JP2006105281A

JP2006105281A - 軸用止め輪

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Publication number: JP2006105281A
Application number: JP2004293256A
Authority: JP
Inventors: Yukiyoshi Murakami; 幸義村上
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2024-10-06
Also published as: JP4584667B2

Abstract

【課題】軸と軸に嵌合されたベアリングとの間に隙間がある場合でも、確実にベアリングを軸に嵌着させる。
【解決手段】軸に当接する内側部分の適箇所を軸方向に折曲して押圧片を形成し、該押圧片によりベアリングの内輪の内面を半径方向外側に押圧する。詳しくは、外周に等間隔で４本の凹溝が軸方向に形成された中空軸Ｓに半径方向から嵌着されるＥ型形状をした軸用止め輪１であって、両先端寄りの内側の相対向する部分にそれぞれ前記凹溝に係合する凸部２，３を形成し、中央部の内側に前記凹溝内に突出する凸部を形成した軸用止め輪において、前記中央の凸部の先端を延設しかつ軸方向に折曲して押圧片６を形成し、該押圧片６によりベアリングＢの内輪ＢＩの内面を半径方向外側に押圧する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ベアリングの内輪に嵌合される軸に装着されて、ベアリングのスラスト方向の位置決めをする軸用止め輪に関し、詳しくは、軸用止め輪から押圧片を突設することにより軸とベアリングの内輪との間に隙間が発生することを防止した軸用止め輪に関する。

本出願の発明者は、ＯＡ機器の回転駆動部に用いられるシャフトの軽量化を図るため、特許文献１に記載の中空シャフトを提案した。この中空シャフトは、中実のシャフトに比べて軽量であるため、慣性モーメントが小さくなった分、省電力が可能となった。また、中実のシャフトに比べて、半径方向の弾性変形も容易となり、その分、組立工程におけるベアリングの圧入作業も容易となった。ところで、上述した中空シャフトを適正な押圧力でベアリングに圧入できるようにするためには、中空シャフトを、アリングの内輪径に対して、適度な締代を加えた外径となるようにしなければならない。そのため、中空シャフの加工の際、外径の仕上がり寸法が所定値を超えないように管理されている。その結果、ＯＡ機器の組立工程では、過大な押圧力を必要とすることなく、ベアリングの内輪に中空シャフトを圧入することができる。
特開平１１−１７３３２４号公報

しかしながら、実際の中空シャフトの仕上げ加工では、加工された中空シャフトの外径が所定寸法を超えないように管理しているため、まれには、ベアリングの内輪径よりも小径のものが混じることもあった。また、中空シャフトが圧入されるベアリングの内輪の内径についても、バラツキがあるため、中空シャフトの外径がマイナスしていて、ベアリングの内輪径がプラスしている場合は、嵌合部分に隙間が生じることがあった。この場合、圧入には支障がないため、組立工程で除外されることなく、ＯＡ機器に組み込まれることがあった。

このようにして、中空シャフトとベアリングの内輪の嵌合部分に隙間があるままでＯＡ機器に組み込まれて、それがユーザーの手に渡り、使用が開始されると、ＯＡ機器の稼働に伴い、その中空シャフトとベアリングの内輪の嵌合部分が、起動、停止のたびごとに、相対的に滑りを発生する。この滑りにより、互いに接触する嵌合部の中空シャフトとベアリングの内輪に磨耗が発生し、時間経過とともに磨耗が進み、隙間がさらに拡大していく。その結果、ついには、ガタの発生となり、異音を発するとともに、動作機能にも障害を起こして故障となる。そこで、本発明は、ベアリングの内輪とシャフトとの間に、わずかな隙間がある場合でも、その隙間を解消することのできる軸用止め輪を提案することを目的とした。

上記課題を解決するために、本発明は、軸に当接する内側部分の適箇所を軸方向に折曲して押圧片を形成し、該押圧片によりベアリングの内輪の内面を半径方向外側に押圧することを特徴とする。

また、本発明は、外周軸方向に１以上の凹溝が形成された中空軸に嵌着される軸用止め輪であって、内側の前記凹溝に対向する部分を軸方向に折曲して押圧片を形成し、該押圧片によりベアリングの内輪の内面を半径方向外側に押圧することを特徴とする。

