JP2019138377A - 動力伝達機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】雄ネジを雌ネジにネジ結合する際の組み付け性を向上するとともに、雄ネジと雌ネジの間の摩擦係数の安定化を図る。【解決手段】雌ネジ15aと雄ネジ22aの少なくとも一方のネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジに対して雄ネジが回動した際に面圧が増加する側の斜面と、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面に、摩擦係数安定化膜30を形成する。面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜31の厚さは、面圧が増加する側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜30の厚さよりも薄くなっている。【選択図】図3
Description
本発明は、動力伝達機構に関するものである。
従来、伝達トルクが所定トルクを超えたときにハブからシャフトへの動力伝達を遮断するトルクリミッタ機能を有する動力伝達機構として特許文献1に記載されたものがある。この動力伝達機構は、雄ネジが形成されたシャフトと、シャフトに形成された雄ネジとネジ結合する雌ネジが内周面に形成された内筒部を有するハブと、を備えている。また、内筒部は、肉厚が異なる厚肉部と薄肉部から構成されている。そして、伝達トルクが所定トルクを超えたときに薄肉部が破断してハブからシャフトへの動力伝達を遮断するよう構成されている。
このような動力伝達機構では、伝達トルクが所定トルクを超えたときに安定的に動力伝達遮断するためには、雄ネジと雌ネジの結合部の摩擦係数の安定化が重要である。上記特許文献1には、雄ネジと雌ネジに二硫化モリブデンの被膜を形成することにより雄ネジと雌ネジの摩擦係数の安定化を図ることが記載されている。
しかし、雄ネジあるいは雌ネジに二硫化モリブデンの被膜を形成する際、被膜が厚くなり易い。この場合、シャフトに形成された雄ネジをハブの内筒部の内周面に形成された雌ネジにネジ結合する際の組み付け性が悪化してしまう。例えば、雄ネジを雌ネジに締結する際に途中で雄ネジが動かなくなってしまう。また、削りカスがでてしまい信頼性が低下してしまうといった問題もある。
このため、雄ネジと雌ネジに二硫化モリブデンの被膜を形成するといったことは実用化されておらず、雄ネジと雌ネジとの間にグリースを塗布することにより、摩擦係数の安定化を図るようにしている。
しかし、グリースは、低温時に摩擦係数が大きくなる性質を有している。したがって、低温時に雄ネジと雌ネジとの間の摩擦係数が大きくなり、リミッタの作動トルクも大きくなる。
このように、リミッタの作動トルクが大きくなると、Vベルトとプーリとの間で滑りが発生してしまう場合がある。
このため、Vベルトとプーリとの間で滑りが発生しないように、Vベルトとプーリとの間のベルト張力を大きくする必要がある。しかし、Vベルトとプーリとの間のベルト張力を大きくすると、車両燃費が低減してしまうといった問題がある。
本発明は上記問題に鑑みたもので、雄ネジを雌ネジにネジ結合する際の組み付け性を向上するとともに、雄ネジと雌ネジの間の摩擦係数の安定化を図る。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、伝達トルクが所定トルクを超えたときに動力伝達を遮断する動力伝達機構であって、雌ネジ(15a)が内周面に形成された内筒部(15b)を有する駆動側回転体(15d)と、雌ネジとネジ結合する雄ネジ(22a)を有し、雄ネジが雌ネジにネジ結合により固定された従動側回転体(22)と、を備え、内筒部は、肉厚が異なる厚肉部(15e)と薄肉部(15f)とを有し、伝達トルクが所定トルクを超えたときに雄ネジに対して雌ネジが回動して薄肉部が破断することにより駆動側回転体から従動側回転体への動力伝達を遮断するよう構成されており、雌ネジと雄ネジの少なくとも一方のネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジに対して雄ネジが回動した際に面圧が増加する側の斜面と、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜(30)が形成されており、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜の厚さは、面圧が増加する側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜の厚さよりも薄くなっている。
したがって、雄ネジを雌ネジにネジ結合する際の組み付け性を向上するとともに、雄ネジと雌ネジの間の摩擦係数の安定化を図ることができる。
