JPS5926612A - 軸方向固定素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、内側及び外側にそれぞれ円筒状嵌合面を有す
る２つの工作物を、前記嵌合面に対して９０°以下の角
度で傾斜した円錐面状の外面を有し、直径を変化させる
ことによって工作物の溝に嵌入させることのできる矩形
断面の、切れ目のあるリング部分によって互いに固定す
るように構成した特に高い軸方向力を吸収するための軸
方向固定素子に係わる。

従来技術 この種の軸方向固定素子は公知である（ドイツ国公開公
報第２４５０７６７号）。これは同じく公知の、断面が
矩形で嵌合面に垂直な溝に嵌入する固定用リングよりも
広い傾斜当接面及びこれに伴なう力配分の改善によって
できるだけ高い軸方向力を吸収できるようにしようとの
努力から生まれたものである。しかしこの公知の円錐状
固定リングでは曲げ抵抗モーメントが比較的大きく、従
って広げるのが極めて困難である上に、特に溝が深い場
合、リングを広げるととによって発生する最大曲げモー
メントが使用材料の弾性範囲を超えるほどに大きくなる
おそれがあるなどの欠点がある。

発明の目的 本発明の目的は、頭書の軸方向固定素子を、組み立てに
困難を伴なわず、軸方向固定素子の変形時に断面形状に
よる負荷限界を生ずることなく、しかも大きい軸方向力
を吸収できるように構成することにある。

発明の構成及び効果 本発明の軸方向固定素子では、リング部分を互いに独立
に組み立てることができ、しかも互いに協働可能な少な
くとも２つの部分片で構成することで上記の目的を達成
する。このように構成するとなるほど組み立てには少な
くとも２つ以上の作業段階が必要となるが、広げ操作か
ら生ずる軸方向固定素子の曲率半径差が小さいため費す
べき曲げモーメントが小さいこと、ないしは曲げ抵抗モ
ーメントが小さいことによシ、組み立てまたは分解に際
して必要な力が公知構成の場合よシも少なくてすみ、し
かも組み立てた状態では従来の公知態様よシも大きい軸
方向力を吸収できるという大きい長所がある。本発明は
、軸方向力の伝達にとって問題となるのは被保護部分に
おける当接面の広さではなく、使用される軸方向固定素
子の断面積にとって、従って、抵抗モーメントにとって
も決定的な溝の深さであるとの所見にも基づいている。

本発明を採用すればリングの広げ操作またはそのために
行使すべき力が制限されるという公知態様の欠点を伴な
うことなく、組み立てた状態で深い溝を実現できる。

リング部分を部分片に分割する態様は多様である。好ま
しくはリングの円周を分割することによって得られるリ
ングセグメントで部分片を構成すればよい。リングセグ
メントはいずれも１箇処だけ切れ目のある固定用リング
と同様に、弾性変形させて初めて対応の溝に嵌入させる
ことができるから、２つの被保護部分間に挿入されれば
もはや溝から脱落することはあり得ない。従ってこの構
成には、組み立てまたは分解に際して個々のリングセグ
メントに生ずる曲げモーメント及び曲げ応力が、残シの
閉成されているリングを広げる際に少なくとも最大曲げ
モーメントの箇処に発生する曲げモーメント及び曲げ応
力よυもはるかに小さく、ばらつきも少ないという利点
がある。部分片が正方形断面を有し、部分片及び溝を、
断面を形成する正方形の対角線が工作物の相互嵌合面に
垂直となるように構成すれば、同じ軸方向力を最短構造
長で処理することができる。この場合溝は底部で９０°
の角度を有し、それぞれ４５°の角度で工作物相互嵌合
面に形成される。従って与えられた溝の深さで最小曲げ
抵抗モーメントが実現される。

溝の深さは、各部分片がその断面の半分だけで溝内に保
持されるように設定するのが好ましい。このようにすれ
ば最大限の溝深さを軸方向力の伝達に活用することがで
きる。