また、本発明は、外周に等間隔で４本の凹溝が軸方向に形成された中空軸に半径方向から嵌着されるＥ型形状をした軸用止め輪であって、両先端寄りの内側の相対向する部分にそれぞれ前記凹溝に係合する凸部を形成し、中央部の内側に前記凹溝内に突出する凸部を形成した軸用止め輪において、前記中央の凸部の先端を延設しかつ軸方向に折曲して押圧片を形成し、該押圧片によりベアリングの内輪の内面を半径方向外側に押圧することを特徴とする。

また、本発明は、外周に等間隔で４本の凹溝が軸方向に形成された中空軸に軸方向から拡開して嵌着されるＣ型形状をした軸用止め輪であって、内側の前記凹溝に対向する４箇所の部分にそれぞれ前記凹溝に係合する凸部を形成した軸用止め輪において、前記凸部の全てまたは一部の先端を延設しかつ軸方向に折曲して押圧片を形成し、該押圧片によりベアリングの内輪の内面を半径方向外側に押圧することを特徴とする。ここで、前記止め輪本体の先端に、拡開用工具が挿入されるＵ字形またはコ字形を対向させた形状の受け口を形成することが必要である。また、前記押圧片は半径方向外側に凸に湾曲または折曲させることが好ましい。

以上述べたように本発明によれば、軸用止め輪の内側部分を軸方向に折曲して押圧片を形成し、該押圧片によりベアリングの内輪の内面を半径方向外側に押圧することで、軸とベアリングの内輪との間に隙間がある場合はその隙間が押圧片により詰められるため、ガタの発生が解消される。

以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明を、Ｅ型形状をした軸用止め輪に適用した場合の正面図および側面図であり、図２は図１（ｂ）の上面図であり、図３は軸用止め輪の装着例を示す端面図であり、図４は図３にさらにベアリングを嵌合させた状態の縦断面図である。この軸用止め輪１は、図３に示されるように、外周に等間隔で４本の凹溝が形成された中空シャフトＳにベアリングを嵌合したときに、ベアリングのスラスト方向の位置決めをするために使用される。

軸用止め輪１は、図１に示されるように、欠円リング状の本体の内側の左右に対向する部分に、中空シャフトＳの凹溝の肩部分に係合される半円状の凸部２，３が形成されている。さらに、本体の内側の中央部分の左右に、中空シャフトＳの表面部分を押圧する下向きに台形状をした突起４，５が形成されている。突起４，５の間には、下方に延設されてから、中空シャフトＳの軸方向に折曲されて、さらに上に凸に湾曲された押圧片６が形成されている。

この軸用止め輪１を中空シャフトＳに装着する際は、中空シャフトＳの取付位置の側面から、軸用止め輪１の開口側を押し当て、凸部２，３が中空シャフトＳの凹溝内に進入するように押圧する。すると、押圧されたことにより、軸用止め輪１が弾性変形して、凸部２，３の間隔が広がり、中空シャフトＳの凹溝の肩部分に係合する。同時に、突起４，５の先端が、中空シャフトＳの表面に当接される。その結果、軸用止め輪１は、中空シャフトＳに対して、凸部２，３のそれぞれの両脇が凹溝の肩部分に係合されるとともに、突起４，５の先端が表面に当接されて、都合６点で係合・支持される。なお、軸用止め輪１と中空シャフトＳとの嵌合をさらに強固にするため、押圧片６の折曲部の外側（半径方向内側）が中空シャフトＳの凹溝の内側に当接するようにすることも可能である。

このようにして、軸用止め輪１が中空シャフトＳの所定位置に装着されたら、軸用止め輪１に対して、押圧片６が突出している側から、ベアリングＢを中空シャフトＳに圧入する。ベアリングＢの内輪ＢＩは、軸用止め輪１の押圧片６に当接すると、押圧片６の上面側を摺動しながら、押圧片６を下方へ押し下げて、軸用止め輪１の片側の面に当接して停止し、その位置に保持される。ここで、ベアリングＢの内輪ＢＩは、押圧片６により、半径方向外側に押圧されるため、嵌合された中空シャフトＳとベアリングＢの内輪ＢＩとの間に、隙間があっても、その隙間が詰められて、ガタを発生することが解消される。

