JP5233993B2 - 楔式軸受体 - Google Patents

Description

本発明は軸受けに関し、より詳細には、楔式軸受体を取り付けたシャフトに関する。

一般に、軸受体の内部リングをシャフトに固定する位置決めねじや偏心環を用いることによって、シャフトに軸受体を取り付けることが知られている。かかる構造では、軸受体の内部リングが軸に沿って縦方向に延び、また、シャフトに対して内部リングをシールするための機構や軸受体をシャフトに固定するための機構が組み込まれる。

また、軸受体に、内部リングを貫いて広がるテーパー穴を有し、シャフトを緩く取り囲んだ内部リングを設けることが知られている。また、かかる軸受体の構造は、円筒型の楔形状又はテーパー形状のアダプタスリーブを備えており、このアダプタスリーブもシャフトに配置されている。このスリーブは、そこに縦方向に延びるスリットを有し、このスリットによってスリーブがシャフト上に配置可能とされるが、このスリーブは圧縮又は締めつけてシャフトに摩擦係合される。一般に、このスリーブは、スリーブに対して軸方向に固定され、内部リングと螺合するロックナットによって、軸受体の内部リングのテーパー穴と係合するように入れられている。ロックナットをスリーブの回りで回転させることで、スリーブ上で内部リングが引っ張られ、テーパー形状のスリーブとテーパー穴の間で楔のような係合がなされる。この楔状の係合は、スリーブと内部リングの間を締まり嵌めし、スリーブを押しつけてシャフトと固定係合させる。内部リングとスリーブ間のこの固定係合は、従って、スリーブとシャフト間の固定係合は、シャフトに対して内部リングを固定する。

軸受体をシャフトに取り付けるために、テーパー形状の内部リングとともにテーパー形状のスリーブを用いることは、特定の呼び円周と異なる円周を有するシャフトの場合でも、この形式の軸受体を取り付けるのに適用できる点で有利である。しかしながら、スリーブに対して内部リングが軸方向に移動することなく、内部リングがナットとともに回転する傾向にあることや、ナットの締めが過剰であるのか締めつけ状態にあるのか判断するのが容易でないことや、スリーブに対してナットを軸方向に固定するのが困難なことから、これらの楔式軸受体をシャフトに取り付けるのが困難である。それ故に、これら問題の一つ以上を解消する楔式軸受体を取り付けたシャフトの存在が必要である。

本発明は、これらの問題の全てを解決する楔式軸受体を提供するものである。この軸受体は、シャフトの周りを取り囲む割筒型のアダプタスリーブを備えている。このスリーブは放射状外側に向かうテーパー面を有している。内部リングは、アダプタスリーブを取り囲み、アダプタスリーブのテーパー面と係合する放射状内側に向かう面を有している。

本出願の目的の一つは、シャフトと摩擦係合するスリーブと無関係に内部リングが回転することのない軸受体を取り付けたシャフトを提供することにある。一実施形態では、軸受体は、スリーブと無関係に内部リングが回転するのを防止するため、スリーブに対して内部リングを回転自在に固定するポジティブロックキー（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｌｏｃｋｉｎｇ ｋｅｙ）を設けることでこの目的を達成している。

本発明の別の目的は、アダプタスリーブがシャフトに十分に締めつけられたときをユーザが容易に判断することのできる軸受体を取り付けたシャフトを提供することにある。別の実施形態では、軸受体は、アダプタスリーブがシャフトに十分締めつけられたことを表示するため、視覚表示装置を設けることによってこの目的を達成している。

本発明の前述及びその他の目的および利点は、以下の説明から明らかとなるであろう。本明細書では、その一部を構成する添付図面を参照して説明するが、これは本発明の好ましい実施形態を説明するために示すものである。

図１から図３に示したように、楔式軸受体１０は、縦方向の軸１４を有するシャフト１２に取り付けられている。この軸受体１０は、シャフト１２と摩擦係合するアダプタスリーブ１６と、シャフト１２に対してアダプタスリーブ１６を押しつける内部リング１８と、アダプタスクリーブ１６に対して軸方向に固定され、内部リング１８と係合するロックナット２０を有するロックナット組立体と、を備えている。ロックナット２０を第１の回転方向に回転させると、軸受体１０をシャフト１２に取り付けるようにアダプタスリーブ１６上を内部リング１８が引っ張られる。ロックナット２０を逆の第２の回転方向に回転させると、軸受体１０をシャフト１２から取り外すように、アダプタスリーブ１６から内部リング１８が押し戻される。

円筒形のアダプタスリーブ１６は、シャフト１２の軸１４に沿ってアダプタスリーブの第１端２２から第２端２４まで広がっており、放射状内側に向かう面２６と放射状外側に向かう面２８を有している。この放射状内側に向かう面２６によって、シャフト１２の外面３０と係合する均一な円筒穴の形状が定められている。スリット端を有する縦スリット（図示せず）がスリーブ１６の軸の長さ全体に延びている。このスリット端は、スリーブ１６の形が損なわれていない（即ち、内部リング１８によって押しつけられていない）場合に、その両スリット端間のギャップ形状を定めている。このギャップは、アダプタスリープ１６が、内部リング１８によって放射状に押しつけられるに従って狭められる。スリーブ１６は、形が損なわれていない場合は、シャフト１２上をスライドするようなサイズに形成されており、スリーブ１６に沿って設けられたスリットによって、スリーブ１６が圧縮され、以下説明するやり方で、シャフト１２と摩擦係合して固定される。