一方、リング部分を部分片に分割する態様として、部分
リングが互いに対向する面で嵌合するように内面及び外
面形状を相対設定した、平均直径の異なる部分リングか
ら成るように分割することも可能である。即ち、第１実
施態様では従来なら１箇処だけ切れ目のあるリングをセ
グメントに分割するのに対して、この実施態様では円周
部分に沿って同心的に分割が行なわれる。その際部分リ
ングはそれぞれ正方形の半分に相当する矩形断面を有し
、矩形の短辺が互いに同一平面内に整合するように２つ
の側面で互いに当接する。従って互いに独立の２つの部
分リングが合体して再び断面が正方形の１つのリングと
なる。部分リングは態別に組み立てたり分解したシでき
るから、この実施態様においても一体的なリング構成の
場合に発生する曲げモーメント及び曲げ応力よシもはる
かに小さい曲げモーメント及び曲げ応力しか発生しない
。この部分リングは組み立て及び分解に際して、部分リ
ングを一旦広げた後にこれを収縮させることによし溝に
スナップ嵌入させるのか、部分リングを一旧収縮させた
後にこれを拡張させることによシ内向き開口溝への嵌入
または抜き取りを行なうかに応じてそれぞれ異なる態様
で各被保護部分に連携させればよい。

また、溝が、特に断面が正方形の固定素子を嵌入するよ
うに好ましくは工作物相互嵌合面に対して４５°に形成
された唯１つの当接面を有すると共に、この当接面と対
向し丸み部分を介して前記工作物相互嵌合面に達する加
工屑排除四部を具備することが好ましい。この構成には
、溝の作用効果を低下させることなく溝による切欠き脆
性を軽減できるという長所がある。使用されるリング部
分を円周部分において個別のリングセグメントに分割す
ると共に直径の異なる同心リングまたは同心リング部分
に分割することももちろん可能でｓｂ、これによシ最犬
曲げモーメント及び曲げ応力を何倍も軽減することがで
きる。

全体として正方形の断面を有する部分片の１つまたは２
つ以上が各工作物に形成した合計２つの溝の一方だけに
それぞれ嵌入し、１つまたは２つ以上の部分片から形成
される正方形が一方の側面で互いに当接するように構成
することも好ましい。

この場合、それぞれが正方形の断面を有する２つの部分
素子を接合して成る、断面が矩形の固定素子総体が形成
される。この構成の重要な長所として、例えばシャフト
を軸心に沿って両方向にハブなどに固定することができ
、しかも１箇処だけで固定すればよく、組み立ても簡単
である。このような両方向固定は従来の公知固定リング
では不可能であった。

以下、本発明につき添付図面を参照し好適実施例に基づ
いて詳細に説明する。

実施例 第１図には本発明の軸方向固定素子３によってシャフト
１の端部をケーシングまたはハブ２内に軸方向固定する
態様を示した。この軸方向固定素子３は図示実施例の場
合、第２図及び第３図から明らかなように、断面が正方
形の彎曲線材で形成した、それぞれがほぼ１２０°の角
度にまたがる３つのリングセグメン）３ａ、３ｂ及び３
ｃから成る。軸方向固定は、底が９０°の角度を形成す
る三角形の断面を有し、両側壁がシャフト１及びハブ２
０円筒状嵌合面５に対して４５°の角度αとなるように
ハブ２に形成した切込み溝４に前記リングセグメントを
嵌入させることによって達成される。

溝４の深さｔは軸方向固定素子３、即ち、リングセグメ
ン）３ａ、３ｂ及び３ｃのそれぞれが断面の半分まで溝
４に嵌入し、残シ半分がハブ２の孔６に嵌入するように
設定する。軸方向固定素子３の上方側面はシャフト１０
４５°傾斜面１ａに当接するから、シャフト１は軸方向
に矢印７の方向の移動を阻止される。シャフト１からハ
ブ２に加わる軸方向力は適当に構成することによ）軸方
向固定素子３の側面３′に垂直な垂直力及び溝４の側面
４′に垂直な垂直力によってそれぞれ吸収させることが
できる。

このことは第４図の軸方向固定についても同様であり、
第１図の態様と異なるのは他の点では第２図及び第３図
に示すものと同じ形状を有する軸方向固定素子３をシャ
フト１の溝８に嵌入させ、矢印９の方向に作用する軸方
向力に抗して対応するハブ２０４５°傾斜面２ａで固定
するという点だけである。

第１図及び第４図の実施例では軸方向固定素子３の嵌入
態様がそれぞれ異なる。即ち、第１図の場合には個々の
リングセグメンｌ−３ａ　、　３　ｂ及び３ｃ’ｔ、そ
の端部に工具を咬合させてやや圧縮してから元の形状に
拡張復旧させることによって溝４に嵌入させるから応力
のない状態で溝４に収まシ、また形状係合状態となるか
ら脱落することはあり得ない。リングセグメント３ａ、
３ｂ及び３Ｃのそれぞれの端部を外方から溝４に尚てて
から順次溝４に嵌入させることも可能である。最も簡単
な場合にはハンマーと押抜き具を利用する。

