JPH0633211Y2 - ロックナット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、工作機械用のスピンドル主軸などのスピンド
ルの軸受固定用またはプーリー固定用のロックナットに
関し、より詳細には改良した緩み止め機構を備えたロッ
クナットに関する。

（従来の技術） スピンドル主軸などの回転軸を回転可能に支持する軸受
を軸方向で固定するロックナットは従来からよく知られ
ている。

例えば、第９図に示した一例においては、ロックナッ
ト９１は、ほぼ円筒形のリング形状をしており、その内
周面にはネジの切られた螺刻面９２を有している。ま
た、内周面の一部には、軸方向に並行に延在する切欠溝
９３が設けられ、更に、ロックナット９１の外周面から
この切欠溝９３へと貫通する貫通ネジ孔９４が設けられ
ている。貫通ネジ孔９４には止めネジ９６が螺合してい
る。また、切欠溝９３には、セットピース９５が挿入さ
れている。

第９図のように構成されたロックナット９１は、回転軸
９７を回転可能に支持する軸受９０を間座を介して軸方
向不動となるように固定している。ロックナット９１を
回転軸９７に取り付ける場合は、ロックナット９１の螺
刻面９２が回転軸外周面に刻設された螺刻面と螺合する
ようにして、軸受９０を確実に固定する位置まで前進し
たら、止めネジ９６を締め付ける。止めネジ９６を締め
付けることによって、セットピース９５が回転軸９７の
螺刻面を押圧し、その押圧力によって、ロックナット９
１の緩み止めを防止し、軸受９０の固定を確実にしてい
る。

次に、第１０図に示すロックナット１００（実公昭５
７−２３７００号公報）は。それぞれネジの切られた螺
刻部分１０１を有し、軸方向に肉厚の第１リング部１０
４と、それよりも肉が薄い第２リング部１０５とからな
り、第１リング部１０４には、回転軸の軸方向に並行に
延在する貫通ネジ孔１０２が穿設されており、このネジ
孔１０２には、ネジ１０３が螺合している。このロック
ナット１００は、軸受固定のため回転軸に螺合によって
取り付けられる。軸受固定位置まで螺合により前進した
ら、ネジ１０３を締め付ける。ネジの先端は第２リング
部１０６の端面に当接するが、更にネジ１０３を締め付
けると、第１リング部分１０４と第２リング部１０５と
を、軸方向で互いに離隔する方向に押圧力を与えること
になる。この結果、回転軸の螺刻部分と、ロックナット
１００の内周面の螺刻部分との噛み合わせが確実とな
り、ネジの緩み止め機能を果たすことができる。

（考案が解決しようとする課題） 以上説明した従来のロックナットは、次のような問題点
を有している。

先ず、については、ロックナット９１の止めネジ９６
を締め付けたとき、ロックナット９１のネジ面と回転軸
９７のネジ面との間にわずかな隙間があるため、ロック
ナット９１の軸方向に直角な座面は、回転軸９７に対す
る直角度が悪くなり、回転軸９７の振れが大きくなる。
したがって、ロックナット９１の締め付けの調節が困難
であるとともに、ラジアル方向のみの締め付け動作であ
るため、緩みが出やすいという欠点があった。このた
め、軸受の固定性能にも支障を来すことになる。

次に、の場合は、締め付けネジの配置から明らかであ
るが、軸方向荷重を受けやすいという問題点がある。つ
まり、例えばマシニングセンターのような自動工具交換
装置付き工作機械の主軸に使用した場合、工具交換時の
軸方向荷重による衝撃荷重を止めネジ１０３が繰り返し
受けることになり、緩みが発生しやすいという問題点が
あった。また、この従来技術の場合は、アキシャル方向
のみの締め付け動作が行なわれる。

