JP7130101B1 - 座金および締付治具 - Google Patents

Abstract

【課題】突出部の損傷の発生を抑制することができる座金を得る。【解決手段】この座金２は、環状部２０１と、環状部２０１に設けられた突出部２０２とを備え、環状部２０１の内周部分には、凹部２０４が形成されており、突出部２０２は、環状部２０１の周方向Ｄ３において互いに逆向きとなる第１の向きＤ３１および第２の向きＤ３２のうち、第１の向きＤ３１へ凹部２０４の内面から突出しており、突出部２０２における先端部の少なくとも一部は、掛かり部として、環状部２０１の内周面よりも環状部２０１の径方向Ｄ２において内側に配置されており、突出部２０２は、掛かり部が凹部２０４内に移動する方向へ弾性変形可能になっている。【選択図】図１

Description

本開示は、座金および締付治具に関する。

従来の軸受保持構造では、軸受が軸から外れることを防止するために、軸の端部に形成されたねじ部にナットが取り付けられている。軸受とナットとの間には、座金が介在している。座金は、ねじ部に対するナットのねじ込みによって軸受に押し付けられている。

座金は、環状部と、突起とを備えている。突起は、環状部の内周部分に設けられている。軸は、環状部の内側に挿入されている。軸の外周面には、キー溝が形成されている。突起は、キー溝に挿入されている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭５６－１４３６０９号公報

軸のねじ部に対するナットのねじ込みによって座金が軸受に押し付けられる際には、座金がナットから回転力を受ける。このとき、突起がキー溝の内側面に掛かることによって、軸に対する座金の回転が制限される。しかしながら、座金がナットから受ける回転力によって、突起には、キー溝の内側面から過大な荷重が与えられるおそれがある。これにより、突起に損傷が発生してしまうおそれがあるという課題があった。

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、突出部の損傷の発生を抑制することができる座金および締付治具を提供するものである。

本開示に係る座金は、環状部と、環状部に設けられた突出部と、を備え、環状部の内周部分には、凹部が形成されており、突出部は、環状部の周方向において互いに逆向きとなる第１の向きおよび第２の向きのうち、第１の向きへ凹部の内面から突出しており、突出部における先端部の少なくとも一部は、掛かり部として、環状部の内周面よりも環状部の径方向において内側に配置されており、突出部は、掛かり部が凹部内に移動する方向へ弾性変形可能になっている。

本開示に係る座金および締付治具によれば、突出部の損傷の発生を抑制することができる。

実施の形態１に係る締付治具を示す分解斜視図である。 図１の座金の要部を示す拡大図である。 図１の座金が軸に取り付けられた場合の座金の要部を示す拡大図である。 図３の座金が軸に対して第２の向きに移動する様子を示す図である。 図３の座金が軸に対して第１の向きに移動する様子を示す図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る締付治具を示す分解斜視図である。締付治具１は、座金２と、ナット３とを備えている。座金２は、軸受４が取り付けられた軸５に取り付けられる。ナット３は、座金２が取り付けられた軸５に取り付けられる。言い換えれば、軸受４、座金２およびナット３は、軸受４、座金２、ナット３の順に軸５に取り付けられる。

締付治具１は、軸５に取り付けられた軸受４を押す。これにより、軸受４が締め付けられて、軸受４に予圧が与えられる。

座金２は、環状部２０１と、複数の突出部２０２と、複数の爪部２０３とを備えている。

環状部２０１は、環状に形成されている。環状部２０１の中心軸線に沿った方向を軸方向Ｄ１とする。環状部２０１の中心軸線に直交する平面において環状部２０１の中心軸線を中心とする円の半径に沿った方向を径方向Ｄ２とする。環状部２０１の中心軸線に直交する平面において環状部２０１の中心軸線を中心とする円の円周に沿った方向を周方向Ｄ３とする。

周方向Ｄ３において互いに逆向きとなる一対の向きのうち、一方を第１の向きＤ３１とし、他方を第２の向きＤ３２とする。図１の矢印Ａの方向に環状部２０１を見た場合に、周方向Ｄ３における時計回りの向きが第２の向きＤ３２であり、周方向Ｄ３における反時計回りの向きが第１の向きＤ３１である。

矢印Ａの方向とは、軸５に沿った方向であって、座金２およびナット３が軸５に取り付けられた場合に座金２よりもナット３側の領域から座金２を見た方向である。

環状部２０１の内周部分には、複数の凹部２０４が形成されている。複数の凹部２０４は、周方向Ｄ３に等間隔に並べて配置されている。それぞれの凹部２０４は、環状部２０１の内周面２０５から径方向Ｄ２の外側に向かって凹んでいる。

