JP2003120706A - 回転体と回転軸との締結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プーリをシャフトにねじ結合する場合におい
て、ねじ結合が緩んでしまうことを防止する。 【解決手段】 第２雄ねじ部２１２を第１雄ねじ部２１
１と逆向きのねじとする。これにより、大きな負トルク
が作用してプーリ１００が緩むと、プーリ１００がナッ
ト２１３側に移動し、一方、ナット２１３は締まってい
く（プーリ１００側に移動する）ので、プーリ１００の
ねじ結合が緩んでしまうことが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転体と回転軸と
の締結構造に関するもので、プーリや電磁クラッチ等の
動力伝達装置の取付構造に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】プーリ
の取付構造として、例えば実開平２−６７１５２号公報
に記載の発明では、シャフトに雄ねじ部を形成し、一
方、プーリに雌ねじ部を形成して両者をネジ結合にて締
結している。

【０００３】このとき、雄ねじ部及び雌ねじ部は、プー
リ及びシャフトにトルクが作用したときに、ねじが締ま
っていくような向きにねじを形成する必要があるが、駆
動側機器又は従動側機器に大きなトルク変動が発生する
と、プーリ及びシャフトにねじが緩む向きのトルク（以
下、このトルクを負トルクと呼ぶ。）が作用するので、
負トルクが大きい場合には、プーリとシャフトとのねじ
結合が緩んでしまう可能性がある。

【０００４】因みに、内燃機関は、燃焼室内で燃料が間
欠的に燃焼することによりピストンが往復運動するの
で、電動モータ等の駆動源に比べてトルク変動が大きい
ので、負トルクが発生し易く、上記問題が発生し易い。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、回転体と回転軸
とをねじ結合する場合において、ねじ結合が緩んでしま
うことを防止することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、回転軸（２
１０）には、回転体（１００）に形成された雌ねじ部
（１３１）と噛み合う第１雄ねじ部（２１１）、及び第
１雄ねじ部（２１１）と逆向きのねじが形成された第２
雄ねじ部（２１２）が設けられており、さらに、第２雄
ねじ部（２１２）には、回転体（１００）の側面に面す
るようにナット（２１３）が締め付けられていることを
特徴とする。

【０００７】これにより、大きな負トルクが作用して回
転体が緩むと、回転体がナット（２１３）側に移動し、
一方、ナット（２１３）は締まっていく（回転体側に移
動する）ので、回転体のねじ結合が緩んでしまうことが
防止される。

【０００８】ところで、負トルクの逆向きのトルクであ
る正トルクが作用すると、ナット（２１３）は緩む向き
の力（以下、この力を緩力と呼ぶ。）を受けるが、この
緩力は、ナット（２１３）の慣性モーメントが大きいほ
ど大きくなる。

【０００９】これに対して、請求項２に記載の発明で
は、ナット（２１３）の慣性モーメントは、回転体（１
００）の慣性モーメントより小さいことを特徴とするの
で、負トルクが発生したときのナット（２１３）の緩み
量（ナット（２１３）の移動量）を小さな量に抑えるこ
とができる。

【００１０】したがって、ナット（２１３）に作用する
緩力を小さくすることができるので、正トルク作用時に
ナット（２１３）が緩むこと防止できる。延いては、負
トルクが作用したときに回転体が緩みことを確実に防止
できる。

【００１１】因みに、上記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
一例である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る回転
体と回転軸との締結構造を、車両用空調装置の圧縮機に
駆動源であるエンジンからの駆動力を伝達する、回転体
であるプーリの締結構造に適用したものであって、図１
はプーリ１００を圧縮機２００のシャフト２１０に組み
付けた状態を示すプーリ１００の断面図である。

【００１３】図１中、プーリ本体１１０はＶベルト（図
示せず。）を介して走行用エンジン（図示せず。）から
駆動力（トルク）を受けて回転する略円筒状に形成され
た金属又は硬質樹脂（本実施形態では、フェノール樹
脂）製のものであり、このプーリ本体１１０の内周側に
はプーリ本体１１０を回転可能に支持するラジアル転が
り軸受１２０が装着される円筒状のプーリハブ１１１が
一体成形されている。因みに、軸受１２０の内輪は、圧
縮機２００のフロントハウジングに装着又は圧入され
る。

