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来のトルク伝達機構では、ロータの熱膨張が回転軸の熱膨張よりも大きいことから、例えば、トルク伝達機構の使用環境時の温度差が２５０℃程度になると、ロータと回転軸の熱膨張差又は熱収縮差が過大となる。
ロータと回転軸の熱膨張差又は熱収縮差が過大となると、締結部におけるロータまたは回転軸の塑性変形、あるいは、ロータと回転軸の締め付け不足が生じる。
ロータの塑性変形やロータと回転軸の締め付け不足は、ロータと回転軸との間で滑りを招き、必要なトルクを正常に伝達することができなくなる。
特に、回転軸及びロータの位相が常に一致するように、ロータと回転軸との間で滑りのない寸法管理が要求されるトルク伝達機構では、この従来技術を適用することはできない。
近年では、使用環境時の温度差が約２５０℃を超える条件下でのトルク伝達機構の使用が要請されている。

なお、特許文献２に開示されたトルク伝達機構では、カラーの熱膨張率が回転軸及びロータの熱膨張率よりも大きく、カラーが回転軸とロータとの間に介装されていることから、高温時の膨張と低温時の収縮との差に応じてロータが半径方向へ変位し、ロータの半径方向の位置決め精度の点で問題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、ロータが回転軸よりも熱膨張係数の高い材料により形成されていても、従来のトルク伝達機構よりも幅広い温度域にて使用することができるトルク伝達機構の提供にある。

上記課題を達成するため、本発明は、回転軸と、該回転軸が圧入される軸孔を備えたロータと、を有し、該軸孔への前記回転軸の圧入により前記ロータと前記回転軸を互いに締結する軸孔締結部が形成され、該軸孔締結部を通じて前記回転軸と前記ロータとの間でトルクを伝達するトルク伝達機構において、筒体が前記回転軸の外周面に圧入により締結され、前記筒体は前記回転軸の軸心と同心の内径面を備え、前記ロータは前記回転軸の軸心と同心の外径面を備え、前記内径面と前記外径面との圧入により前記ロータと前記筒体を締結する円筒締結部が形成され、前記筒体は前記ロータよりも熱膨張係数の低い材料により形成されていることを特徴とする。

本発明では、軸孔締結部及び円筒締結部の少なくとも一方を通じて、回転軸とロータとの間で必要なトルクが伝達される。
筒体はロータよりも熱膨張係数（線膨張係数）の低い材料により形成されていることから、温度上昇時には、円筒締結部における締め付け力が増大し、温度下降時には軸孔締結部の締め付け力が増大する。
高温時に過不足のない適度な締め付け力が円筒締結部に発生するように、ロータと筒体が締結されている。
高温時に回転軸のトルクを筒体に伝達するため、高温時に過不足のない適度な締め付け力が発生するように、筒体と回転軸が締結されている。
低温時に過不足のない適度な締め付け力が軸孔締結部に発生するように、回転軸とロータが締結されている。
低温時には、ロータの外径面の径縮小の度合いは筒体の内径面の径縮小の度合いよりも大きく、円筒締結部の締め付け力が減少して円筒締結部のトルク伝達性能は低下する。
このとき、ロータの軸孔の径縮小の度合いは回転軸の径縮小の度合いよりも大きく、軸孔締結部の締め付け力が増大して円筒締結部のトルク伝達性能は向上する。
高温時には、筒体と回転軸との間には過不足のない適度な締め付け力が発生し、回転軸のトルクが筒体に伝達される。
高温時には、ロータの軸孔の径拡大の度合いは回転軸の径拡大の度合いよりも大きく、軸孔締結部の締め付け力が減少して円筒締結部のトルク伝達性能は低下する。
このとき、筒体の内周面の径拡大の度合いよりもロータの外径面の径拡大の度合いが大きく、円筒締結部の締め付け力は増大して円筒締結部のトルク伝達性能は向上する。
従って、低温時には、軸孔締結部により必要なトルクを伝達することができ、高温時には、円筒締結部により必要なトルクを伝達することができる。
なお、高温時と低温時との温度差は約２５０℃を越えるとする。

また、本発明では、上記のトルク伝達機構において、前記回転軸及び前記筒体は同じ熱膨張係数の材料により形成されてもよい。

この場合、回転軸及び筒体は温度に応じて熱膨張するが、回転軸及び筒体が同じ熱膨張係数の材料により形成されていることから、回転軸及び筒体の熱膨張の差はない。
従って、回転軸と筒体とを圧入により締結する締結部を設ける場合であっても、締め付け力が変動しない締結部を形成することができる。