スリーブ１６の放射状外側に向かう面２８は、内部リング１８と係合可能なテーパー面４０およびロックナット２０と係合可能な放射状外側に延びる円周キー（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｋｅｙ）を含む。テーパー面４０は、スリーブ１６の第１端２２から反対側のスリーブ１６の第２端に向けて延びており、スリーブ１６の第１端２２近辺では、第１の比較的小さな径を有する円錐台形をしている。このテーパー面４０の径は、スリーブの第２端に向かって均等に大きくなっている。様々なテーパー角度、例えば３°から４°、を用いることができる。

放射状外側に延びる円周キー４２は、アダプタスリーブ１６の第２端２４近傍の放射状外側に向かう面２８から延びている。このキー４２は、ロックナット２０をアダプタスリーブ１６に対して軸方向に固定するようロックナット２０と回転摺動自在に係合し、その上、ロックナット２０がアダプタスリーブ１６に対して回転可能である。

放射状外側に向かう面２８から放射状に延びるポジティブロックキー（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｌｏｃｋｉｎｇ ｋｅｙ）５４は、内部リング１８に形成された軸方向に延びるキー溝（ｋｅｙｗａｙ）５６に嵌め込まれる。軸方向に延びるキー溝５６に嵌め込まれたポジティブロックキー５４は、アダプタスリーブ１６に対し内部リング１８が回転するのを防止し、その上、内部リング１８がアダプタスリーブ１６に対して軸方向にスライドするようにできるため有利である。このポジティブロックキー５４は、好ましくは、アダプタスリーブ１６に形成された凹形の丸いスロットに受容される取り外しの可能な半月キー（Ｗｏｏｄｒｕｆｆ ｋｅｙ）であると、軸受体１０を簡単な構造にできるため好ましい。しかしながら、このポジティブロックキー５４は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、どのような形でも良く、および／又はアダプタスリーブ１６の一体部分として形成しても良い。さらに、ポジティブロックキー５４は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、内部リング１８から延ばして、アダプタスリーブに形成されたキー溝に入るようにしても良い。

軸受体１０の内部リング１８は、軸受体１０がシャフト１２に固定されるように、スリーブ１６に合わせて構成されている。一般に環状の内部リング１８は、アダプタスリーブ１６とシャフト１２を取り囲み、シャフトの軸１４とほぼ同軸の軸を有している。内部リング１８は、放射状外側に向かう面４４と、放射状内側に向かう面４６を有し、この両面は、軸方向で対向する内部リング第１端４８と第２端５０によって結びつけられている。放射状外側に向かう面４４は、ローラー５２用のベアリング面を与える。

内部リング１８の放射状内側に向かう面４６は、内部リング１８の第１の軸端４８では第１の径を有し、第２の軸端５０近傍では第２の径を有する。この第１の径は第２の径より小さく、内部リング１８の軸端４８と５０の間には内部リング１８を貫通して広がるテーパー穴（ｔａｐｅｒｅｄ ｂｏｒｅ）が形成されている。放射状外側に向かう面４４の第２軸端５０近傍に形成された雄ねじ５８は、ロックナット２０に形成された雌ねじとかみ合い、アダプタスリーブ１６上で内部リング１８を引っ張る。内部リング１８の放射状内側に向かう面４６は、軸１４に対して、スリーブ１６のテーパー面４０とほぼ同じ角度で置かれるのが好ましい。内部リング１８がアダプタスリーブ１６上を引っ張られるとき、スリーブ１６のテーパー面４０は、内部リング１８の放射状内側に向かう面４６に沿ってスライドするとともに係合し、アダプタスリーブ１６をシャフト１２に対して押しつける。

放射状内側に向かう面４６に形成された軸方向に広がるキー溝５６は、スリーブ１６の放射状外側に向かう面２８から放射状に広がるポジティブロックキー５４を嵌め込む。好都合なことに、軸方向に広がるキー溝５６に嵌め込まれたこのポジティブロックキー５４は、スリーブ１６が回転するのを防止し、その上、スリーブ１６を内部リング１８に対して軸方向に動かすことを可能とする。無論、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、内部リング１８から延びるポジティブロックキー５４を嵌め込むキー溝５６をアダプタスリーブ１６に形成するようにしても良い。

ロックナット組立体の円筒形のロックナット２０は、アダプタスリーブ１６を取り囲み、アダプタスリーブ１６に対して内部リング１８を軸方向に動かすようにアダプタスリーブ１６と内部リング１８の両方と係合している。このロックナット２０は、放射状内側に向かう面６６と放射状外側に向かう面６８を有し、その両方の面とも第１ロックナット端７０と第２ロックナット端７２の間に広がっている。第１ロックナット端７０近傍の放射状内側に向かう面６６に形成された雌ねじ６０は、内部リング１８の放射状外側に向かう面４４に形成された雄ねじ５８と螺合している。