【００１４】なお、本実施形態では、プーリ本体１１０
として、複数列のＶ溝１１２が設けられたポリードライ
ブベルト対応型のプーリを採用しているとともに、プー
リ本体１１０を樹脂製としているので、プーリハブ１１
１のうち軸受１２０が装着される内周側には、金属製の
スリーブ１１３がインサート成形にてプーリハブ１１１
に一体化されている。

【００１５】インナーハブ１３０はプーリ本体１１０の
内周側に位置してプーリ本体１１０と同軸上に配置され
て回転する金属製のものであり、このインナーハブ１３
０の外周側は、インナーハブ１３０より硬度の低い弾性
材（本実施形態では、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン
・ジエン三元共重合ゴム））にて構成されたトルク伝達
部材であるダンパー１４０を介してプーリ本体１１０の
内周側にてプーリ本体１１０と機械的に係合して噛み合
っている。

【００１６】そして、インナーハブ１３０は、圧縮機２
００のシャフト２１０の外周面に形成された第１雄ねじ
部２１１とネジ結合する雌ねじ部１３１が形成された貫
通穴１３２を有する円筒部１３３、ダンパー１４０と噛
み合う突起部１３４が形成された環状部１３５、及び環
状部１３５と円筒部１３３とを機械的に連結して環状部
１３５から円筒部１３３にトルクを伝達するとともに、
環状部１３５から円筒部１３３に伝達されるトルクが所
定トルク以上となったときに破断するような強度に設定
された複数本（本実施形態では、３本）のブリッジ部１
３６（図２参照）等から構成されている。

【００１７】なお、ブリッジ部１３６と円筒部１３３と
は、金属粉を焼結することにより一体成形され、ブリッ
ジ部１３６と環状部１３５とは、一体成形されたブリッ
ジ部１３５と円筒部１３３とを環状部１３５を樹脂成形
するための金型内に配置した状態で樹脂を金型内にイン
ジェクションする（インサート成形する）ことにより一
体化されている。

【００１８】また、インナーハブ１３０は、少なくとも
雌ねじ部１３１が形成された後、ダクロ処理にてその表
面に腐食防止用の被膜が形成されている。なお、ダクロ
処理とは、金属亜鉛フレーク、無水クロム酸等の分解水
溶液（処理溶液）内に被処理物を浸漬させた後、焼き付
け炉内で被処理物を約３００℃で加熱することにより、
六価クロムをグリコール等の有機物によって還元して亜
鉛フレークを被処理物に結びつけて被膜を形成するもの
である。因みに、無水クロム酸は、金属素地表面を酸化
して被処理物と化学的に結合し、強固な密着力を発生さ
せる。

【００１９】ところで、シャフト２１０に形成された第
１雄ねじ部２１１先端側には、図３に示すように、第１
雄ねじ部２１１と逆向きのねじが形成された第２雄ねじ
部２１２が設けられており、この第２雄ねじ部２１２に
は、プーリ１００の側面に接触するナット２１３が締め
付けられている。

【００２０】そして、本実施形態では、第１雄ねじ部２
１１には、圧縮機２００を駆動させるトルク（以下、こ
の向きのトルクを正トルクと呼ぶ。）がプーリ１００作
用したときに、第１雄ねじ部２１１と雌ねじ部１３１と
が締まっていく向きのねじが形成され、第２雄ねじ部２
１２には負トルクがプーリ１００作用したときに、ナッ
ト２１３と第２雄ねじ部２１２とが締まっていく向きの
ねじが形成されている。

【００２１】なお、本実施形態では、シャフト２１０の
先端側からプーリ１００をシャフト２１０に挿入して第
１雄ねじ部２１１にねじ結合した後、ナット２１３をシ
ャフト２１０の先端側から第２雄ねじ部２１２にねじ結
合するので、第２雄ねじ部２１２のねじ径は第１雄ねじ
部２１１のねじ径より小さくしている。

【００２２】また、ワッシャ２１４は第１雄ねじ部２１
１の根本側の段付き部に嵌合されたものであり、このワ
ッシャ２１４によりプーリ１００に作用する軸力を受け
て、第１雄ねじ部２１１の根本側に雌ねじ部１３１が過
度に食い込むことを防止している。

