JP5270897B2

JP5270897B2 - 回転体と回転軸の締結構造

Info

Publication number: JP5270897B2
Application number: JP2007261855A
Authority: JP
Inventors: 洋一青山
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2027-10-05
Also published as: JP2009092108A; WO2009044634A1

Description

本発明は、動力源からの駆動力を回転体から回転軸に伝達するための回転体と回転軸の締結構造に関し、とくに圧縮機の駆動軸への駆動力の伝達に好適な回転体と回転軸の締結構造に関する。

従来、たとえば車両用空調装置に使用される圧縮機の回転軸（駆動軸）に、車両エンジン等からの駆動力を回転体（たとえば、クラッチアーマチュア）から伝達する締結構造としては、たとえば、スプライン／セレーションが設けられた回転体と回転軸をボルト、ナットで固定する締結構造、回転体の内周面と回転軸の外周面の間に、両面がテーパ面に形成され、周方向に複数に分割された内輪を設け、該内輪の内側面に形成され周方向に延びる溝にナットが係合される締結構造（特許文献１)、ナットまたはボルトによりテーパ面を有するテーパ状締結部材を回転軸に押し付ける締結構造（特許文献２）が知られている。

しかし、上記従来の締結構造においては、回転体の回転方向のがたつきを無くすことは困難である。このため、トルク変動が生じた場合には、軸力で受けとめる必要があるが、構造上回転体と回転軸の軸方向における接触面積を大きく取れないため軸力だけでトルク変動受け止めるには限界がある。このため、ボルト、ナットの緩みが生じ易い。また、上記限界を超えた場合には、連続的なトルク変動により回転体と回転軸の間に相対的な繰り返し微小滑りが生じフレチングが起きやすくなるおそれがある。
特開昭６３−２１０４１８号公報特開２００５−３５１３０７号公報

そこで、本発明の課題は、トルク変動に際しても確実に緩みを防止でき、耐久性、信頼性に優れた回転体と回転軸の締結構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る回転体と回転軸の締結構造は、動力源からの駆動力を回転体から回転軸に伝達するための、回転体と回転軸の締結構造であって、回転体の内周面と回転軸の外周面との間に、軸方向に延びる締結部材を介在させ、該締結部材の外端部側外周部に、回転体の外端面に実質的に当接するナットを螺合するとともに、締結部材の内端部側に、回転体の内周面に楔状に圧接され回転体の内端面側に向けて厚みがテーパ状に徐々に増加する増厚部が形成されており、回転軸に段付き部が形成されており、該段付き部と前記締結部材の内端面との間に、前記回転体および前記締結部材に当接し該回転体および該締結部材を所定の位置に固定するための環状のシムが介装されていることを特徴とするものからなる。このような構成においては、締結部材の内端部側に、回転体の内周面に楔状に圧接され回転体の内端面側に向けて厚みがテーパ状に徐々に増加する増厚部が形成されているので、回転体の内周面と回転軸の外周面との間に径方向に大きな摩擦力を発生させることができる。したがって、トルク変動に際しても締結構造の緩みを確実に防止することができる。

上記回転体の内周面には、増厚部のテーパ形状に対応するテーパ状内径変化面が形成されることが好ましい。このような構成によれば、増厚部の回転体の内周面への接触面積を拡大することができるので、トルク変動による締結構造の緩みを一層確実に防止することができる。

上記回転軸には段付き部を形成し、該段付き部と締結部材の内端面との間に環状のシムを介装する。このような構成によれば、ナットの螺合等による締結部材の軸方向への移動が防止され所定の位置に固定することができるので、一層良好な締結状態を実現することができる。

上記増厚部には、軸方向に延び締結部材の内端面に開口するスリットが刻設されることが好ましい。このようなスリットを設ければ、たとえば、増厚部を弾性変形させながら回転体に挿入した後、弾性復元力を利用し増厚部を回転体の内周面および回転軸の外周面により強く圧接することも可能である。スリットは、増厚部の周方向に複数配置されることが好ましい。

本発明に係る回転体と回転軸の締結構造は、広範な機器に利用できるが、とくに圧縮機のクラッチアーマチュアまたはトルクリミッタ等（回転体）と駆動軸（回転軸）の締結に好適なものである。また、動力源がトルク変動の発生し易い車両搭載のエンジンである場合において、とくに車両用空調装置の圧縮機のクラッチアーマチュアまたはトルクリミッタ等と駆動軸の締結に好適に用いることができる。

本発明に係る回転体と回転軸の締結構造によれば、回転体の内周面に楔状に圧接され回転体の内端面側に向けて厚みがテーパ状に徐々に増加する増厚部が形成されているので、回転体の内周面と回転軸の外周面との間に径方向に大きな摩擦力を発生させることができき、トルク変動に際しても締結構造の緩みを確実に防止することができる。

回転体の内周面に、増厚部のテーパ形状に対応するテーパ状内径変化面が形成すれば、締結部材の増厚部の回転体の内周面への接触面積を拡大することができ、トルク変動による締結構造の緩みを一層確実に防止することができる。

また、回転軸に段付き部を形成し、該段付き部と締結部材の内端面との間に環状のシムを介装すれば、ナットの螺合等による締結部材の軸方向への移動が防止され所定の位置に位置固定することができるので、一層良好な締結状態を実現することができる。

また、増厚部に軸方向に延び締結部材の内端面に開口するスリットを刻設すれば、増厚部の弾性復元力を利用し該増厚部を回転体の内周面および回転軸の外周面により強く圧接することができる。