さらに、本発明は、上記のトルク伝達機構において、前記回転軸及び前記筒体は同一材料により形成されてもよい。

この場合、回転軸及び筒体の周囲に水分が存在する環境であっても、回転軸及び筒体が同一材料により形成されていることから、異種金属材料の組み合わせでは生じやすい電食が回転軸及び筒体に発生することはない。

本発明によれば、従来のトルク伝達機構よりも幅広い温度域にて使用することができるトルク伝達機構を提供することができる。

以下、本発明の実施形態に係るトルク伝達機構を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るトルク伝達機構を示す縦断面図であり、図２はトルク伝達機構の要部を一部破断して示す分解斜視図であり、図３は低温時の各締結部おける締め付け力を説明するトルク伝達機構の縦断面図であり、図４は高温時の各締結部における締め付け力を説明するトルク伝達機構の縦断面図である。
図１に示すトルク伝達機構１０は、水平に配置される回転軸１１と、回転軸１１に締結されるロータ１２と、回転軸１１及びロータ１２と締結される筒体としてのスリーブ２５とから構成されている。回転軸１１の軸心を軸心Ｐとする。
説明の便宜上、図１の左方を一方、右方を他方とする。

回転軸１１は、軸受（図示せず）によりハウジング等の支持体（図示せず）に回転自在に水平に支持されている。
回転軸１１の一方の端部は駆動源（図示せず）と接続されている。
この実施形態のトルク伝達機構１０は、駆動源の駆動により回転軸１１を回転させて、回転軸１１からロータ１２へトルクを伝達する機構である。

この実施形態のロータ１２は、図２に示すように、繭形の端面形状を有するロータであり、ロータ１２はポンプロータとして適した形状を呈している。
ロータ１２は回転軸１１が挿通される軸孔１４を備えている。
軸孔１４はロータ１２の中心を貫通して形成されており、軸孔１４は回転軸１１が圧入される圧入孔部１５と、圧入孔部１５より若干内径が大きく回転軸１１と接触しない挿通孔部１６とから構成されている。
ロータ１２は、ロータ１２の外周を形成するロータ外周面１３と、軸心Ｐ方向に対して垂直な一対の端面１２ａ、１２ｂを備えている。

一方の端面１２ａ側には、スリーブ２５を収容する収容空間部が形成されている。
他方の端面１２ｂは軸心Ｐ方向に対して垂直な面をなしている。
収容空間部には、内周面をなすロータ内周面１７と底面をなすロータ底面１８が備えられている。
ロータ内周面１７は軸心Ｐと同心の内周面であり、ロータ底面１８は軸心Ｐ方向に対して垂直な面である。
ロータ底面１８は環状面となっており、ロータ底面１８の中心側には、ロータ底面１８から端面１２ａへ向けて突出する筒状突部１９が形成されている。
筒状突部１９は、突出側の端面となる突出側端面２０と、軸心Ｐと同心の外径面２１を備える。
筒状突部１９の内径側には、軸孔１４の一部を構成する挿通孔部１６が形成されている。
外径面２１の軸方向の長さは挿通孔部１６の軸方向の長さとほぼ一致している。
ロータ内周面１７、ロータ底面１８、突出側端面２０及び外径面２１は、ロータ１２の一方の端面１２ａ側に空間部を形成する。

ロータ１２の圧入孔部１５への回転軸１１の圧入により、ロータ１２と回転軸１１を互いに締結する軸孔締結部Ｓ１が形成される。
軸孔締結部Ｓ１を介した回転軸１１とロータ１２の締結は、回転軸１１とロータ１２との間のトルクの伝達を可能とする。
この実施形態では、回転軸１１は鉄系金属材料により形成され、ロータ１２はアルミ系金属材料により形成されている。
アルミ系金属材料は、鉄系金属材料よりも熱膨張係数が大きい材料である。