【００２３】次に、本実施形態に係る継ぎ手１００の概
略作動を述べる。

【００２４】プーリ本体１１０に伝達されたトルクは、
ダンパー１４０を介してインナーハブ１３０に伝達され
る。このとき、ダンパー１４０がプーリ１１０の回転方
向（周方向）に圧縮変形することにより、トルク変動を
吸収しながらプーリ１１０からインナーハブ１３０にト
ルクを伝達する。

【００２５】そして、プーリ１１０からインナーハブ１
３０に伝達されるトルクが所定値以上となると、ブリッ
ジ部１３６が破断するため、プーリ本体１１０からイン
ナーハブ１３０へのトルク伝達が遮断される。つまり、
ブリッジ部１３６は、所定値以上のトルクが伝達される
ことを防止するトルクリミッタ機構として機能する。

【００２６】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。

【００２７】大きな負トルクが作用してプーリ１００が
緩むと、プーリ１００がナット２１３側に移動し、一
方、ナット２１３は締まっていく（プーリ１００側に移
動する）ので、プーリ１００のねじ結合が緩んでしまう
ことが防止される。

【００２８】ところで、正トルクが作用すると、ナット
２１３は緩む向きの力（以下、この力を緩力と呼ぶ。）
を受けるが、この緩力は、ナット２１３の慣性モーメン
トが大きいほど大きくなる。

【００２９】これに対して、本実施形態では、ナット２
１３の慣性モーメントは、プーリ１００の慣性モーメン
トに比べて十分に小さいので、負トルクが発生したとき
のナット２１３の緩み量（ナット２１３の移動量）を小
さな量に抑えることができる。したがって、ナット２１
３に作用する緩力を小さくすることができるので、正ト
ルク作用時にナット２１３が緩むこと防止できる。延い
ては、負トルクが作用したときにプーリ１００が緩みこ
とを確実に防止できる。

【００３０】なお、本実施形態は、第２雄ねじ部２１２
のピッチ寸法を十分に小さく（例えば、第１雄ねじ部２
１１より小さく）すれば、ナット２１３の緩みを抑制で
きるので、より効果的である。

【００３１】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、第上述の実施形態では、メートル並目ねじ（ＪＩＳ
Ｂ０２０５）を採用したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、メートル細目ねじ（ＪＩＳ Ｂ ０２
０７）やインチねじ等のその他のねじ規格であってもよ
い。

【００３２】また、上述の実施形態では、車両用空調装
置の圧縮機にエンジンからの駆動力を伝達するプーリの
締結構造に本発明を適用した、本発明の適用はこれに限
定されるものではない。

【００３３】また、ナット２１３は、いわゆるナット
（ＪＩＳ Ｂ １１８１）に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るプーリの取付構造を示
す断面図である。

【図２】本発明の実施形態に係るプーリの正面図であ
る。

【図３】本発明の実施形態に係るプーリの取付構造を示
す拡大断面図である。

【符号の説明】

１００…プーリ（回転体）、２１０…シャフト、２１１
…第１雄ねじ部、２１２…第２雄ねじ部、２１３…ナッ
ト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体（１００）と回転軸（２１０）と
   の締結構造であって、 前記回転軸（２１０）には、前記回転体（１００）に形
   成された雌ねじ部（１３１）と噛み合う第１雄ねじ部
   （２１１）、及び前記第１雄ねじ部（２１１）と逆向き
   のねじが形成された第２雄ねじ部（２１２）が設けられ
   ており、 さらに、前記第２雄ねじ部（２１２）には、前記回転体
   （１００）の側面に面するようにナット（２１３）が締
   め付けられていることを特徴とする回転体と回転軸との
   締結構造。
2. 【請求項２】 前記ナット（２１３）の慣性モーメント
   は、前記回転体（１００）の慣性モーメントより小さい
   ことを特徴とする請求項１に記載の回転体と回転軸との
   締結構造。
3. 【請求項３】 内燃機関で発生したトルクを回転機器
   （２００）に伝達する動力伝達装置において、 前記内燃機関で発生したトルクを受ける回転体（１０
   ０）と、前記回転機器（２００）の回転軸（２１０）と
   は、請求項１又は２に記載の回転体と回転軸との締結構
   造にて結合されていることを特徴とする動力伝達装置。