上記目的を達成するため、請求項2に記載の発明は、伝達トルクが所定トルクを超えたときに動力伝達を遮断する動力伝達機構であって、雌ネジ(15a)が内周面に形成された内筒部(15b)を有する駆動側回転体(15d)と、雌ネジとネジ結合する雄ネジ(22a)を有し、雄ネジが雌ネジにネジ結合により固定された従動側回転体(22)と、を備え、内筒部は、肉厚が異なる厚肉部(15e)と薄肉部(15f)とを有し、伝達トルクが所定トルクを超えたときに雄ネジに対して雌ネジが回動して薄肉部が破断することにより駆動側回転体から従動側回転体への動力伝達を遮断するよう構成されており、雌ネジと雄ネジの少なくとも一方のネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジに対して雄ネジが回動した際に面圧が増加する側の斜面には、摩擦係数安定化膜(30)が形成されており、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜が形成されていない。
したがって、雄ネジを雌ネジにネジ結合する際の組み付け性を向上するとともに、雄ネジと雌ネジの間の摩擦係数の安定化を図ることができる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
本実施形態に係る動力伝達機構について図1〜図4を用いて説明する。本実施形態は、本発明に係る動力伝達機構を車両用空調装置の圧縮機に動力を伝達するプーリ10に適用したものであり、図1はプーリ10の断面図であり、図2は図1のA矢視図である。
本実施形態に係る動力伝達機構について図1〜図4を用いて説明する。本実施形態は、本発明に係る動力伝達機構を車両用空調装置の圧縮機に動力を伝達するプーリ10に適用したものであり、図1はプーリ10の断面図であり、図2は図1のA矢視図である。
図1中、プーリ本体11は不図示のVベルトを介して走行用エンジンから駆動力を受けて回転する略二重円筒状に形成された金属製のものである。
なお、プーリ本体11の外筒側の外周面には、ポリードライブベルト対応の複数列のV溝11aが設けられ、内筒側にはプーリ本体11を回転可能に支持するラジアル転がり軸受12が装着される。因みに、ラジアル転がり軸受12の内輪は、圧縮機20のフロントハウジング21に装着される。
ハブ13は、プーリ本体11側面に固定されてプーリ本体11に伝達されたトルクを圧縮機20のシャフト22に伝達するものである。このハブ13は、断面が約L字状に形成された環状の外周部14、シャフト22にネジ固定された内周部15、及び内周部15と外周部14とを連結して外周部14から内周部15にトルクを伝達するダンパー16からなるものである。なお、シャフト22は、従動側回転体に相当する。
ここで、外周部14は、冷間圧延鋼板等の金属板材にプレス加工を施すことにり成形されたものであり、ダンパー16はEPDM(エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合ゴム)等の弾性材料を加流接合にて内周部15及び外周部14に接合したものである。
また、内周部15は、シャフト22に形成された雄ネジ22aとネジ結合する雌ネジ15aが内周面に形成された内筒部15b、ダンパー16に接合された外筒部15c、及び内筒部15bと外筒部15cとを繋ぐドーナツ盤状の円盤部15dからなる。また、内筒部15bは、断面積、つまり肉厚が異なる厚肉部15e及び薄肉部15fから構成されている。なお、円盤部15dは駆動側回転体に相当する。
そして、内筒部15b、つまり厚肉部15e及び薄肉部15f、円盤部15d並びに外筒部15cは、粉末状の金属を焼き固めた焼結金属にて一体成形されている。
また、円盤部15dのうち薄肉部15fの根元側は、シャフト22の先端面22bに接触して雌ネジ15a、つまり内筒部15bを雄ネジ22a、つまりシャフト22に締め付けていったときに発生する軸力を受ける座面15gとして機能する。
そして、雄ネジ22a及び雌ネジ15aは、ハブ13からシャフト22に伝達されるトルクの向きと同一の向きのトルクにて内筒部15bを締め付けたきに、座面15gで発生する面圧を増大させる向きの軸力を発生させる向きに形成されているとともに、雄ネジ22aと雌ネジ15aとは、必要伝達トルクT3より大きく、かつ、破断トルクT1より小さなトルクで締め付けられている。
また、ダンパー16は、前述した所定の締め付けトルクにて内筒部15bをシャフト22に締め付けたときに、座面15gの面圧を減少させる向きの弾性力(復元力)を円盤部15dに作用させるように設定されている。
なお、ボルト18はハブ13の外周部14をプーリ本体11に固定するための締結手段であり、シャフト22の先端面22bに形成された六角穴22cは、内筒部15bをシャフト22に締め付ける際にシャフト22が回転することを防止する六角レンチ等の治具を装着するためのものである。
次に、雄ネジ22aと雌ネジ15aの結合部の摩擦係数の安定化処理について図3〜図4を用いて説明する。図3は、図1中のIII−III拡大図である。図3中の矢印Fは、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に雌ネジ15aに作用する力の向きを示している。すなわち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に雄ネジ22aが形成されたシャフト22は座面15g側に移動する。