軸孔締結部Ｓ１では、低温時に過不足のない適度な締め付け力が軸孔締結部Ｓ１に発生するように圧入締め代や圧入長さ等が設定されている。
ここでいう低温とは、従来のトルク伝達機構の使用温度域から逸脱する低い温度を含む。
過不足のない適度な締め付け力とは、回転軸１１とロータ１２との間で必要なトルクを軸孔締結部Ｓ１のみを通じて伝達可能とし、かつ、ロータ１２の塑性変形を生じさせない締め付け力である。
ロータ１２の材料が回転軸１１の材料よりも熱膨張係数が大きいことから、低温時には、ロータ１２の圧入孔部１５の径縮小の度合いが回転軸１１の径縮小の度合いよりも大きく、軸孔締結部Ｓ１の締め付け力の増大により軸孔締結部Ｓ１のトルク伝達性能は向上する。
一方、高温時には、ロータ１２の圧入孔部１５の径拡大の度合いが回転軸１１の径拡大の度合いよりも大きく、軸孔締結部Ｓ１の締め付け力の減少により軸孔締結部Ｓ１のトルク伝達性能は低下する。
つまり、軸孔締結部Ｓ１における締め付け力は、温度低下に伴い増大し、温度上昇に伴って減少する。
軸孔締結部Ｓ１におけるトルク伝達性能は軸孔締結部Ｓ１における締め付け力に比例する。

次に、筒体としてのスリーブ２５について説明する。
この実施形態のスリーブ２５は、回転軸１１が圧入されるスリーブ孔２６を備えている。
スリーブ孔２６はスリーブ２５の中心を貫通して形成されている。
スリーブ２５は、外周を形成するスリーブ外周面２７と、軸心Ｐ方向に対して垂直な一対の端面２５ａ、２５ｂを備えている。
スリーブ外周面２７の直径は、ロータ内周面１７と接触しないように、ロータ内周面１７の直径よりも小さく設定されている。
スリーブ２５の一方の端面２５ａは、軸心Ｐと垂直な面をなしている。
スリーブ２５の他方の端面２５ｂには、筒状突部１９が挿入可能な有底孔が形成されている。
有底孔には軸心Ｐと同心の内径面２８と、内径面２８と垂直な底面をなすスリーブ底面２９が形成されている。
内径面２８の直径は、ロータ１２における外径面２１の直径とほぼ同じであり、内径面２８の軸方向の長さは、外径面２１の長さとほぼ同じである。
スリーブ２５の他方の端面２５ｂはロータ底面１８と対向する。

スリーブ孔２６への回転軸１１の圧入により、スリーブ２５と回転軸１１を締結するスリーブ孔締結部Ｓ２が形成される。
スリーブ孔締結部Ｓ２では、過不足のない適度な締め付け力がスリーブ孔締結部Ｓ２に発生するように、圧入締め代や圧入長さ等が設定されている。
スリーブ孔締結部Ｓ２を介した回転軸１１とスリーブ２５との締結は、回転軸１１とスリーブ２５との間のトルクの伝達を可能とする。
この実施形態では、スリーブ２５は回転軸１１と同じ鉄系金属材料により形成されている。
スリーブ２５と回転軸１１は熱膨張係数が同じ材料により形成されることから、温度変化による回転軸１１とスリーブ２５の熱膨張差は存在しない。
従って、スリーブ孔締結部Ｓ２における締め付け力は温度変化により変動しない。

スリーブ２５は、回転軸１１と締結されるとともに、ロータ１２における空間部に収容される。
スリーブ２５がこの空間部に収容される状態では、筒状突部１９がスリーブ２５の有底孔に圧入される。
スリーブ外周面２７は間隙を以ってロータ内周面１７と対向し、スリーブ２５の内径面２８は外径面２１とは圧入の関係にある。
内径面２８と外径面２１との圧入により、スリーブ２５とロータ１２とを締結する円筒締結部Ｓ３が形成される。

円筒締結部Ｓ３を介したスリーブ２５とロータ１２を締結は、スリーブ２５とロータ１２との間のトルクの伝達を可能とする。
円筒締結部Ｓ３では、高温時に過不足のない適度な締め付け力が円筒締結部Ｓ３に発生するように、圧入締め代や圧入長さ等が設定されている。
ここでいう高温とは、従来のトルク伝達機構の使用温度域から逸脱する高い温度を含む。
過不足のない適度な締め付け力とは、回転軸１１とロータ１２との間で必要なトルクを円筒締結部Ｓ３のみを通じて伝達可能とし、かつ、ロータ１２の塑性変形を生じさせない締め付け力である。

