JP5022255B2

JP5022255B2 - Axis stop structure for machine parts

Info

Publication number: JP5022255B2
Application number: JP2008022414A
Authority: JP
Inventors: 義守杉田
Original assignee: Asama Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Ichinen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-02-01
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2028-02-01
Also published as: JP2009180365A

Description

本発明は、種々の機械装置において機械部品を回転軸にがたつくことなく固定するための機械部品の軸止め構造に関するものである。 The present invention relates to a shaft stopping structure for a machine part for fixing the machine part to a rotary shaft without rattling in various machine devices.

回転軸に歯車やカム等の機械部品を取り付ける機械部品の軸止め構造として、図５、６に示すように回転軸１の端部に平坦外側面１５を設けて断面Ｄ形としたいわゆるＤカット部１１を形成したものが知られている。このものにおいては、歯車２等の機械部品にはボス部３を設けて、このボス部３にＤカット部１１に対応するＤ字状の挿通孔３１を形成して、Ｄカット部１１をこの挿通孔３１に嵌入することによって回転軸１と機械部品との回転方向の位置決めを行うことができる。 A so-called D-cut having a flat outer surface 15 at the end of the rotary shaft 1 and having a D-shaped cross section as shown in FIGS. What formed the part 11 is known. In this device, a mechanical part such as a gear 2 is provided with a boss portion 3, and a D-shaped insertion hole 31 corresponding to the D-cut portion 11 is formed in the boss portion 3. By inserting into the insertion hole 31, the rotation shaft 1 and the machine part can be positioned in the rotation direction.

上記したものにおいては、機械部品の回転軸１からの抜け出しを防止するための手段として、ボス部３に、Ｄカット部１１の平坦外側面１５に向けて垂直方向に螺入孔６を設け、この螺入孔６にネジ３３を螺入して回転軸１を締め付ける軸止め構造が採用されている（特許文献１）。
特開平６−６６２９７号公報 In the above, as a means for preventing the mechanical parts from coming out of the rotating shaft 1, the boss portion 3 is provided with the screw holes 6 in the vertical direction toward the flat outer surface 15 of the D-cut portion 11, A shaft retaining structure is employed in which a screw 33 is screwed into the screw hole 6 and the rotary shaft 1 is tightened (Patent Document 1).
JP-A-6-66297

しかしながら、上記した軸止め構造においては、Ｄカット部１１がＤ字状の挿通孔３１より小さく遊びがある場合において、ネジ先端が尖っていたような場合には、平坦外側面１５の回転方向に対する拘束が不十分となって、Ｄカット部１１による回転力保持が十分行えず回転時にがたつきが発生するという問題があった。 However, in the above-described shaft locking structure, when the D-cut portion 11 is smaller than the D-shaped insertion hole 31 and there is play, when the screw tip is sharp, the rotation direction of the flat outer surface 15 is not affected. There is a problem that the restraint becomes insufficient, and the D-cut portion 11 cannot sufficiently hold the rotational force, and rattling occurs during rotation.

上記の問題を、図７に示す典型的な例にて説明する。図７に示す軸止め構造は、Ｄ字状の挿通孔３１に対してＤカット部１１が小径であって挿通孔３１の平坦内側面３５とＤカット部１１の平坦外側面１５との間に遊びＳが存在する。そして、平坦外側面１５が鋭利なネジ３３の先端によって押圧されている。このような場合には、平坦外側面１５の反対側の円弧外側面１６は、挿通孔３１の円弧内側面３６に押圧されている。しかし、ネジ先端は点でもって平坦外側面１５を押圧しているのみであるから、Ｄカット部１１の回転を拘束する力が小さい。したがって、図８に示すように、遊びＳの分だけがたつきが生じてしまい、機械部品は回転軸に確実に固定することができない。 The above problem will be described with a typical example shown in FIG. In the shaft stopper structure shown in FIG. 7, the D-cut portion 11 has a small diameter with respect to the D-shaped insertion hole 31, and is between the flat inner surface 35 of the insertion hole 31 and the flat outer surface 15 of the D-cut portion 11. There is a play S. The flat outer surface 15 is pressed by the sharp tip of the screw 33. In such a case, the arc outer surface 16 opposite to the flat outer surface 15 is pressed against the arc inner surface 36 of the insertion hole 31. However, since the screw tip only presses the flat outer surface 15 with a point, the force for restraining the rotation of the D-cut portion 11 is small. Therefore, as shown in FIG. 8, the play S is caused by the amount of play S, and the machine part cannot be reliably fixed to the rotating shaft.