本実施形態の動力伝達機構は、雌ネジ15aのネジ山に摩擦係数安定化膜30、31が形成されている。なお、雌ネジ15aのネジ山の頂部にも摩擦係数安定化膜が形成されている。摩擦係数安定化膜30、31は、二硫化モリブデンを用いて構成されている。
具体的には、本実施形態の動力伝達機構は、雌ネジ15aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面に摩擦係数安定化膜30が形成されている。すなわち、摩擦係数安定化膜30は、雌ネジ15aのネジ山のうち、座面15gと反対側の斜面に形成されている。
また、雌ネジ15aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜31が形成されている。すなわち、摩擦係数安定化膜31は、雌ネジ15aのネジ山のうち、座面15g側の斜面に形成されている。
そして、摩擦係数安定化膜31の厚さは、摩擦係数安定化膜30の厚さよりも薄くなっている。例えば、摩擦係数安定化膜30の厚さは0.1ミクロン以上となっており、摩擦係数安定化膜31の厚さは0.1ミクロン未満となっている。
このように、本実施形態の動力伝達機構は、雌ネジ15aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面には、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面よりも厚さの厚い摩擦係数安定化膜30が形成されている。
次に、雌ネジ15aへの摩擦係数安定化膜30、31の形成方法の概略について図4を用いて説明する。
まず、エポキシに二硫化モリブデン等を混入させた塗料を吹き付けるためのノズル40を内筒部15bの内部に設置する。
次に、矢印INJ1に示すように、ノズル40から雌ネジ15aに向けて上記した二硫化モリブデンを含む塗料を吹き付ける。具体的には、ノズル40から内筒部15bの軸心と交差する斜め方向から二硫化モリブデンを含む塗料を吹き付けながら、矢印M1に示すように、ノズル40を内筒部15bの軸心方向に移動させる。
この際、雌ネジ15aのネジ山のうち、内筒部15bの軸方向一方側の斜面には、比較的大量の二硫化モリブデンを含む塗料が吹き付けられ、内筒部15bの軸方向他方側の斜面には、比較的少量の二硫化モリブデンを含む塗料が吹き付けられる。
次に、二硫化モリブデンを含む塗料が吹き付けられた内筒部15bを有する内周部15を炉に入れて所定時間、焼成する。この焼成が完了すると、雌ネジ15aへの摩擦係数安定化膜のコーティングが完了する。
次に、本実施形態に係るプーリ10の概略作動を述べる。
プーリ本体11から外周部14に伝達されたトルクは、ダンパー16を介して円盤部15dに伝達される。そして、伝達トルクが締め付けトルクより小さい場合には、ハブ13がシャフト22に対して回転しないので、円盤部15dに伝達されたトルクは、主に座面15gで発生する摩擦力によりシャフト22に伝達される。
このため、内筒部15b、つまり厚肉部15e及び薄肉部15fに発生する応力の殆どは、組み付け時の締め付けトルク及び締め付けトルクに応じて発生する軸力による応力となり、伝達トルクによって発生する応力は殆どない。
なお、トルク変動は、ダンパー16が弾性変形することにより吸収される。
また、伝達トルクが締め付けトルクより大きくなると、ハブ13がシャフト22に対して回転して雄ネジ22aと雌ネジ15aとの締め付けトルクが増大するので、座面15gの面圧の上昇と共に、内筒部15bに発生する軸力が増大する。
したがって、伝達トルクが締め付けトルクより大きくなると、その増大したトルクは、内筒部15bに対して軸方向応力、つまり引張り応力を発生させる。
このとき、薄肉部15fの断面積が厚肉部15eの断面積より小さいため、伝達トルクが締め付けトルクより大きくなると、薄肉部15fが厚肉部15eより先に破断し、トルクの伝達が遮断される。
また、ダンパー16は、座面15gの面圧を減少させる向きの弾性力を円盤部15dに作用させるているので、薄肉部15fが破断すると、円盤部15dは、図5に示すように、シャフト22から離れる向きに変位する。
ところで、上記作動説明から明らかなように、雄ネジ22aと雌ネジ15aとの摩擦係数、及び座面15gの摩擦係数が変動すると、伝達可能トルク及び薄肉部15fの破断トルクが変動するため、これらの摩擦係数は変動が少ないことが望ましい。
そこで、本実施形態では、雄ネジ22aと雌ネジ15aの摩擦係数の安定化を図るため、摩擦係数が低く、かつ、摩擦係数が安定している二硫化モリブデンによる摩擦係数安定化膜30、31を雌ネジ15aに形成している。
具体的には、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面と、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、それぞれ摩擦係数安定化膜30、31が形成されている。