ロータ１２の熱膨張係数がスリーブ２５の熱膨張係数よりも大きいことから、高温時には、ロータ１２の外径面２１の径拡大の度合いがスリーブ２５の内径面２８の径拡大の度合いよりも大きく、円筒締結部Ｓ３の締め付け力の増大により円筒締結部Ｓ３のトルク伝達性能は向上する。
一方、低温時には、外径面２１の径縮小の度合いが内径面２８の径縮小の度合いよりも大きく、円筒締結部Ｓ３の締め付け力の減少により円筒締結部Ｓ３のトルク伝達性能は低下する。
つまり、円筒締結部Ｓ３における締め付け力は、温度上昇に伴い増大し、温度下降に伴って減少する。
円筒締結部Ｓ３におけるトルク伝達性能は円筒締結部Ｓ３における締め付け力に比例する。

軸孔締結部Ｓ１及び円筒締結部Ｓ３は温度変化に応じて締め付け力が変動するから、両締結部Ｓ１、Ｓ３は、温度に応じた分担比率で以って回転軸１１とロータ１２との間で必要なトルク伝達を分担する。
円筒締結部Ｓ３によるトルク伝達の分担比率は、温度が高くなるにつれて、円筒締結部Ｓ１によるトルク伝達の分担比率よりも高くなる。
円筒締結部Ｓ３によるトルク伝達の分担比率は、温度が低くなるにつれて、軸孔締結部Ｓ１のトルク伝達の分担比率よりも低くなる。
両締結部Ｓ１、Ｓ３が必要なトルク伝達を分担する温度域では、軸孔締結部Ｓ１により可能な伝達トルクと円筒締結部Ｓ３により可能な伝達トルクとを加算し、加算したトルクの合計が必要なトルク以上になるように、両締結部Ｓ１、Ｓ３の締め付け力が設定されている。

次に、この実施形態のトルク伝達機構１０の組み付け順序について説明する。
最初に回転軸１１とスリーブ２５を締結する。
スリーブ孔２６に回転軸１１を圧入して、スリーブ孔締結部Ｓ２が形成され、スリーブ孔締結部Ｓ２により回転軸１１とスリーブ２５が締結される。
次に、スリーブ２５及び回転軸１１にロータ１２を固定する。
ロータ１２の軸孔１４に回転軸１１を挿通させるとともに、スリーブ２５を収容空間部へ収容する。
このとき、圧入孔部１５への回転軸１１との圧入と、スリーブ２５の内径面２８とロータ１２の外径面２１との圧入が行われ、軸孔締結部Ｓ１と円筒締結部Ｓ３が形成される。
ロータ１２は、軸孔締結部Ｓ１において回転軸１１と締結されるとともに、円筒締結部Ｓ３においてスリーブ２５と締結される。
なお、筒状突部１９内の挿通孔部１６が回転軸１１と接触しない径に設定され、かつ、スリーブ外周面２７とロータ内周面１７が接触しない径に設定されている。
このことから、筒状突部１９の半径方向における締結部は円筒締結部Ｓ３のみとなる。
この場合、例えば、圧入孔部１５と同様に回転軸１１が挿通孔部１６に圧入される場合と比較して、筒状突部１９の半径方向において要求される寸法精度が緩和される。

次に、トルク伝達機構１０の作用について説明する。
この実施形態のトルク伝達機構１０は、温度条件に応じて軸孔締結部Ｓ１と円筒締結部Ｓ３との間でトルクの伝達を分担する。
例えば、温度が低くなる場合、図３に示すように、軸孔締結部Ｓ１の軸孔１４の径縮小の度合いが回転軸１１の径縮小の度合いよりも大きいから、軸孔締結部Ｓ１における締め付け力は大きくなる。
図３では矢印の大きさが各締結部Ｓ１〜Ｓ３における径縮小の程度を模式的に示している。
軸孔締結部Ｓ１における締め付け力の増加に比例して、軸孔締結部Ｓ１のトルク伝達能力は向上する。
一方、円筒締結部Ｓ３では、温度が低くなる場合、外径面２１の径縮小の度合いが内径面２８の径縮小の度合いよりも大きいから、円筒締結部Ｓ３における締め付け力は減少する。
円筒締結部Ｓ３における締め付け力の減少に比例して、円筒締結部Ｓ３のトルク伝達能力は低下する。
低温になるにつれて軸孔締結部Ｓ１における締め付け力が増大し、トルク伝達機構１０の使用が想定される最低温度（例えば、−４０℃程度）では、殆ど軸孔締結部Ｓ１のみにより必要なトルクの伝達が行われる。
このとき、円筒締結部Ｓ３ではトルク伝達ができない程度の締め付け力となってもよい。

