JPH08312655A - 軸に組込まれる部材の固定構造 - Google Patents

軸に組込まれる部材の固定構造

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JPH08312655A
JPH08312655A JP7144080A JP14408095A JPH08312655A JP H08312655 A JPH08312655 A JP H08312655A JP 7144080 A JP7144080 A JP 7144080A JP 14408095 A JP14408095 A JP 14408095A JP H08312655 A JPH08312655 A JP H08312655A
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    • F16C3/02—Shafts; Axles

Abstract

(57)【要約】 【目的】 わずかなスペースで装着でき、高速回転でも
外れることがなく、構造および着脱が簡単な軸に組込ま
れる部材の固定構造を提供すること。 【構成】 軸１６に組込むインナレース１２に凹溝１３
を形成し、この凹溝１３に端面１４および外周面から連
通する止め輪押え溝１５を円周方向に複数形成する。軸
１６には、止め輪用溝１８を形成してその深さを止め輪
１９を押さえて収納できるようにする。軸１６の止め輪
用溝１８に止め輪１９を装着した状態で、インナレース
１２を押し込んで止め輪１９が凹溝１３に入るようにし
て互いを固定する。また、止め輪押え溝１５で止め輪１
９を押さえて押し込み、インナレース１２を取り外す。
これにより、軸外周への組込みでも内周側に止め輪を装
着でき、わずかなスペースで着脱ができ、止め輪の外周
を押さえて遠心力による拡がりを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、軸に組込まれる部材
の固定構造に関し、特にボールやころなどの転がり軸受
のインナレースを軸の外周面に固定する場合に、固定ス
ペースが小さくて済み、高速回転による遠心力が加わっ
ても固定状態を維持できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】通常の機械部分においては、円柱状や円
筒状の軸の外周や内周に部材を組み込んで軸方向に固定
したり、位置決めしなければならない場合も多い。
【０００３】例えば、軸を回転可能に支持するため転が
り軸受を用いる場合には、転がり軸受のインナレースを
軸の外周に組み込んでその軸方向の移動を規制するよう
固定する必要がある。
【０００４】このような転がり軸受のインナレースの固
定方法としては、軸の外周に形成した環状の突起にイン
ナレースの一端面を当るとともに、インナレースの他端
面の外側に位置する軸の外周に雄ねじを形成し、この雄
ねじにロックナットをねじこんでインナレースの他端面
を押さえて固定することが行われている。
【０００５】また、ロックナットに代え、止め輪（reta
ining rings ）を用い、インナレースの他端面の外側に
位置する軸の外周に溝を形成し、この溝に止め輪を押し
拡げて装着し、その側面でインナレースの他端面を押さ
えて固定することが行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ロックナッ
トを用いる場合には、軸方向や径方向にロックナットを
回転するための工具を装着したり、操作して締付けるた
めのスペース的な余裕が必要となるという問題がある。
【０００７】また、止め輪を用いて固定する場合には、
軸が高速回転すると止め輪に大きな遠心力が作用して拡
張してしまうという問題がある。
【０００８】このため、例えば航空機エンジン（ガスタ
ービンやジェットエンジン）のギヤボックスから外部に
動力を取り出して補機を駆動するための補機駆動軸の中
間部を支持する転がり軸受の場合には、ケースとの間の
スペースが非常に小さく、しかも高速回転することか
ら、上記のロックナットや止め輪のいずれの使用もでき
ない。
【０００９】この発明はかかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、わずかなスペースで装着することが
でき、高速回転によっても外れることがなく、構造およ
び着脱が簡単な軸に組込まれる部材の固定構造を提供し
ようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めこの発明の請求項１記載の軸に組込まれる部材の固定