そして、雌ネジ15aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜31の厚さは、面圧が増加する側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜30の厚さよりも薄くなっている。これにより、雄ネジ22aと雌ネジ15aの摩擦係数の安定化が図られている。
以上、説明したように、本動力伝達機構は、伝達トルクが所定トルクを超えたときに動力伝達を遮断する動力伝達機構であって、雌ネジ15aが内周面に形成された内筒部15bを有する駆動側回転体15dを備えている。
また、雌ネジ15aとネジ結合する雄ネジ22aを有し、雄ネジ22aが雌ネジ15aにネジ結合により固定された従動側回転体22を備えている。
また、内筒部15bは、肉厚が異なる厚肉部15eと薄肉部15fとを有し、伝達トルクが所定トルクを超えたときに雄ネジ22aに対して雌ネジ15aが回動して薄肉部15fが破断することにより駆動側回転体15dから従動側回転体22への動力伝達を遮断するよう構成されている。
また、雌ネジ15aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面と、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜30、31が形成されている。
そして、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜31の厚さは、面圧が増加する側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜30の厚さよりも薄くなっている。
したがって、雄ネジを雌ネジにネジ結合する際の組み付け性を向上するとともに、雄ネジと雌ネジの間の摩擦係数の安定化を図ることができる。
また、上記したように、摩擦係数安定化膜は、二硫化モリブデンを含んでいる。このように、摩擦係数安定化膜は、二硫化モリブデンを含むよう構成することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態の動力伝達機構について図6を用いて説明する。上記第1実施形態の動力伝達機構は、雌ネジ15aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面に摩擦係数安定化膜30が形成されるともに、面圧が増加する側と反対側の斜面に、摩擦係数安定化膜31が形成されている。
第2実施形態の動力伝達機構について図6を用いて説明する。上記第1実施形態の動力伝達機構は、雌ネジ15aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面に摩擦係数安定化膜30が形成されるともに、面圧が増加する側と反対側の斜面に、摩擦係数安定化膜31が形成されている。
これに対し、本実施形態の動力伝達機構は、雌ネジ15aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面に摩擦係数安定化膜30が形成されているが、面圧が増加する側と反対側の斜面には摩擦係数安定化膜が形成されていない。
このように、本実施形態の動力伝達機構は、伝達トルクが所定トルクを超えたときに動力伝達を遮断する動力伝達機構であって、雌ネジ15aが内周面に形成された内筒部15bを有する駆動側回転体15dを備えている。
また、雌ネジ15aとネジ結合する雄ネジ22aを有し、雄ネジ22aが雌ネジ15aにネジ結合により固定された従動側回転体22を備えている。
また、内筒部15bは、肉厚が異なる厚肉部15eと薄肉部15fとを有し、伝達トルクが所定トルクを超えたときに雄ネジ22aに対して雌ネジ15aが回動して薄肉部15fが破断することにより駆動側回転体15dから従動側回転体22への動力伝達を遮断するよう構成されている。
また、雌ネジ15aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面には、摩擦係数安定化膜30が形成されており、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜が形成されていない。
したがって、雄ネジを雌ネジにネジ結合する際の組み付け性を向上するとともに、雄ネジと雌ネジの間の摩擦係数の安定化を図ることができる。
このように、雌ネジ15aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面に摩擦係数安定化膜を形成しなくても、上記第1実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第1実施形態と同様に得ることができる。
(第3実施形態)
