(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から伝達されてくる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、シャフトの端部に形成されたネジ部に螺合するナットと、該ナットによって前記シャフトに締結されるプレートと、該プレートと前記シャフトの締結用座面との間に介装されるヘタリ防止座金と、前記プレートと前記ハブとを結合する結合手段とを有し、前記ヘタリ防止座金の硬度を前記プレートの硬度よりも高め、前記結合手段が、前記ハブと、前記プレートと、前記ハブに前記駆動源からの回転力を伝達するトルク伝達部とを共にかしめているリベットからなり、前記ヘタリ防止座金の厚さは、該ヘタリ防止座金が装着される部位における前記ハブと前記プレート間の距離と等しいかまたはそれよりも小さくされており、前記ヘタリ防止座金と前記プレートとの間の接触面積は、前記ヘタリ防止座金と前記シャフトの締結用座面との間の接触面積よりも大きいことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記ヘタリ防止座金は、表面硬化処理により前記プレートよりも高硬度とされている、請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記ヘタリ防止座金の外径は、前記シャフトの前記締結用座面の外径よりも大きくされている、請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記ヘタリ防止座金は、前記ハブに形成された凹部内に設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記ヘタリ防止座金は、該ヘタリ防止座金の外周部と前記凹部の内周部との間で径方向に位置決めされている、請求項４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
圧縮機用に使用される、請求項１〜５のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項７】
車両空調装置の圧縮機用に使用される、請求項６に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジン等の駆動源から伝達されてくる回転力を圧縮機等の従動側機器に伝達する動力伝達装置に関し、とくに従動側機器のシャフトへの動力伝達部の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の駆動源から伝達されてくる回転力を圧縮機等の従動側機器に伝達する動力伝達装置として、例えば、特許文献１に記載されているような装置が知られている。この動力伝達装置では、図５に示すように、従動側機器１０１（例えば、圧縮機）のシャフト１０２（主軸）に、自動車エンジン等の駆動源（図示略）から伝達されてくる回転力が、プーリ１０３、トルク伝達部１０４、ハブ１０５を介して伝達されるが、ハブ１０５はシャフト１０２に対し、スプラインやセレーション機構によって回転方向に固定されるとともに、シャフト１０２の端部に形成されたネジ部１０６に螺合されるナット１０７、該ナット１０７とハブ１０５との間に介装された座金１０８を介して、軸方向に固定されている。この座金１０８には、表面硬化処理が施されており、座金１０８はハブ１０５に圧入したり回り止め部を設けたりして、ハブ１０５と座金１０８間の回転力を伝達するようになっている。図５（Ａ）における１０９は押圧部材を示しており、プーリ１０３にボルト１１０で固定された弾性部材１１１の腕部１１２を押圧部材１０９の弾性ばね力を利用してハブ１０５との間に挟み込むことにより、プーリ１０３とハブ１０５との間でトルク伝達部１０４を構成している。押圧部材１０９は、リベット１１３によってハブ１０５にかしめにより固定されている。
【０００３】