構造は、軸に組込まれる部材の内周面に凹溝を形成する
とともに、この部材の端面および外周面から前記凹溝に
連通して外側から止め輪を押さえることができる止め輪
押え溝を当該部材の円周方向に複数形成する一方、前記
部材が組み込まれる軸の外周に止め輪が装着されるとと
もに、装着された止め輪を押さえて収納し得る止め輪用
溝を形成し、この止め輪用溝に内周部が位置するととも
に外周部が前記部材の凹溝に位置して互いを固定する止
め輪を備えてなることを特徴とするものである。
【００１１】また、この発明の請求項２記載の軸に組込
まれる部材の固定構造は、前記請求項１記載の前記軸が
回転軸であるとともに、前記軸に組込まれる部材を転が
り軸受のインナレースとしたことを特徴とするものであ
る。
【００１２】
【作用】この請求項１記載の軸に組込まれる部材の固定
構造によれば、軸に組込まれる部材の内周面に凹溝を形
成するとともに、この凹溝に端面および外周面から連通
する止め輪押え溝を円周方向に複数形成し、この部材の
凹溝と対向する軸には、止め輪用溝を形成してその深さ
を止め輪を押さえて収納できるようにしており、軸の止
め輪用溝に止め輪を装着した状態で、部材を押し込んで
止め輪が凹溝に入るようにして互いを固定するようにす
るとともに、止め輪押え溝を利用して止め輪を押さえる
ことで止め輪を止め輪用溝内に押し込んで部材を取り外
すことができるようにしている。
【００１３】これにより、軸外周への部材の組み込みで
あっても内周側に止め輪を装着して固定でき、しかもわ
ずかなスペースで止め輪の着脱ができ、止め輪の外周を
部材の凹溝で押さえて遠心力による拡がりを防止して固
定状態の維持ができるようにしている。
【００１４】また、請求項２記載の軸に組込まれる部材
の固定構造によれば、軸を回転軸とするとともに、部材
を転がり軸受のインナレースとしており、インナレース
をわずかなスペースしかない軸の外周に固定することが
でき、高速回転する場合の止め輪の拡がりも防止できる
ようになる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図１および図２はこの発明の軸に組込ま
れる部材の固定構造の一実施例にかかり、図１は縦断面
図およびインナレースの固定状態の正面図、図２はこの
発明の適用対象の一例の補機駆動軸の縦断面図である。
【００１６】この軸に組込まれる部材の固定構造（以
下、単に固定構造とする。）１０では、軸に組込まれる
部材である転がり軸受１１のインナレース１２の一端部
の内周に環状の凹溝１３が形成されるとともに、インナ
レース１２の一端面１４および外周面から凹溝１３に連
通する止め輪押え溝１５が円周方向等間隔に複数形成さ
れ、インナレース１２の一端面に複数の切欠きが形成さ
れた状態になっている。そして、インナレース１２の凹
溝１３が形成された部分の外径が僅かに小径に形成して
ある。
【００１７】一方、この転がり軸受１１のインナレース
１２が取付けられる軸１６には、組み込まれるインナレ
ース１２の他端面を当てて位置決めする環状の突起部１
７が形成され、インナレース１２の高さよりわずかに低
く形成してある。
【００１８】そして、軸１６の突起部１７にインナレー
ス１２の他端面を当てた状態でインナレース１２の凹溝
１３と対向する軸１６の外周に止め輪用溝１８が環状に
形成され、その深さが止め輪１９を押し込んだときに外
周面が突き出すことのない状態で収納できるように設定
してある。
【００１９】また、この止め輪用溝１８への止め輪１９
の装着を容易とするため軸１６の止め輪用溝１８の外側
部分がなだらかな曲面にＲ加工が施してあり、この曲面
に沿って止め輪１９を押し拡げながら止め輪用溝１８に
装着できるようにしてある。
【００２０】このようなインナレース１２の凹溝１３と
軸１６の止め輪用溝１８との間に装着される止め輪１９
は、横断面が略矩形のＣ形止め輪が用いられ、その幅が
軸１６の止め輪用溝１８の幅とほぼ同一とされて嵌合さ
れるように設定され、外周の一端側の角部が僅かに円弧
状にＲ加工が施してある。
【００２１】このように構成した固定構造１０は、例え
ば図２に示す航空機エンジン（ガスタービンやジェット
エンジン）２０の補機駆動軸２１の中間部を支持する軸
受２２のインナレース２３の固定に用いられる。
【００２２】この補機駆動軸２１は、その一端部に航空
機エンジン２０内の図示しないギヤボックの傘歯車と噛
み合う傘歯車２４のスプライン２５に連結されるスプラ
イン２６が形成されて駆動力が伝達され、他端部に補機
に駆動力を伝達するためのスプライン２７が形成されて
航空機エンジン２０の半径方向に突き出して配置されて