本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、回転方向に対する拘束を確実に行うことができる機械部品の軸止め構造を提供することを課題とする。 In view of the above-described conventional problems, it is an object of the present invention to provide a shaft stopping structure for a machine part that can reliably perform the restraint in the rotation direction.

上記の課題を解決するためになされた本発明に係る機械部品の軸止め構造は、回転軸の端部に平坦外側面と円弧外側面とを有するＤカット部を設け、機械部品のボス部には平坦内側面と円弧内側面とを有する断面Ｄ字状の挿通孔を設けて、この挿通孔にＤカット部を嵌入して固定する機械部品の軸止め構造において、Ｄカット部を金属製とし、ボス部を樹脂製とし、挿通孔の平坦内側面と対向する部位の円弧内側面に、ボス部を貫通して平坦内側面に直交する方向にネジの螺入孔を設けて、この螺入孔に先端にねじ切り部を備えた汎用のタッピングネジをねじ込むことによりＤカット部の円弧外側面を挿通孔の平坦内側面の方向に押圧して、機械部品を回転軸に固定することを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a shaft stopping structure for a machine part according to the present invention is provided with a D-cut portion having a flat outer surface and an arc outer surface at an end of a rotating shaft, and a boss portion of the machine component. Has a D-shaped insertion hole having a flat inner side surface and an arc inner side surface, and the D-cut part is made of metal in a shaft stopper structure for inserting and fixing the D-cut part in the insertion hole. The boss part is made of resin, and a screw screw hole is provided in a direction perpendicular to the flat inner surface through the boss part on the inner surface of the arc facing the flat inner surface of the insertion hole. The machine part is fixed to the rotating shaft by pressing the arc outer surface of the D-cut portion in the direction of the flat inner surface of the insertion hole by screwing a general-purpose tapping screw having a threaded portion at the tip into the hole. To do.

本願発明は、タッピングネジでＤカット部の円弧外側面を押圧するようにしたので、Ｄカット部の平坦外側面を挿通孔の平坦内側面に押し付けることができる。よって、当接面積を大きくしてＤカット部の回転方向の拘束を効果的に行うことができるという大きな利点がある。
In the present invention, since the arc outer surface of the D-cut portion is pressed with the tapping screw, the flat outer surface of the D-cut portion can be pressed against the flat inner surface of the insertion hole. Therefore, there is a great advantage that the contact area can be increased and the rotation direction of the D-cut portion can be effectively restricted.

以下に、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の機械部品の軸止め構造を示す図であって、１は回転軸、２は歯車、４はクランク部材である。回転軸１は軸受け部材５に支持されており、この回転軸１の両端に歯車２とクランク部材４が固定されている。以下に、機械部品として歯車２を例に本発明の軸止め構造を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a view showing a shaft stopper structure of a machine part according to the present invention, wherein 1 is a rotating shaft, 2 is a gear, and 4 is a crank member. The rotating shaft 1 is supported by a bearing member 5, and a gear 2 and a crank member 4 are fixed to both ends of the rotating shaft 1. The shaft locking structure of the present invention will be described below using the gear 2 as an example of a mechanical part.

回転軸１は端部にＤカット部１１を有する。Ｄカット部１１は平坦外側面１５と円弧外側面１６とを有する。歯車２の中心にはＤカット部１１に対応したＤ字状の挿通孔３１が形成されている。挿通孔３１は、平坦内側面３５と円弧内側面３６とを有する。Ｄカット部１１を挿通孔３１に差し込むことによって、歯車２の取付角度を固定することができる。 The rotating shaft 1 has a D-cut portion 11 at the end. The D-cut portion 11 has a flat outer surface 15 and an arc outer surface 16. A D-shaped insertion hole 31 corresponding to the D-cut portion 11 is formed at the center of the gear 2. The insertion hole 31 has a flat inner surface 35 and an arc inner surface 36. The insertion angle of the gear 2 can be fixed by inserting the D cut portion 11 into the insertion hole 31.