このような動力伝達装置においては、ハブ１０５は直接シャフト１０２に締結されるのではなく、座金１０８を介してナット１０７によってシャフト１０２に締結されている。一般に、締結によるヘタリは材料の塑性変形に起因するため、大雑把には面圧が材料の弾性域を超えたとき発生すると考えられる。接触面圧については、締結軸力が一定の場合、接触部の面積の最小部で最大面圧となる。また、材料の弾性限界と材料硬度とは比例関係にあると考えられ、硬度が高い方が弾性限界は高く、ヘタリが発生しにくい。上記のような締結部においては、接触面は、（１）シャフトネジ部１０６の根元の段差面（中心のネジ部１０６に対する環状の段差面１１４）と被締結部材（上記構造の場合、ハブ１０５に固定された座金１０８）との接触面、（２）ナット１０７の座面と座金１０８との接触面であり、（２）のナット接触座面は（１）の環状段差面１１４に比べ十分に大きく、よってヘタリに関しては（１）部の対策が必要である。更に考察すると、シャフト１０２の環状段差面１１４は、それに続くスプラインやセレーション等の設置部（加工部）のため熱処理の影響を受け硬度がアップされている。したがって、ヘタリ回避はシャフト１０２の環状段差面１１４と当接する部材の硬度が最も重要となり、上記のような従来技術に示される硬化処理した座金１０８が必要となっている。すなわち、ハブ１０５を直接シャフト１０２の環状段差面１１４に対して締結する場合に比べ、硬化処理を施した座金１０８を介して締結することにより、この締結部分におけるヘタリが防止されるようになっている。
【特許文献１】特開２００７−１０７５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に開示されている構造には、未だ、次のような問題点が残されている。
（１）まず、座金１０８とハブ１０５間の回転力伝達構造が次に示すようにコスト高となっている。座金１０８をハブ１０５に圧入する場合、圧入面となる座金外周面やハブ１０５のボス部内径面の寸法精度と表面粗さを高精度化する必要があるとともに、圧入工程、座金カシメ工程等、組立工程も複雑化することとなっていた。
【０００５】
（２）また、座金１０８をハブ１０５に嵌め込むタイプでは、ハブ１０５に座金受け部を特別に設けたり、座金受け部の内周面および座金１０８の外周面に座金周り止め部を設けたりする必要があった。
【０００６】
そこで本発明の課題は、このような従来構造における問題点に着目し、ハブをシャフト側に締結するための締結部において、ヘタリ防止を実現しつつ、部品コストを低減し、組立工数を削減可能な動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る動力伝達装置は、駆動源から伝達されてくる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、シャフトの端部に形成されたネジ部に螺合するナットと、該ナットによって前記シャフトに締結されるプレートと、該プレートと前記シャフトの締結用座面との間に介装されるヘタリ防止座金と、前記プレートと前記ハブとを結合する結合手段とを有し、前記ヘタリ防止座金の硬度を前記プレートの硬度よりも高め、前記結合手段が、前記ハブと、前記プレートと、前記ハブに前記駆動源からの回転力を伝達するトルク伝達部とを共にかしめているリベットからなり、前記ヘタリ防止座金の厚さは、該ヘタリ防止座金が装着される部位における前記ハブと前記プレート間の距離と等しいかまたはそれよりも小さくされており、前記ヘタリ防止座金と前記プレートとの間の接触面積は、前記ヘタリ防止座金と前記シャフトの締結用座面との間の接触面積よりも大きいことを特徴とするものからなる。
【００１１】
このような動力伝達装置においては、ハブをシャフトに対して軸方向に締結固定するために、ナットによってシャフト側に締結されるプレートが設けられ、さらに、プレートとシャフトの締結用座面（つまり、前述のシャフトの環状段差面）との間にヘタリ防止座金が介装されて、これらプレートとヘタリ防止座金がナットによってシャフトに締結されるとともに、プレートとハブとが結合手段により結合される。この形態においても、プレートはハブの側面側に設けられればよいので、形状や構造に大きな制約はなく、簡単で安価な構造の部材に構成でき、かつ、ハブとの結合も通常のリベット等の結合手段を採用できるので、部品コストの低減、組立工数の削減が可能になる。また、ヘタリ防止座金はリング状のごく簡単な形状の小型の部品に形成できるので、部品コストの低減、組立工数の削減を妨げることも極めて少ない。そしてこの形態においては、前述の如く締結におけるヘタリ回避のために最も重要となる当接部である、スプラインやセレーション等の設置部のため熱処理の影響を受け硬度がアップされているシャフトの環状段差面と当接されるのは上記ヘタリ防止座金となり、このヘタリ防止座金にプレートの硬度よりも高い硬度を持たせることにより、効率よくかつ確実にヘタリ防止が達成される。また、プレートよりも小型のヘタリ防止座金の硬度を高めればよいので、硬化処理が容易に行われ得る。
