JP4520119B2

JP4520119B2 - 溝付中空シャフト用ｅ形止め輪

Info

Publication number: JP4520119B2
Application number: JP2003284688A
Authority: JP
Inventors: 幸義村上
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2023-08-01
Also published as: JP2005054848A

Description

本発明は、ＯＡ機器等の比較的小径で軽負荷の用途に使用されている溝付中空シャフトに取付けられるＥ形止め輪に関する。

従来、比較的小径のシャフトにおけるスラスト方向の位置決め用として、JIS B 2805で定められているＥ形止め輪が用いられている。図４はそのＥ形止め輪を示す。このＥ形止め輪を使用する場合は、使用する軸に外形ｄの装着用の溝を形成しなければならなかった。ところで、近年、使用が増大している中空シャフトや溝付中空シャフトに対しては、Ｅ形止め輪を使おうとしても、肉厚が薄いため装着用の溝の形成が不可能であった。そこで、中空シャフト用の止め輪として、本出願人は特許文献１に示す止め金具を既に提案している。これは、中空シャフトの止め金具の取付け位置に予め孔を開けておき、そこへ止め金具の差込脚を挿入してスラスト方向の位置決めをするようにしたものである。
特開昭６３−１４５８１１号公報

しかしながら、特許文献１に示す止め金具は、取り付けられる中空シャフトに取り付ける止め金具の数だけ孔を開ける加工が必要となり、コストダウンの要求の厳しいＯＡ機器業界では、その孔開け加工についても省略が検討されるようになってきた。そこで本発明は、特に近年需要の増大の著しい溝付中空シャフトにおいて、孔開け加工をすることなく、スラスト方向の位置決めが可能な止め金具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、外周を３等分または４等分する位置に軸方向に３本または４本の溝底部が半径Ｒの凹形状をなす溝を形成した中空シャフトの３本の溝に装着される弾性変形可能なＥ形止め輪であって、該Ｅ形止め輪は前記中空シャフトの前記３本の溝に届く長さを有する外枠部分の内側中央部位に形成した中央突起の先端形状を前記中空シャフトの半径Ｒの溝底部の断面曲率と同一またはやや大きい曲率の半径ｒの凸形状として前記中空シャフトの溝底部に内接させるとともに、前記Ｅ形止め輪の外枠部分の内側両側に形成した両側突起を前記中空シャフトの溝底部の半径Ｒよりも大きい半径Ｒ1の凸形状として前記中央突起の内接する前記中空シャフトの溝の両隣の両溝の前記中央突起寄り側の肩部に前記両側突起の両先端部分間が開くように前記外枠部分を弾性変形させた状態で外接させ、前記Ｅ形止め輪を前記中空シャフトに装着した状態で前記中央突起の先端当接部と前記両側突起の両当接部の３点により前記中空シャフトを挟圧し軸方向に固定することを特徴とした。
なお、前記中央突起の幅を前記中空シャフトの溝の幅よりも狭くするとともに、前記両側突起の幅を前記中空シャフトの溝の幅よりも広くする。

以上述べたように本発明によれば、Ｅ形止め輪の中央突起の先端当接部と同じくＥ形止め輪両側突起の両当接部の３点により中空シャフトの溝部分を挟圧し軸方向に固定することで、中空シャフトへの孔加工が不要になる。また、Ｅ形止め輪の固定位置も任意に変更可能となる。

以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明に係る溝付中空シャフト用Ｅ形止め輪の平面図であり、図２は４本の溝からなる中空シャフトの断面図である。図１に示されるように、Ｅ形止め輪１は、円周の約４分の３の長さを有する外枠部分２と、外枠部分２の内側中央部分に突出した中央突起３と、中央突起３の位置から左右にそれぞれ約９０度回転した位置から内側に突出した両側突起４，５とから構成されている。中央突起３の先端は、図２に示す溝付中空シャフト１１の溝１２〜１５の底部の凹形部分の半径Ｒよりも小さい半径ｒからなる凸形状に形成され、その幅も溝１２〜１５の幅よりも狭く形成されている。両側突起４，５は、溝付中空シャフト１１の溝１２〜１５の幅よりも大きく、溝１２〜１５の底部の凹形部分の半径Ｒよりも大きい半径Ｒ１からなるい凸形状に形成されている。なお、中央突起３の先端の半径ｒは、最大で半径Ｒと等しくなる。

図３は、図１に示したＥ形止め輪１を、図２に示した溝付中空シャフト１１に装着した状態を示す側面図である。Ｅ形止め輪１をシャフト１１に装着するには、先ず、溝付中空シャフト１１の端面に、Ｅ形止め輪１を押し当て、中央突起３の先端をシャフト１１の溝１２の底部に係止させる。次に、Ｅ形止め輪１全体を溝１２の底部に押圧しながら、両側突起４，５を溝１３，１５の溝１２側寄りの肩部１３ｓ，１５ｓに係合させる。このとき、Ｅ形止め輪１は、両側突起４，５が左右に開くように弾性変形することにより、肩部１３ｓ，１５ｓへの係合が可能となる。また、他の装着方法として、両側突起４，５を先に、溝１３，１５の溝１２側寄りの肩部１３ｓ，１５ｓに係合させてから、Ｅ形止め輪１を中央突起３側に押圧しながら、両側突起４，５が左右に開くように弾性変形させて、中央突起３を溝１２の底部に係止させる。