ロックナット２０の放射状外側に向かう面６８は、戻り止め７４を有している。この戻り止め７４は、第２ロックナット端７２近傍で、ロックナット２０の放射状外側に向かう面６８の円周上に一定間隔をあけて配置されており、ロックナット２０を内部リング１８とアダプタスリーブ１６に対してロックナット２０を回転させるようにねじることで係合可能である。内部リング１８に対してロックナット２０を回転させると、内部リング１８に形成された雄ねじ５８が、ロックナット２０に形成された雌ねじ６０と螺合し、アダプタスリーブ１６に対して内部リング１８をいずれかの軸方向に動かす。

雌ねじ６０に隣接し、ロックナット２０の第２の端７２近傍の放射状内側に開口する円周キー溝７６は、アダプタスリーブ１６の円周キー４２と係合し、ロックナット２０をアダプタスリーブ１６に対して軸方向に固定している。好都合なことに、キー溝７６はロックナット２０をアダプタスリーブ１６に対して軸方向に固定するとともに、ロックナット２０を回転させて、内部リング１８の雄ねじ５８をロックナット２０の雌ねじ６０と螺合させることができる。内側に開口するキー溝７６を開示したが、ロックナットをアダプタスリーブ１６に対して軸方向に固定するとともに、ロックナット２０にアダプタスリーブ１６の周りを回転させることの可能な他の構造体を設けても良い。例えば、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、アダプタスリーブ１６に形成された放射状外側に開口するキー溝に係合する、放射状内側に延びるロックナット２０のキーなどでも良い。

放射状内側に向かう面６６の近くにあり、ロックナット２０の第２の端７２の軸方向に向かう面７８に形成された軸方向に開口するキャビティ９４には、視覚表示装置が収容されており、この視覚表示装置は、軸受体１０がシャフト１２に摩擦固定するのに十分にしっかり締まっていることを表示している。このキャビティ９４は、軸方向に向かう面７８に形成するのが好ましいが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、軸受体１０をシャフト１２に摩擦固定するため、ロックナット２０を締めることによって生じるロックナット２０にかかる力が表せればロックナット２０のいずれの場所に形成しても良い。

視覚表示装置８０は、例えば、ノースカロライナ州、ローリーのヴィシェイ マイクロ メジャーメンツ（Ｖｉｓｈａｙ Ｍｉｃｒｏ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）から入手できるヴィシェイ マイクロ メジャーメンツ モデル（Ｖｉｓｈａｙ Ｍｉｃｒｏ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ Ｍｏｄｅｌ） Ｎｏ． ＰＳ−１ Ｓｈｅｅｔなどの光弾性の感光材料（ｐｈｏｔｏｅｌａｓｔｉｃ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）８２から作られていることが好ましく、この材料８２は、力を加えた際に、偏向レンズ８４を通してみると、色が変化するものである。この視覚表示装置８０は、ロックナット２０のキャビティ９４にエポキシ樹脂、ゴム系接着剤などの接着剤で固定される。これら接着剤は、ロックナット２０に加わる力を光弾性の感光材料８２に感度を失わずに伝達するため、光弾性の感光材料８２とほぼ同等の弾性特性を有している。視覚表示装置８０がロックナット２０から外れないよう保護するため、ロックナット２０に形成されたキャビティ９４に視覚表示装置８０を固定するのが好ましいが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、ロックナット２０のいずれの面に視覚表示装置８０を固定しても良い。

光弾性の感光材料８２に作用する力は、この光弾性の感光材料８２を通り抜ける光の波長を変化させ、ユーザが偏向レンズ８４を通してみた場合、光弾性の感光材料８２の色を変えて見えるようにして示す。この偏向レンズ８４を通して見ることのできる特定の色は、光弾性の感光材料８２が受けた力の量に依存している。光弾性の感光材料８２が受ける力は、ロックナット２０によってアダプタスリーブ１６と内部リング１８の間に加えられる荷重に依存する。軸受体１０をシャフトに摩擦によって固定すべくアダプタスリーブ１６と内部リング１８の間に加えられるこの荷重は、ロックナット２０を回転するのに必要なトルクに依存する。その結果、ロックナット２０に加えられたトルク総量は、偏向レンズ８４を通して光弾性の感光材料８２の色を見ることによって判断することができる。

この偏向レンズ８４は、好ましくは、例えば、ニュージャージ州、バーリントンのエドムント オプティクス社（Ｅｄｍｕｎｄ Ｏｐｔｉｃｓ， Ｉｎｃ．）から入手できる光偏向フィルムを光弾性の感光材料８２の外表面に貼り付けたものである。無論、偏向レンズ８４を設けなくとも良く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、光弾性の感光材料８２を観察するために、ユーザが偏向レンズを用意するようにしても良い。

ロックナット２０を貫いて形成された一対の放射状に延びるねじ貫通孔８６は、位置決めねじと螺合し、シャフト１２にアダプタスリーブ１６を固定するため、いったんロックナット２０が十分しっかり締められると、アダプタスリーブ１６に対してロックナット２０を回転するように固定する。このねじ貫通孔８６は、放射状内側に開口する円周キー溝７６から放射状の延びており、位置決めねじ８８をアダプタスリーブ１６から延びる円周キー４２と一列に並べている。一対のねじ貫通孔を約９０°の角度で間隔をあけて配置したものを示したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、１以上の位置決めねじ８８を嵌め込むために、ロックナット２０の周囲にランダム又は均等に間隔をあけて１以上の貫通孔を設けても良い。さらに、貫通孔８６がキー溝７６およびキー４２に対してほぼ垂直に延びるように示したが、本発明の要旨を逸脱しないで範囲で、貫通孔８６をキー溝７６および／又はキー４２に対してどんな角度に定めても良い。