おり、補機駆動軸２１はその外周とわずかな隙間をあけ
て軸方向に分割されたケース２８で覆われている。
【００２３】次に、この固定構造１０による転がり軸受
のインナレースの固定方法を図３に示す工程図により説
明する。
【００２４】(a) 軸１６の一端側から止め輪１９を入
れ、軸１６の止め輪用溝１８の外側部分のなだらかな曲
面に沿って止め輪１９を押し拡げながら止め輪用溝１８
に装着する。
【００２５】(b) 止め輪用溝１８に装着した止め輪１
９の他端側の外周の幅の半分程度にバンド３１を巻き付
けて押えることで止め輪１９全体を止め輪用溝１８内に
収納した状態にする。
【００２６】(c) 円筒状のインナレース押込治具３２
の先端内周にインナレース１２を装着し、軸１６の一端
から挿入して行く。
【００２７】(d) インナレース押込治具３２をさらに
挿入して、バンド３１で押さえられた止め輪１９の半分
まで被せるようにしたのち、バンド３１を取り外す。
【００２８】(e) さらに、インナレース押込治具３２
を挿入してインナレース１２が軸１６の突起部１７に当
たるまで押し込む。
【００２９】すると、インナレース１２の内周で押さえ
られていた止め輪１９がその弾性力で拡がってインナレ
ース１２の凹溝１３に嵌まった状態になり、インナレー
ス１２が軸１６に固定される。
【００３０】この後、インナレース押込治具３２を引き
抜き、他の転がり軸受１１の部品（ころおよびアウタレ
ース等）を装着して全ての取付作業が完了する（図１
(a) 参照）。
【００３１】次に、この固定構造１０による転がり軸受
のインナレースの取外方法を図４に示す工程図により説
明する。
【００３２】(a) このインナレース１２の取り外しに
は取外治具３３が用いられる。
【００３３】この取外治具３３は、図４（ａ）に示すよ
うに、インナレース１２の一端に形成した止め輪押え溝
１５に対応した押え部３４が円周上複数箇所に形成され
た円筒状であり、押え部３４の内面が外側ほど内径が大
きい円すい面とされて押え部３４の基端内径では止め輪
１９を止め輪用溝１８に収納できる大きさになってい
る。そして、取外治具３３の円筒部の外径がインナレー
ス１２の外径と同一にしてある。
【００３４】転がり軸受１１の取り外しに当たっては、
転がり軸受１１のインナレース１２以外の部品（ころや
アウタレース等）を取り外した後、取外治具３３を軸１
６の一端から挿入して押え部３４をインナレース１２の
止め輪押え溝１５にいれるように押し込む。
【００３５】すると、取外治具３３の押え部３４の内側
の円すい面で止め輪１９が止め輪用溝１９内に押し込ま
れて外周が止め輪用溝１８の外側と同一平面をなす状態
になり、インナレース１２の止め輪１９による固定状態
が解放される。
【００３６】(b) この取外治具３３を押し込んだ状態
のまま引抜き治具３５を軸１６の一端から挿入して取外
治具３３及びインナレース１２の外周を覆うように配置
するとともに、先端部の爪３６をインナレース１２の他
端面の外側に配置し、締め具３７で締付けることで引抜
き治具３５の爪３６をインナレース１２の他端面に係止
する。
【００３７】(c) この状態で引抜き治具３５を引き抜
くようにし、インナレース１２および取外治具３３を取
り外す。
【００３８】(d) こうしてインナレース１２が取り外
されて止め輪１９だけが軸１６に残された状態なること
から、止め輪１９を押し拡げて軸１６の止め輪用溝１８
から外して取り出すことで、転がり軸受１１の取り外し
が完了する。
【００３９】以上のように、この固定構造１０によれ
ば、インナレース１２の内周の凹溝１３と軸１６の外周
の止め輪用溝１８との間に止め輪１９を入れてインナレ
ース１２を固定するようにしており、わずかな軸方向お
よび径方向のスペースでインナレース１２を軸１６に固
定することができ、しかも止め輪１９の外周がインナレ
ース１２の凹溝１３で押えられるので、軸１６が高速回
転して大きな遠心力が作用する場合に止め輪１９が拡が
ることがなく、安定した状態でインナレース１２を固定
することができる。
【００４０】また、この固定構造１０では、インナレー
ス１２に凹溝１３および止め輪押え溝１５を形成すると
ともに、軸６に止め輪用溝１８を形成するだけで良く、
簡単な構造であり、加工や製作が容易である。
【００４１】さらに、固定や取外しのためバンド３１、
インナレース押込治具３２、引抜き治具３５および締め
具３６を用いるが、いずれも小型な簡単なものであり、
安価に製作することができる。
【００４２】また、止め輪１９としてＣ型止め輪を用い
るようにしていることから、周囲の一部から押付力を加