このようにして、Ｅ形止め輪１がシャフト１１の端部に装着されると、Ｅ形止め輪１は、溝１２の底部に当接した中央突起３の先端と、溝１３，１５の肩部１３ｓ，１５ｓに当接した両側突起４，５との３点で、シャフト１１を３方向から挟圧することになり、その摩擦力により、シャフト１１の軸方向にＥ形止め輪１が移動することを抑制する。なお、当然ながら、Ｅ形止め輪１の回転は、シャフト１１の溝１２，１３，１５により阻止される。また、Ｅ形止め輪１の軸方向の摩擦力は、シャフト１１の断面形状に対してＥ形止め輪１の形状を重ねたときの中央突起３の先端および両側突起４，５の溝１２，１３，１５への干渉量によるものであり、この干渉量を大きくする、すなわちきつい嵌めあいにすると両者の摩擦力は増大する。しかし、摩擦力を大きくするために干渉量を大きくすると、それに比例して、Ｅ形止め輪１をシャフト１１に取り付ける際の取付け力も大きくなり取り付け作業が困難になる。そのため、必要な摩擦力と取付け作業性の兼ね合いにより、適度な干渉量を設定する。

このようにして、Ｅ形止め輪１がシャフト１１の端部に取り付けられたら、Ｅ形止め輪１に軸方向の力を加えて、シャフト１１の取付け位置まで移動させる。このときの軸方向に加えられる力は、前述のＥ形止め輪１とシャフト１１との間の摩擦力より大きい力となる。なお、本発明に係る溝付中空シャフト用Ｅ形止め輪は、図４に示したようにシャフトに溝加工を施して取り付ける本来のＥ形止め輪に場合に比べ、スラスト荷重は小さいが、一般的に軽負荷なＯＡ機器等では十分使用に耐えられるものである。発明者の試作結果によると、径６ｍｍの溝付中空シャフトにおいて、装着に要する力が１３〜１５．９ｋｇの場合、固定力すなわち摩擦力として、５．２〜７．２ｋｇの値が得られ、通常のＯＡ機器に要求されるスラスト荷重を満足することができた。なお、上述の図示例では、４本の溝がある中空シャフトに取り付けるＥ形止め輪について説明したが、３本の溝の中空シャフトに取り付けるＥ形止め輪の場合も同様に構成することができる。

本発明は、溝付中空シャフト以外には、溝付の中実シャフトに利用可能である。

本発明に係る溝付中空シャフト用Ｅ形止め輪の平面図である。図１のＥ形止め輪が装着される中空シャフトの断面図である。図１に示したＥ形止め輪の装着状態を示す側面図である。従来例を示す平面図である。

符号の説明

１Ｅ形止め輪
２外枠部分
３中央突起
４，５両側突起
１１溝付中空シャフト
１２〜１５溝
１３ｓ，１５ｓ肩部

Claims

外周を３等分または４等分する位置に軸方向に３本または４本の溝底部が半径Ｒの凹形状をなす溝を形成した中空シャフトの３本の溝に装着される弾性変形可能なＥ形止め輪であって、
該Ｅ形止め輪は前記中空シャフトの前記３本の溝に届く長さを有する外枠部分の内側中央部位に形成した中央突起の先端形状を前記中空シャフトの半径Ｒの溝底部の断面曲率と同一またはやや大きい曲率の半径ｒの凸形状として前記中空シャフトの溝底部に内接させるとともに、前記Ｅ形止め輪の外枠部分の内側両側に形成した両側突起を前記中空シャフトの溝底部の半径Ｒよりも大きい半径Ｒ1の凸形状として前記中央突起の内接する前記中空シャフトの溝の両隣の両溝の前記中央突起寄り側の肩部に前記両側突起の両先端部分間が開くように前記外枠部分を弾性変形させた状態で外接させ、前記Ｅ形止め輪を前記中空シャフトに装着した状態で前記中央突起の先端当接部と前記両側突起の両当接部の３点により前記中空シャフトを挟圧し軸方向に固定することを特徴とした溝付中空シャフト用Ｅ形止め輪。
請求項１に記載の溝付中空シャフト用Ｅ形止め輪において、
前記中央突起の幅を前記中空シャフトの溝の幅よりも狭くするとともに、前記両側突起の幅を前記中空シャフトの溝の幅よりも広くしたことを特徴とする溝付中空シャフト用Ｅ形止め輪。