従って、本考案の目的は、上述の問題点を解決できると
ともに、半径方向、軸方向いずれの方向の衝撃荷重にも
充分対応でき、締め付け荷重の調節が容易であり、緩み
を有効に防止し、それによって軸受の固定性能を向上さ
せたロックナットを提供することである。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するため、本考案のロックナットは、 回転軸に軸受を取付け固定するために用いられるロック
ナット（３０、８０）において、 前記回転軸に形成されたネジ部と螺合するネジ部（５
ａ）を内周面に有し、外周面の一部に環状の第１のテー
パ面（７ｂ、７５ａ）が形成された第１の環状部材
（１、７１）と、 前記回転軸に形成されたネジ部と螺合するネジ部（３
ａ）を内周面に有し、該内周面の一部に前記第１のテー
パ面の角度とほぼ同一角度を持ち前記第１のテーパ面と
互いに摺接する合わせ面を形成する環状の第２のテーパ
面（２１、７３ａ）が形成された第２の環状部材（３、
７３）と、前記第１及び第２のテーパ面の合わせ面に所
定の押圧力を与える押圧手段（１３、１５）と、 からなり、該押圧手段は前記第２の環状部材の外周面か
ら内周面へと貫通するネジ孔（１３）と、該ネジ孔に螺
合する止めネジ（１５）とを有し、該止めネジの螺合方
向は前記合わせ面に対してほぼ直角であることを特徴と
するロックナットであることを特徴としている。

また、上述の目的を達成するため、本考案のロックナッ
トは、 「回転軸に軸受を取付け固定するために用いられるロッ
クナット（５０）において、 前記回転軸に形成されたネジ部と螺合するネジ部（３５
ａ）を内周面に有し、外周面の一部に環状の第１のテー
パ面（３７ｂ）が形成された第１の環状部材（３１）
と、 内周面の一部に第１のテーパ面の角度とほぼ同一角度を
持ち第１のテーパ面と互いに摺接する合わせ面を形成す
る環状の第２のテーパ面（３３ａ）が形成された第２の
環状部材（３３）と、前記第１及び第２のテーパ面の合
わせ面に所定の押圧力を与える押圧手段（４３、４５、
４７）と、 からなり、該押圧手段は前記第１環状部材に螺刻された
ネジ孔（４７）と、前記第２環状部材に穿設された貫通
孔（４３）と、該貫通孔を貫通すると共に前記ネジ孔に
螺合して前記第２環状部材を前記第１環状部材に締付け
る止めネジ（４５）とからなり、該止めネジの螺合方向
は前記回転軸の軸方向にほぼ並行となっていることを特
徴とするロックナットであることを特徴としている。

（作用） 以上のように構成してあるため、本考案のロックナット
においては、第１および第２のテーパ面を介して、ロッ
クナットに半径方向および／または軸方向の押圧力が働
き、その結果、軸受の固定保持が良好に達成できる。

また、テーパ面どうしの当接による押圧力の他に、止め
ねじで締め付けることにより軸受の固定保持が更に確実
となる。特にテーパ面に対してほぼ直角に止めネジを螺
合する場合、止めねじを緩める力がほとんど働かず、回
り止めが強固となる。

（実施例） 以下本考案の好適な実施例を添付図面を基に詳細に説明
する。なお、図面において同一部分は、同一の符号で示
してある。

先ず、第１図乃至第３図に基づいて本考案の第１実施例
を説明する。

第１図は、第１実施例のロックナットの断面図である。
ロックナット３０は、それぞれ雄ナットと雌ナットの関
係にある第１ナット１と第２ナット３とから成る。第１
ナット１は、それが取り付けられる回転軸（第８図参
照）の外周に螺刻されたネジ部分に螺合する第１ネジ部
５ａを内周面に備えた環状の第１リング５と、内周面に
第１ネジ部５ａと同径の第２ネジ部７ａを備えると共に
外周面がテーパ面７ｂとなっている環状の第２リング７
と、両者を一体に連結している環状のブリッジ部分９と
から成る。

第２リング７の半径方向の厚さは、第１リング５のそれ
に比べてかなり薄くなっており、またブリッジ部分９の
半径方向の厚さは第２リング７とほぼ同じである。第１
ネジ部５ａおよび第２ネジ部７ａとの間であって、ブリ
ッジ部分９の内周には環状の溝１１が設けられている。