【００１２】
このヘタリ防止座金は、例えば表面硬化処理により上記プレートよりも高硬度とされる。表面硬化処理としては、周知の方法を適宜採用すればよい。
【００１３】
また、上記ヘタリ防止座金の外径は、上記シャフトの上記締結用座面の外径よりも大きくされていることが好ましい。これにより、ヘタリ防止座金とプレートとの当接面の面積を、ヘタリ防止座金とシャフトの締結用座面との当接面の面積よりも十分に大きくし、プレートとの当接面側を低面圧としてこちら側におけるヘタリの問題については確実に回避できる。
【００１４】
また、上記ヘタリ防止座金は、上記ハブに形成された凹部内に設けられている構造を採用できる。これによって、ヘタリ防止座金を設けても、この部分全体をコンパクトに構成することが可能になる。この場合、ヘタリ防止座金は、該ヘタリ防止座金の外周部と上記凹部の内周部との間で径方向に位置決めされていることが好ましい。このように構成すれば、ハブに対し所定位置に固定されたヘタリ防止座金にシャフトネジ部を容易に挿入できるようになる。
【００１５】
また、上記ヘタリ防止座金の厚さとしては、該ヘタリ防止座金が装着される部位における上記ハブと上記プレート間の距離と等しいかまたはそれよりも小さくされている。このように構成すれば、プレートの設置位置（組み付け位置）はヘタリ防止座金の存在によっては全く左右されずに済み、プレートとハブとの結合におけるガタの発生を確実に防止できるようになる。
【００１６】
上記本発明に係る動力伝達装置においては、上記結合手段には、リベットを使用する。リベットの使用により、そのかしめにより、プレートとハブとの所定の結合が容易に達成される。またこの場合、上記リベットが、上記ハブと、上記プレートと、上記ハブに上記駆動源からの回転力を伝達するトルク伝達部とを共にかしめる構造を採用すれば、組立がより容易になり、組立工数の一層の削減が可能になる。
【００１７】
このような本発明に係る動力伝達装置は、駆動源からの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あらゆる動力伝達装置に適用可能であり、例えば、圧縮機用に使用される動力伝達装置として好適なものである。なかでも、大量生産され、部品コスト低減、組立工数の削減の要求が強い、車両空調装置の圧縮機用に使用される動力伝達装置として好適なものである。
【００１８】
ただし、本発明に係る動力伝達装置は、トルクリミッター機能を有するトルク伝達部と従動機器のシャフトとの締結構造に好適なものであるが、他の動力伝達方法である電磁クラッチにおけるアマチュアボスと従動機器のシャフト（例えば、圧縮機シャフト）との締結構造にも適用可能であり、上記同様の作用、効果が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明に係る動力伝達装置によれば、部品製作の簡略化による部品コストの低減を達成でき、各部品の構造の簡素化による生産性向上を達成できる。また、組立を簡略化でき、それによって組立工数の削減および生産性向上を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
＜参考例１＞
図１〜図３は、本発明の参考例１に係る動力伝達装置を示しており、図１（Ａ）はその縦断面図を、図１（Ｂ）はハブ部分の正面図を、図２はトルク伝達部に用いられる弾性部材を、図３は押圧部材を、それぞれ示している。図１において、１は動力伝達装置全体を示しており、本参考例では、従動側機器として、例えば車両用空調装置に用いられる圧縮機２への動力伝達装置として適用した場合を示している。自動車エンジン等の駆動源（図示略）から伝達されてくる回転力が、プーリ３、トルク伝達部４、ハブ５を介して、従動側機器としての圧縮機２のシャフト６（駆動軸）に伝達される。ハブ５は、シャフト６に対しては、軸方向に寸法的に余裕を持たせた状態で嵌合されており、回転方向には、スプラインやセレーション、キー／キー溝機構等によってシャフト６に固定されシャフト６と一体的に回転されるようになっている。
【００２１】