各位置決めねじ８８は、ねじ貫通孔８６の一つと螺合し、回転して円周キー４２に当たってアダプタスリーブ１６に対してロックナット２０を固定する。図１から図３に示した実施形態では、各貫通孔８６は位置決めねじ８８の一つを嵌め込む。しかしながら、本発明の要旨を逸脱せずに、貫通孔８６を位置決めねじ８８の数より多く設けても良い。

軸受体１０は、内部リング１８から放射状に間隔をあけて設けられた外部リング６４をさらに有し、内部リング１８と外部リング６４の間に複数のローラー５２がサンドイッチ状にされている。ローラー５２はリング１８および６４が相互に動作できるようにしている。ここで使用した用語「ローラー」とは、例えば、ボールベアリング、円筒ころ、テーパーローラー、これと同等のローラーなど、内部リング１８と外部リング６４の相互の動作を可能とする、本技術分野で使用されるどのようなローラーでも良い。保持リング（図示せず）が、内部リング１８と外部リング６４の間にローラー５２を一定の間隔で配置するため設けられている。

ローラ−５２の対向する両側に位置する内部リング１８と外部リング６４の間に広がるシールリング９０は、ローラー５２の周りを滑らかにシールする。外部リング６４と螺合するシールリング９０の一つに固定されたシール取付リング９２は、シールリング９０を軸受体１０に取り付けるために設けられる。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、内部リング１８とローラー５２を取り囲む筐体（図示せず）を設け、この筐体を外部リング６４に固定するようにしても良い。

使用に際し、軸受体１０はアダプタスリーブ１６を押しつけることによってシャフト１２に取り付けられ、ロックナットキー溝７６をアダプタスリーブ１６の円周キー４２と係合させる。その際、アダプタスリーブ１６とロックナット２０は軸方向にシャフト１２上を滑らされる。さらに、テーパー穴を形成する内部リング１８の放射状内側に向かう面４６が、アダプタスリーブ１６の放射状外側に向かう面２８のテーパー面４０と一致するように、ローラ−５２および外部リング６４とともに内部リング１８は、シャフト１２上を軸方向に滑らされる。内部リング１８の雄ねじ５８がロックナット２０の雌ねじ６０と螺合するまで、内部リング１８はアダプタスリーブ１６に沿って軸方向に滑らされる。

次に、アダプタスリーブ１６のポジティブロックキー５４を、内部リング１８の軸方向のキー溝５６に滑り入れ、例えば、ユーザがアダプタスリーブ１６上で内部リング１８を手で押すことによって、内部リング１８がアダプタスリーブ１６上を軸方向に推し進められ、初めのうちは、アダプタスリーブ１６を押しつけ、アダプタスリーブ１６に対して内部リング１８が回転しないようにシャフト１２に摩擦係合させる。それから、ロックナット２０を第１の方向へ回転させて、ロックナット２０の雌ねじ６０を内部リング１８の雄ねじ５８と螺合させ、アダプタスリーブ１６上で内部リング１８をロックナット２０の方へ引っ張る。アダプタスリーブ１６のテーパー面４０および内部リング１８のテーパー穴は一緒に押し込まれるので、スリーブ１６は圧縮され、スリット端３４、３６によって定められるギャップ３８は、スリーブ１６がシャフト１２と摩擦係合するにつれ狭くなる。ロックナット２０は、アダプタスリーブ１６をシャフト１２に固定するため、従って、軸受体１０をシャフト１２に固定するため、十分な量のトルクがロックナット２０に加えられるまで、回転される。好都合なことに、ロックナット２０に取り付けた視覚表示装置８０は、ロックナット２０の締めすぎや、締めつけ状態を避けるため、十分な量のトルクがロックナット２０に加えられると、ユーザに色を変えて表示する。

ロックナット２０が十分に締められるとすぐに視覚表示装置８０によって表示されるので、ロックナット２０は、ロックナット２０を貫いて形成された放射状に延びるねじ貫通孔８６と螺合する一対の位置決めねじ８８を回転させることによって、アダプタスリーブ１６に対して適切な所に固定される。位置決めねじ８８は、ロックナット２０をアダプタスリーブ１６に対して固定し、かつ、ロックナット２０がアダプタスリーブ１６に対して回転しないように、アダプタスリーブ１６の円周キー４２に対してしっかり締められる。これによって、内部リング１８がアダプタスリーブ１６に対して軸方向に移動可能となり、アダプタスリーブ１６をシャフト１２からはずす、従って、軸受体１０をシャフト１２からはずすことが可能となる。