シャフト１が未だ長手方向に変位可能な状態において両
側軸方向固定を行なう場合には、軸方向固定素子３を手
で半径方向に溝４へ挿入してからシャフト１の４５°傾
斜面１ａを前記挿入された軸方向固定素子３に当接させ
、係合させる。第２固定素子はすでに述べたように工具
で組み込む。

第４図の実施例では軸方向固定素子３′ｆｆ：シャフト
１の溝８に外方から斜めに嵌入させるから、個個のリン
グセグメン）３ａ、３ｂ、３ｅｌ拡張して溝に挿入し、
収縮させて再び応力の寿い状態で溝と係合する状態にし
、斜め前方へ脱落できないようにする。

第５図の場合には玉軸受１０の内径及び外径にそれぞれ
２つの本発明の軸方向固定素子３を設けて、玉軸受１０
の外輪及び内輪を部分２０及びシャフト１においてそれ
ぞれ軸方向に固定する。

第６図は、溝４を必らずしも第１図及び第４図に示すよ
うに底が９０°の切シ込み溝として実施しなくてもよい
ことを示す。切シ欠き効果をできるだけ小さくするため
には、第６図に示すように溝が円筒状嵌合面５に対して
４５°の側壁４′を１つだけ具備し、溝の最深部から多
様な実施態様が可能な加工屑排除凹部１２に移行し、こ
の加工屑排除四部が丸み部分を介して工作物相互嵌合面
５に達するように構成してもよい。ここでも軸方向力の
伝達は正方形の断面を有する軸方向固定素子３の直径を
挟んで対向する当接面３′及び３〃によって行なわれる
。この場合、側面３“は加工屑排除凹部１２の尚接面４
′と、また側面３′は丸みを帯びる縁部で軸方向固定素
子３に当接する玉軸受１０の内輪１０ａとそれぞれ当接
する。

第７図ないし第１０図には本発明の軸方向固定の他の実
施例を示す。ここでは軸方向固定素子３が公知のように
１箇処に切れ目を有し、平均直径の異なる少なくとも２
つの部分リング３ｄ及び３ｅから成るが、互いに向き合
う側面１３及び１４で互いに当接するように形成されて
いる。部分リング３ｅ及び３ｄはまた、それらの端面１
５及び１６が互いに同一平面内で整合し、従って全体と
しては正方形の断面を有する軸方向固定素子３が形成さ
れ、これが溝４に嵌入すると共にシャ７ト１の４５°傾
斜面と当接する。第７図の実施例では端面１５及び１６
の各々が溝４の力吸収側面及びシャフト１の傾斜面１ａ
と当接するように構成しである。このリングの組み立て
は先ず部分リング３ｅを圧縮し、次いで拡張しながら溝
４とシャフト１の間の円錐状スペースに斜めに挿入する
ことによって行なわれる。次に同じ要領でリング３ｄ’
に嵌着する。分解はこの反対の順序で行なわれる。シャ
フト１が未だ図示の位置を占めてい力ければリング３ｅ
及び３ｄを順次溝４に挿入してから初めてシャフト１を
位置ぎめしてもよいことはいうまでもない。同様にシャ
フト１を７・ブ２内に軸方向固定する第９図の実施例に
おいても、先ずリング３ｅを挿着してからリング３ｄを
挿着する。この場合、部分リング３ｅ及び３ｄをその端
面１５及び１６が力伝達面と当接し々いように構成する
。部分リング３ｄ及び３ｅは端面ではなく側面で力伝達
壁と当接する。

第８図及び第１０図は、矢印１７の方向に作用する力に
抗してシャフト１をハブ２に固定する同様の実施例を示
す。ただし部分リング３ｄ及び３ｅがシャフト１の溝８
に嵌入しており、そのため第７図及び第９図の実施例と
異なシ、組み立てる前に部分リングを圧縮するのではな
く、逆に広げてシャフト１に通さねばならない点が相違
点である。この実施例においても、溝４が深く従って軸
方向固定素子が比較的大きい正方形断面を有する場合で
も２つの半休、即ち、部分リング３ｄ及び３ｅに分割す
ることで圧縮または拡張に必要な力を軽減できるという
利点が得られる。この場合にもまた、すでに述べたよう
にシャフト１がハブに対しすでに末端位置にある時でも
組み立て及び分解が可能である。部分リング３ｄ、３ｅ
及びリングセグメン）３ａ、３ｂ、３ｃの拡張及び圧縮
は、とれらの部分の各端部に適当な工具を当てるため、
部分的には固定リングや止め輪から公知となっている構
造の開口部、アイレット、切欠きまたは傾斜面を形成す
ることによシ公知の態様で行なうことができる。