第２ナット３は、内周面にネジ部３ａを有し、テーパ面
７ｂと摺接して合わせ面を形成するテーパ面２１を備え
ると共に第１ナット１の第２リング７を受け入れる環状
の部分１７とから成っている。

環状の部分１７には、テーパ面２１に対して、ほぼ直角
の方向に貫通するネジ孔１３が穿設されており、このネ
ジ孔１３には、止めネジ１５が螺合している。ネジ孔１
３および止めネジ１５は、１個以上設ければ良いが、円
周方向等分に複数個設けることが好ましい。図面からも
分かるように、テーパ面７ｂおよび２１は、軸方向に所
定の傾きを持つと共にほぼ同一のテーパ角を有している
ので、互いに摺擦自在である。

こゝで、第１ナット１の部分正面図である第２図を参照
して、第２リング７に設ける摺り割り部２３について説
明する。第２リング７には、コレットチャックとほぼ同
様の効果を得るために、軸方向に切込の入った摺り割り
部２３が設けられている。第２図においては、この摺り
割り部２３は円周方向等分に４個設けてあるが、摺り割
り部２３は必ずしも設けなければならないものではない
が、設ける場合は少なくとも１つ以上、コレットチャッ
クと同様の締付け効果を得るため、出来れば円周方向等
分に複数個設けることが好ましいことは言うまでもな
い。第３図は、第２図のＸ矢視方向の断面図であり、摺
り割り部２３を示している。

次に、第１実施例のロックナット３０を回転軸に取り付
け、軸受を固定する動作について、第８図に基づいて説
明する。

回転軸６２に軸受６３が嵌合されており、軸受６３の外
輪６５がハウジング６１などの固定部材に保持されてい
る。この状態で、ロックナット３０を回転軸６２の外周
面に螺刻されたネジ部６２ａに螺合していく。ロックナ
ット３０の螺合は、先ず、第１ナット１を螺合し、その
後、第２ナット３をテーパ面７ｂとテーパ面２１とが合
わせ面を形成するように螺合していく。第１ナット１の
第１リング５の軸方向の端面５ｂは、間座６６を介して
軸受６３の内輪６４を固定する。

こゝで、第１図から明らかなように、第２ナット３が軸
方向に螺合されていくと、テーパ部７ｂにテーパ部２１
が摺擦するので、この合わせ面にくさび効果が生じ、第
１ナット１を軸方向に押圧すると共に、第１ナット１の
第２リング７に半径方向内方へ向かう押圧力が働く。

更に、第２ナット３を充分締め付けた後に、止めネジ１
５をねじ込んでいけば、その締付け力により、第１ナッ
ト１の緩み止めとネジ１５の締付けの反力により生じる
第２ナット３の緩み止めをも達成できる。以上のことか
ら分かるように、第２ナット３は、くさび作用の反力お
よび締付けの反力にも充分耐えられるように、半径方向
および軸方向共に肉厚となるように構成する。また、第
１ナット１については、従来に比べて軸受または間座な
どの被固定物に接触する端面５ｂの半径方向の長さが短
くなっているので、ネジの締め込みによる端面５ｂの倒
れや変形などが防止できる。なお、第８図においては、
特に第１実施例のロックナットを用いて説明したが、以
下に説明する第２および第３実施例のロックナットも同
様に第８図の回転軸に装着可能なことは言うまでもな
い。

更に、第４乃至第６図に基づいて、本考案の第２実施例
を説明する。

第４図は、第２実施例のロックナットの断面図である。
ロックナット５０は、それぞれ雄ナットと雌ナットの関
係にある第１ナット３１と環状部材３３とから成る。第
１ナット３１は、それが取り付けられる回転軸（第８図
参照）の外周に螺刻されたネジ部分に螺合する第１ネジ
部３５ａを内周面に備えた環状の第１リング３５と、内
周面に第１ネジ部３５ａと同径の第２ネジ部３７ａを備
えると共に外周面がテーパ面３７ｂとなっている環状の
第２リング３７と、両者を一体に連結している環状のブ
リッジ部分３９とから成る。