軸受体１０は、ロックナット２０を第１の回転方向と逆の第２の回転方向に回転させることによって、シャフト１２から取り外される。ロックナット２０を第２の方向に回転することは、アダプタスリーブ１６に対して内部リング１８を軸方向に引っ張る力を弱め、アダプタスリーブ１６のテーパー面４０および内部リング１８のテーパー穴の押し込みを弱める。内部リング１８がアダプタスリーブ１６に対して軸方向に引っ張られないと、アダプタスリーブ１６はシャフト１２上でその引きつける力を解放して広がる。

図４から図７に示した別の実施形態では、軸受体１１０は、非ねじロックナット１２０を含むロックナット組立体によってアダプタスリーブ１１６上で付勢された内部リング１１８によってシャフト１１２上に押しつけられた軸方向に細長いアダプタスリーブ１１６を有する。内部リング１１８は、上述したように、テーパー穴を含む放射状内側に向かう面１４６を有する。内部リング１１８のテーパー穴はアダプタスリーブ１１６とスライドするように係合し、アダプタスリーブ１１６をシャフト１１２に押しつけている。この実施形態において、アダプタスリーブ１１６の外側に向かう面１２８は、放射状外側に開口する円周キー溝１７６を有し、そのキー溝は、ロックナット組立体の一部を構成する放射状内側に延びるキー１４２をはめ込む。

図４から図６に開示した実施形態において、ロックナット組立体は、アダプタスリーブ１１６を取り囲むロックナット１２０と、内部リング１１８に固定されたロックナットアダプタ１５８と、固定位置決めねじ１８８と、複数の取付位置決めねじ１８６を備えている。ロックナット１２０は、固定位置決めねじ１８８によってアダプタスリーブ１１６に対して軸方向に固定され、ロックナット１２０を貫いて軸方向に延びる取付位置決めねじ１８６は、ロックナットアダプタ１５８と螺合し、内部リング１１８をアダプタスリーブ１１６上で引っ張っている。

ロックナットアダプタ１５８は、内部リング１１８を取り囲み、そこを貫通して形成された放射状に延びるねじ穴１０２を有している。このねじ穴１０２は、放射状に延びる固定位置決めねじ１０４と螺合しており、この固定位置決めねじ１０４は内部リング１１８に突き当たり、内部リング１１８に対してロックナットアダプタ１５８を軸方向に固定している。都合の良いことに、固定位置決めねじ１０４によって、ロックナットアダプタ１５８を取り除いたり、あるいは、ロックナットアダプタ１５８を内部リングに容易に取り付けたりすることが可能である。内部リング１１８にロックナットアダプタ１５８を軸方向に取り付けるために、例えば、ロックナットアダプタ１５８を貫いて形成された放射状に延びる穴を介して内部リング１１８に形成された穴に軸方向に延びるピンを差し込む、ロックナットアダプタ１５８を内部リング１１８に溶接するなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、他の方法を用いても良い。

３つの軸方向に延びる半円形のねじ穴１９０が、取付位置決めねじ１８６と螺合するように、ロックナットアダプタ１５８に形成されている。この半円形のねじ穴１９０は、ロックナットアダプタ１５８の外径の周りに均等に間隔をあけて配置されており、取付位置決めねじ１８６と螺合し、アダプタスリーブ１１６上で内部リング１１８を引っ張っている。３つの均等に間隔を開けて配置された半円形のねじ穴１９０が好ましいが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、どんな数の半円形のねじ穴１９０を使用しても良い。

ロックナット１２０は、アダプタスリーブ１１６に対して軸方向に固定され、放射状内側部分１９２と放射状外側部分１９４を有する。放射状内側部分１９２は、放射状外側部分１９４より軸方向の長さが短く、この放射状外側部分は、内部リング１１８に固定されたロックナットアダプタ１５８の一部分に至るまで延びている。放射状内側に延びるキー１４２は、ロックナット１２０の放射状内側部分１９２から放射状外側に開口する円周キー溝１７６に放射状内側に延びており、ロックナット１２０をアダプタスリーブ１１６に対して軸方向に固定している。好都合なことに、外側に開口するキー溝１７６に嵌め込まれたこの内側に延びるキー１４２は、ロックナット１２０をアダプタスリーブ１１６に対し軸方向に固定するとともに、ロックナット１２０に形成された取付穴１９６を、ロックナットアダプタ１５８に形成された半円形のねじ穴１９０と一列に並べて、ロックナット１２０がアダプタスリーブ１１６の周りを回転するようにできる。

円周上に３つ間隔をあけて配置された軸方向に延びる取付穴１９６は、ロックナット１２０の放射状内側部分１９２を貫通し、ロックナット１２０の放射状外側部分１９４の放射状内側に向かう面１９８に形成されている。取付穴１９６は、ロックナット１２０の放射状外側部分１９４を通しての延びが急に止まっており、そこには、取付位置決めねじ１８６がロックナットアダプタ１５８の半円形のねじ穴１９０と螺合する際、取付位置決めねじ１８６がロックナット１２０を貫通しないように止め具２６２が形成されている。図６に示したように、各取付穴１９６は、ロックナットアダプタ１５８に形成されている軸方向に延びる半円形のねじ穴１９０の一つと係合する取付位置決めねじ１８６の一つを受けている。取付穴１９６に螺合された取付位置決めねじ１８６を回転させると、アダプタスリーブ１１６上を内部リング１１８が引っ張られ、シャフト１１２にアダプタスリーブ１１６が摩擦により固定される、従ってシャフト１１２に軸受体１１０が固定される。