複数の突出部２０２のそれぞれは、径方向Ｄ２における環状部２０１の内側部分に設けられている。より具体的には、複数の突出部２０２のそれぞれは、複数の凹部２０４の内面のそれぞれに１つずつ設けられている。複数の突出部２０２は、周方向Ｄ３に等間隔に並べて配置されている。環状部２０１および突出部２０２は、互いに一体に形成されている。

複数の爪部２０３のそれぞれは、径方向Ｄ２における環状部２０１の外側部分に設けられている。複数の爪部２０３は、周方向Ｄ３に等間隔に並べて配置されている。それぞれの爪部２０３は、環状部２０１から径方向Ｄ２の外側に突出している。環状部２０１および爪部２０３は、互いに一体に形成されている。

座金２が軸５に取り付けられた場合に、環状部２０１の内周面２０５は、軸５の外周面に対向するように配置される。これにより、径方向Ｄ２における軸５に対する座金２の移動が制限される。

軸５の外周面であって、軸５の軸方向の端部には、複数のキー溝５０１が形成されている。それぞれのキー溝５０１は、軸５の軸線に沿って形成されている。複数のキー溝５０１は、軸５の周方向に等間隔に並べて配置されている。

軸５の軸方向の端部には、ねじ部５０２が形成されている。ねじ部５０２の外周面には、図示しない雄ねじが形成されている。

ナット３は、環状に形成されている。ナット３の内周面には、雌ねじ３０１が形成されている。ねじ部５０２の雄ねじおよび雌ねじ３０１が互いに噛み合うことによって、ナット３が軸５のねじ部５０２に取り付けられる。

軸５に取り付けられたナット３を矢印Ａの方向に見た場合に、ナット３が軸５に対して時計回りの向きに回転することによって、ナット３がねじ部５０２にねじ込まれる。これにより、ナット３が軸受４に近づく方向に移動する。ナット３が軸受４に近づく方向に移動することによって、ナット３が座金２を介して軸受４を押す。ナット３が軸受４を押すことによって、軸受４が締め付けられて、軸受４に予圧が与えられる。したがって、軸受４に予圧が与えられる場合にナット３が軸５に対して回転する向きは、座金２が軸５に取り付けられた場合の第２の向きＤ３２となる。

ナット３の外周面には、複数の溝３０２が形成されている。複数の溝３０２は、ナット３の周方向に等間隔に並べて配置されている。それぞれの溝３０２は、ナット３の軸方向の全領域に渡って形成されている。

軸受４としては、例えば、円すいころ軸受が挙げられる。軸受４に予め設定された予圧が与えられることによって、軸受４の剛性を高めることができ、また、軸受４の寿命を延ばすことができる。なお、軸受４は、円すいころ軸受に限らず、その他の軸受であってもよい。

図２は、図１の座金２の要部を示す拡大図である。図２では、図１の矢印Ａの方向に見た場合の座金２の要部が示されている。突出部２０２は、凹部２０４の内面から第１の向きＤ３１に突出している。突出部２０２の先端部の少なくとも一部は、掛かり部として、環状部２０１の内周面２０５よりも径方向Ｄ２において内側に配置されている。言い換えれば、突出部２０２は、凹部２０４の内面から第１の向きＤ３１に向かうにつれて径方向Ｄ２の内側に向かうように、凹部２０４の内面から突出している。したがって、突出部２０２における径方向Ｄ２の内側を向く面は、環状部２０１の内周面２０５から第１の向きＤ３１に向かうにつれて径方向Ｄ２の内側に向かうように配置されている。突出部２０２は、突出部２０２の先端部における環状部２０１の内周面２０５よりも径方向Ｄ２において内側に配置されている部分、すなわち、掛かり部が凹部２０４内に移動する方向へ弾性変形可能となっている。

図３は、図１の座金２が軸５に取り付けられた場合の座金２の要部を示す拡大図である。図３では、図１の矢印Ａの方向に見た場合の軸５の要部および座金２の要部が示されている。環状部２０１が軸５に取り付けられた場合に、軸５の外周面に形成されたキー溝５０１に突出部２０２の先端部の少なくとも一部が掛かり部として挿入される。突出部２０２の掛かり部は、キー溝５０１に挿入されることによって、第１の向きＤ３１における軸５に対する座金２の回転を制限する座金２の部分である。

図４は、図３の座金２が軸５に対して第２の向きＤ３２に移動する様子を示す図である。突出部２０２の先端部の少なくとも一部がキー溝５０１に挿入された状態で、第２の向きＤ３２に環状部２０１が軸５に対して回転する場合に、第２の向きＤ３２に突出部２０２が軸５に対して移動する。また、この場合に、突出部２０２が軸５によって径方向Ｄ２の外側へ押されて、突出部２０２の先端部がキー溝５０１から出る方向に移動する。