歯車２にはボス部３が設けられている。挿通孔３１の平坦内側面３５と反対側の部位のボス部３には、円弧内側面３６にまで貫通するネジの螺入孔６が形成されている。すなわち、螺入孔６は平坦内側面３５に対向する円弧内側面３６の部位のボス部３（平坦内側面３５に垂直で円弧Ｃの中心Ｐを通る直線Ｌが円弧Ｃと交差する点Ｑ）に設けられている。螺入孔６にタッピングネジをねじ込むことによってＤカット部１１の円弧外側面１６を押圧して平坦外側面１５を挿通孔３１の平坦内側面３５に押し付けることができる。よって、Ｄカット部１１ががたつくことなく機械部品を回転軸１に取り付けることができる。 The gear 2 is provided with a boss 3. A screw insertion hole 6 of a screw penetrating to the arc inner side surface 36 is formed in the boss portion 3 on the opposite side of the flat inner side surface 35 of the insertion hole 31. That is, the screw hole 6 is a boss portion 3 at a portion of the arc inner surface 36 facing the flat inner surface 35 (a point Q where the straight line L perpendicular to the flat inner surface 35 and passing through the center P of the arc C intersects the arc C). Is provided. The flat outer surface 15 can be pressed against the flat inner side surface 35 of the insertion hole 31 by pressing the arc outer surface 16 of the D-cut portion 11 by screwing a tapping screw into the screw hole 6. Therefore, the machine part can be attached to the rotating shaft 1 without the D-cut portion 11 rattling.

本発明の軸止め構造の効果を従来のものと比較して説明する。図２は、従来の軸止め構造を示す図、図３は、本発明の軸止め構造を示す図である。
図２において、Ｄカット部１１に作用する回転方向のモーメントＭ１は、ネジ先端の半径Ｒ１×作用力Ｐ１である。一方、図３においてＤカット部１１に作用する回転方向のモーメントＭ２は、平坦外側面１５の幅の半分Ｒ２×作用力Ｐ２である。通常はネジ先端の半径Ｒ１よりＤカット部１１の平坦外側面１５の幅の方が大きいので、Ｐ１＝Ｐ２とした場合には、Ｍ２はＭ１より大きいことになる。したがって、Ｄカット部１１の平坦外側面１５の端部にはより大きな回転抵抗力が作用することになるので、がたつきを小さくすることができる。 The effect of the shaft stopper structure of the present invention will be described in comparison with the conventional one. FIG. 2 is a diagram showing a conventional shaft locking structure, and FIG. 3 is a diagram showing the shaft locking structure of the present invention.
In FIG. 2, the moment M1 in the rotational direction acting on the D-cut portion 11 is the radius R1 of the screw tip × the acting force P1. On the other hand, the rotational moment M2 acting on the D-cut portion 11 in FIG. 3 is half the width of the flat outer surface 15 R2 × acting force P2. Usually, since the width of the flat outer surface 15 of the D-cut portion 11 is larger than the radius R1 of the screw tip, when P1 = P2, M2 is larger than M1. Therefore, since a larger rotational resistance force acts on the end portion of the flat outer surface 15 of the D-cut portion 11, the rattling can be reduced.

また、図２においてネジ先の摩擦力Ｆ１が発生するモーメントアームは、回転軸中心と平坦外側面１５との距離Ｒ３であり、作用するモーメントＭ３はＲ３×Ｆ１である。一方、図３においてＤカット部１１に作用するモーメントＭ４はＲ４×Ｆ２である。Ｆ１＝Ｆ２とした場合に、Ｒ４は当然にＲ３より大きいので、Ｍ４はＭ３より大きいこととなる。したがって、ネジ先の摩擦力も図３における場合の方が大きい。 In FIG. 2, the moment arm that generates the frictional force F1 at the screw tip is the distance R3 between the center of the rotation axis and the flat outer surface 15, and the acting moment M3 is R3 × F1. On the other hand, the moment M4 acting on the D-cut portion 11 in FIG. 3 is R4 × F2. When F1 = F2, since R4 is naturally larger than R3, M4 is larger than M3. Therefore, the frictional force at the screw tip is also greater in the case of FIG.

以上より、従来例に対して本発明の実施例は、回転軸に対して大きい回転抵抗力と大きい摩擦抵抗とを付与することができるので、回転軸をがたつくことなく機械部品に固定することができる。 As described above, since the embodiment of the present invention can provide a large rotational resistance force and a large frictional resistance with respect to the rotating shaft relative to the conventional example, the rotating shaft can be fixed to the machine part without rattling. it can.