第3実施形態の動力伝達機構について図7〜図8を用いて説明する。上記第1、第2実施形態では、雌ネジ15aのネジ山に摩擦係数安定化膜としての摩擦係数安定化膜30、31が形成されている。これに対し、本実施形態の動力伝達機構は、雄ネジ22aのネジ山に摩擦係数安定化膜としての摩擦係数安定化膜30、31が形成されている。
第3実施形態の動力伝達機構について図7〜図8を用いて説明する。上記第1、第2実施形態では、雌ネジ15aのネジ山に摩擦係数安定化膜としての摩擦係数安定化膜30、31が形成されている。これに対し、本実施形態の動力伝達機構は、雄ネジ22aのネジ山に摩擦係数安定化膜としての摩擦係数安定化膜30、31が形成されている。
具体的には、本実施形態の動力伝達機構は、雄ネジ22aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面に摩擦係数安定化膜30が形成されている。すなわち、摩擦係数安定化膜30は、雌ネジ15aのネジ山のうち、座面15gと反対側の斜面に形成されている。
また、雄ネジ22aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜31が形成されている。すなわち、摩擦係数安定化膜31は、雄ネジ22aのネジ山のうち、座面15g側の斜面に形成されている。
そして、摩擦係数安定化膜30の厚さは、摩擦係数安定化膜31の厚さよりも厚くなっている。
このように、雄ネジ22aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面には、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面よりも厚さの厚い摩擦係数安定化膜30が形成されている。
次に、雄ネジ22aへの摩擦係数安定化膜30、31の形成方法の概略について図8を用いて説明する。
まず、エポキシに二硫化モリブデン等を混入させた塗料を吹き付けるためのノズル40を雄ネジ22aの周囲に設置する。
次に、矢印INJ2に示すように、ノズル40から雄ネジ22aに向けて上記した二硫化モリブデンを含む塗料を吹き付ける。具体的には、ノズル40からシャフト22の軸心と交差する斜め方向に二硫化モリブデンを含む塗料を吹き付けながら、矢印M2に示すように、ノズル40をシャフト22の軸心方向に移動させる。
この際、雄ネジ22aのネジ山のうち、シャフト22の軸方向一方側の斜面には、比較的大量の二硫化モリブデンを含む塗料が吹き付けられ、シャフト22の軸方向他方側の斜面には、比較的少量の二硫化モリブデンを含む塗料が吹き付けられる。
次に、二硫化モリブデンを含む塗料が吹き付けられたシャフト22を炉に入れて所定時間、焼成すると、雄ネジ22aへの二硫化モリブデンのコーティングが完了する。
以上、説明したように、本動力伝達機構は、伝達トルクが所定トルクを超えたときに動力伝達を遮断する動力伝達機構であって、雌ネジ15aが内周面に形成された内筒部15bを有する駆動側回転体15dを備えている。
また、雌ネジ15aとネジ結合する雄ネジ22aを有し、雄ネジ22aが雌ネジ15aにネジ結合により固定された従動側回転体22を備えている。
また、内筒部15bは、肉厚が異なる厚肉部15eと薄肉部15fとを有し、伝達トルクが所定トルクを超えたときに雄ネジ22aに対して雌ネジ15aが回動して薄肉部15fが破断することにより駆動側回転体15dから従動側回転体22への動力伝達を遮断するよう構成されている。
また、雄ネジ22aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面と、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜30、31が形成されている。
そして、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜31の厚さは、面圧が増加する側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜30の厚さよりも薄くなっている。
したがって、雄ネジを雌ネジにネジ結合する際の組み付け性を向上するとともに、雄ネジと雌ネジの間の摩擦係数の安定化を図ることができる。
(第4実施形態)
第4実施形態の動力伝達機構について図9を用いて説明する。上記第3実施形態の動力伝達機構は、雄ネジ22aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面に摩擦係数安定化膜30が形成されるとともに、面圧が増加する側と反対側の斜面に、摩擦係数安定化膜31が形成されている。
第4実施形態の動力伝達機構について図9を用いて説明する。上記第3実施形態の動力伝達機構は、雄ネジ22aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面に摩擦係数安定化膜30が形成されるとともに、面圧が増加する側と反対側の斜面に、摩擦係数安定化膜31が形成されている。