次に、温度が高くなる場合、図４に示すように、軸孔締結部Ｓ１における軸孔１４の径拡大の度合いは回転軸１１の径拡大の度合いよりも大きいから、軸孔締結部Ｓ１における締め付け力は減少する。
図４では矢印の大きさが各締結部Ｓ１〜Ｓ３における径拡大の程度を模式的に示している。
軸孔締結部Ｓ１における締め付け力の減少に比例して、軸孔締結部Ｓ１のトルク伝達能力は低下する。
一方、円筒締結部Ｓ３では、温度が高くなる場合、外径面２１の径拡大の度合いは内径面２８の径拡大の度合いより大きいから、円筒締結部Ｓ３における締め付け力は増大する。
円筒締結部Ｓ３における締め付け力の増加に比例して、円筒締結部Ｓ３のトルク伝達能力は向上する。
高温になるにつれて 円筒締結部Ｓ３における締め付け力が増大し、トルク伝達機構１０の使用が想定される最高温度（例えば、２４０℃以上）では、殆ど円筒締結部Ｓ３のみにより必要なトルクの伝達が行われる。
このとき、軸孔締結部Ｓ１ではトルク伝達ができない程度の締め付け力となってもよい。

なお、常温付近である場合には、軸孔締結部Ｓ１及び円筒締結部Ｓ３において常温に応じた締め付け力が生じている。
温度が高くなるにつれて、円筒締結部Ｓ３によるトルク伝達の分担比率が、軸孔締結部Ｓ１によるトルク伝達の分担比率よりも高くなり、温度が低くなるにつれて、円筒締結部Ｓ３によるトルク伝達の分担比率が、軸孔締結部Ｓ１のトルク伝達の分担比率よりも低くなる。

スリーブ２５と回転軸１１はスリーブ孔締結部Ｓ２において締結されているが、スリーブ２５及び回転軸１１の材料は、同じ熱膨張係数を持つ鉄系金属材料であり、スリーブ孔締結部Ｓ２において温度変化に関わらず締め付け力は変化しない。
従って、回転軸１１とスリーブ２５の間で伝達されるトルクは変動しない。

実施形態に係るトルク伝達機構によれば以下の作用効果を奏する。
（１）回転軸１１とロータ１２との間のトルクの伝達は、軸孔締結部Ｓ１によるトルク伝達と、スリーブ孔締結部Ｓ２及び円筒締結部Ｓ３によるトルク伝達との、少なくとも一方により行われる。ロータ１２は回転軸１１より高い熱膨張係数の材料であるから、低温時には軸孔締結部Ｓ１における回転軸１１とロータ１２との締結により、必要なトルクを伝達することができる。また、スリーブ２５はロータ１２より低い熱膨張係数の材料であるから、高温時には、円筒締結部Ｓ３におけるスリーブ２５とロータ１２との締結により、必要なトルクを伝達することができる。従来では使用不可能であった低温や高温での回転軸１１とロータ１２との間のトルク伝達が可能である。スリーブ２５がロータ１２より低い熱膨張係数の材料であれば、回転軸１１とスリーブ２５の材料は異なってもよいが、特に、回転軸１１とスリーブ２５を同じ熱膨張係数の材料で形成したこの実施形態の場合、スリーブ孔締結部Ｓ２は熱膨張差の問題を有さない。従って、スリーブ孔締結部Ｓ２のトルク伝達性能は温度変化に関わらず不変である。