なお、上述した軸用止め輪１は、凸部２，３の摩擦力により、中空シャフトＳの任意の位置に、嵌着することが可能であるが、軸方向の位置決めをより確実にするためには、中空シャフトＳの表面の周方向に、深さがその肉厚の１／４〜１／２程度の溝を刻み、その溝内に軸用止め輪１を嵌着させることも可能である。また、図示例では、押圧片６が中央の１箇所だけに設けられているが、凸部２，３の部分を内側に延設して、さらに軸方向に折曲して同様に押圧片を設けることも可能である。

次に、本発明の軸用止め輪を、Ｃ型形状をした軸用止め輪に適用した場合の実施形態について説明する。図５は、本発明を、Ｃ型形状をした軸用止め輪に適用した場合の正面図および側面図であり、図６は軸用止め輪の装着例を示す端面図であり、図７は図６にさらにベアリングを嵌合させた状態の縦断面図である。この軸用止め輪１１は、図６に示されるように、外周に等間隔で４本の凹溝が形成された中空シャフトＳにベアリングを嵌合したときに、ベアリングのスラスト方向の位置決めをするために使用される。

軸用止め輪１１は、図５に示されるように、欠円リング状の本体の内側に、中空シャフトＳの凹溝の位置に対応して、内側に突出する凸部１２〜１５が形成され、その先端が中空シャフトＳの軸方向に折曲されて、さらに半径方向外側に凸に湾曲された押圧片１６〜１９が形成されている。軸用止め輪１１の開口部には、装着時に、軸用止め輪１１を拡開するための工具が挿入される１対の受け口２０，２１が対向して形成されている。なお、図示の受け口２０，２１は、Ｕ字形に形成されているが、コ字形であっても良い。

この軸用止め輪１１を中空シャフトＳに装着する際は、装着工具（図示せず）を受け口２０，２１に挿入して、両側に開き、軸用止め輪１１を拡開する。次に、中空シャフトＳの端部へ、軸用止め輪１１を押し当て、凸部１２〜１５を中空シャフトＳの凹溝内に進入させる。凸部１２〜１５および押圧片１６〜１９が中空シャフトＳの凹溝内に進入したら、目的の位置まで軸用止め輪１１を移動して、装着工具を取り外して装着が完了する。装着工具が取り外されると、軸用止め輪１１全体が収縮して、凸部１２〜１５が中空シャフトＳの凹溝に押圧されて、その摩擦力により、軸方向の位置決めがなされる。

このようにして、軸用止め輪１１が中空シャフトＳの所定位置に装着されたら、軸用止め輪１１に対して、押圧片１６〜１９が突出している側から、ベアリングＢを中空シャフトＳに圧入する。ベアリングＢの内輪ＢＩは、軸用止め輪１１の押圧片１６〜１９に当接すると、押圧片１６〜１９の上面側を摺動しながら、押圧片１６〜１９を半径方向内側へ押し下げて、軸用止め輪１１の片側の面に当接して停止し、その位置に保持される。ここで、ベアリングＢの内輪ＢＩは、押圧片１６〜１９により、半径方向外側に押圧されるため、嵌合された中空シャフトＳとベアリングＢの内輪ＢＩとの間に、隙間があっても、その隙間が詰められて、ガタを発生することが解消される。上述した取付手順は、軸用止め輪１１を先に固定して、その後にベアリングＢを圧入したが、逆の手順で、ベアリングＢを先に圧入して位置決めし、その後に、軸用止め輪１１を装着することも可能である。

なお、上述した軸用止め輪１１は、凸部１２〜１５の摩擦力により、中空シャフトＳの任意の位置に、嵌着することが可能であるが、軸方向の位置決めをより確実にするためには中空シャフトＳの表面の周方向に、深さがその肉厚の１／４〜１／２程度の溝を刻み、その溝内に軸用止め輪１１を嵌着させることも可能である。また、図示例では、凸部１２〜１５の全ての部分に、押圧片１６〜１９を設けたが、これは全ての凸部１２〜１５に設ける必要がなく、任意の位置に３個、２個または１個設けることも可能である。