えても均等に押し縮めることが出来ず、開口部分が外側
に開くように変形するが、この固定構造１０では、取外
治具３３の押え部３４を円周複数箇所に形成して止め輪
１９の周囲から均等に押えることができるので、開口部
が開くように変形せず、取り外しを簡単に行うことがで
きる。
【００４３】したがって、航空機エンジン２０の補機駆
動軸２１の中間部の軸受２２のインナレース２３の固定
に用いることで、スペースの問題や高速回転による遠心
力の問題を解消して強固に固定することができる。
【００４４】なお、上記実施例では、高速回転する軸に
取付ける転がり軸受のインナレースの固定に適用する場
合で説明したが、これに限らず、軸とその外周に取付け
られる部材の固定に利用することができ、軸が回転する
場合に限らず固定状態や往復移動など他の動きの場合に
も同様に適用できるものである。
【００４５】
【発明の効果】以上、一実施例とともに具体的に説明し
たようにこの発明の請求項１記載の軸に組込まれる部材
の固定構造によれば、軸に組込まれる部材の内周面に凹
溝を形成するとともに、この凹溝に端面および外周面か
ら連通する止め輪押え溝を円周方向に複数形成し、この
部材の凹溝と対向する軸には、止め輪用溝を形成してそ
の深さを止め輪を押さえて収納できるようにしたので、
軸の止め輪用溝に止め輪を装着した状態で、部材を押し
込んで止め輪が凹溝に入るようにして互いを固定するこ
とができ、止め輪押え溝を利用して止め輪を押さえて止
め輪用溝内に押し込むことで、簡単に部材を軸から取り
外すことができる。
【００４６】これにより、軸外周への部材の組み込みで
あっても内周側に止め輪を装着して固定でき、しかも軸
方向および径方向のわずかなスペースで止め輪の着脱が
でき、止め輪の外周を部材の凹溝で押さえて遠心力によ
る拡がりを防止して固定状態の維持ができる。
【００４７】また、この発明の請求項２記載の軸に組込
まれる部材の固定構造によれば、軸を回転軸とするとと
もに、部材を転がり軸受のインナレースとしたので、イ
ンナレースをわずかなスペースしかない軸の外周に固定
することができ、高速回転する場合の止め輪の拡がりも
防止でき、航空機エンジンの補機駆動軸の中間部の軸受
のインナレースの固定に用いることができ、スペースの
問題と遠心力の問題の両方を解消して強固に固定するこ
とができる。
【００４８】さらに、これら発明は、いずれも構造が簡
単であり、必要な治具も簡単に製作することができ、安
価である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の軸に組込まれる部材の固定構造の一
実施例にかかる縦断面図およびインナレースの固定状態
の正面図である。
【図２】この発明の軸に組込まれる部材の固定構造の一
実施例にかかる適用対象の一例の補機駆動軸の縦断面図
である。
【図３】この発明の軸に組込まれる部材の固定構造の一
実施例にかかる転がり軸受のインナレースの固定方法の
工程図である。
【図４】この発明の軸に組込まれる部材の固定構造の一
実施例にかかる転がり軸受のインナレースの取外し方法
の工程図である。
【符号の説明】
１０ 軸に組込まれる部材の固定構造 １１ 転がり軸受 １２ インナレース １３ 凹溝 １４ 一端面 １５ 止め輪押え溝 １６ 軸 １７ 突起部 １８ 止め輪用溝 １９ 止め輪 ２０ 航空機エンジン ２１ 補機駆動軸 ２２ 軸受 ２３ インナレース ２８ ケース ３１ バンド ３２ インナレース押込治具 ３３ 取外治具 ３４ 押え部 ３５ 引抜き治具 ３６ 爪 ３７ 締め具

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸に組込まれる部材の内周面に凹溝を形
    成するとともに、この部材の端面および外周面から前記
    凹溝に連通して外側から止め輪を押さえることができる
    止め輪押え溝を当該部材の円周方向に複数形成する一
    方、前記部材が組み込まれる軸の外周に止め輪が装着さ
    れるとともに、装着された止め輪を押さえて収納し得る
    止め輪用溝を形成し、この止め輪用溝に内周部が位置す
    るとともに外周部が前記部材の凹溝に位置して互いを固
    定する止め輪を備えてなることを特徴とする軸に組込ま
    れる部材の固定構造。
  2. 【請求項２】 前記軸が回転軸であるとともに、前記軸
    に組込まれる部材が転がり軸受のインナレースであるこ
    とを特徴とする請求項１記載の軸に組込まれる部材の固
    定構造。
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