（２）回転軸１１とスリーブ２５が同じ鉄系金属材料により形成されていることから、回転軸１１とスリーブ２５には熱膨張差が存在せず、スリーブ孔締結部Ｓ２における締め付け力は一定にすることができる。また、同じ金属材料であることから、水分が回転軸１１及びスリーブ２５に存在しても、異種金属材料の組み合わせでは生じやすい電食はスリーブ孔締結部Ｓ２において発生することはない。
（３）ロータ１２が回転軸１１よりも熱膨張係数が高い材料により形成されているから、高温時にはロータ１２と回転軸１１との間の熱膨張差が過大となり（回転軸１１よりもロータ１２の径の拡大の度合いが大きくなる）、低温時にはロータ１２と回転軸１１との間の熱収縮差が過大となる（回転軸１１よりもロータ１２の径の縮小の度合いが大きくなる）。従来では低温時に回転軸に圧入されるロータに塑性変形を生じ、高温時ではロータと回転軸の締め付け不足を生じていた。しかし、低温時に過不足のない適度な締め付け力が発生する軸孔締結部Ｓ１と、高温時に過不足のない適度な締め付け力が発生するスリーブ孔締結部Ｓ２及び円筒締結部Ｓ３とにより、回転軸１１とロータ１２との間で必要なトルクを分担して伝達することができるから、ロータ１２の塑性変形や締め付け不足の問題を解消することができる。トルクの伝達の分担により各締結部Ｓ１、Ｓ３における最大締め付け力を従来のトルク伝達機構の締結部における締め付け力よりも抑制することができる。

（４）ロータ１２と同じ材料によりロータハウジングを形成すれば、ロータ１２とロータハウジングの熱膨張が同じとなるので、ロータ１２とハウジング間に微少間隙を設定しても微少間隙の精度を維持することができる。
（５）軸孔締結部Ｓ１は回転軸１１とロータ１２との圧入であり、円筒締結部Ｓ３はスリーブ２５とロータ１２との圧入であり、軸孔締結部Ｓ１における回転軸１１とロータ１２との間や、円筒締結部Ｓ３におけるスリーブ２５とロータ１２との間に、回転軸１１、ロータ１２及びスリーブ２５よりも熱膨張係数の高い介在物は存在しないので、ロータ１２の半径方向の位置を高い精度で設定することができる。
（６）回転軸１１と接触しない軸孔１４の挿通孔部１６は筒状突部１９の中心に形成されているから、筒状突部１９の半径方向において円筒締結部Ｓ３と軸孔締結部Ｓ１が重畳せず、筒状突部１９の半径方向における締結部は円筒締結部Ｓ３のみとなり、筒状突部１９の回転軸１１に対する寸法精度が高く要求されない。ロータ１２の製作が容易となるほか、ロータ１２に対してスリーブ２５を締結しやすくなる。

（別例）
次に、別例に係るトルク伝達機構について図５に基づいて説明する。
この別例に係るトルク伝達機構は、ロータの両端面にスリーブが夫々備えられている例である。
ロータの両端面に備えられるスリーブは、上記の実施形態にて説明したスリーブと実質的に同一である。
従って、別例では、共通する要素（回転軸、スリーブ）については先の実施形態の説明を援用し、符号を共通して使用する。

図５に示すように、トルク伝達機構３０のロータ３２は、回転軸１１が挿通される軸孔３４を備えている。
軸孔３４はロータ３２の中心を貫通しており、回転軸１１が圧入される圧入孔部３５と、回転軸１１と接触しない挿通孔部３６とから構成されている。
圧入孔部３５と回転軸１１は軸孔締結部Ｓ１を形成する。
軸孔締結部Ｓ１では、低温時に過不足のない適度な締め付け力が軸孔締結部Ｓ１に発生するように、回転軸１１とロータ３２が締結されている。
ロータ３２は、先の実施形態と同様に繭形のロータであり、ロータ３２の外周はロータ外周面３３により形成されている。
ロータ３２は、軸心Ｐ方向と垂直な一方の端面３２ａ及び他方の端面３２ｂを備えている。

両端面３２ａ、３２ｂには、スリーブ２５を収容する収容空間部が夫々形成されている。
各収容空間部には、内周面となすロータ内周面３７と、底面をなすロータ底面３８が夫々形成されている。
ロータ内周面３７は軸心Ｐと同心の内周面であり、ロータ底面３８は軸心Ｐと垂直な面である。
環状のロータ底面３８の中心側には、ロータ底面３８から軸方向へ突出する筒状突部３９が形成されている。
筒状突部３９は、軸心Ｐ方向と垂直な面である突出側端面４０と、軸心Ｐと同心となる外径面４１を備える。
ロータ内周面３７、ロータ底面３８、突出側端面４０及び外径面４１は両端面３２ａ、３２ｂに夫々空間部を形成する。
空間部はスリーブ２５を夫々収容する空間部である。
なお、この別例では、各筒状突部３９の内径側には、軸孔３４の挿通孔部３６が形成され、外径面４１の軸方向の長さは挿通孔部３６の軸方向の長さとほぼ一致している。
ロータ３２はアルミ系金属材料により形成されている。