第１１図には、シャフト１の端部を矢印７の方向だけで
なく矢印１７の方向にも軸方向にノ・ブ２またはこれに
相当するケーシング内に固定した点で特殊な態様の軸方
向固定を示した。このよう々固定は第１１ａ図に示すよ
うにノーズ２には溝４を、またシャフト１には溝８をそ
れぞれ形成し、そして正方形の断面を有する部分リング
３ｆを溝８に、また同じく正方形の断面を有する第２部
分リング３ｇをハブ２の溝４にこれら画部分リングが互
に当接する如く嵌入させることによって達成される。

との場合、組み立ては先ずシャフト１を位置ぎめするか
または取シ外した状態で部分リン〆３ｆを拡張して溝８
に嵌着し、次いでシャフト１を位置ぎめしてから部分リ
ング３ｇを圧縮しながら斜め外方から部分リング３ｆ及
び溝４間に残る環状ギャップに挿入することによって行
なわれる。付勢力を発生させるためにリング３ｆ及び３
ｇはそれぞれ連携の溝よりも大きい半径及び小さい半径
を有する如く設定すればよいことはいう壕でもない。

固定リングを１箇処だけに挿着するだけで両方向に軸方
向固定できることが長所であシ、このことは第５図の実
施例と異なＱシャフトまたはハブ２に一方の側からしか
接近でき力い場合特に有意義である。第１１ａ図に示す
実施態様では溝４が２つの同じ大きさの側壁を具備する
のではなく、２つの部分リング３ｇ及び３ｆが当接する
一方の側壁４″′は他方の側壁の２倍の広さを有してい
る。この場合でも溝４の側壁は互いに直角であり、側壁
４／／／及び他方の側壁はそれぞれ連携の円筒状嵌合面
５に対して４５°の角度αで形成されている。

第１１ｂ図に示す実施態様によっても両方向に軸方向固
定が可能である。ただしこの態様ではハブ２の外側溝４
が二等辺直角三角形の断面を有し、溝８は一方の側壁８
″′が他方の側壁の２倍の広さを有する構造となってい
る。なお、この実施態様における組立は、先ず部分リン
グ３ｇを圧縮することＫよって溝４に嵌着してから面８
′／／をこのリング３ｇに当接させることによってシャ
フト１を位置ぎめした後、部分リング３ｆｅ拡張し、次
いで収縮させることにより溝８に嵌着して、軸方向固定
が得られるように行なわれる。

第７図ないし第１１図に示す実施態様ではいずれの場合
にも、部分リング３ｄ　、３ｅ　、３ｆ及び３ｇをそれ
ぞれ更に円周方向に別々のリングセグメントに分割する
ことによシ、円周方向分割の利点と半径方向分割の利点
を併有することができることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はハブなどに対するシャフト端の軸方向固定を略
示する縦断面図、第２図は対応する溝に嵌入させること
のできる３つの個別リングセグメントを組み合わせて成
る第１図及び第４図における固定に使用される本発明の
軸方向固定素子を略示する俯敞図、第３図は第２図の固
定素子の■−■線における断面図、第４図は軸方向固定
素子をシャフトの溝に嵌入させるようにした軸方向固定
の他の実施態様を略示する縦断面図、第５図はシャフト
及び孔壁における玉軸受の軸方向固定の例を略示する縦
断面図、第６図は第５図の細部■を示す拡大縦断面図、
第７図は第１図と同様の、ただし同心関係に互いに当接
する、切れ目のある２つの部分リングから成る軸方向固
定素子による軸方向固定の態様を略示する縦断面図、第
８図は第４図と同様の、ただし同心関係に重なり合った
２つの部分リングによる軸方向固定の態様を略示する縦
断面図、第９図は第７図と同様の、ただし孔壁及びシャ
フトの軸方向力吸収面に側面を当接させた矩形断面の部
分リングによる軸方向固定の態様を略示する縦断面図、
第１０図は第８図と同様の、ただし側面ではなく端面が
軸方向力吸収面に当接する部分リングによる軸方向固定
の態様を略示する縦断面図、第１１図は断面が正方形の
互いに当接し合う２つの部分リングをシャフト及び孔壁
の溝にそれぞれ嵌入させるととによし両方向にシャフト
を孔壁内に軸方向固定する態様を略示する縦断面図であ
って第１１ａ図は両リングとの当接面を有する溝を孔壁
に設けた態様を、また第１１ｂ図はかかる溝をシャフト
に設けた態様をそれぞれ示す図である・ １・・・シャフト、２・・・ハブ、３・・・軸方向固定
素子（リング部分）、３ａ、３ｂ、３ｃ・・・リングセ
グメント、３ｄ　、３ｅ　、３ｆ　、３ｇ一部分リング
、４・・・溝、５・・・工作物相互嵌合面、６・・・ノ
１ブの孔、８・・・溝、１０・・・玉軸受、１１・・・
丸み部分、１２・・・加工屑排除凹部。 特許出願人 パルター　パウアー 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　中　山　恭　介 弁理士　山　口　昭　之