本発明に係る回転体と回転軸の締結構造は、動力源がトルク変動の発生し易い車両搭載のエンジンである車両用空調装置の圧縮機のクラッチアーマチュアと駆動軸の締結に好適に用いることができる。

以下に、本発明の回転体と回転軸の締結構造の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る回転体と回転軸の締結構造を示しており、本実施態様においては、動力源が車両搭載のエンジンである車両用空調装置の圧縮機のクラッチアーマチュアと駆動軸の締結に本発明を適用した場合を示している。図１において、１は回転体と回転軸の締結構造を示している。エンジンからの駆動力は回転体としてのクラッチアーマチュア２から、回転軸としての駆動軸３に伝達されるようになっている。

クラッチアーマチュア２の内周面４と駆動軸３の外周面５との間には、軸方向に延びる締結部材６が介装されている。締結部材６の外端部側７には、クラッチアーマチュア２の外端面８に当接されるナット９が螺合されている。なお、ナット９と外端面８との間には、ワッシャ（図示略）を介装させてもよい。

また、締結部材６の内端部側１０には、クラッチアーマチュア２の内周面４に楔状に圧接され内端面１７に向けて厚みがテーパ状に徐々に増加する増厚部１１が形成されている。増厚部１１には、軸方向に延び締結部材６の内端面１３に開口するスリット１４が刻設されている。スリット１４は、増厚部１１の周方向に複数（図３においては４箇所）配置されている。内端面１３と駆動軸３の段付き部１５との間にはシム１６が介装されている。

また、増厚部１１が楔状に圧接される内周面４には、増厚部１１に対応するテーパ状内径変化面１２が形成されている。また、増厚部１１が、クラッチアーマチュア２に挿入される際には、増厚部１１がクラッチアーマチュア２のテーパ状内径変化面１２に接触し弾性変形されるようになっている。

本実施態様においては、締結部材６の内端部側１０に、クラッチアーマチュア２の内周面４に楔状に圧接されクラッチアーマチュア２の内端面１７側に向けて厚みがテーパ状に徐々に増加する増厚部１１が形成されているので、内周面４と駆動軸３の外周面５との間に径方向に大きな摩擦力を発生させることができる。したがって、トルク変動に際しても締結構造の緩みを確実に防止することができる。

また、クラッチアーマチュア２の内周面４には、増厚部１１のテーパ形状に対応するテーパ状内径変化面１２が形成されているので、増厚部１１の内周面４への接触面積を拡大することができるので、トルク変動による締結構造の緩みを一層確実に防止することができる。

また、駆動軸３には段付き部１５が形成され、該段付き部１５と締結部材６の内端面１３との間には環状のシム１６が介装されているので、ナット９の螺合等による締結部材６の軸方向への移動が防止され所定の位置に固定することができるので、一層良好な締結状態を実現することができる。

また、増厚部１１には、軸方向に延び締結部材６の内端面１３に開口するスリット１４が刻設されているので、増厚部１１を弾性変形させながらクラッチアーマチュア２に挿入した後、弾性復元力を利用し増厚部１１をクラッチアーマチュア２のテーパ状内径変化面１２、駆動軸３の外周面５により強く圧接することができる。

本発明に係る回転体と回転軸の締結構造は、各種機器の回転体と回転軸の締結構造に広く適用可能であるが、とくに動力源がトルク変動の発生し易い車両搭載のエンジンである車両用空調装置の圧縮機のクラッチアーマチュアまたはトルクリミッタ等と駆動軸の締結に好適に用いることができる。

本発明の一実施態様に係る回転体と回転軸の締結構造を示す縦断面図である。図１の締結構造に用いられる締結部材の側面図である。図２のＩＩＩ矢視図である。

符号の説明

１回転体と回転軸の締結構造
２回転体としてのクラッチアーマチュア
３回転軸としての圧縮機の駆動軸
４クラッチアーマチュアの内周面
５駆動軸の外周面
６締結部材
７締結部材の外端部側
８クラッチアーマチュアの外端面
９ナット
１０締結部材の内端部側
１１増厚部
１２テーパ状の内径変化面
１３締結部材の内端面
１４スリット
１５段付き部
１６シム
１７クラッチアーマチュアの内端面

Claims

動力源からの駆動力を回転体から回転軸に伝達するための、回転体と回転軸の締結構造であって、回転体の内周面と回転軸の外周面との間に、軸方向に延びる締結部材を介在させ、該締結部材の外端部側外周部に、回転体の外端面に実質的に当接するナットを螺合するとともに、締結部材の内端部側に、回転体の内周面に楔状に圧接され回転体の内端面側に向けて厚みがテーパ状に徐々に増加する増厚部が形成されており、回転軸に段付き部が形成されており、該段付き部と前記締結部材の内端面との間に、前記回転体および前記締結部材に当接し該回転体および該締結部材を所定の位置に固定するための環状のシムが介装されていることを特徴とする回転体と回転軸の締結構造。
回転体の内周面に、前記増厚部のテーパ形状に対応するテーパ状内径変化面が形成されている、請求項１に記載の回転体と回転軸の締結構造。
前記増厚部に、軸方向に延び締結部材の内端面に開口するスリットが刻設されている、請求項１または２に記載の回転体と回転軸の締結構造。
前記スリットが、前記増厚部の周方向に複数配置されている、請求項３に記載の回転体と回転軸の締結構造。
回転軸が、圧縮機の駆動軸からなる、請求項１〜４のいずれかに記載の回転体と回転軸の締結構造。
前記動力源が、車両搭載のエンジンからなる、請求項１〜５のいずれかに記載の回転体と回転軸の締結構造。