３つの円周上に間隔をあけて配置された軸方向に延びる非取付ねじ穴２０４が、ロックナット１２０の放射状内側部分１９２を貫き、ロックナット１２０の放射状外側部分１９４の放射状内側に向かう面１９８に形成されている。各非取付ねじ穴２０４には、このねじ穴２０４に形成された雌ねじと螺合される取付位置決めねじ１８６の一つが嵌め込まれる。図７に示したように、非取付ねじ穴２０４は、位置決めねじ１８６がロックナットアダプタ１５８の端２０６と接するように、取付穴１９６から円周上に一定間隔をあけてロックナット１２０を貫いて形成されている。非取付ねじ穴２０４に螺合された取付位置決めねじ１８６を回転させることで、アダプタスリーブ１１６に内部リング１１８を押しつけるのを弱め、シャフト１１２からアダプタスリーブ１１６が外される、従って、シャフト１１２から軸受体１１０が外される。

ロックナット１２０を貫いて形成された放射状に延びるねじ貫通孔２０８は、ロックナットの固定位置決めねじ１８８を嵌め込む。この位置決めねじ１８８は、アダプタスリーブ１１６に突き当たって、ロックナット１２０をアダプタスリーブ１１６に固定する。都合の良いことに、この固定位置決めねじ１８８は、一度、軸方向に延びる取付穴１９６がロックナットアダプタ１５８に形成された半円形のねじ穴１９０と一列に並べられると、ロックナット１２０をアダプタスリーブ１１６に対して固定する。

図４から図７に開示した実施形態において、軸受体１１０は、アダプタスリーブ１１６を押しつけて、ロックナットアダプタ１５６およびロックナット１２０をアダプタスリーブ１１６上でスリップさせ、アダプタスリーブのキー溝１７６をロックナット１２０の円周キー１４２と係合させることによって、シャフト１１２に取り付けられている。その際、アダプタスリーブ１１６およびロックナット１２０はシャフト１１２上を軸方向に滑らされる。さらに、ローラー１５２および外部リング１６４と共に内部リング１１８は、テーパー穴が形成されている内部リング１１８の放射状内側に向かう面１２６が、アダプタスリーブ１１６の放射状外側に向かう面１２８のテーパー面１４０と一致（ｍａｔｅ）するように、シャフト１１２上を軸方向に滑らされる。内部リング１１８は、ロックナットアダプタ１５８が内部リング１１８を取り囲むまで、アダプタスリーブ１１６に沿って軸方向に滑らされる。ロックナットアダプタのねじ穴１０２と螺合する固定位置決めねじ１０４は、回転されて内部リング１１８に突き当たり、ロックナットアダプタ１５８を内部リング１１８に対して軸方向に固定している。

それから、ロックナット１２０を回転し、取付穴１９６の各々をロックナットアダプタ１５８に形成された半円形のねじ穴１９０の一つと一列に並べる。取付穴１９６と半円形のねじ穴１９０が一列に並べられると、軸方向に延びるロックナットの固定位置決めねじ２１２を回転してアダプタスリーブ１１６にロックナット１２０が固定される。その後、各取付位置決めねじ１８６は、取付穴１９６の一つに差し込まれ、一列に並べられた半円形のねじ穴１９０と螺合される。取付位置決めねじ１８６を回転させると、アダプタスリーブ１１６上を内部リング１１８が引っ張られ、アダプタスリーブ１１６がシャフト１１２に固定される、従って、軸受体１１０がシャフト１１６に固定される。好都合なことに、上述のような視覚表示装置は、取付位置決めねじ１８６が十分にしっかり締められ、アダプタスリーブ１１６がシャフト１１２に固定され、従って、軸受体１１０がシャフト１１２に固定されたことを判断するため、ロックナット１２０に取り付けることができる。

軸受体１１０は、取付位置決めねじ１８６をねじ切りした半円形のねじ穴１９０から解き、取付穴１９６から取付位置決めねじ１８６を取り外すことで、シャフト１１２から取り外される。それから、各取付位置決めねじ１８６は、各取付位置決めねじ１８６がロックナットアダプタ１５８の端２０６と係合するまで、非取付ねじ穴２０４の一つに螺合される。その後、取付位置決めねじ１８６が回転され、アダプタスリーブ１１６から内部リング１１８を推し進める力が弱められる。内部リング１１８をアダプタスリーブ１１６から軸方向に推し進める力が弱められるにつれ、アダプタスリーブ１１６は、シャフト１１２への締め付けが解放されて広がり、シャフト１１２から軸受体１１０が解かれる。

図８に示した他の実施形態では、楔式軸受体３１０が縦軸３１４を有するシャフト３１２に取り付けられている。この軸受体３１０は、シャフト３１２と摩擦係合するアダプタスリーブ３１６と、シャフト３１２に対してアダプタスリーブ３１６を押しつける内部リング３１８と、アダプタスリーブ３１６に対して軸方向に固定されたロックナット３２０を有し内部リング３１８と螺合するロックナット組立体と、を備えている。ロックナット３２０を第１の回転方向に回転させると、アダプタスリーブ３１６上で内部リング３１８が引っ張られ、軸受体３１０がシャフト３１２に取り付けられる。ロックナット３２０を第２の逆回転方向に回転させると、内部リング３１８がアダプタスリーブ３１６から押し戻され、軸受体３１０がシャフト３１２から取り外される。