ハブ５とシャフト６とを連結し、軸方向に締結する締結手段は、シャフト６の端部に形成されたネジ部７に螺合されるナット８と、該ナット８によってシャフト６に、とくにシャフト６の段差部として形成された締結用座面９に締結される円板状のプレート１０と、該プレート１０とハブ５とを結合する結合手段としてのリベット１１を有している。
【００２２】
トルク伝達部４は、プーリ３にボルト１２で固定された弾性部材１３と、該弾性部材１３の腕部１３ａの先端部を弾性ばね力を利用してハブ５との間に挟み込む押圧部材１４とを有しており、押圧部材１４は、リベット１１によって、プレート１０およびハブ５とともにかしめ固定されている。弾性部材１３と押圧部材１４の平面形状は図２、図３に示すように形成されており、弾性部材１３の腕部１３ａの先端部と、対応する押圧部材１４の先端部には、互いに係合し合う位置決め用凹凸部１３ｂ、１４ｂが設けられている。駆動源からプーリ３に伝達されてきた回転力（トルク）は、プーリ３から押圧部材１４を介して、押圧部材１４、ハブ５、プレート１０に伝達されるが、所定トルク以上の過大トルクが伝達されようとしたときには、ハブ５と押圧部材１４との間に挟持されていた弾性部材１３の腕部１３ａが外れ、トルク伝達が遮断されるようになっており、これら機構は、いわゆるトルクリミッターとして構成されている。
【００２３】
ハブ５にリベット１１を介して結合されているプレート１０は、シャフト６の締結用座面９に押し当てられた状態で、ナット８を締め込むことにより、シャフト６に対して締結され、ハブ５とともに、シャフト６に対する軸方向の位置が固定される。このプレート１０の硬度が、表面硬化処理によりハブ５の硬度よりも高められている。表面硬化処理としては、周知の方法を適宜採用すればよい。
【００２４】
上記のように構成された動力伝達装置１においては、シャフト６とトルクリミッター部分との組立は、例えば次のように行われる。ハブ５の軸孔にシャフト６を挿入し、シャフト６のネジ部７の根元の段差面（中心にネジ部７が設けられた環状の段差面）である締結用座面９に、ハブ５よりも高い硬度を持たせたプレート１０を当接させ、その後シャフト先端のネジ部７に螺合するナット８で締結する。プレート１０とハブ５間のトルク伝達は生産性の高いリベット１１によってなされる。プレート１０の硬度は十分に高くされているため、シャフト６のネジ緩み防止のための十分な締結軸力が確保される。この硬度増加は、単なる円板形状のプレート１０に対して表面硬化処理を施せばよいので、プレート１０の生産性が低下することもない。
【００２５】
前述の如く、締結によるヘタリは、材料の塑性変形に起因するため、面圧が材料の弾性域を超えたとき発生すると考えられる。接触面圧については、締結軸力が一定であることから接触部の面積の最小部が最大面圧となる。また、材料の弾性限界と材料硬度とは比例関係にあり、硬度が高いほうが弾性限界は高くヘタリが発生しにくい。上記締結部構造において、接触面は、（１）シャフト６のネジ部７の根元の環状の締結用座面９とそれに当接されるプレート１０の接触面、（２）ナット８の座面とプレート１０との接触面であるが、（２）のナット接触座面は（１）の環状締結用座面９に比べ十分に大きくよってヘタリに関しては（１）部の環状締結用座面９での接触面が律則となる。そして、シャフト６の環状締結用座面９は、前述の如く、それに続くスプラインやセレーション等の設置のため熱処理の影響を受け硬度がアップされている。したがって、締結におけるヘタリ回避は、この環状締結用座面９と当接する部材、つまりプレート１０の硬度が最も重要となり、本参考例１では、図５に示した従来構造における圧入座金の代わりにハブ５よりも高い硬度を持たせたプレート１０を用いたのである。このように、プレート１０の硬度を高めることにより、締結によるヘタリが適切に回避されることになる。また、円板状のごく簡単な形状のプレート１０を介して締結する構造とすることにより、圧入部分等を不要にでき、部品の高精度化が不要になって、部品コストの低減、組立工数の削減が可能になる。
【００２６】