これに対し、本実施形態の動力伝達機構は、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面に摩擦係数安定化膜30が形成されているが、面圧が増加する側と反対側の斜面には摩擦係数安定化膜は形成されていない。
以上、説明したように、本動力伝達機構は、伝達トルクが所定トルクを超えたときに動力伝達を遮断する動力伝達機構であって、雌ネジ15aが内周面に形成された内筒部15bを有する駆動側回転体15dを備えている。
また、雌ネジ15aとネジ結合する雄ネジ22aを有し、雄ネジ22aが雌ネジ15aにネジ結合により固定された従動側回転体22を備えている。
また、内筒部は、肉厚が異なる厚肉部15eと薄肉部15fとを有し、伝達トルクが所定トルクを超えたときに雄ネジ22aに対して雌ネジ15aが回動して薄肉部15fが破断することにより駆動側回転体15dから従動側回転体22への動力伝達を遮断するよう構成されている。
また、雄ネジ22aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面には、摩擦係数安定化膜30が形成されており、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜が形成されていない。
したがって、雄ネジを雌ネジにネジ結合する際の組み付け性を向上するとともに、雄ネジと雌ネジの間の摩擦係数の安定化を図ることができる。
このように、雄ネジ22aのネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジ15aに対して雄ネジ22aが回動した際に面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面に摩擦係数安定化膜を形成しなくても上記第3実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第3実施形態と同様に得ることができる。
(他の実施形態)
(1)上記各実施形態では、駆動側回転体15dに雌ネジ15aを形成し、従動側回転体22に雄ネジ22aを形成したが、これに限定されるものではなく、これとは逆に、駆動側回転体15dに雄ネジを形成し、従動側回転体22に雌ネジを形成してもよい。
(1)上記各実施形態では、駆動側回転体15dに雌ネジ15aを形成し、従動側回転体22に雄ネジ22aを形成したが、これに限定されるものではなく、これとは逆に、駆動側回転体15dに雄ネジを形成し、従動側回転体22に雌ネジを形成してもよい。
(2)上記各実施形態では、二硫化モリブデンを含むように摩擦係数安定化膜を形成したが、これに限定されるものではなく、二硫化モリブデンおよびテフロン(テフロンは登録商標)の少なくとも一方を含むように摩擦係数安定化膜を形成してもよい。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
(まとめ)
上記各実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、伝達トルクが所定トルクを超えたときに動力伝達を遮断する動力伝達機構であって、雌ネジが内周面に形成された内筒部を有する駆動側回転体を備えている。また、雌ネジとネジ結合する雄ネジを有し、雄ネジが雌ネジにネジ結合により固定された従動側回転体を備えている。また、内筒部は、肉厚が異なる厚肉部と薄肉部とを有し、伝達トルクが所定トルクを超えたときに雄ネジに対して雌ネジが回動して薄肉部が破断することにより駆動側回転体から従動側回転体への動力伝達を遮断するよう構成されている。また、雌ネジと雄ネジの少なくとも一方のネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジに対して雄ネジが回動した際に面圧が増加する側の斜面と、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜が形成されている。そして、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜の厚さは、面圧が増加する側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜の厚さよりも薄くなっている。
上記各実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、伝達トルクが所定トルクを超えたときに動力伝達を遮断する動力伝達機構であって、雌ネジが内周面に形成された内筒部を有する駆動側回転体を備えている。また、雌ネジとネジ結合する雄ネジを有し、雄ネジが雌ネジにネジ結合により固定された従動側回転体を備えている。また、内筒部は、肉厚が異なる厚肉部と薄肉部とを有し、伝達トルクが所定トルクを超えたときに雄ネジに対して雌ネジが回動して薄肉部が破断することにより駆動側回転体から従動側回転体への動力伝達を遮断するよう構成されている。また、雌ネジと雄ネジの少なくとも一方のネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジに対して雄ネジが回動した際に面圧が増加する側の斜面と、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜が形成されている。そして、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜の厚さは、面圧が増加する側の斜面に形成された摩擦係数安定化膜の厚さよりも薄くなっている。