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内側及び外側にそれぞれ円筒状の嵌合面を有する２
   つの工作物を、前記嵌合面に対して９０゜以下の角度で
   傾斜した円錐面状の外面を有し、直径を変化させること
   によって工作物の溝に嵌入させることのできる矩形断面
   の、切れ目のあるリング部分によって互いに固定するよ
   うに構成した特に高い軸方向力を吸収するための軸方向
   固定素子において、リング部分（３）が互いに独立に取
   付けることができ、しかも互いに協働する少なくとも２
   つの部分片（３ａ〜３ｇ）から成ることを特徴とする軸
   方向固定素子。 ２、部分片が、リング（３）の円周を分割することによ
   って得られたリングセグメント（３＆。 ３ｂ、３ｃ）から成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の軸方向固定素子。 ３、部分片（３ａ、３ｂ、３ｅ、３ｆ、３ｇ）が正方形
   断面を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項に記載の軸方向固定素子０ ４、断面を形成する正方形の対角線が嵌合面（５）に垂
   直となるように部分片（３ａ、３ｂ。 ３ｃ　Ｔ　３　ｔ　ｒ　３ｇ　）及び溝（４）を構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲勇寸頑涜５第３項に
   記載の軸方向固定素子。 ５、部分片（３ａ　＊　３　ｂ　、３　ｃ　＋　３　ｆ
   　、３　ｇ　）がそれぞれその断面の半分だけで溝（４
   ）内に保持されるように溝（４）の深さく１）を設定し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の軸方
   向固定素子。 ６、部分片が平均直径の異なる、切れ目のある部分リン
   グ（３ｄ、３ｅ）から成り、互いに向き合う面で部分リ
   ングを互いに嵌合させ得るように前記部分リングの内面
   形状及び外面形状をそれぞれ相対設定したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の軸方向固定素子。 ７、部分リング（３ｄ、３ｅ）がそれぞれ正方形の半分
   に相渦する矩形断面を有し、矩形の端面（１５，１６）
   が互いに同一平面内で整合するように２つの側面で隣接
   部分リングに当接することを特徴とする特許請求の範囲
   第６項に記載の軸方向固定素子。 ８、部分リング（３ｄ、３ｅ）がその断面形状の端面（
   １５，１６）側で工作物（１，２）の溝（４）の軸方向
   力を支持する面（４′）ないし対向面（１ａ）と当接す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の軸方
   向固定素子。 ９、部分リング（３ｄ、３ｅ）がその側面で工作物（１
   ，２）の溝（４，８）の軸方向力を支持する面（４′）
   ないし対向面（１ａ）と当接することを特徴とする特許
   請求の範囲第７項に記載の軸方向固定素子。 １０、溝（４、８）が、好ましくは嵌合面（５）に対し
   て４５°の角度で傾斜する唯１つの当接面（４′）、及
   びこれと対向し丸み部分（１１）を介して嵌合面（５）
   に達する加工屑排除四部（１２）を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１
   項に記載の軸方向固定素子。 １１、断面が正方形の部分片（３ｆ、３ｇ）のそれぞれ
   １つだけが各工作物（１，２）と連携する２つの溝（４
   ，８）の１つに嵌入し、双方の部分片が側面で互いに当
   接することを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１
   ０項までのいずれか１項に記載の軸方向固定素子。