アダプタスリーブ３１６と内部リング３１８は、実質的に図１から図３に開示したアダプタ１６と内部リング１８と同様である。加えて、図１から図３に開示した実施形態と同様に、軸受体３１０は、内部リング３１８と外部リング３６４の間に設けられたローラー３５２を備えており、また、一対のポジティブロックキー３５４が内部リング３１８とアダプタスリーブ３１６の間に設けられ、ロックナット３２０によって内部リング３１８がアダプタスリーブ３１６上で軸方向に推し進められる際に、内部リング３１８がアダプタスリーブ３１６に対して回転するのを防いでいる。その上、一対の視覚表示装置３８０がロックナット３２９に取り付けられ、十分な量のトルクがロックナット３２０に加えられると、ロックナット３２０が過剰に締め付けられ、もしくは締め付け状態のままにされるのを避けるため、ユーザに表示する。

ロックナット組立体の円筒型のロックナット３２０は、アダプタスリーブ３１６と内部リング３１８の両方と係合し、内部リング３１８をアダプタスリーブ３１６に対していずれかの軸方向に移動する。ロックナット３２０は、放射状内側に向かう面３６６と放射状外側に向かう面３６８を有し、その両方の面が、第１ロックナット端３７０から第２ロックナット端３７２までの間に広がっている。第１ロックナット端３７０近傍で放射状内側に向かう面３６６に形成された雌ねじ３６０は、内部リング３１８の放射状外側に向かう面３４４に形成された雄ねじ３５８と螺合する。内部リング３１８に対するロックナット３２０の回転によって、内部リング３１８に形成された雄ねじ３５８をロックナット３２０に形成された雌ねじ３６０と螺合し、内部リング３１８をアダプタスリーブ３１６に対していずれかの軸方向に移動させる。

雌ねじ３６０に隣接したロックナット３２０の第２ロックナット端３７２近傍の放射状内側に向かう面３６６から放射状内側に延びる円周キー３７６は、アダプタスリーブ３１６の円周キー３４２と係合し、一方の軸方向にロックナット３２０をアダプタスリーブ３１６に対し軸方向に固定する。放射状内側に向かう面３６６に形成された円周上で放射状内側に開口するスロット３５６は、止め輪３６２を受ける。この止め輪３６２は、アダプタスリーブ３１６の円周キー３４２と係合し、逆の軸方向にロックナット３２０をアダプタスリーブ３１６に対して軸方向に固定する。アダプタスリーブ３１６の円周キー３４２を、ロックナット３２０の円周キー３７６と止め輪３６２の間に固定することで、アダプタスリーブ３１６に対してロックナット３２０を軸方向に固定することは、シャフト３１２上の軸受体３１０の構造を簡単にする。好都合なことに、止め輪３６２と円周キー３７６によって、ロックナット３２０を回転させ、内部リング３１８の雄ねじ３５８を、ロックナット３２０の雌ねじ３６０と螺合するようにできる。

使用に際し、軸受体３１０は、ロックナット３２０をアダプタスリーブ３１６上で滑らせ、ロックナットキー３７６をアダプタスリーブ３１６の円周キー３４２と係合させることで、シャフト３１２に取り付けられる。その際、この止め輪３６２は、ロックナット３２０の円周上のスロット３５６にカッチと入り、ロックナット３２０をアダプタスリーブ３１６に軸方向に固定する。さらに、アダプタスリーブ３１６とロックナット３２０を、シャフト３１２上を軸方向に滑らす。図１から図３に示した軸受体１０に関して上述したように、軸受体３１０の残りの部分はシャフト３１２上で組み立てられ、また、この軸受体３１０はシャフト３１２から取り外される。

現在考え得る本発明の好ましい実施形態について示し説明したが、当業者であれば、添付した特許請求の範囲により規定される本発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な変更や改良を為し得ることは明らかである。

本発明を組み込んだ軸受体を取り付けたシャフトの端面図である。 図１のライン２−２に沿った断面図である。 図２のライン３−３に沿った詳細断面図である。 本発明を組み込んだ軸受体を取り付けた別のシャフトの端面図である。 図４のライン５−５に沿った断面図である。 図５のライン６−６に沿った詳細図である。 非取付ねじ穴を示す図５の詳細図である。 本発明を組み込んだ軸受体を取り付けたもう一つ別のシャフトの断面図である。