スリーブ２５と回転軸１１はスリーブ孔締結部Ｓ２を形成する。
スリーブ２５及び回転軸１１は鉄系金属材料により形成されている。
スリーブ２５の有底孔に筒状突部３９が挿入されることにより、内径面２８と外径面４１は圧入により締結される。
内径面２８と外径面４１との圧入により円筒締結部Ｓ３が形成される。
円筒締結部Ｓ３では、高温時に過不足のない適度な締め付け力が円筒締結部Ｓ３に発生するように、圧入締め代や圧入長さ等が設定されている。
この別例では、先の実施形態の作用効果と同じ作用効果を奏するほか、ロータ３２の両端面３２ａ、３２ｂにスリーブ２５が夫々備えられるので、一方の端面にのみスリーブが備えられる先の実施形態と比較して、軸方向におけるロータ３２の重量バランスがよい。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○上記の実施形態（別例を含む）では、ロータの端面の輪郭を繭形としたが、ロータは繭形に限らずポンプロータとして適した形状としてもよい。例えば、多葉形ロータとしてもよい。
○上記の実施形態（別例を含む）では、ロータ内周面及びスリーブ外周面の軸方向と垂直な横断面を円形としたが、ロータ内周面及びスリーブ外周面の横断面は円形に限定されず、例えば、多角形、楕円等、任意の形状であってもよい。
○上記の実施形態（別例を含む）では、回転軸とスリーブは、スリーブ孔締結部により両者が締結されたが、回転軸とスリーブの熱膨張係数が同じ材料であれば、回転軸とスリーブの締結は圧入に限らず、適宜の締結手段を採用してもよい。さらに、同じ材料であれば、回転軸とスリーブを一体形成してもよい。
○上記の実施形態（別例を含む）では、回転軸とスリーブを同じ材料としたが、スリーブがロータよりも熱膨張係数の低い材料により形成されていれば、回転軸とスリーブの材料は異なってもよい。この場合、回転軸とスリーブの材料選択の自由度が高くなる。
○ 上記の実施形態（別例を含む）では、ロータの軸孔に圧入孔部の他の挿通孔部を形成したが、軸孔を全て圧入孔部としてもよく、この場合、軸孔締結部の一部と円筒締結部が径方向において重畳するから、回転軸、ロータ及びスリーブを精度良く加工する等、各要素に対する高い精度の寸法管理を図ることが必要となる。

本発明の実施形態に係るトルク伝達機構を示す縦断面図である。 トルク伝達機構の要部を一部破断して示す分解斜視図である。 低温時の各締結部における締め付け力を説明するトルク伝達機構の縦断面図である。 高温時の各締結部における締め付け力を説明するトルク伝達機構の縦断面図である。 別例に係るトルク伝達機構を示す縦断面図である。

符号の説明

１０、３０ トルク伝達機構
１１ 回転軸
１２、３２ ロータ
１４、３４ 軸孔
１５、３５ 圧入孔部
１９、３９ 筒状突部
２１、４１ 外径面
２５ スリーブ
２６ スリーブ孔
２８ 内径面
Ｓ１ 軸孔締結部
Ｓ２ スリーブ孔締結部
Ｓ３ 円筒締結部
Ｐ 軸心

Claims (3)

1. 回転軸と、該回転軸が圧入される軸孔を備えたロータと、を有し、該軸孔への前記回転軸の圧入により前記ロータと前記回転軸を互いに締結する軸孔締結部が形成され、該軸孔締結部を通じて前記回転軸と前記ロータとの間でトルクを伝達するトルク伝達機構において、
   筒体が前記回転軸の外周面に圧入により締結され、
   前記筒体は前記回転軸の軸心と同心の内径面を備え、
   前記ロータは前記回転軸の軸心と同心の外径面を備え、
   前記内径面と前記外径面との圧入により前記ロータと前記筒体を締結する円筒締結部が形成され、
   前記筒体は前記ロータよりも熱膨張係数の低い材料により形成されていることを特徴とするトルク伝達機構。
2. 前記回転軸及び前記筒体は同じ熱膨張係数の材料により形成されていることを特徴とする請求項１記載のトルク伝達機構。
3. 前記回転軸及び前記筒体は同一材料により形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のトルク伝達機構。

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