第２の向きＤ３２への軸５に対する突出部２０２の移動距離が周方向Ｄ３における突出部２０２の長さよりも大きい場合には、キー溝５０１に挿入された突出部２０２の全体が軸５の外周面に乗り上げる。これにより、キー溝５０１に挿入された突出部２０２がキー溝５０１の外側に出る。

したがって、第２の向きＤ３２に座金２が軸５に対して回転する場合に、キー溝５０１に挿入された突出部２０２がキー溝５０１の外側に出る。その結果、第２の向きＤ３２への軸５に対する座金２の回転は制限されない。

図５は、図３の座金２が軸５に対して第１の向きＤ３１に移動する様子を示す図である。突出部２０２の先端部の少なくとも一部がキー溝５０１に挿入された状態で、第１の向きＤ３１に環状部２０１が軸５に対して回転する場合に、突出部２０２の先端部がキー溝５０１の内側面５０３に接触する。突出部２０２の先端部に接触されるキー溝５０１の内側面５０３は、キー溝５０１を構成する一対の内側面のうち、第１の向きＤ３１側に配置された内側面５０３である。

突出部２０２の先端部がキー溝５０１の内側面５０３に接触することによって、第１の向きＤ３１への軸５に対する突出部２０２の移動が制限される。

したがって、第１の向きＤ３１に座金２が軸５に対して回転する場合に、第１の向きＤ３１への軸５に対する突出部２０２の移動が制限される。その結果、第１の向きＤ３１への軸５に対する座金２の回転が制限される。

すなわち、突出部２０２は、第２の向きＤ３２への軸５に対する座金２の移動を制限せず、第１の向きＤ３１への軸５に対する座金２の移動を制限するラッチの機能を有している。

次に、締付治具１を用いて軸受４に予圧を与える手順について説明する。まず、軸受４を軸５に取り付け、さらに、軸受４が取り付けられた軸５に座金２を取り付ける。このとき、図１の矢印Ａの方向に座金２を見た場合に、突出部２０２が凹部２０４の内面から周方向Ｄ３に突出する向きが反時計回りの向きとなるように、座金２を配置する。また、このとき、突出部２０２の先端部の少なくとも一部をキー溝５０１に挿入する。

その後、座金２が取り付けられた軸５にナット３を取り付ける。ナット３が軸５に取り付けられた後、ナット３を軸５に対して軸５の周方向に回転させる。このとき、ナット３が軸５に対して回転する向きは、図１の矢印Ａの方向に見た場合の時計回りの向きである。したがって、ナット３が軸５に対して回転する方向は、軸５に取り付けられた座金２の環状部２０１における第２の向きＤ３２である。

ナット３が軸５に対して回転することによって、ナット３がねじ部５０２にねじ込まれる。これにより、ナット３が座金２を介して軸受４を押す。ナット３が軸受４を押すことによって、軸受４が締め付けられて、軸受４に予圧が与えられる。

ナット３が軸５に対して回転することによって、座金２は、軸５に対する回転力をナット３から受ける。これにより、座金２が軸５に対して第２の向きＤ３２に回転する。

座金２が軸５に対して第２の向きＤ３２に回転することによって、突出部２０２が第２の向きＤ３２に軸５に対して移動する。突出部２０２が第２の向きＤ３２に軸５に対して移動する場合に、突出部２０２が軸５の外周面によって径方向Ｄ２の外側に向かって押されて、突出部２０２の先端部はキー溝５０１から出る方向に移動する。これにより、第２の向きＤ３２への軸５に対する座金２の移動は制限されない。この場合に、キー溝５０１の内側面から突出部２０２に与えられる荷重は小さい。したがって、突出部２０２に損傷が発生することが抑制される。

軸受４に予め設定された予圧が与えられた場合に、複数の爪部２０３の少なくとも１つを折り曲げてナット３の溝３０２に挿入する。これにより、周方向Ｄ３への座金２に対するナット３の回転が制限される。

以上により、締付治具１を用いて軸受４に予圧を与える手順が終了する。

軸受４に予圧が与えられた後であって、ナット３が軸５から外れる方向に回転する場合には、座金２が軸５に対して第１の向きＤ３１に移動しようとする。しかしながら、この場合に、突出部２０２の先端部がキー溝５０１の内側面５０３に接触する。これにより、第１の向きＤ３１への軸５に対する突出部２０２の移動が制限される。したがって、第１の向きＤ３１への軸５に対する座金２の回転が制限される。