本発明の特徴を、図４に示す典型的な例にて説明する。図４に示す軸止め構造は、Ｄカット部１１の背面が鋭利なネジ先端によって押圧されている。Ｄ字状の挿通孔３１に対してＤカット部１１が小径であって挿通孔３１の円弧内側面３６とＤカット部１１の円弧外側面１６との間には隙間Ｔが存在する。このような場合には、平坦外側面１５は、挿通孔３１の平坦内側面３５に押圧されているので、両者は大きな面積でもって接触している。よって、Ｄカット部１１が回転されることはない。したがって、ねじ先端がＤカット部１１を押圧している限りＤカット部１１ががたつくことはない。 The features of the present invention will be described with reference to a typical example shown in FIG. In the shaft locking structure shown in FIG. 4, the back surface of the D-cut portion 11 is pressed by a sharp screw tip. The D cut portion 11 has a small diameter with respect to the D-shaped insertion hole 31, and a gap T exists between the arc inner side surface 36 of the insertion hole 31 and the arc outer surface 16 of the D cut portion 11. In such a case, since the flat outer surface 15 is pressed against the flat inner surface 35 of the insertion hole 31, they are in contact with each other with a large area. Therefore, the D cut part 11 is not rotated. Therefore, as long as the screw tip presses the D-cut portion 11, the D-cut portion 11 does not rattle.

従来は、平坦外側面１５をネジ先端の面で押すため先端平らなビスを用いなければならず、結果として下孔にタッピング加工を必要としていた。これに対して、本願発明のものにおいてはネジの先端形状を選ばず、汎用のタッピングネジが使えるので、下孔へのタッピング加工を省略することができコストダウンを図ることができるという効果をも奏する。 Conventionally, in order to push the flat outer surface 15 with the surface of the screw tip, a flat tip screw must be used, and as a result, a tapping process is required for the prepared hole. On the other hand, in the present invention, a general-purpose tapping screw can be used regardless of the tip shape of the screw, so that the tapping process to the lower hole can be omitted and the cost can be reduced. Play.

なお、Ｄカット部１１を金属製のものとし、ボス部３を樹脂製のものとすることによって、Dカット部１１を確実にボス部３に形成した挿通孔３１の平坦内側面３５に押し付けることができる。Ｄカット部１１の平坦外側面１５は、通常カッターにより切削加工されるため円弧外側面１６に対し面粗度がやや粗くなる。ボス部３が樹脂製である場合、粗面の食い込み効果により摩擦抵抗力が増え、平坦外側面１５を押し付ける従来のものより抜け止め効果は大きい。 The D-cut part 11 is made of metal and the boss part 3 is made of resin, so that the D-cut part 11 is reliably pressed against the flat inner side surface 35 of the insertion hole 31 formed in the boss part 3. Can do. Since the flat outer surface 15 of the D-cut portion 11 is usually cut by a cutter, the surface roughness is slightly rough with respect to the arc outer surface 16. When the boss part 3 is made of resin, the frictional resistance is increased by the effect of biting on the rough surface, and the retaining effect is greater than the conventional one that presses the flat outer surface 15.

本発明の軸止め構造を備えた機械部品の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。It is the front view (a) and side view (b) of a machine part provided with the axis stop structure of the present invention. 従来の軸止め構造に作用する力の説明図である。It is explanatory drawing of the force which acts on the conventional shaft stopper structure. 本発明の軸止め構造に作用する力の説明図である。It is explanatory drawing of the force which acts on the shaft stop structure of this invention. 本発明の軸止め構造の効果を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the effect of the shaft stop structure of this invention. 従来の軸止め構造を備えた機械部品の斜視図である。It is a perspective view of the machine component provided with the conventional shaft stopper structure. 従来の軸止め構造を備えた機械部品の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。It is the front view (a) and side view (b) of a machine part provided with the conventional shaft stop structure. 従来の軸止め構造の機能を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the function of the conventional shaft stopper structure. 従来の軸止め構造におけるがたつきを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the shakiness in the conventional shaft stopper structure.

Explanation of symbols

１回転軸、３ボス部、６螺入孔、１１Ｄカット部、１５平坦外側面、１６円弧外側面、３１挿通孔、３３ネジ、３５平坦内側面、３６円弧内側面、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft, 3 Boss part, 6 Screw hole, 11 D cut part, 15 Flat outer surface, 16 Arc outer surface, 31 Insertion hole, 33 Screw, 35 Flat inner surface, 36 Arc inner surface,

Claims

A D-cut portion having a flat outer surface and an arc outer surface is provided at the end of the rotating shaft, and a D-shaped insertion hole having a flat inner surface and an arc inner surface is provided in the boss portion of the machine part, In the shaft stopping structure of the machine part that inserts and fixes the D-cut portion into this insertion hole,
D cut part is made of metal, boss part is made of resin,
In the arc inner surface of the portion facing the flat inner surface of the insertion hole, a screw hole is provided in a direction that passes through the boss portion and is orthogonal to the flat inner surface,
A general tapping screw is screwed into the screw hole to press the arc outer surface of the D-cut portion in the direction of the flat inner surface of the insertion hole, thereby fixing the machine component to the rotating shaft. Shaft stop structure.