第２リング３７の半径方向の厚さは、第１リング３５の
それに比べてかなり薄くなっており、またブリッジ部分
３９の半径方向の厚さは第２リング３７とほぼ同じであ
る。第１ネジ部３５ａおよび第２ネジ部３７ａとの間で
あって、ブリッジ部分３９の内周には環状の溝４１が設
けられている。

環状部材３３は、テーパ面３７ｂと摺擦して合わせ面を
形成するテーパ面３３ａを備えると共に第１ナット３１
の第２リング３７を受け入れる様に構成されている。

環状部材３３には、軸方向ほぼ平行に貫通孔４３が穿設
されており、また、第１ナット３１には、貫通孔４３と
同心を有するネジ孔４７が螺刻されており、貫通孔４３
およびネジ孔４７には、止めネジ４５が貫通もしくは螺
合している。第１実施例と同様に、貫通孔４３、ネジ孔
４７および止めネジ１５は、それぞれ１個以上設ければ
良いが、円周方向等分に複数個設けることが好ましい。
図面からも分かるように、テーパ面３７ｂおよび３３ａ
は、軸方向に所定の傾きを持つと共にほぼ同一のテーパ
角を有している。

こゝで、第１ナット３１の部分正面図である第５図を参
照して、第２リング３７に設ける摺り割り部５３につい
て説明する。第１実施例と同様に、第２リング３７に
は、コレットチャックとほぼ同様の効果を得るために、
軸方向に切込の入った摺り割り部５３が設けられてい
る。第５図においては、この摺り割り部５３は円周方向
等分に４個設けてあるが、摺り割り部５３は必ずしも設
けなければならないものでないが、設ける場合は少なく
とも１つ以上、コレットチャックと同様の締付け効果を
得るため、出来れば円周方向等分に複数個あることが好
ましいことは言うまでもない。第６図は、第５図のＹ矢
視方向の断面図であり、摺り割り部５３を示している。

第２実施例における軸受の固定作用は、第１実施例に関
して記載したものとほぼ同様であるが、被固定物に接触
する端面３５ｂが、第１実施例の場合よりも更に面積を
減少させたので、、ネジ４５の締め込みによる端面３５
ｂの倒れ込みや変形の防止効果が向上する。

また、第４図から明らかなように、環状部材３３が、止
めネジ４５により軸方向に締付けられていくと、テーパ
部３７ｂにテーパ部３３ａが摺擦するので、この合わせ
面にくさび効果が生じ、第１ナット３１を軸方向に押圧
すると共に、第１ナット３１の第２リング３７に半径方
向内方へ向かう押圧力が働く。従って、衝撃荷重に対し
ての緩み止め作用が生じる。以上のことから分かるよう
に、環状部材３３は、くさび作用の反力および締付けの
反力にも充分耐えられるように、半径方向および軸方向
共に肉厚となるように構成する。なお、第２実施例の場
合は、第１実施例と異なり、ネジ部３ａに相当する部分
がなくなるので、第２リング３３の軸方向長さを短く出
来るので、ロックナット全体の軸方向長さも短くなりコ
ンパクトな装置が実現できる。

第７図は、本考案の第３実施例を示す部分断面図であ
り、第１実施例の改良例を示している。

ロックナット８０は、それぞれ雄ナットと雌ナットの関
係にある第１ナット７１と第２ナット７３とから成る。
細かい部分の構成要素は第１実施例の場合とほぼ同じで
あるので、省略する。第１実施例の場合と大きく違うと
ころは、ブリッジ部分７４を介して第１リング７２に一
体に連結した第２リング７５のテーパ面７５ａとそれと
ほぼ同じテーパ角を有し、互いに合わせ面を形成する第
２ナット７３のテーパ面７３ａとが、第１実施例よりも
大きなテーパ角を有していることである。また、第１お
よび第２実施例に比べてブリッジ部分７４の半径方向の
肉厚を、第２リング７５に対して、更に薄くして、コレ
ットチャックと同様に締付けるときに、第２リングが容
易に回転軸の方向（半径方向）へ変形できるようにして
ある。