また、第2の観点によれば、伝達トルクが所定トルクを超えたときに動力伝達を遮断する動力伝達機構であって、雌ネジが内周面に形成された内筒部を有する駆動側回転体を備えている。また、雌ネジとネジ結合する雄ネジを有し、雄ネジが雌ネジにネジ結合により固定された従動側回転体を備えている。また、内筒部は、肉厚が異なる厚肉部と薄肉部とを有し、伝達トルクが所定トルクを超えたときに雄ネジに対して雌ネジが回動して薄肉部が破断することにより駆動側回転体から従動側回転体への動力伝達を遮断するよう構成されている。また、雌ネジと雄ネジの少なくとも一方のネジ山のうち、伝達トルクが所定トルクを超えて雌ネジに対して雄ネジが回動した際に面圧が増加する側の斜面には、摩擦係数安定化膜が形成されている。そして、面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜が形成されていない。
また、第3の観点によれば、摩擦係数安定化膜は、二硫化モリブデンおよびテフロンの少なくとも一方を含んでいる。このように、二硫化モリブデンおよびテフロンの少なくとも一方を含むものにより摩擦係数安定化膜を構成することができる。
14 外周部
15 内周部
15a 雌ネジ
15b 内筒部
15c 外筒部
15d 円盤部
15e 圧肉部
15f 薄肉部
22 シャフト
22a 雄ネジ
30、31 摩擦係数安定化膜
15 内周部
15a 雌ネジ
15b 内筒部
15c 外筒部
15d 円盤部
15e 圧肉部
15f 薄肉部
22 シャフト
22a 雄ネジ
30、31 摩擦係数安定化膜
Claims (3)
- 伝達トルクが所定トルクを超えたときに動力伝達を遮断する動力伝達機構であって、
雌ネジ(15a)が内周面に形成された内筒部(15b)を有する駆動側回転体(15d)と、
前記雌ネジとネジ結合する雄ネジ(22a)を有し、前記雄ネジが前記雌ネジにネジ結合により固定された従動側回転体(22)と、を備え、
前記内筒部は、肉厚が異なる厚肉部(15e)と薄肉部(15f)とを有し、
前記伝達トルクが前記所定トルクを超えたときに前記雄ネジに対して前記雌ネジが回動して前記薄肉部が破断することにより前記駆動側回転体から前記従動側回転体への動力伝達を遮断するよう構成されており、
前記雌ネジと前記雄ネジの少なくとも一方のネジ山のうち、前記伝達トルクが前記所定トルクを超えて前記雌ネジに対して前記雄ネジが回動した際に面圧が増加する側の斜面と、前記面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、摩擦係数安定化膜(30)が形成されており、
前記面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面に形成された前記摩擦係数安定化膜の厚さは、前記面圧が増加する側の斜面に形成された前記摩擦係数安定化膜の厚さよりも薄くなっている動力伝達機構。 - 伝達トルクが所定トルクを超えたときに動力伝達を遮断する動力伝達機構であって、
雌ネジ(15a)が内周面に形成された内筒部(15b)を有する駆動側回転体(15d)と、
前記雌ネジとネジ結合する雄ネジ(22a)を有し、前記雄ネジが前記雌ネジにネジ結合により固定された従動側回転体(22)と、を備え、
前記内筒部は、肉厚が異なる厚肉部(15e)と薄肉部(15f)とを有し、
前記伝達トルクが前記所定トルクを超えたときに前記雄ネジに対して前記雌ネジが回動して前記薄肉部が破断することにより前記駆動側回転体から前記従動側回転体への動力伝達を遮断するよう構成されており、
前記雌ネジと前記雄ネジの少なくとも一方のネジ山のうち、前記伝達トルクが前記所定トルクを超えて前記雌ネジに対して前記雄ネジが回動した際に面圧が増加する側の斜面には、摩擦係数安定化膜(30)が形成されており、前記面圧が増加する側の斜面と反対側の斜面には、前記摩擦係数安定化膜が形成されていない動力伝達機構。 - 前記摩擦係数安定化膜は、二硫化モリブデンおよびテフロンの少なくとも一方を含んでいる請求項1または2に記載の動力伝達機構。
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2018
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- 2019-02-07 WO PCT/JP2019/004414 patent/WO2019156166A1/ja active Application Filing
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