第１の向きＤ３１への座金２に対するナット３の回転が制限される。したがって、ナット３が軸５から外れる方向に回転することが制限される。その結果、軸受４に与えられた予圧が低下することが抑制される。

以上説明したように、実施の形態１に係る座金２は、環状部２０１と、環状部２０１に設けられた突出部２０２とを備えている。環状部２０１の内周部分には、凹部２０４が形成されている。突出部２０２は、第１の向きＤ３１へ凹部２０４の内面から突出している。突出部２０２における先端部の少なくとも一部は、環状部２０１の内周面２０５よりも環状部２０１の径方向Ｄ２において内側に配置されている。突出部２０２は、突出部２０２の先端部が凹部２０４内に移動する方向へ弾性変形可能になっている。

この構成によれば、環状部２０１が軸５に取り付けられた場合に、軸５の外周面に形成されたキー溝５０１に突出部２０２の先端部の少なくとも一部が挿入される。突出部２０２の先端部がキー溝５０１に挿入された状態で、第２の向きＤ３２に環状部２０１が軸５に対して回転する場合に、突出部２０２が軸５によって径方向Ｄ２の外側へ押されて、突出部２０２の先端部がキー溝５０１から出る方向に移動する。これにより、ナット３が軸５に取り付けられ、軸受４に予圧が与えられる場合に、軸５に対するナット３の回転にともなって、座金２が軸５に対して第２の向きＤ３２に回転する。第２の向きＤ３２への軸５に対する座金２の回転は制限されない。したがって、軸受４に予圧が与えられる場合に突出部２０２に損傷が発生することを抑制することができる。

また、この構成によれば、環状部２０１が軸５に取り付けられた場合に、軸５の外周面に形成されたキー溝５０１に突出部２０２の先端部の少なくとも一部が挿入される。突出部２０２の先端部がキー溝５０１に挿入された状態で、第１の向きＤ３１に環状部２０１が軸５に対して回転する場合に、突出部２０２の先端部がキー溝５０１の内側面５０３に接触する。突出部２０２の先端部がキー溝５０１の内側面５０３に接触することによって、第１の向きＤ３１への軸５に対する突出部２０２の移動が制限される。これにより、軸受４に予圧が与えられた後に、ナット３が軸５から外れる方向に回転することを制限することができる。その結果、軸受４に与圧が与えられた後に、軸受４に与えられた予圧が低下することを抑制することができる。

また、実施の形態１に係る締付治具１は、軸５に形成されたねじ部に取り付けられるナット３と、軸５に取り付けられ、軸受４とナット３との間に介在する座金２とを備えている。座金２は、突出部２０２がキー溝５０１に挿入された状態で軸５に取り付けられる。ナット３は、軸５のねじ部５０２に対して第２の向きＤ３２へ回転することによって、座金２を軸受４に押し付ける。この構成によれば、軸受４に予圧が与えられる場合に、軸５に対するナット３の回転にともなって、座金２が軸５に対して第２の向きＤ３２に回転する。第２の向きＤ３２への軸５に対する座金２の移動は制限されない。したがって、軸受４に予圧が与えられる場合に突出部２０２に損傷が発生することを抑制することができる。

１ 締付治具、２ 座金、３ ナット、４ 軸受、５ 軸、２０１ 環状部、２０２ 突出部、２０３ 爪部、２０４ 凹部、２０５ 内周面、３０１ 雌ねじ、３０２ 溝、５０１ キー溝、５０２ ねじ部、５０３ 内側面。

Claims (2)

1. 環状部と、
   前記環状部に設けられた突出部と、
   を備え、
   前記環状部の内周部分には、凹部が形成されており、
   前記突出部は、前記環状部の周方向において互いに逆向きとなる第１の向きおよび第２の向きのうち、前記第１の向きへ前記凹部の内面から突出しており、
   前記突出部における先端部の少なくとも一部は、掛かり部として、前記環状部の内周面よりも前記環状部の径方向において内側に配置されており、
   前記突出部は、前記掛かり部が前記凹部内に移動する方向へ弾性変形可能になっている座金。
2. 軸に形成されたねじ部に取り付けられるナットと、
   前記軸に取り付けられ、軸受と前記ナットとの間に介在する請求項１に記載の座金と、
   を備え、
   前記軸の外周面には、キー溝が前記軸の軸線に沿って形成されており、
   前記座金は、前記掛かり部が前記キー溝に挿入された状態で前記軸に取り付けられ、
   前記ナットは、前記ねじ部に対して前記第２の向きへ回転することによって、前記座金を前記軸受に押し付ける締付治具。

Images