符号の説明

１０、１１０、３１０ 軸受体
１２、１１２、３１２ シャフト
１４、３１４ 軸
１６、１１６、３１６ アダプタスリーブ
１８、１１８、３１８ 内部リング
２０、１２０、３２０ ロックナット
２２ アダプタスリーブの第１端
２４ アダプタスリーブの第２端
２６ アダプタスリーブの放射状内側に向かう面
２８、１２８ アダプタスリーブの放射状外側に向かう面
３０ シャフトの外側面
４０、１４０ テーパー面
４２、１４２、３４２ 円周キー
４４ 内部リングの放射状外側に向かう面
４６、１４６ 内部リングの放射状内側に向かう面
４８ 内部リング第１端
５０ 内部リング第２端
５２、１５２、３５２ ローラー
５４、３５４ ポジティブロックキー
５６ キー溝
５８、３５８ 雄ねじ
６０、３６０ 雌ねじ
６４、１６４、３６４ 外部リング
６６、３６６ ロックナットの放射状内側に向かう面
６８、３６８ ロックナットの放射状外側に向かう面
７０、３７０ 第１ロックナット端
７２、３７２ 第２ロックナット端
７４ 戻り止め
７６、１７６ 円周キー溝
７８ 軸方向に向かう面
８０、３８０ 視覚表示装置
８２ 光弾性の感光材料
８４ 偏向レンズ
８６ 貫通孔
８８、１８６、１８８ 位置決めねじ
９０ シールリング
９２ シール取付リング
９４ キャビティ
１０２、１９０ ねじ穴
１５８ ロックナットアダプタ
３６２ 止め輪

Claims (13)

1. 放射状外側に向かうテーパー面を有し、シャフトの周りを取り囲む圧縮可能なアダプタスリーブと、
   該アダプタスリーブを取り囲み、該アダプタスリーブの前記テーパー面と係合する放射状内側に向かう面を有する内部リングと、
   前記アダプタスリーブを取り囲み、該アダプタスリーブおよび前記内部リングと相互接続するロックナットと、
   前記アダプタスリーブが前記シャフトに十分締め付けられたことを示す視覚表示装置と、を備えたシャフト取付組立体であって、
   前記視覚表示装置が、前記ロックナットに形成されたキャビティに嵌め込まれている
   ことを特徴とするシャフト取付組立体。
2. 前記アダプタスリーブと前記内部リングの間に設けられ、該アダプタスリーブに対して該内部リングを回転不能に固定するポジティブロックキーを更に備え、前記圧縮可能なアダプタスリーブが割筒型のアダプタスリーブであることを特徴とする請求項１に記載のシャフト取付組立体。
3. 放射状外側に向かうテーパー面を有し、シャフトの周りを取り囲む割筒型アダプタスリーブと、
   該アダプタスリーブを取り囲み、該アダプタスリーブの前記テーパー面と係合する放射状内側に向かう面を有する内部リングと、
   前記アダプタスリーブと前記内部リングの間に設けられ、該アダプタスリーブに対して該内部リングを回転不能に固定するポジティブロックキーと、
   前記アダプタスリーブを取り囲み、該アダプタスリーブおよび前記内部リングと相互接続するロックナットと、
   前記アダプタスリーブが前記シャフトに十分締めつけられたことを示す視覚表示装置と、を備えたシャフト取付組立体であって、
   前記視覚表示装置が、前記ロックナットに形成されたキャビティに嵌め込まれていることを特徴とするシャフト取付組立体。
4. 前記視覚表示装置が前記ロックナットに固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシャフト取付組立体。
5. 前記ポジティブロックキーが前記アダプタスリーブと前記内部リングの一方に軸方向に固定されており、該ポジティブロックキーが該アダプタスリーブと該内部リングの他方に形成された軸方向に延びるスロットに嵌め込まれていることを特徴とする請求項２又は３に記載のシャフト取付組立体。
6. 前記ポジティブロックキーが、前記アダプタスリーブと前記内部リングの一方に形成された凹型の丸いスロットに嵌め込まれる半月キーであることを特徴とする請求項２又は３に記載のシャフト取付組立体。
7. 前記ロックナットが、前記アダプタスリーブに対して軸方向に固定され、該アダプタスリーブ上で前記内部リングを引っ張るため、該内部リングに形成された雄ねじと螺合する雌ねじを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のシャフト取付組立体。
8. 前記視覚表示装置が、偏向レンズを通して見た場合に力を加えると色が変わる光弾性の感光材料を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のシャフト取付組立体。
9. 前記光弾性の感光材料の外表面に取り付けられた偏向レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のシャフト取付組立体。
10. 前記内部リングに固定されたロックナットアダプタと、前記アダプタスリーブ上で前記内部リングを引っ張るため、該ロックナットアダプタと係合する前記ロックナットを貫いて延びる軸方向に延びるねじと、を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のシャフト取付組立体。
11. 前記アダプタスリーブに対して前記ロックナットを軸方向に固定するため、該ロックナットと前記アダプタスリーブの間に設けたキーを含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシャフト取付組立体。
12. 前記ロックナットと前記アダプタスリーブの間に設けられた前記キーは、前記アダプタスリーブから放射状外側に延びており、また、前記ロックナットに形成された円周上で放射状内側に開口するスロットに嵌め込まれた止め輪と、前記ロックナットから放射状内側に延びるキーの間に挟まれ、該ロックナットを前記アダプタスリーブに対して軸方向に固定することを特徴とする請求項１１に記載のシャフト取付組立体。
13. 前記ポジティブロックキーが、前記アダプタスリーブと前記内部リングの少なくとも一方の一体部分として形成されていることを特徴とする請求項２〜１２のいずれか一項に記載のシャフト取付組立体。

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