上述した実施形態では、軸用止め輪１，１１の押圧片６，１６〜１９は、いずれも外側に凸に湾曲した形状に形成されているが、他の形状であっても良い。例えば、ヘの字形に折曲した形状とすることも可能である。また、上述した実施形態では、中空シャフトＳの外周を４等分した位置に凹溝が軸方向に平行に形成されているが、溝の本数は４本に限定されず、溝の本数は５本以上であっても、または３本以下であっても同様に本発明を適用できる。

次に、本発明を中実のシャフトに適用する場合について説明する。図８は、中実のシャフトＳ１のベアリング（図示せず）の取付位置の部分の表面を切削して、断面形状をＤ型にした場合を示す。このシャフトＳ１には、図１に示した軸用止め輪１から凸部２，３を削除した形状の軸用止め輪（図示せず）が嵌着可能であり、その軸用止め輪に形成された押圧片が切削部に位置して、ベアリングの内輪（図示せず）を外側に押圧することで、同様に隙間を詰める効果が得られる。

図９は中実のシャフトＳ２のベアリング（図示せず）の取付位置の部分の表面を切削して、キー溝を形成した場合を示し、図８の場合と同様に、図１に示した軸用止め輪１から凸部２，３を削除した形状の軸用止め輪（図示せず）が嵌着可能であり、その軸用止め輪に形成された押圧片が切削部に位置して、ベアリングの内輪（図示せず）を外側に押圧することで、同様に隙間を詰める効果が得られる。

本発明は、外周に凹溝を有する中空のシャフト以外に、中実のシャフトに利用可能である。

本発明をＥ型形状の軸用止め輪に適用した場合の正面図および側面図である。図１（ｂ）の上面図である。図１に示す軸用止め輪の装着例を示す端面図である。図３にベアリングを嵌合させた状態の縦断面図である。本発明をＥ型形状の軸用止め輪に適用した場合の正面図および側面図である。図５に示す軸用止め輪の装着例を示す端面図である。図６にベアリングを嵌合させた状態の縦断面図である。中実のシャフトのベアリング取付位置の部分を示す外観図である。中実のシャフトのベアリング取付位置の部分の他の例を示す外観図である。

符号の説明

１軸用止め輪
２，３凸部
４，５突起
６押圧片
１１軸用止め輪
１２〜１５凸部
１６〜１９押圧片
２０，２１受け口
Ｂベアリング
ＢＩ内輪
Ｓ中空シャフト
Ｓ１，Ｓ２中実シャフト

Claims

軸に当接する内側部分の適箇所を軸方向に折曲して押圧片を形成し、該押圧片によりベアリングの内輪の内面を半径方向外側に押圧することを特徴とした軸用止め輪。
外周軸方向に１以上の凹溝が形成された中空軸に嵌着される軸用止め輪であって、内側の前記凹溝に対向する部分を軸方向に折曲して押圧片を形成し、該押圧片によりベアリングの内輪の内面を半径方向外側に押圧することを特徴とした軸用止め輪。
外周に等間隔で４本の凹溝が軸方向に形成された中空軸に半径方向から嵌着されるＥ型形状をした軸用止め輪であって、両先端寄りの内側の相対向する部分にそれぞれ前記凹溝に係合する凸部を形成し、中央部の内側に前記凹溝内に突出する凸部を形成した軸用止め輪において、
前記中央の凸部の先端を延設しかつ軸方向に折曲して押圧片を形成し、該押圧片によりベアリングの内輪の内面を半径方向外側に押圧することを特徴とした軸用止め輪。
外周に等間隔で４本の凹溝が軸方向に形成された中空軸に軸方向から拡開して嵌着されるＣ型形状をした軸用止め輪であって、内側の前記凹溝に対向する４箇所の部分にそれぞれ前記凹溝に係合する凸部を形成した軸用止め輪において、前記凸部の全てまたは一部の先端を延設しかつ軸方向に折曲して押圧片を形成し、該押圧片によりベアリングの内輪の内面を半径方向外側に押圧することを特徴とした軸用止め輪。
請求項４に記載の軸用止め輪において、前記止め輪本体の先端に、拡開用工具が挿入されるＵ字形またはコ字形を対向させた形状の受け口を形成したことを特徴とする軸用止め輪。
請求項１乃至５のいずれかに記載の軸用止め輪において、前記押圧片は半径方向外側に凸に湾曲または折曲させたことを特徴とした軸用止め輪。