図４は、本発明の実施例２に係る動力伝達装置２１を示している。図４において、前述の参考例１と実質的に同じ構造を有する部位には、図１（Ａ）と同一の符号を付すことにより、説明を省略する。本実施例２においては、ハブ２２とプレート２３との間にヘタリ防止座金２４が介装され、ヘタリ防止座金２４は、ハブ２２に形成された凹部２５内に設けられている。このヘタリ防止座金２４は、ナット８の締め込みにより、プレート２３を介してシャフト２６の段差部を形成している環状の締結用座面２７に当接され、それによって、ヘタリ防止座金２４とプレート２３、およびプレート２３にリベット１１によって結合されているハブ２２が締結されて軸方向の位置が固定される。つまり、ヘタリ防止座金２４とプレート２３およびハブ２２が一体となり、参考例１と同様のトルク伝達が達成される。そして、本実施例２においては、プレート２３の硬度はとくに高められることなく一般材料とされ、代わりに、ヘタリ防止座金２４の硬度が、表面硬化処理等により、プレート２３の硬度よりも高められている。
【００２７】
ヘタリ回避が可能な理由については、ヘタリ防止座金２４とシャフト２６の環状締結用座面２７間において、参考例１におけるプレート１０と締結用座面９との関係と同様の関係が成り立ち、ヘタリ防止座金２４の硬度を高めることによって締結によるヘタリ防止座金２４のヘタリが防止される。ヘタリ防止座金２４とプレート２３間については、同様に締結による軸力はかかるものの、シャフト２６の環状締結用座面２７よりも外径の大きいヘタリ防止座金２４とすることで、ヘタリ防止座金２４とプレート２３との間に接触面積はより大きく保たれ、この接触面における面圧は、ヘタリ防止座金２４と締結用座面２７間の面圧よりも小さく保たれ、プレート２３が硬化処理を施していない一般材料からなっていてもプレート２３側のヘタリは防止される。この場合、表面硬化処理はヘタリ防止座金２４のみに施せばよいので、表面硬化処理自体のコストは参考例１よりも安価にできる。このように、本実施例２においても、高精度化が要求される部位を必要とせず、プレート２３およびヘタリ防止座金２４の簡単な構造で、目標とするヘタリ防止を達成しつつ、部品コストの低減、組立工数の削減が可能になる。
【００２８】
また、本実施例２において、例えば、ヘタリ防止座金２４を、ヘタリ防止座金２４の外周部とハブ２２の凹部２５の内周部で径方向に位置決めされる構造とすれば、シャフト２６のネジ部２８の挿入がより容易になる。
【００２９】
また、ハブ２２とプレート２３により形成されるへタリ防止座金２４の装着部高さは（この部位におけるハブ２２とプレート２３間の距離は）、ヘタリ防止座金２４の厚さと等しいかまたはヘタリ防止座金２４の厚さより高くすることにより、リベット１１のかしめ時等においてガタ発生を防止できる。
【００３０】
なお、上記参考例１および実施例２においては、トルクリミッターとして機能できる部分とシャフトとの締結に関して説明したが、他の動力伝達方法である例えば電磁クラッチにおけるアーマチュアボスと圧縮機シャフトとの締結に関しても、同様に本発明の適用が可能であり、同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係る動力伝達装置は、駆動源からの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あらゆる動力伝達装置に適用可能であり、とくに、圧縮機用として、なかでも、車両空調装置の圧縮機用に使用される動力伝達装置として好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の参考例１に係る動力伝達装置の縦断面図（図１（Ａ））およびそのハブ部分の正面図（図１（Ｂ））である。
【図２】図１の動力伝達装置のトルク伝達部における弾性部材の平面図である。
【図３】図１の動力伝達装置のトルク伝達部における押圧部材の平面図である。
【図４】本発明の実施例２に係る動力伝達装置の縦断面図である。
【図５】従来の動力伝達装置の縦断面図（図５（Ａ））およびそのハブ部分の正面図（図５（Ｂ））である。
【符号の説明】
【００３３】
１、２１  動力伝達装置
２  従動側機器としての圧縮機
３  プーリ
４  トルク伝達部
５、２２  ハブ
６、２６  シャフト
７、２８  ネジ部
８  ナット
９、２７  締結用座面
１０、２３  プレート
１１  結合手段としてのリベット
１２  ボルト
１３  弾性部材
１３ａ  弾性部材の腕部
１４  押圧部材
２４  へタリ防止座金
２５  凹部
【図１】
0005081060.tif 000002
【図２】
0005081060.tif 000003
【図３】
0005081060.tif 000004
【図４】
0005081060.tif 000005
【図５】
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