（考案の効果） 以上説明した、本考案のロックナットによれば、次のよ
うな効果が得られる。

軸方向および半径方向の衝撃荷重に充分対応でき、緩み
を有効に防止し、それによって軸受の固定性能を向上さ
せることができる。

また、締付荷重の調節も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の第１実施例を示すロックナットの断
面図であり、 第２図は、第１図の第１ナットの部分正面図であり、 第３図は、第２図のＸ矢視断面図であり、 第４図は、本考案の第２実施例を示すロックナットの断
面図であり、 第５図は、第２図の第１ナットの部分正面図であり、 第６図は、第５図のＹ矢視断面図であり、 第７図は、本考案の第３実施例を示すロックナットの部
分断面図であり、 第８図は、第１乃至第３実施例の各ロックナットが軸受
固定のために取り付け可能な回転軸を示す図であり、 第９図および第１０図は、それぞれ従来のロックナット
を示す断面図である。 ［主要部分の符号の説明］ １，３１，７１……第１ナット ３，７３……第２ナット １５，４５……止めネジ ７ｂ，３７ｂ，７５ａ……テーパ面 ２１，３３ａ，７３ａ……テーパ面 ３０，５０，８０……ロックナット ２３，５３……摺り割り

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に軸受を取付け固定するために用い
   られるロックナットにおいて、 前記回転軸に形成されたネジ部と螺合するネジ部を内周
   面に有し、外周面の一部に環状の第１のテーパ面が形成
   された第１の環状部材と、 前記回転軸に形成されたネジ部と螺合するネジ部を内周
   面に有し、該内周面の一部に前記第１のテーパ面の角度
   とほぼ同一角度を持ち前記第１のテーパ面と互いに摺接
   する合わせ面を形成する環状の第２のテーパ面が形成さ
   れた第２の環状部材と、前記第１及び第２のテーパ面の
   合わせ面に所定の押圧力を与える押圧手段と、 からなり、該押圧手段は前記第２の環状部材の外周面か
   ら内周面へと貫通するネジ孔と、該ネジ孔に螺合する止
   めネジとを有し、該止めネジの螺合方向は前記合わせ面
   に対してほぼ直角であることを特徴とするロックナッ
   ト。
2. 【請求項２】回転軸に軸受を取付け固定するために用い
   られるロックナットにおいて、 前記回転軸に形成されたネジ部と螺合するネジ部を内周
   面に有し、外周面の一部に環状の第１のテーパ面が形成
   された第１の環状部材と、 内周面の一部に第１のテーパ面の角度とほぼ同一角度を
   持ち第１のテーパ面と互いに摺接する合わせ面を形成す
   る環状の第２のテーパ面が形成された第２の環状部材
   と、前記第１及び第２のテーパ面の合わせ面に所定の押
   圧力を与える押圧手段と、 からなり、該押圧手段は前記第１環状部材に螺刻された
   ネジ孔と、前記第２環状部材に穿設された貫通孔と、該
   貫通孔を貫通すると共に前記ネジ孔に螺合して前記第２
   環状部材を前記第１環状部材に締付ける止めネジとから
   なり、該止めネジの螺合方向は前記回転軸の軸方向にほ
   ぼ平行となっていることを特徴とするロックナット。
3. 【請求項３】前記第１の環状部材の第１のテーパ面が形
   成された部分には円周方向に等間隔とされた複数の摺り
   割りが軸方向に設けられていることを特徴とする請求項
   １に記載のロックナット。
4. 【請求項４】前記第１の環状部材の第１のテーパ面が形
   成された部分には円周方向に等間隔とされた複数の摺り
   割りが軸方向に設けられていることを特徴とする請求項
   ２に記載のロックナット。